苏州市工业部门碳排放影响因素及减排潜力.docx
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苏州市工业部门碳排放影响因素及减排潜力
存档日期：
存档编号：
江苏师范大学科文学院
本科生毕业论文
论文题目：
苏州市工业部门碳排放影响因素及减排潜力
姓名：
xxxxxxxxx
系别：
环境与测绘系
专业：
资源环境与城乡规划管理
年级、学号：
08资源xxxxxxxxxxxx
指导教师：
仇方道
江苏师范大学科文学院教务部印制
苏州市工业部门碳排放影响因素及减排潜力
摘要：
随着能源消耗和温室气体的排放，不断恶化的世界环境与气候问题日益突显，使得以低能耗、低污染为基础的“低碳经济”成为了全球的研究热点。
然而工业部门作为主要外资吸收部门和碳排放产业部门。
该文以苏州市工业部门碳排放为例，通过计算碳排放量和运用LMDI分解因素模型，以此作为依据分析苏州市工业部门碳排放的影响因素，并探讨其减排潜力和提出相关政策与措施。
关键字：
能源消耗;工业碳排放;碳计算;LMDI模型；减排潜力
Abstract:
Increasinglyhighlightthedeterioratingworldenvironmentandclimateissues,energyconsumptionandgreenhousegasemissions,basedonlowenergyconsumption,low-carboneconomy"hasbecomeaglobalhotspot.However,theindustrialsectorasamajorforeignabsorbdepartmentsandsectorsofcarbonemissions.Inthispaper,theSuzhouIndustrialsectorcarbonemissions,forexample,BycalculatingcarbonemissionsanduseLMDIfactordecompositionmodelasabasisforanalysisoftheinfluencingfactorsoftheSuzhouIndustrialsectorcarbonemissionsandtoexploretheiremissionreductionpotentialandtherelatedpoliciesandmeasures.
Keywords:
Energyconsumption;industrialcarbonemissions;calculatedascarbon;emissionreductionpotential
目录
1前言1
2研究区概况............................................................................1
3研究方法1
3.1碳排估算方法1
3.2LMDI的因素分解方法2
3.3数据来源与说明3
4苏州市碳排放特征3
4.1苏州市工业发展特征5
4.11工业增长变化特征5
4.12工业结构变化特征6
4.2苏州市工业能源消费量变化特征6
4.3苏州市工业碳排放变化特征7
5苏州市工业碳排放影响因素8
5.1工业规模影响因素8
5.2能源消费结构影响因素9
5.3能源消费强度影响因素10
5.4工业结构影响因素11
6结论与对策11
6.1结论11
6.2对策11
参考文献：
13
1前言
二氧化碳在地球的冰山时代发挥着至关重要的作用,如果不是二氧化碳在数以千万年的时间里一点一滴地提高地球的温度,地球不会变成正常的适合生物居住的地球。
[1]然而最近几十年温室气体的排放逐渐增加，气候环境和生态循环遭受前所未有的干扰和破坏，地球已开始不堪重负，其结果造成极端天气和灾害性事件频繁发生，对人类生存和可持续发展提出了严峻挑战。
然而CO2为温室气体主要组成部分，也是受人类行为影响最大的一种温室气体成分，因此碳减排是应对气候变化、保证经济社会可持续发展的必要途径。
中国作为最大的发展中国家，碳排放量仅次于美国，近年来减少碳排放量，发展低碳经济，越来越受到我国相关部门的关注。
随着工业化和城市化进程的加快，中国能源消费量和CO2排放量持续快速上升。
在中国经济快速发展过程中，工业是能源消耗的主体，同样是温室气体排放的主要来源，中国因能源消费而产生的CO2排放量中，工业部门的排放占到80％以上（该数据是根据我国1995—2007年期间中国工业部门消费的化石能源量计算而得到的）。
因此工业的CO2减排是研究碳排放的重中之重,所以研究城市工业部门能耗碳排放的特征和影响城市工业经济能耗碳排放的因素具有很强的代表性。
