（一）推算的意义

改革开放以来，伴随着中国经济的高速增长，化石能源的利用也在快速增加。2012年中国能源消费量按标准石油换算为2 735.2亿吨，占世界能源消费总量的21.9%，成为世界第一大能源消费国。^[1]

如前所述，中国能源消费与CO2排放的关系之所以密切，是因为中国的能源结构非常特殊的缘故，其中一个最大的问题在于单位发热量较多的煤炭依存度比世界平均水平高出许多。众所周知，在煤炭、石油和天然气等化石能源中，单位发热量最多的是煤炭，其次是石油，天然气的排放量最少。另外一个问题是中国的清洁可再生能源的比重也较世界平均水平低（参照前章叙述）。巨大规模的能源消费，叠加上高度的煤炭依存和较低的清洁可再生能源的比例，使得中国成为世界上CO2排放量最多的国家和增加最为迅速的国家之一，这样便使得我国面临着经济发展和CO2减排的双重压力。

由此可见，摸清我国CO2排放家底是首先需要做的一项工作。但目前有关我国CO2排放量的数据十分缺乏，特别是系统、连续且可信度高的数据更是严重不足。虽然统计系统在逐渐建立、改善，公布的数据逐渐增多，但可以作为长时间序列研究的CO2排放量数据还不是十分充足。例如，中国政府公布的我国CO2排放量的时间序列数据，只有全国排放总量数据，并没有分部门、分地区的数据。2004年11月，中国政府首次正式发布《中华人民共和国气候变化初始国家信息通报》^[2]（Initial National Communication on Climate Change），其中公布1994年全国分部门，即工业、转换、运输、商业、生活、其他（建筑业和农业）的温室气体排出量的数据，但仅有1994年一年的数据，且已经过了10多年以上，既无法进行时间序列的纵向比较，资料也过于陈旧，无法反映现状，而且部门分类也比较粗糙。此外，其他国际统计机构，如国际能源组织虽然每年有一定程度的信息提供（CO2Emissions from Fuel Combustion），但同样能源种类和部门分类都十分粗糙，难以满足科学研究的需要。这种状况对我国低碳经济发展政策的制定产生了很大的影响，同时，也对中国CO2减排的研究造成了很大的障碍。

鉴于我国官方公布的CO2排放量的数据十分缺乏的现状，学术界只能根据其他资料进行测算。在CO2排放量的推算方面，关键的步骤是确定各种能源的CO2排放系数。多数学者是利用联合国政府间气候变化专门委员会（IPCC）温室气体清单指南中提供的方法进行推算的，如燕丽、杨金田（2010）对中国2007年火电行业CO2排放量推算[1]，金艳鸣（2011）对我国各省份2006—2008年火电行业碳排放量的估算[2]等，还有的是利用DOE/EIA、日本能源经济研究所、国家科委气候变化项目等提供的平均值，如胡初枝等（2008）[3]、王怡（2011）[4]等。以上推算有一个共同的缺陷——能源种类太少，大多只是粗略地分为煤炭、石油和天然气三大类，潘雄锋等（2011）的推算[5]也只有8类。由于分类较粗，直接影响到数据的精确性。因此，中国CO2排放量（包括分部门、分地区）的推算和分析就显得十分重要。

这里有一点需要说明的是，引起全球变暖的温室气体（greenhouse gas：GHG）不仅包括CO2，还有其他几种。《京都议定书》中规定的温室气体削减对象包括二氧化碳（CO2）、甲烷（CH4）、氧化亚氮（N2O）、氢氟碳化物（HFCs）、全氟化碳（PFCs）和六氟化硫（SF6）等6种。此处只选取CO2，特别是只将化石能源起源的CO2排放作为推算对象，其原因有二：

一是在温室气体中CO2的排放量，特别是化石能源起源的CO2排放量最多。根据前述《中国应对气候变化国家方案》，在我国温室气体排放总量中，CO2排放量占83%（2004年）。在全部CO2排放量中，除了化石能源起源外，水泥、钢铁等生产过程中也有一些排出，但化石能源排出量占总排出量的90%以上（如1994年为90.95%。^[3]）如果我们能明确占温室气体绝大多数的能源起源的CO2排放量的实际状况，并采取适当对策的话，对防止全球变暖将是很大的贡献。

