四川省能源消耗二氧化碳排放与减排目标分析_桓汉青

四川省能源消耗二氧化碳排放与减排目标分析_桓汉青基金项目：国家自然科学基金项目（41101542）；四川省教育厅重点项目（12ZA226）；成都信息工程学院科研基金（CRF202127）作者简介：桓汉青（1987），女，河南人，硕士生，研究方向为环境规划与管理；刘伟（1979），男，重庆人，博士，副教授，主要从事环境规划与管理等方面研究。通讯作者：通讯作者：刘伟E－mail：weling9@四川省能源消耗二氧化碳排放与减排目标分析桓汉青刘伟陈超凡陈冬冬（成都信息工程学院资源环境学院，四川成都610225）摘要：为应对全球气候变化，中国政府决定到2021年单位GDP二氧化碳排放较2021年下降40%45%。在参考IPCC能源碳排放系数和中国碳氧化率等基础上，结合中国实际建立了能源消耗二氧化碳核算方法。以四川省为例，分析其20212021年间能源消耗二氧化碳排放，同时建立情景方案分析二氧化碳减排目标。结果表明:四川省能源消耗以煤为主，2021年能源消耗二氧化碳排放量为26900.15万吨，占全国排放总量的3.23%，且增速较快。单位GDP二氧化碳排放总体呈下降趋势，20212021年间年均下降率为2.4%，但与发达国家差距明显。建立的3个二氧化碳减排目标方案中，与趋势发展情景和规划发展情景相比，适宜发展情景更加合理，在该情景方案下，2021年单位GDP二氧化碳排放较2021年下降17.08%，2021年较2021年下降45.55%，可完成规划目标且更符合四川省发展实际。最后根据分析结果提出了四川省二氧化碳减排建议。关键词：能源;二氧化碳;情景分析;四川省中图分类号：F206；F127文献标识码：AAnalysisonCarbonDioxideEmissionsfromEnergyConsumptionandReductionGoalinSichuanProvinceHUANHanqing，LIUWei，CHENChaofan，CHENDongdong（CollegeofResourcesandEnvironment，ChengduUniversityofInformationTechnology，ChengduSichuan610225，China）Abstract：Inordertotackleglobalclimatechange，ChinahassetagoalofcuttingcarbondioxideemissionsperunitofGDPby40%to45%by2021fromthelevelin2021.ThemethodofaccountingcarbondioxidewasestablishedbasedonIPCC'sCarbone-missionfactor（CEF）andOxidizedcarbonratio（OCR），andactualconditionsinChina.ThentakeSichuanprovinceasanexam-ple，thecarbondioxideemissionsofenergyconsumptionfrom2021to2021wasanalyzed.Meanwhile，scenarioprogramswerecre-atedandappliedtoanalyzethereductiongoalofcarbondioxideemissions.Theanalysisresultsshowedthatcoalwasthemainener-gysourceinSichuanprovince，thecarbondioxideemissionsin2021was269.0015milliontons，accountingfor3.23percentofto-talemissionsinChina，anditwouldunceasinglygrow.CarbondioxideemissionsperunitofGDPshowedadescendtrendgeneral-ly，theannualaveragedeclineratewas2.4percentfrom2021to2021，butthegapwasobviouscomparedwithdevelopedcoun-tries.Inthreeschemesofcarbondioxideemissionreductiontargets，comparedwiththetendencyandplanneddevelopmentscenar-io，theappropriatedevelopmentscenariowillfinishthegoalandmoreinlinewiththeactualdevelopmentofSichuanprovince，whichmakesthecarbondioxideemissionsperunitofGDPin2021willreduce45.55percentcomparedwith2021，and2021wouldreduce17.08percentcomparedwith2021.Finally，suggestionsofcarbondioxideemissionsreductioninSichuanprovincewereproposedaccordingtotheanalysisresults.Keywords：energy；carbondioxide；scenarioanalysis；Sichuanprovince随着全球人口数量和经济规模不断增长，能源大量消耗，大气中二氧化碳浓度升高导致全球灾难性气候屡屡出现，已经严重危害到人类的生存与发展，因此减少二氧化碳排放迫在眉睫。1992年5月22日，联合国政府间气候变化专门委员会（IPCC）就气候变化问题达成了《联合国气候变化框架公约》。