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1 建立低碳城市评价指标体系的意义
1.1 低碳城市评价指标体系建立的目的
在所有碳排放中,作为生产和生活活动高度密集的地区,城市的碳排放量占排放总量的86%(从终端需求角度计算)。可以看出,减少城市碳排放是减少整体碳排放的关键。城市碳排放根据其源头可以分为建筑、交通和生产三个部分。因此,为创建低碳城市也应主要从以上几个方面入手。以上三个类别中的碳排放比例因不同城市的发展程度、工业结构和社会文化不同而存在差异。
1.2 低碳城市评价指标体系建立的意义
低碳城市评价指标体系为环境友好型城市提供发展方向。适当的低碳城市评价指标体系是政府管理部门制定规划和发展方向的依据。规划部门可以通过所在城市自身优势与缺陷确定城市可以加以利用的优势和存在的需要重点解决的问题,争取达到取长补短的效果。
低碳城市评价指标体系将低碳城市的抽象概念转化为操作层次的指标,有利于公众对其加深了解和执行部门贯彻实施。指标体系对抽象的概念进行量化和具体化,避免了定性或定序区分的模糊性造成的评价的困难。公众可以通过具体化的指标体系深入理解低碳城市的内涵和它与自身行为模式的联系;规划的执行者也可以通过指标体系准确判断规划的执行效果。
低碳城市评价指标体系为低碳城市目标的实现程度提供评价依据。在低碳城市评价指标体系存在的情况下,对各城市低碳发展的实现程度的评价将变得有据可依。
2 指标体系的基本框架
低碳城市的含义包括以下三个层次:产生途径、碳排放减量与经济发展之间的关系的协调程度、政府部门采取措施的力度。从以上三个角度制定的低碳城市评价指标体系可以从成果、途径和措施实施力度三个方面反映一个城市在低碳方面的环境友好程度。在考虑碳排放量应当减少的同时,也不应忽略低碳作为总的发展方向应当与城市的经济发展相协调。低碳城市概念提出的目的是为了实现环境与经济的双赢发展,而不是为了遏制全球温室效应加剧而限制经济的发展。
2.1 有关减少碳排放指标
有关减少碳排放的指标包括建筑、交通和生产三个方面,主要反映的是在从源头上减少碳排放方面的低碳城市的实现程度。建筑碳排放指标包括住宅生活和公共建筑碳排放两大类。交通方面碳排放可通过城市车辆总量、城市节能汽车比例、城市公共交通覆盖程度、城市分布密集程度四个指标来反映。城市注册的正在使用的汽车总量能反映城市总体的交通碳排放量,能反映一个城市的碳排放对自然生态的压力;节能汽车比例可以反映交通节能化的实现程度,说明在固定汽车总量的条件下,一个城市的交通低碳程度;城市生产用能源消耗总量反映一个城市总体生产规模和其相应的对生态环境造成的压力大小;城市生产用非化石燃料能源比例反映一个城市生产过程中燃料投入方面的低碳实现程度;城市产业结构反映城市的成熟化程度,进而间接说明一个城市在生产方面实现低碳的难易程度和未来所需时间。
2.2 反映碳排放减量与经济发展之间关系的指标
这类指标有城市总体人均碳排放量、碳生产率和含碳能源消费系数三项。城市人均碳排放量的计算方法是碳排放总量/人口总量,反映不同消费模式导致的城市人均碳排放水平差异,是从消费角度考虑的指标。碳生产率是城市GDP与城市碳排放总量的比值,说明整个城市的能源生产效率,具体说明一个城市的低碳技术水平对于城市低碳化发展的影响程度。碳能源消费系数为整个城市的碳排放总量与能源消费总量的比值,主要用于衡量资源禀赋、能源结构和能源效率等。
2.3 反映政府部门采取措施力度的指标
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2.1积极发展低碳燃料
目前机动车辆的燃料普遍使用汽油、柴油等高碳排放量的燃料，燃料结构较为单一，这是影响交通产业碳排放量的主要因素。为此在低碳经济的发展理念下，交通产业首先应该从发展低碳燃料入手制定发展战略。目前可以用在交通行业的低碳燃料主要有乙醇、生物柴油、天然气、太阳能、电能等等，这些燃料的含碳量较低，若能够得到大面积的推广，则势必可以在很大程度上改善碳排放量高的交通产业现状。虽然目前低碳燃料并未得到普及，应用范围也较小，但是其应用前景十分可观，需要我们进一步极大研究力度，开发并普及更多低碳燃料。