基于以上考虑，本文研究分析影响苏州市工业部门碳排放的影响因素，根据碳影响因素了解碳的减排潜力，并提出相关的碳减排建议与政策。
2研究区概况
总看江苏省地级市的经济发展状况，苏州市目前是发展最快的城市，也是经济发达的城市之，是长江三角洲经济圈重要的经济中心，全市实现地方一般预算收入900.6亿元（超过广州市），然而经济的快速增长是消耗能源为代价，且能源结构以煤炭为主，经济发展与环境保护并没有很好的协调，碳排放压力日趋凸显，因此碳排放的影响因素值得探讨。
3研究方法
3.1碳排估算方法
目前，在各国的环境统计工作中，有几种比较通行的方法来对污染气体排放量进行估算，如生命周期法、实测法、决策树法、物料衡算法等。
根据IPCC第四次评估报告[2]，一个区域的CO2排放量主要来源于化石燃料燃烧，所以本文采用表面能源消费量估算法（属于物料衡算法的一种）来进行碳排放量的估算。
它是以能源为切入点，选取对应碳排放系数，测算一个地区和国家的碳排放总量。
在目前科学认知水平和数据可获得性基础上,该方法不仅保证了CO2排放估算的准确性，而且简单易行，因此得到广泛运用[3]。
在进行计算时，将苏州市工业部门的各种能源消费数量（实物统计量）按照一定的系数折算成标准统计量，再乘以各自的碳排放系数，可得到各种能源消费的碳排放数量，最后将各种能源的碳排放量简单加总即可得到苏州市工业部门的CO2排放总量。
具体公式如下：
Ct=ΣEit=ΣTit·δi。
式中:
Ct为t年碳排放总量;Eit为t年各种碳源的碳排放量;Tit为t年各碳排放源的量;δi为各碳排放源的碳排放系数。
根据《中国能源统计年鉴》[4]，将最终能源消费种类划分为8类:
煤炭（原煤）、焦炭、柴油、汽油、煤油、燃料油、电力和天然气，其碳排放系数如表1所示。
表1各种能源的碳排放系数（t碳/tce）
Table1avarietyofenergycarbonemissionfactor（tC/tcein）
能源品种
碳排放系数
能源品种
碳排放系数
能源品种
碳排放系数
煤炭
0.7559
洗精煤
0.7559
焦炭
0.8550
柴油
0.5921
原油
0.5857
电力
0.6800
汽油
0.5538
燃料油
0.6185
天然气
0.4483
资料来源:
IPCC（联合国气候变化政府间专家委员会）
3.2LMDI的因素分解方法
目前在能源和环境经济学中常用的因素分解法主要包括两类：
一是结构性因素分解方法（SDA）；二是指数因素分解方法（IDA）。
后者又可以分为拉氏分解和迪氏分解两种方法，本文利用Ang等（1998）提出的对数平均迪氏指数分解法（LogarithmicMeanDivisiaIndex，LMDI）对中国的CO2排放量进行因素分解[5]。
随着迪氏指数法的不断发展，更加完善的对数平均迪氏指数法
被提出。
在计算中，因其可以将余项完全分解，不会出现不可解释的余项，
成为目前各种方法中相对更为合理的一种。
本文依据LMDI分解方法，将苏州市工业部门碳排放影响因素分为能源消费量、工业产业结构、工业经济规模、能源消费结构四种因素。
苏州市工业部门碳排放分解模型（LMDI方法）具体实现步骤如下：
设V（苏州市工业部门碳排总量）为需要分解的对象，在一个时间跨度内（2000年-2010年）有n个因素对的变化起作用，每一个n对应一个变量，即有n个变量x1,x2,x3，x4......xn,下标i表示总量
指标的次级分类，用于进行结构变化的分析。
在次级分类的水平上,存在关系
一般的，指数分解定义为：
，其中，0时期总量的变化为：
，T时期的总量变化为：
，利用加法分解，将变化差分解为
，
表示能源排放
强度效应引起的碳排放变化，
表示能源结构效应引起的碳排放变化，
表示工业经济规模效应引起的碳排放变化，
表示工业产业结构效
应引起的碳排放变化。
其中下标i表示总的变化,对应的第K个因素的效应表示为
（1）[6]。
3.3数据来源与说明
本文所使用的原始数据中，苏州市工业GDP总量、各能源消耗数据均来源于历年（1989年-2010年）《苏州统计年鉴》，CO2排放量按照前文所述方法估算得到,考虑到经济发展中价格不断变化的因素，以实价计算的产值不能进行纵向对比，故采用GDP可比价,以2005年作为价格基准年。
4苏州市碳排放特征
表2（2000年-2010年）苏州市工业部门能耗总量、碳排总量、工业总产值数据。
Table2（2000-2010）,SuzhouCity,theindustrialsector,totalenergyconsumption,carbonemissionstothetotalindustrialoutputvalueofthedata.