二是化石能源起源的CO2排放量的推算相对容易。由于化石燃料的种类不同，单位发热量的CO2排放量也不相同，但不同消费部门的单位发热量的排出系数则是稳定的。因此，只要是同一种燃料，各部门都采用同一排出系数来进行推算是可能的。而钢铁、水泥等生产过程中产生的CO2排放量的推算比较复杂，因当时当地的生产技术而不同，这种推算需要一定的财力和人力，需要有组织地进行，个人是无法做到的。

因此，如无特殊说明，下文大多数情况下所谓的CO2排放量，即指化石燃料起源的CO2排放量。

还有一点需要说明的是，本推算只是为了科学研究所做的一项尝试，并不能代表政府公开发布的数据，期望能够早日看到权威部门公布的更加详细、权威的统计数据。

（二）推算方法

CO2排放产生于化石燃料的燃烧过程，燃料燃烧的CO2排放因子（系数）对于燃烧过程本身比较不敏感，所以主要取决于燃料的碳含量。在同一初级燃料类型中或不同的初级燃料类型之间，碳含量按量或体积的不同存在较大差异。燃料中仅有一小部分碳在燃烧过程中不会被氧化，这部分比例通常很小（99%～100%的碳都被氧化了）。

因此，从能源统计数据入手对CO2排放量进行推算，首先要确定各种化石燃料在燃烧时向大气排放CO2的排放系数。虽然燃料的种类、性质不同，排出系数也各不相同，但各部门排出系数则是相同的，单位发热量的排出系数是稳定的，因此，同一种燃料，即使是不同的部门，也可以使用统一的排出系数来进行推算（这里的排放系数是基于100%氧化的假设）。CO2排放量的推算，基本上是按照每个部门各自的CO2的排出系数乘以各自燃料的消费量来进行的。

如果用C表示化石能源起源的CO2排放量，则可得到下式：

C＝

式中：

αij：第j部门i种能源的排出系数（排出量/能源消费）；

Eij：第j部门的i种能源消费；

i：表示能源的种类；

j：表示部门。

（三）推算数据来源(www.daowen.com)

1.排放系数

在进行CO2排放推算的过程中，最重要的是排放系数的选用。在CO2排放系数中，采用较多、影响较大的是政府间气候变化专门委员会制定的国家温室气体排放清单指南（1996年首次制定，2006年做了修改^[4]），该指南的范围包括能源燃烧、工业过程和产品使用过程、农业、林业和其他土地利用以及废弃物中排放的温室气体等，比较完整、全面，适合国家层面组织大量人力、物力进行。而在能源燃烧部分，将煤炭分类为无烟煤（anthracite）、炼焦煤（coking coal）、其他沥青煤（other bituminous coal）、次沥青煤（sub-bituminous coal）和褐煤（lignite）等，与我国的能源分类统计不太吻合。因此，在有关我国CO2排放推算的研究中，大多将其概括为煤炭、石油、天然气三类能源来进行简单的推算，其结果难免粗糙（如国家发改委能源研究所（2009）[6]）。

此外，在国内外进行CO2排放量推算的一些研究中，也有的采用了其他的排放系数。如在日本就有环境省企划调整局地球环境部（1992）[7]、能源经济研究所（每年）[8]、科学技术厅科学技术政策研究所（1992）[9]、经济企划厅经济研究所（1997）[10]等多家研究机构对CO2排放进行推算的研究。这些研究所采用的CO2排出系数有微小的差异，其中也有涉及中国的研究。但由于受到统计资料的制约，排放部门、能源种类都很有限，推算期间也大多在上世纪90年代以前。此外，这些研究所采用的能源消费数据，多为高位发热量数据^[5]。

