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能源消耗碳排放与经济发展脱钩

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摘要:基于2006—2016年安徽省农业GDP和农业生产能源消耗的基础数据,核算了在此期间安徽省农业生产能源消耗产生的碳排放总量,并利用Tapio脱钩指数分析了农业能源消耗碳排放与农业生产总值之间的脱钩关系。结果表明,安徽省在此期间农业经济增长与农业能源消耗碳排放绝大多数处于弱脱钩状态,并有向强脱钩转变的趋势。安徽省应大力发展减排技术,减少柴油和原煤的消耗量,尽早实现农业能源消耗碳排放与农业经济增长的脱钩。

关键词:农业生产能源消耗;农业生产总值;脱钩系数;安徽

近年来,由以CO2为主的温室气体排放引起的全球变暖已成为不争的事实,温室气体排放量的增长伴随着碳排放量的持续增加[1]。碳排放引起的环境问题逐渐引起了世界各国政府和学术界的关注。能源活动排放的二氧化碳在所有二氧化碳排放的来源中占比最高,达77.27%。虽然农业能源活动排放的二氧化碳所占比例很低,但中国的农业能源消耗量一直在持续提高[2]。国内学者黄祖辉等[3]运用分层投入产出-生命周期评价法,研究发现农用能源直接和间接碳排放是农业温室气体的三大类来源之一。张广胜等[4]利用1985—2011年的时序数据通过对我国农业碳排放结构的分析发现,农业能源消耗的碳排放份额持续增加。能源和化学品引起的碳排放比重不断上升,已与自然源排放比重大致相当。因此,近年来,越来越多的学者开始针对农业部门的碳排放,对农业生产中的能源消耗及其影响因素进行分析研究。李国志和戴小文等[5]对全国农业生产能源消费、碳排放及其影响因素进行了研究,刘海清等[6]和谢淑娟[7]对区域性农业生产能源消费进行了研究。2006—2016年,安徽省的农业生产过程中,除了2014年和2015年外,安徽省农业生产性总能耗呈逐渐上升趋势,这与朱立之等[8]认为全国农业生产能耗将逐步增加的观点相一致。目前,针对安徽省农业生产性能源消耗及其碳排放的研究不多。本研究通过研究安徽省农业生产性能源消耗及其碳排放,利用Tapio脱钩指数方法分析安徽省农业生产性能源碳排放与农业经济发展之间的关系,以期为安徽省农业碳减排路径研究提供参考。

1研究方法与数据来源

1.1脱钩模型的建立

脱钩的概念在学术领域被广泛使用。国内外越来越多的学者在研究经济和环境问题时,通过构建脱钩模型来分析经济增长和物质消费之间的关系。该理论目前已经取得了巨大进步,并逐渐发展成为衡量经济发展和环境压力之间关系的权威方法。目前,脱钩模型主要有两种,即脱钩指数法(OECD脱钩模型)及弹性分析法(Tapio脱钩模型)。本研究在此采用Tapio脱钩分析法。国内学者在运用Tapio脱钩模型的过程中,根据弹性值的大小将脱钩情况划分为8种状态(见表1)。而孙睿又对Tapio脱钩指数测算方法进行了进一步的改进,形成“两阶段滚动”Tapio指数测算方法[9]。本研究采用“两阶段滚动测算”方法对安徽省农业生产性能源碳排放与农业经济发展之间的脱钩情况进行测算。Tapio脱钩模型计算公式如下:t=ΔC/CΔG/G(1)式中:t为二氧化碳总排放量与经济发展的脱钩弹性指标;C为二氧化碳排放总量;ΔC为当期二氧化碳排放量相对于基期的变化值;G为当前年度GDP;ΔG为当前期相对于基期的GDP变化量。

1.2数据整理

利用安徽省2006—2016年的相关数据,对安徽省农业经济增长与农业生产性能源碳排放的脱钩状态进行分析。其中,农业经济增长以安徽省2006年的农业GDP为基准衡量,农业生产性能耗以万吨标准煤计量,碳排放量根据联合国政府间气候变化专门委员会(IPCC)在2006年清单指南中提供的碳排放系数估算。农业经济增长(GDP)和能源消耗的数据可以分别从《安徽统计年鉴》《中国能源统计年鉴》直接获取,碳排放总量的估算值可以通过将各种燃料的消耗量乘以相应的碳排放系数(由IPCC提供),然后将它们相加来获得。2006—2016年安徽省农业部门各项指标及生产性终端能源消耗量见表2、表3。能源消费来源主要考虑煤炭、汽油、柴油和电力,其他种类的能源对碳排放影响很小,因此不纳入本研究的碳排放总量的测算中。1.3数据来源本研究所有数据均来源于中国能源统计年鉴(2007—2017)和安徽统计年鉴(2007—2017)。能源数据从《中国能源统计年鉴》获取。第一产业GDP数据以2005年的不变价格为基准,经计算得到2006—2016年的第一产业生产总值。碳排放量以IPCC在2006年《清单指南》中提供的碳排放系数进行估算。