2.2提高车辆燃油的经济性
要实施这一战略，需要燃料和车辆结构两方面入手进行改进。一方面是要积极利用先进科技研发可再生燃料和低碳燃料。一方面要对车辆的传动装置和驱动系统进行有效改进，使其在运行中所受到的滚动阻力进一步减小，增大发动机的运行效率，提高燃油燃烧效率，从而实现低碳排放的效果。在当前零碳排放燃料还未全面推广的形势下，通过提高车辆燃油的经济性无疑是一条非常可行的发展途径。
2.3减少高碳强度的出行
目前我国私家车的数量越来越多，高碳强度的出行率较大，在此情况下是很难促进低碳排放目的的实现。为此应该采取减少高碳强度出行的战略措施。包括引导人们绿色出行，多选择公共交通方式出行，或以自行车、步行等慢速交通系统为出行方式。
2.4提高运输系统效率
提高运输系统效率战略是指从系统的角度出发，通过优化整个运输系统的设计、建设、运行，达到减少能源利用和温室气体排放。运输系统效率低的主要表现为交通拥堵，因交通拥堵而导致的燃油消耗和温室气体排放并不是个小数目。有效的交通管理手段和拥堵缓解政策不仅可以达到减排的效果，而且可以节省巨额资金的投入。
2.5碳收费
为达到运输产业的减排，碳排放与碳交易的收费政策是必要的。增加整体碳经济的花费，通过碳排放与交易或是碳税，为消费者和商业减少C02排放提供经济刺激。碳收费的目的是在不影响生活质量和经济的前提下，减少运输部门碳排放。对价格政策起决定性作用的是高碳出行替代选择的有效性，这些替代选择包括使用低碳燃料，购买燃油经济性更好的车辆，使用公共交通或城际铁路，远程办公，合乘，发展减少长距离出行紧凑用地模式。没有替代选择，消费者就不得不而对高消费或是降低生活质量。通过减少出行需求、鼓励低碳燃料和节能车辆的利用，碳排放收费政策影响上述所有战略。
2.6系统性
交通产业是一个系统，在整个社会实现低碳经济的过程中，系统的观点要始终贯彻其中，各学科间研究和技术调度促进节能减排的最终实现。例如，通过几十年的努力，小汽车行驶每100km的耗油量下降了5000，但小汽车总量增加了几十倍，显然能源消耗和二氧化碳排放量也增加了许多倍。同样，轨道交通的建设成本巨大，运营时所有的设备都在运行，从此角度轨道交通本身是高碳排放，但它可以为社会服务几十年，甚至更长的时间，从减少整个社会碳排放的角度看，它是环保经济、低碳排放的。新能源新技术的研究、开发和利用需要大量的人力、物力和资金投入，但节能减排的效果和社会效益远远大于资金的投入。
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根据政府间气候变化专门委员会（Intergovernmental Panel on Climate Change, IPCC）的划分，主要有如下六种温室气体排放（Green Hose Gas, GHG）导致了大气温度的异常变化，即二氧化碳（CO2）、甲烷（CH4）、氧化亚氮（N2O）、氢氟碳化物（HFCS）、全氟碳化物（PFCS）、六氟化硫（SF6）。在此基础上，各国政府拟定了各种国内温室气体管控机制[]，他们独自或与其它第三方组织、跨国企业建立温室气体计量的相关准则，或者在企业可持续性指标中加入温室气体评价项目，透过供应链的力量，要求企业上游供应链提供温室气体排放量相关信息，并寻求第三公证单位进行检验与查证。
这些温室气体计量方法或准则。《商品和服务生命周期温室气体排放评估规范》（PAS2050）是基于生命周期评价的产品碳排放计量方法。生命周期评价方法是一种“从摇篮到坟墓”的评价方法，正越来越多地被用来评价人类活动所产生的环境问题。它要求详细研究其生命周期内各单元过程的能源需求、原材料利用和活动可能造成的污染排放，包括原材料资源化、开采、运输、制造/加工、分配、利用/再利用/维护以及废弃物处理。因此，生命周期评价能够更加全面的体现企业在原料选取、生产过程、成品运输及控制产品能耗等方面的减排潜能，可以促进企业采取落实循环经济，使用再生原材料，合理处置副产品及废料，技术改造控制产品能耗等措施降低排放量，更好地实现节能减排的目的。
在本文用生命周期评价方法分析了国内某复合木地板生产工厂连续2年温室气体排放量，并尝试通过数据对比探讨生产型企业的碳减排途径。