2000年
2001年
2002年
2003年
2004年
原煤（万吨）
1058.3
1225.8
1339.0
2522.3
2106.3
焦炭（万吨）
71.3
103.6
75.8
138.1
243.7
洗精煤（万吨）
41.7
41.0
41.9
41.6
124.7
汽油（万吨）
3.7
3.7
3.7
5.1
3.8
柴油（万吨）
14.1
14.2
14.5
22.8
30.5
燃料油（万吨）
44.8
4.3
47.2
51.2
67.9
天然气（万吨）
---
---
0.8
0.1
0.5
电力（万吨）
99.1
123.9
162.2
201.8
296.5
能耗总量（万吨）
1463.3
1702.9
1939.1
2522.4
3368.4
碳排总量（万吨）
997.9
1143.6
1259.3
2241.5
2158.7
工业总产值（亿元）
3620.7
4075.8
5139.4
7010.8
9560.1
2005年
2006年
2007年
2008年
2009年
2010年
原煤（万吨）
2754.2
3365.1
4001.1
4020.3
4386.7
4743.2
焦炭（万吨）
553.2
673.6
769.7
837.5
867.5
927.6
洗精煤（万吨）
458.5
536.9
617.7
614.1
688.7
833.1
汽油（万吨）
5.7
5.8
3.7
2.6
2.3
3.1
柴油（万吨）
38.4
28.5
25.2
21.0
19.2
18.0
燃料油（万吨）
80.4
70.5
67.6
63.5
54.0
48.3
天然气（万吨）
2.4
10.9
14.6
16.5
21.8
24.8
电力（万吨）
387.9
474.7
556.5
596.5
634.9
720.9
能耗总量（万吨）
4904.8
4764.7
5675.1
5840.7
6401.2
7025.9
碳排总量（万吨）
3241.8
3916.9
4593.4
4685.2
5061.4
5551.9
工业总产值（亿元）
12123.1
15315.9
19060.1
22103.5
23704.6
28483.7
4.1苏州市工业发展特征
4.11工业增长变化特征
在工业增长变化方面，我选取工业经济增长变化来表示，即工业GDP总值的变化。
根据已有数据，我使用条状图，使得更直观的发现苏州市工业增长的变化特征。
（见图1）。
图1苏州市工业经济增长变化趋势条状图
从图1可以看出，苏州市工业经济在开始阶段（1989年-1992年）增长缓慢；在1994年-1999年，工业经济增长出现小幅度波动；在以后阶段，工业增长幅度比较明显，一直处于上升状态。
4.12工业结构变化特征
工业结构是经济结构的重要组成部分，它反映着一个地区的工业和国民经济发展的方向、速度和总体水平。
[7]这些数据表明：
在1996年-1999年间，轻工业发展迅速，轻工业的总产值高于重工业的总产值；在2000年-2010年，重工业总产值一直领先于轻工业，重工业发展快于轻工业，11年上涨了32.2个百分点，而轻工业下降了7.8个百分点。
表31996年-2010年轻重工业总产值的变化
Table3-20101996youngheavyindustryoutputvaluechanges
年份
轻工业总产值（亿元）
占总产值比例
重工业总产值（亿元）
占总产值比例
1996年
892
40.2％
620
27.3％
1997年
971
40.1％
696
28.7％
1998年
1574
34.7％
1042
29.1％
1999年
1014.7
33.8％
910.72
30.3％
2000年
1143.61
31.6％
1252.89
34.6％
2001年
1280.9
31.4％
1503.89
36.9％
2002年
1545
30.1％
1921
37.4％
2003年
1767.86
25.2％
3208.65
45.8％
2004年
2397.57
25.1％
4909.97
51.4％
2005年
3334
27.5％
