上一节我们从宏观的角度,对中国各省CO2排放量变化的驱动因素进行了分析。然而,这只是看到了各省的总体情况,是一个平均状态,而各省产业部门之间的差别是不明确的。因此,下面我们将来探讨一下影响各省各部门的CO2排放变化的驱动因素及其驱动力的大小。
(一)分析方法
某一区域的CO2排放量可以用下式来表示:
此处,
C:CO2排放量;
E:能源消费量;
G:GDP;
i:部门。
如果我们将着眼点置于CO2排放量的变化(ΔC),就可以按下面的公式,将其分解为以下几个影响因素。
因此,某一区域化石能源起源的CO2排放量的变动,可以分解为能源转换因素、能源效率因素、产业结构因素和经济因素等四个驱动因素。能源转换因素是单位能源消费的CO2排放量,是表示能源种类结构变化的指标;能源效率因素是单位附加价值产出的能源消费量,是反映能源消费效率的指标;而产业结构因素表示的是各产业的生产比重变化在全部产业中对CO2排放量变化影响的指标;最后的经济因素则表示的是由于经济规模变化引起多大的CO2排放量增减的指标。
这种方法的特点是将复数的影响因素的同时变化全部计入交叉项,但这种方法经常被认为残差较大。为了缩小残差,学者们进行了一些改善,如B.W.Ang&S.Y.Lee(1994)[25]对产业能源消费的因素进行了分解。这里,我们参考其研究成果,将其扩展到对CO2排放量变化的分析上,并推导出了新的因素分解方法。
假设我们用C0和Ct分别表示0年和t年的CO2排放量,这两个时点的CO2排放量的变化就可以用下式表示:
如果将CO2排放量的变化分解为四个因素,就可以得到下式:
上面的式子中:
ΔCtec:能源转换因素,ΔCint:能源效率因素,ΔCstr:产业结构因素,ΔCpdn:经济因素。
如果我们对k年的变数分别定义如下,则:
Ck:k年的CO2排放量;
Cik:k年的i部门的CO2排放量;
Ek:k年的能源消费量;
Eik:k年的i部门的能源消费量;
Yk:k年的GDP;
Yik:k年的i部门的附加价值;
Sik:k年的i部门的GDP比重(=Yik/Yk);
Ik:k年的单位GDP的能源消费(=Ek/Yk);
Iik:k年的i部门的单位GDP的能源消费(=Eik/Yik);
Pk:k年的单位能源消费的CO2排放量(=Ck/Ek);
Pik:k年的i部门的单位能源消费的CO2排放量(=Cik/Eik)。(www.daowen.com)
经过推导,可以得到以下的等式(因篇幅关系,推导过程省略):
(二)分析结果
利用上式,我们对中国各省分部门的CO2排放量变化的驱动因素进行分解。具体方法是利用1995—2012年这18年间各省分部门的CO2排放量、能源消费量和GDP数据,对CO2排放量变化的驱动因素作了一年间隔的分界。
这里利用的数据情况是,CO2排放量来自笔者的推算,能源消费量取自《中国能源统计年鉴》(各年版),GDP数据取自《中国统计年鉴》(各年版)。关于GDP数据,分别按照2005年第一产业、第二产业、第三产业的可比价格进行了统一计算。
图4-18表示的是1995—2012年中国各省分部门CO2排放变化的驱动因素分解情况(逐年累积计算)。
1.第一产业的分解结果
首先,第一产业的经济规模因素无一例外地均为CO2增排因素,说明经济规模的扩张是我国各省区CO2排放量增加的主要因素,其中驱动力较大的有山东、湖南、浙江、江苏、内蒙古、山西、黑龙江和湖北等省区(增排量在1 000万t-CO2以上),驱动力较小的是青海、宁夏、广西、海南、天津、北京、陕西、甘肃、上海、江西和河北等省市(增排量在500万t-CO2以下),其他省区介于二者之间。由此可见,其驱动力的大小与该区域的经济规模大小及经济规模的扩张速度有关,经济规模大的地区增排量较大,经济规模扩张快的地区增排量也较大。
其次,产业结构因素无一例外地均为CO2减排因素,说明农业结构的变动(比重下降)是我国各省区CO2排放减少的主要因素,其中驱动力较大的有山东、山西、浙江、湖南、江苏和重庆(减排量在500万t-CO2以上),驱动力较小的是宁夏、青海、海南、广西、陕西、甘肃、天津、江西、北京和云南(减排量在200万t-CO2以下),其他省区介于二者之间。可以想见,驱动力的大小与农业规模的大小及农业比重下降的速度有关。
再次,能源效率因素在各省中的驱动方向差别较大,有相当于全部省份2/3的20个省区为减排驱动,其中驱动力较大的有山东、贵州、黑龙江、广东、山西、吉林、云南和江西等省区(减排量在100万t-CO2以上),另有相当于1/3数量的省区为增排驱动,其中驱动力较大的有内蒙古、重庆、四川和河北等省市(增排量在100万t-CO2以上)。
最后,能源转换因素在各省中的驱动方向差别较大,只有13个省区表现为减排驱动,且最大减排驱动力只有188万t-CO2,是诸因素中驱动力最小的一个因素,其中驱动力相对较大的有山东、湖南、新疆和山西等省区,减排驱动力都在10万t-CO2以上,而具有增排驱动的省区则多达17个,其中河北、重庆、福建、云南、内蒙古和四川的驱动力较大,增排驱动力都超过100万t-CO2。