二、方法简述
（一）方法学及参数的确定
LCA碳盘查在方法学上主要采用PAS2050：2008中生命周期评价方法学；产品的排放因子主要来自英国政府DEFRA碳排放数据库以及GHG protocol排放因子数据库，同时参考了《2006年IPCC国家温室气体清单指南》、《中国能源统计年鉴2010》、《中国区域电网基准线排放因子》等相关资料。
（二）分析阶段的划分
在LCA评价中，产品的生产过程分为原材料生产阶段、产品生产阶段、运输分销阶段、安装使用阶段、以及处置或再生阶段。其中，原材料生产阶段主要指原、辅材料的生产和有关的过程；产品生产阶段指所有生产过程和与生产有关的运输/储存活动、包装、与场地相关的排放，以及产生的所有材料如产品、废物、共生产品和直接排放，排放源包括厂内叉车、空调、冰箱、检测设备制冷、灭火器、乙炔、柴油、化粪池及电力等的使用；运输阶段主要包括卡车、轮船、火车等；安装使用阶段是指安装过程中使用的材料及能源，包括防潮膜及极少量电力，使用阶段消费者基本无能源消耗；处置阶段指产品废弃后的处理处置排放。
三、盘查结果及分析
（一）主辅料排放
第二年与第一年相比总产量减少了102321平方米，主料排放量减少710tCO2e，辅料排放量增加310 tCO2e，总体上原材料部分排放量减少400 tCO2e，但减排量相对产生量极小。
（二）生产阶段排放
生产环节的排放量增加了1662tCO2e，经对比可以看出，除原材料运输外，生产阶段排放主要来自用电、叉车运输和自有车辆使用三个部分。
进一步分析得知，第二年生产环节电、油等消耗有所增加导致排放量增加，具体见下表
可以看出，该厂在产量大幅下降的同时生产电耗、油耗和自有车辆使用量的相对增加造成了生产阶段的排放量增加。
（三）运输阶段排放量
运输阶段排放量增加了577tCO2e，其中海运和铁路运输的比例有所增加，由于海运和铁运的排放因子小于汽运的排放因子，因此增加海运和铁运的比例有助于降低运输阶段排放量。但由于业务范围日趋扩大，产品的销售网络也日益完善，随即增加了运往各地的里程数，因此运输总里程增加较多，运输阶段排放量仍有较明显的增加。
（四）安装使用阶段排放
由于盘查的前设条件为安装阶段仅消耗极少电力并使用一定量的防潮膜，消费者在使用过程中仅消耗少量水进行清洁，电力和水的消耗量极小，可忽略不计，因此安装和消费者使用阶段的主要排放来自防潮膜的上游排放。该部分排放量约占总排放量的5%左右，但因防潮膜的使用量不在企业可控范围内，对于企业主动减排讨论意义不大，因此不做赘述。
（五）废弃阶段
该厂生产的废弃物主要为木糠和地板产品最终废弃后的处置，其中木糠处理分为厂内做燃料燃烧和外运做其他产品原料；因此厂内处理的排放为木糠燃烧的排放量，而厂外处理的排放仅为运输阶段的排放，厂外处置部分排放计入下游产品排放，不在盘查范围内；废弃地板处置方式假设为全部燃烧。
可以看出废弃阶段主要排放来自废弃地板处理，占废弃阶段总排放的90%以上。
四、评价结果及减排途径分析
由以上分析可以看出，各阶段的GHG排放特点各有不同，其中有汇率、价格变动等客观原因导致的排放量变化，也有生产率变化、生产能耗变化等企业经营管理方面的原因导致的排放量变化。
原材料阶段排放主要来自原辅材料的上游排放，包括材料从自然界开采、加工、包装等过程的排放，因此这一阶段的减排应主要依靠：①提高工艺技术水平，提高成品率，减少原辅材料的使用量；②尽量采购上游排放较少的原辅材料，如经过碳中和认证的材料、或生产过程中碳排放较少的产品，以及其他生产的副产品等。
生产阶段的主要排放来自用电、叉车使用和自有车辆使用。这一阶段的减排主要依靠：①企业提高自身管理水平，减少不必要的出行，或提高自有车辆的使用效率；②因叉车主要用于物料的搬运，电力使用也是生产不可或缺的一部分，与生产息息相关，企业应自查原因，在产量较大幅度减少的前提下，生产能耗和叉车使用量大大增加，提高管理水平，优化电力和叉车的使用效率，降低排放。
运输阶段的排放量上升与企业业务发展水平有关，同时也与企业运输外包商的运输策略有关。在相同的运输距离和载重前提下，不同运输途径的排放因子为海运＜铁运＜汽运，因此运输外包商应尽可能多的使用海运和铁运，减少汽运。若企业依靠自身的市场地位影响运输外包商的运输策略，将有可能对企业的GHG减排带来较为可观的效益；此外，企业在经销商的设置上也可以考虑布局方式和位置，以便减少运输距离，减少运输阶段排放量。