6575
54.2％
2006年
4105.03
26.8％
8433.49
55.1％
2007年
4972.75
26.1％
10936.16
57.4％
2008年
5394
24.4％
13236
59.9％
2009年
5746.05
24.2％
14538.44
61.3％
2010年
6765.77
23.8％
17885.91
62.8％
4.2苏州市工业能源消费量变化特征
经济发展离不开能源消费，而能源消费必然引起了大量的碳排放。
[8]苏州市的经济发展在江苏省可谓首屈一指，然而苏州市工业经济是不得不提到的。
正是苏州工业经济的高速发展，工业部门能源消耗总量增长快速，见图1。
由图1可以得知，1989年的苏州市工业能源消耗总量324.5万吨，2010年的苏州市工业能源消耗总量7025.9万吨。
22年增长率是15.1％。
按阶段来看，1989年-1998年的能耗总量增长趋缓，1989年能耗为324.5万吨，1998年能耗为1070.6万吨，十年增幅为12.7％；然而从2000年开始，增长幅度较大，2000年能耗为1463.3万吨，2010年能耗为7025.9万吨，增长率为137％。
4.3苏州市工业碳排放变化特征
通过已有数据对苏州市工业部门的碳排放量进行纵向比较，见图2。
图2苏州市工业部门各年（1989年-2010年）碳排放总量条状图。
从图2可以看出，碳排放总量大体上呈上升趋势，大体分为三个阶段；首先是1989年-1995年，碳排放量在平稳增长，增幅较小，为18.7％；其次是1996年-2001，碳排放总量也在增大，但幅度也不十分明显，增幅为13.2％；最后一阶段是2002年-2010年，其增幅急剧上升，由于这时期能源消耗也不断上升，导致其增幅为27.5％。
5苏州市工业碳排放影响因素
5.1工业规模影响因素
工业部门是否在发展，只需看工业GDP是否在增长。
然而工业GDP的增加，必然会影响碳排放量。
下面（表4）是苏州市工业部门工业GDP与碳排放量的数据。
表4-1
1989
1990
1991
1992
1993
1994
1995
1996
1997
工业GDP（亿元）
505.83
563.73
659.86
1153.44
1782.62
2402.08
1962.75
2274.52
2422.46
碳排总量（万吨）
103.1
144.7
254.9
253.8
344.4
365.9
565.3
544.3
521.0
表4-2
1998
1999
2000
2001
2002
2003
2004
2005
2006
工业GDP（亿元）
2615.19
3006.28
3620.74
4075.81
5139.44
7010.77
9560.13
12123.09
15315.94
碳排总量（万吨）
798.3
850.7
997.9
1143.6
1259.3
2241.5
2158.7
3241.8
3916.9
表4-3
2007
2008
2009
2010
工业GDP（亿元）
19060.13
22103.47
23704.56
28483.69
碳排总量（万吨）
4593.4
4685.2
5061.4
5551.9
根据表4的数据，可以画出工业GDP与碳排总量的折线图（见图6）。
图6苏州市工业部门GDP与碳排放总量的趋势比较图。
从图6中我们可以看出工业GDP在1989年-1998年增长的幅度不是很大，但是在2002年-2010年增长速度较快，幅度也较大；工业碳排放量在1989年-2001年的增幅也不明显，但在2002年-2010年的增幅相对高于前一个间断；可以看出工业GDP与碳排量的变动趋势较为相似，这同时也说明工业GDP的增加会影响碳排量的增加。
所以工业GDP也是影响碳排放的驱动因素。
5.2能源消费结构影响因素
从苏州市工业部门能源消费结构来分析（即哪种能源消耗的比较多一些，哪种消耗的比较少一些）。
（见图7）
图71989年-2010年苏州市工业部门能源消费结构图。
从图7中我们可以看出，长期以来，苏州市工业部门以原煤消费为主；天然气的消费较少，并且，在1989年-1999年消费量几乎为零。