2021年11月25日，在哥本哈根会议召开前夕，.总理在国务院常务会议上宣布控制温室气体排放的行动目标，决定到2021年单位GDP二氧化碳排放比2021年下降40%45%，并将其作为约束性指标纳入国民经济和.发展中长期规划。此外，各省也在“十二五”规划中提出了温室气体减排目标。为了应对全球气候变化，国内外学者采用情景分析［1］、因素分解［2］、LEAP［3］、LMDI［4］等方法和模型就国家［58］、区域（城市）［4，915］、行业［1617］等层面对二氧化碳减排做了相关研究。研究发现，一个国家（或地区）向低碳经济转型的过程即是温室气体排放与经济增长不断脱钩的过程，而且化石能源大量消耗是导致各国（地区）温室气体激增的主要原因［18］。论文建立了能源消耗的二氧化碳核算方法，并对四川省20212021年间能源消耗二氧化碳排放量进行了核算与分析，同时建立情景方案分析了四川省二氧化碳减排目标。研究结果一方面可以掌握四川省能源消耗与二氧化碳排放水平，从而指导二氧化碳削减；另一方面还可以为产业结构和能源结构优化、二氧化碳减排目标制定等提供科学依据。1分析方法1.1数据资料的获取按照能源类型进行数据的分类收集与统计，所需数据主要通过以下途径获取：（1）国家和地方的统计年鉴、能源统计年鉴、BP能源统计年鉴，以及网络统计数据库等。（2）已被学术界认可的研究成果。诸如文献资料里的一些研究结果可用于对比分析等。（3）权威机构公布的研究报告。如IPCC报告、研究报告、专著中的能源碳排放系数、碳氧化率等。1.2计算方法根据IPCC温室气体排放清单指南［19］，结合中国能源统计特点，采用以下公式计算：T=113?∑9i=1（ECi?CEFi?OCRi）式中，T为二氧化碳排放量，万吨；3/11为碳与二氧化碳间的转换系数；ECi为能源i的消耗量（若为能量单位，需要转换为标准煤，转换系数为1万吨标准煤等于2.93?105GJ），万吨；CEFi为能源i的碳排放系数，吨碳/吨标煤；OCRi为碳氧化率，%；i为能源种类，根据统计年鉴将其分为9类（见表1）。主要计算终端能源消耗与能源加工转换（火力发电和供热所消耗能源）所排放的二氧化碳，不包括水电和核电。能源消耗的碳排放系数来自IPCC碳排放计算指南［19］，碳氧化率来自《中国温室气体清单研究》［20］，原始数据以焦耳为单位，为了与中国统计数据单位一致，需将能量单位转化为标准煤。各种能源的碳排放系数、碳氧化率见表1。表1各种能源的碳排放系数与碳氧化率能源种类碳排放系数（吨碳/吨标煤）碳氧化率（%）煤0.755991.6焦炭0.855092.8原油0.585797.9燃料石油0.618598.5液化石油0.504298.9汽油0.553898煤油0.571498.6柴油0.592198.2天然气0.448399通过国家及地方统计年鉴，在获取四川省综合能源消耗和行业能源消耗等数据基础上，根据表1中的参数和二氧化碳计算公式进行二氧化碳核算。1.3情景方案的建立情景是对一些有合理性和不确定性事件在未来一段时间内可能呈现态势的一种假定［21］，情景分析是预测这些态势的产生并比较分析可能产生影响的整个过程，其结果包括：对发展态势的确认，各态势的特性、发生的可能性描述，并对其发展路径进行分析［22］。情景分析的基本步骤包括：主题的确定、主题所处环境的构造、关键因素的辨识、假想可能的趋势和发展、检测对发展和趋势的影响。根据国家及四川省相关规划，以及核算出的20212021年四川省GDP和二氧化碳排放量等数据资料，确定关键因素，然后建立不同发展情景对其二氧化碳减排目标进行分析。2四川省能源消耗与二氧化碳排放分析2.1能源消耗结构分析2021年四川省与其他国家的能源消耗结构见表2。从表中可以看出，中国、印度和四川省以煤消耗为主，发达国家以石油、天然气、核电消耗为主，其中发达国家清洁能源消耗比例皆在30%以上，而中国不到10%。在四川省2021年的能源消耗结构中，除天然气和水电高于全国平均水平外，其他能源消耗比例均较全国平均水平低，特别是没有核电，而发达国家核电消耗比例普遍较高，如法国达到了38.39%。因此，四川省需要根据自身情况，逐步减少煤炭消耗，同时加大天然气、水电和核电等清洁能源、低碳能源的开发利用，不断优化能源结构，减少二氧化碳排放量。表22021年四川省与其他国家的能源消耗结构（缺）国家/地区石油天然气煤炭核能水电可再生能源四川12.1813.0351.79022.82－中国17.624.0370.450.696.710.5印度29.6610.6352.960.994.810.95美国37.1927.1722.958.412.571.71德国36.0322.9123.949.951.355.82法国33.0416.724.7938.395.671.35日本40.251724.713.223.851.02注：四川省能源数据来源于《2021年中国能源统计年鉴》，其他数据来源于《BPworldenergystatistics2021》。2.2能源消耗二氧化碳排放量分析（1）总能源消耗与二氧化碳排放。20212021年四川省总能源消耗与二氧化碳排放量见图1。从图中可以看出，四川省总能源消耗量增长较快，由2021年的6517.82万吨标准煤增长到2021年的17892万吨标准煤，增长了2.75倍；二氧化碳排放量总体呈增长趋势，由2021年的10636.81万吨增长到2021年的26900.15万吨，年均增长率为9.72%。总能源消耗与二氧化碳排放量的回归分析显示，R2为0.9891，说明二者相关性较高。（2）产业部门二氧化碳排放。根据四川省统计年鉴将产业部门分为第一产业、第二产业、第三产业、生活消费和其他共5个类别。通过数据收集与整理，分部门对二氧化碳排放量进行核算，20212021年四川省产业部门二氧化碳排放量见图2。从图中可以看出，第一产业和其他部门二氧化碳排放量最少，第二产业二氧化碳