总之,从各省区的角度来看,实现了除经济规模因素以外的三个因素的CO2减排驱动的有山东、湖南、山西、黑龙江、河南、辽宁、新疆、吉林、甘肃、北京和宁夏等11个省区,只有两个因素为减排驱动的是浙江、江苏、广东、贵州、云南、安徽、江西、上海、陕西、天津和海南等12个省区,还有内蒙古、福建、重庆、四川、河北、广西和青海则只有一个因素为减排因素,其他三个因素均为增排因素。
2.第二产业的分解结果
首先,与第一产业相同,所有省区第二产业的经济规模因素也都是增排驱动,且驱动力巨大,相当于第一产业的数百倍,与第一产业根本不在同一个级别(请注意图中纵坐标的刻度),表明我国第二产业的规模仍然在扩大。其中驱动力较大的有山东、河北、江苏、内蒙古、河南、辽宁、广东和山西等省区,增排量4亿t-CO2以上;而驱动力较小的是贵州、海南、青海、北京和宁夏等,增排量在1亿t-CO2以下。
其次,与第一产业形成鲜明对照的是,我国各省区第二产业的产业结构因素除了北京之外,均为CO2的增排因素,其中驱动力较大(1亿t-CO2以上)的是内蒙古、山东、河北、河南、四川、辽宁和江苏等省区,说明这些省区的工业规模扩大(比重增大)比较显著,而驱动力较小(0.4亿t-CO2以下)的有上海、海南、青海、贵州、新疆、甘肃、宁夏、黑龙江、天津和浙江等省市,说明这些省市由于第二产业比重变化带来的CO2排放量的增加值比较小。
再次,从能源效率因素来看,与第一产业相比,第二产业除了新疆和贵州以外,均为其他省区CO2的减排因素,减排的省区大大增加,说明我国第二产业的减排效果还是比较明显的。其中减排驱动力较大的(减排量在2亿t-CO2以上)的是辽宁、内蒙古、河南、山东、江苏和山西等省区,而减排驱动力较小(减排量在0.5亿t-CO2以下)的是海南、青海、宁夏、甘肃、云南和福建等省区。
最后,从能源转换因素来看,与第一产业相比,第二产业的能源转换因素同样是诸影响因素中驱动力最小的因素,减排驱动力最大的河北也只有0.78亿t-CO2。但从驱动方向来看,第二产业表现为减排驱动的省区增多,有相当于近2/3的省区为减排驱动,其中减排驱动力较大的(减排量在0.2亿t-CO2以上)是河北、浙江、湖北、四川、山东、广东、江苏和天津等省市;而增排驱动的省区则减少到11个,其中内蒙古的增排驱动力最大且突出,达到1.43亿t-CO2,高出其他增排省区1亿t-CO2以上,而河南、山西和辽宁等省的增排驱动力也较大,在0.3亿~0.42亿t-CO2之间。
总体来看,各省区的第二产业只有北京实现了除经济规模因素以外的三个因素的CO2减排驱动,其他多数省区(山东、河北、江苏、浙江等18个省区)只实现了能源效率和能源转换这两个因素的减排驱动,尚有内蒙古、河南、辽宁、山西、安徽、湖南、上海、江西和宁夏只实现了能源效率一个因素的减排驱动,更有新疆和贵州两个省区没有一个因素是减排驱动,所有因素均为增排驱动。
3.第三产业的分解结果
再来看第三产业的分解结果。我们可以发现,诸因素对各省区第三产业的影响比第一产业和第二产业要复杂一些。除了规模因素的驱动方向一致外,其他因素的驱动方向在各省区的差别都比较大。
首先,与第一、第二产业一样,所有省区的经济规模因素无一例外地都是CO2减排的驱动因素,只是驱动力大小略有不同,驱动力较大(增排量在0.4亿t-CO2以上)的是山东、广东、上海、内蒙古、辽宁和湖北等省区;而驱动力较小(增排量在0.2亿t-CO2以下)的则是青海、宁夏、海南、甘肃、江西、重庆、安徽、新疆和云南等省区。
其次,在产业结构因素的驱动方向中,有25个省市是增排驱动,不过增排量不是很大,除了最大的山东省超过1亿t-CO2以外,其他省市都在600多万亿t-CO2以下,驱动力相对较大的是山东、上海、贵州、北京、浙江、江苏、湖北、河北、湖南、黑龙江等省市;另外有山西、江西、天津、宁夏和青海等省区为减排驱动。
再次,在能源效率因素的驱动方向中,有10个省区为增排驱动,有20个省区为减排驱动,是诸因素中减排驱动省份最多的一个影响因素。其中减排驱动力较大(减排量在0.1亿t-CO2以上)的有吉林、天津、河北和新疆等省区,而增排驱动力较大的省区除了内蒙古的0.1亿t-CO2以外,其他省区都低于0.05亿t-CO2。
最后,在能源转换因素的驱动方向中,增减排驱动各占一半,其绝对值也和第一产业、第二产业一样,属于驱动力最小的因素,最大的也不过200多万t-CO2。其中减排驱动较大(减排量在0.02亿t-CO2以上)的是北京、天津、浙江、江苏和湖南等省市,而增排驱动较大(增排量在0.02亿t-CO2以上)的是湖北、内蒙古、贵州、黑龙江、云南、广东和辽宁等省区。
总体来看,在第三产业中,各省区中只有天津实现了除经济规模因素以外的三个因素的减排驱动,江苏、北京、浙江、湖南、吉林、山西、福建、新疆、江西、甘肃、海南、宁夏和青海等13个省区实现了两个因素的减排驱动,而广东、上海、湖北、四川、河北、贵州、陕西、河南、广西、安徽和重庆等11个省区只实现了一个因素的减排驱动,尚有山东、内蒙古、辽宁、黑龙江和云南等5个省区还没有一个因素实现了减排驱动,而全部都是增排驱动。
图4-18 各省各部门CO2排放变化的因素分解(1995—2012)
资料来源:笔者作成。
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