总体上看，能源消费结构单一，而其它类型能源占比偏低,而且由于煤炭的碳排放系数（0.7559）较高，都高于原油与天然气，导致碳排放量主要由煤炭消费产生。
从2002年开始，苏州市工业部门适当降低了原煤的消耗比例，增加了天然气和电力能源比重，有利于扭转碳排量高的局面。
这说明能源消费结构也是影响碳排放的因素之一。
5.3能源消费强度影响因素
在能源消费强度方面，我选择单位GDP能耗进行描述，把单位GDP能耗和单位GDP碳排放总量作比较，见图8。
图81989年-2010年苏州市能源消耗强度与碳排放强度
从图8中可知，从1989年-2010年，单位GDP能耗总体趋于下降并先后与1996年，2001年，2006年出现小范围的峰值波动，单位GDP碳排放总量则与单位GDP能耗的变动趋势基本一致。
以1989年和2010年作为基期和末期来分析，苏州市工业部门单位GDP能耗由0.642万吨/亿元下降到0.247万吨/亿元，能源强度下降率为62.5％，单位GDP碳排放量由0.319万吨/亿元下降到0.19万吨/亿元，下降率为40.1％，60.8%，因此可说明经济增长的能源要素驱动作用程度在下降，碳排放强度随能源强度变动程度近似[9]，能源强度对碳排放具有影响。
5.4工业结构影响因素
工业结构将随着经济的发展而呈现出轻工业化→重工业化（轻、重工业以原料和能源为中心）→高加工度化（轻、重工业以加工、组装工业为中心）→高技术化的演变趋势。
在轻工业化期间，能源消耗量小幅度增加，碳排放强度不大；随着工业结构在调整，重工业化加强，在重工业化期间，能源消耗随着工业经济的发展而提高，碳排放强度也在升高；工业结构在不断优化，大力发展高新技术产业，对碳排放的强度有所减弱。
6结论与对策
6.1结论
起先苏州市轻工业发展较为明显，在工业总产值的比重较大；工业结构调整后，重工业化水平不断提高，全市规模以上工业中，重工业的产值逐渐增高；全市加大了工业调整力度后，大力发展电子信息制造业的新兴主导产业和高新技术产业，工业经济的运行质量稳步提高。
显然工业结构的不断调整与优化有助于促进工业经济的不断发展。
能源消费强度与碳排放强度的变动趋势相似，能源强度的变化是碳排放强度变化的主要驱动因素。
能源消费强度的降低或能源利用效率的提高是二氧化碳排放强度波动性下降的主要且直接的决定因素。
工业规模和经济总量的增大引起能源消耗的上升是导致碳排放总量迅速增长的直接原因；而能源结构和工业结构的调整也有利于碳排放强度的降低。
6.2对策
6.21树立低碳经济意识，切实转变工业发展方式
意识是行动的先导，因此要加强宣传，使广大工作者充分认识气候变化问题的复杂性和长期性，深刻认识到二氧化碳对于气候变化的影响，树立工业低碳经济发展意识。
因此切实转变工业发展方式，必须摒弃传统的发展思维和发展模式[10]，在发展思路上彻底改变重开发、轻节约，重速度、轻效益，重外延扩张、轻内涵发展，片面追求GDP增长、忽视资源和环境的倾向，加快推进低碳工业发展，实现工业生产中经济、社会、生态效益三者统筹兼顾，促进工业经济与气候资源环境的全面协调可持续发展。
6.22降低能源强度
根据已有数据可得：
1989年的能源强度为0.642，2010年的能源强度为0.247，下降率是61.5％，同期碳排放下降率为40.4％。
由此可见苏州工业部门省能源消费二氧化碳排放量下降潜力巨大。
目前，美国、欧洲、日本等发达国家在节能环保和新能源方面投入了大量的资金，掌握了先进的技术[11]，苏州市可以通过国际合作，直接引进煤的清洁高效利用、二氧化碳捕获和封存等低碳技术，大力促进与碳减排有关的技术革新和制度创新，显著提高能源使用效率，降低二氧化碳排放量。
6.23提高核电比重，减少煤炭使用
在能源结构中，水电、核电、风电加起来所占比例只有7％左右，核电比例远远低于世界平均水平17％。
然而核能是大规模取代煤炭的理想能源。
100万千瓦的核电站，如果取代同样规模的煤电站，一年可以节约350万吨的煤炭[12]。
这样一来苏州工
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