废弃阶段排放主要来自残品的处置排放。这一阶段的减排策略包括：①提高生产技术和管理水平，提高产品优良率，减少残品数量；②尽量与其他厂商签订回收协议，使废弃的地板进入下游产业链，成为其他产品的原辅料，降低下游排放。
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1．低碳经济中的“碳”有广义与狭义之分。广义的“碳”是指《京都议定书》所限定的六种温室气体。《京都议定书》根据温室气体对全球变暖的贡献、来源、稳定性、易监测程度，并考虑到其他国际公约的约束等情况，从而将强制减排的温室气体种类限定为：二氧化碳（CO2），甲烷（CH4），氧化亚氮（N2O），氢氟碳化物（HFCs），全氟化碳（PFCs），六氟化硫（SF6）。在这六种气体中，二氧化碳、甲烷、氧化亚氮是自然界中本来就存在的成份，但氢氟碳化物、全氟化碳、六氟化硫则是人类活动的产物。狭义的“碳”仅指二氧化碳。在导致气候变暖的各种温室气体中，由于二氧化碳是最大“贡献者”，其贡献度高达60%（任仁，2005），因而美国能源信息管理局（EIA）、世界资源研究所（WRI）、美国橡树岭国家实验室CO2信息分析中心（CDIAC）、国际能源署（IEA）等绝大多数权威研究机构在测算温室气体排放时的测算对象都是二氧化碳的排放量。二氧化碳主要来自化石能源（煤、石油、天然气等）燃烧以及土地利用与土地覆盖变化（特别是森林被破坏）过程中有机碳的氧化引起，这一过程中，海洋和陆地生物圈并不能完全吸收由此引起的过多排放到大气中的二氧化碳，由此导致大气中的二氧化碳浓度不断增加。当前研究低碳经济时重点关注的是化石能源燃烧所产生的二氧化碳。
2“．减少碳排放”的两种途径。《京都议定书》提出了“技术减排”和“市场减排”两种减少碳排放的途径。“技术减排”就是通过清洁能源、可再生能源、新能源、碳埋存及生物碳汇等技术的创新，削减温室气体排放，该途径是长期降低碳排放的根本方法。“市场减排”则是依据“清洁发展机制”（CDM）原则，允许掌握技术优势的国家，通过对发展中国家提供技术支援，帮助降低有害物质排放，换取“二氧化碳排放权”，该途径是短期降低碳排放的变通做法。
3．低碳经济中的“低能耗”有两个要求。第一个是基本要求，即在能源消费量一定的情况下，在能源消费结构中降低化石能源所占比重。第二个是理想要求，即在达到基本要求的基础上，进一步降低能源消费总量。
4．低碳经济中的“低排放”是指降低人类活动增加导致的碳排放。地球上的碳排放源包括自然排放和人类活动增加导致的碳排放两种形式，后者被认为是使温室气体浓度逐渐上升的主要因素，因而降低碳排放主要指降低人类活动增加导致碳排放增加的部分。在正常情况下，自然界的碳排放和碳循环是平衡的。工业革命之前，大气中的二氧化碳浓度平均值约为280ppmv（1ppmv=10-6，即百万分之一体积单位），这种碳平衡形成的自然界温室效应不仅无害，而且是有益的，即在地球自身的温室效应作用下，地球具备了温度调节的功能，基本上保持在适宜人类发展的平均15℃的水平。政府间气候变化专门委员会（IPCC）在其第四次评估报告中指出：人为导致的温室气体浓度增加很可能（90%以上的可信度）是气候变暖的主要原因；另据美国国家海洋和大气管理局测算，到2008年大气中二氧化碳的浓度已达387ppmv，比工业革命之前增长了约40%，这促使全球温度不断上升。最近100年，据IPCC测算，全球气温升高了（0.74±0.18）℃，打破了生物圈中碳循环平衡和热平衡。