2结果及分析

2.1能源结构分析

从表2可以看出,2006—2016年,安徽省农业生产能源的消耗一直在增加。由2006年154.22万t标准煤到2016年245.65万t标准煤,2014年以后能源消耗量有下降趋势,2016年又继续呈现上升趋势。由表3看出,从不同种类能源消耗来看,柴油消耗量占比最大,各年份占比平均达到40%以上。此外,原煤的消耗量呈现逐年增加的趋势。

2.2碳排放总量分析

由图1可以看出,2006—2016年,除个别年份外,安徽省农业部门碳排放总量呈现逐年上升趋势,2016年碳排放总量达到最高,为167.04万t。农业部门的碳排放来源中以柴油产生的碳排放量最大,过去10a中占比约为40%。从变化趋势上来看,2014年之前,柴油产生的碳排放量的占比呈现上升趋势,2015年出现短期下降,2016年又恢复上升。

2.3能源消耗强度和碳排放强度分析

2006—2016年,安徽省农业部门的能源消耗强度和碳排放强度总体呈下降趋势。能源消耗强度在2006—2011年下降速率快,下降明显,自2012年后,下降速度变慢,变化趋于平缓。碳排放强度则始终处于平缓下降的趋势。这表明安徽农业部门的能源利用效率在不断提高。

2.4脱钩分析

采用两阶段滚动测算方法,计算了安徽省2007—2016年间的农业生产性能源消耗产生的二氧化碳排放量与同期第一产业生产总值之间的脱钩指数。计算结果如表4所示。从计算结果看,从长期测算的结果来看,一直保持了弱脱钩状态,这是一个较为理想的状态。同时期内,采用分段短期测算方法计算所得结果与长期测算方法的结果有所不同,分段短期测算方法显示,2007—2012年间虽然脱钩指数有增有减,但是脱钩指数都处于0~0.8之间,在总体上稳定在弱脱钩状态;2013年出现扩张连接状态;2014年和2015年为强脱钩;2016年出现了扩张负脱钩,脱钩状态不太理想。因此,尽管两种方法的测算结果不同,但脱钩的趋势是类似的。农业生产性能源消耗产生的碳排放与农业经济增长之间的关系在大多数年份处于弱脱钩状态。这充分表明,安徽省农业生产性能耗产生的碳排放与农业经济增长之间正处于向脱钩过渡的关键时期。

3结论

(1)研究期内,农业生产消耗能源产生的碳排放总量处于逐年上升的状态,2016年达到167.04万t。在农业生产性能源消耗中,柴油消耗量最大,对二氧化碳排放量的贡献也最大,平均占这些年的42%。近年来,安徽省农业向着农业现代化道路迈进,加速推进生产全程机械化,大大增加了农机的使用,主要依靠柴油驱动的农机成为农业生产过程中的能耗主体。随着农机具使用的大力推广,柴油消耗量增加。在现代化的农村中,煤炭大部分是作为生活能源在使用,在农业生产中也有使用,因此,原煤的消耗量和碳排放量次之。电力和汽油的消耗量和碳排放量的占比多年来均有小幅增加。(2)研究期间,农业部门的能源强度和碳排放强度总体呈下降趋势,自2012年以来下降速度有所减缓。2006—2011年,碳排放强度和能源强度都在迅速下降,主要是因为第一产业的总产值在研究期间快速增长,而这一时期农业部门的生产性能源消耗产生的碳排放量增长率低于第一产业。(3)在研究期内,农业能源消耗碳排放和农业生产总值间的关系在大多数年份处于弱脱钩状态,且2013年之后,二者间的脱钩状态不稳定,目前正处于向脱钩转化的关键时期。农业部门能源消耗产生的碳排放和第一产业经济增长之间的关系正在逐步走向脱钩。农业部门在节能减排和提高能效方面花费的时间更长,难度更大,同时由于安徽农业部门以柴油和原煤为主的能源消费结构短期内不会改变,即使电力的使用可以替代一部分柴油和原煤,对碳排放减少有一定的影响,但替代作用有限,因此不会大幅减少二氧化碳的排放,因此农业部门的脱钩时间将会晚于全省其他部门的脱钩时间。因此,为了减少能源消耗和碳排放,安徽农业部门应根据安徽农业发展的特点,重点开发减排技术,减少柴油和原煤的消耗,提高原煤的利用效率[13]。

作者:李颖 单位:安徽大学

能源消耗碳排放与经济发展脱钩责任编辑:张雨    阅读:人次
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