在经过比较上述研究成果的基础上，考虑到数据的科学性与资料的可得性以及与我国统计体系的整合性，在本推算中利用的排出系数采用了日本科学技术厅科学技术政策研究所[9]的成果。不仅因为此间研究所采用的排出系数吸收了美国橡树岭联合大学（国立研究所）的研究成果，还因为上述研究采用的是低位发热量（真发热量）数据，与我国公开发表的《中国能源统计年鉴》中的发热量数据相对应。表2-1表示了本推算所使用的能源热量换算以及CO2排放系数。

表2-1　中国分能源的热量换算及CO2排放系数

注：t-co2表示CO2换算吨，toe表示标准石油换算吨。
资料来源：①排出系数取自日本科学技术厅科学技术政策研究所编《「アジアのエネルギー利用と地球環境》，大藏省印刷局1992年版，第161页。
②热量系数取自中国国家统计局能源统计司、国家能源局综合司共同主编：《中国能源统计年鉴》（2013），中国统计出版社2014年版。

2.统计数据

这里的CO2排放量推算是根据《中国能源统计年鉴》的分部门能源消费资料来进行的。推算的能源种类包括原煤、洗精煤、其他洗煤、型煤、焦炭、焦炉煤气、原油、燃料油、汽油、煤油、柴油、液化天然气（LGP）、炼厂干气、其他煤气、其他石油制品、天然气等16种，能源消费部门包括农业、工业、建筑业、交通通信业、商业、其他服务业、生活等7个终端消费部门以及发电、供热等2个能源转换部门。推算的对象期间为1980—2012年的33年。

此外，在能源最终消费部门中，工业部门的CO2排放量最多，这里对工业各行业的CO2排放量也进行了推算。但由于没有得到1985年以前工业分行业的能源消费数据，故推算期间为1985—2012年。能源种类与其他部门同样，也是16种。由于统计资料的限制，作为能源消费部门的工业行业分类各年略有不同，1985—1990年为14个行业，1991—1996年为31个行业，1997年以后分为40个部门。

（四）推算结果及其验证

利用以上方法和资料，对中国1980—2012年这33年间的分部门、分能源种类的CO2排放量进行了推算。在推算过程中，在能源消费总量中扣除了工业部门的作为化学原料等非能源利用的部分。

图2-1　中国化石能源起源的CO2排放量的变化

资料来源：笔者作成。

图2-1表示的是中国1980—2012年化石能源起源的CO2排放量的历年变化。从中可知，中国1980年的CO2排放量为14.03亿吨（CO2换算吨，下同），2012年增加为84.66亿吨，相当于1980年的6倍。

本推算结果与其他的相比有一定的差别，但不是很大。从历年的情况来看，前述《中华人民共和国气候变化初始国家信息通报》作为国家权威发布，正式公布的1994年中国化石能源起源的CO2排放数据为27.95亿吨，与本推算的27.16亿吨的差约为0.8亿吨。

另外，前述《中国应对气候变化国家方案》中公布的中国2004年的CO2排放量为50.7亿吨，但这是全部的CO2排放量，其中包括了工业产品制造过程中由于化学反应排放的CO2在内，本推算只包括了化石能源起源的排放，其结果为47.9亿吨，相当于前者的94.5%，考虑到前已述及的我国化石能源起源的CO2排放量占全部CO2排放量的90%以上的现状，两者的差别也不是很大。

再以2007年的CO2排放量推算为例，本推算结果为63.16亿吨，国际能源署（2009）的推算结果是60.28亿吨^[6]，国家发改委能源研究所（2009）为63.44亿吨^[7]，本估算与国家发改委的结果相近，大于国际能源署的推算数据。

但从2011年的数字来看，本估算的结果为81.48亿吨，而国际能源署的数据则为86.21亿吨^[8]，两者相差较大。

总的来看，本推算的结果还是经得起推敲，可以信赖的。

需要说明的是，本研究是以化石能源起源的CO2排放量为对象进行的，以下的分析大多基于这里的推算结果。因此，如果没有特殊说明，以下叙述的CO2排放量是指化石能源起源的CO2排放量。