5．低碳经济的两个发展目标。从自然科学的视角看“，低”的目标是低排放、低升温或不升温。按照全球的尺度，1992年《联合国气候变化框架公约》规定“，低”是指应保证“将大气中温室气体浓度稳定在一个水平上，使气候系统免受危险的人为干涉”。1997年《京都议定书》又进一步明确要求，39个工业化国家在2008—2012年之间，应将温室气体排放量在1990年的基础上减少5.2%，达到2007年IPCC和2008年斯特恩报告认为的把气候变暖控制在2℃以内的目标。在这一基本共识下，有些国家根据本国的实际情况提出了自己的目标。如英国的目标是到2010年二氧化碳排放量在1990年水平上减少20%，到2050年共减少60%，届时建立低碳经济社会。从经济社会的视角看，“低”的目标是低成本。《斯特恩报告》认为，按照当前的发展模式，气候变化将造成全球经济下挫5%~10%，而贫穷国家则会超过10%。如果把环境和健康等一些额外的因素综合考虑进来，气候变化总成本的增加量相当于每人的福利削减20%，碳的社会成本将是85美元/吨二氧化碳当量。如果我们立即采取行动，到2050年，减排的经济成本大概是世界生产总值的1%左右，碳的社会成本约为25~30美元/吨二氧化碳当量，仅是当前发展模式的1/3。
二、低碳经济的四象限评价法
评价低碳经济发展水平对引导低碳经济的健康发展有很大价值（娄伟、李萌，2011），蒋金荷、吴滨（2010），鲁静（2010）对目前评价低碳经济的方法进行了评述。现有的方法主要有层次分析法（AHP）、物质流分析法（MFA）、指标值综合合成法、投入—产出（I—O）模型、宏观经济模型、可计算一般均衡（CGE）模型、动态能源优化模型、综合能源系统仿真模型、部门预测模型等，这些方法从各自研究的需要对低碳经济进行了评价。本文从经济要素的角度设计了评价低碳经济的四象限法。哥本哈根会议后，发达国家将要执行的“碳关税”、“碳标签”将全球市场带入了“低碳”竞争时代，“碳排放”如同资源、劳动力等一样被计入了企业成本，从而成为影响企业利润增或减的经济要素，因而设计评价低碳经济发展水平的方法，我们可以采用评价经济要素的基本思路：在一定的约束条件下，测算经济要素数量的多少和分析经济要素效益的高低。具体到本文，就是测算碳排放物理水平的变化和评价碳排放经济效益的高低，前者主要是为长期“如何应对变化”提供依据，后者主要是为短期“如何促进经济复苏”提供依据。四象限法是本文提出的综合评价解决低碳经济长、短期问题结合效果的一种方法。
（一）评价碳排放物理水平的方法
当前世界经济正在从高碳经济向低碳经济转型，转型过程中不同国家（地区）的不同产业碳排放的基础和特点不同，这就要求我们在遵循“环境库兹涅茨曲线（EnvironmentalKuznetscurve，EKC）”变化规律的基础上设计合理的评价方法。EKC曲线是指自20世纪60年代以来，一些学者基于质量守恒原理研究经济增长与环境变化之间关系后得出的一种倒U曲线。该曲线表明，当一个国家经济发展水平较低的时候，二氧化碳排放较少，但是随着收入的增加，二氧化碳由低趋高，环境恶化程度随经济的增长而加剧；当经济发展到达某个临界点或“拐点”后，随着收入的进一步增加，环境污染又由高趋低，其环境污染的程度逐渐减缓，环境质量逐渐得到改善。根据碳排放量变化的这一规律，我们在评价产业碳排放物理水平变化时，按照“共同但有区别”的原则评价。“共同”是指各产业都应降低碳排放量“，有区别”是指不同产业由于在不同发展阶段不同耗能导致的碳排放量不同，这种不同应区别对待，区别对待的方法就是从产业自身碳排放量动态变化的角度进行评价。为此，我们设基期本行业碳排放量为Pi0，报告期碳排放量为Pit，如果Pit/Pi0<1，我们称之为物理低碳化行业；如果Pit/Pi0≥1，我们称之为物理高碳化行业。
（二）评价碳排放经济效益的方法
低碳经济作为一种经济发展模式，其经济效益对实现该模式的可持续发展具有决定性意义，对此，《联合国气候变化框架公约》（1994）倡议：应对气候变化的政策措施应当讲求成本效益，确保以尽可能最低的费用获得全球效益。在评价碳排放经济效益时，我们设某一行业碳排放占全部产业碳排放的比重为Si，用Si来反映该行业碳排放相对量的大小。设该行业增加值占全部产业增加值的比重为Ri，用Ri反映该行业增加值相对量的大小。设Ei=Ri/Si，如果Ei≤1，表明该行业碳排放相对较多而增加值相对较少；如果Ei>1，表明该行业碳排放相对较少而增加值相对较大。设基期经济效益为Ei0，报告期经济效益为Eit，如果Eit/Ei0>1，我们称之为经济低碳化行业；如果Eit/Ei0≤1，我们称之为经济高碳化行业。
（三）四象限评价法
我们以横轴表示各行业物理碳排放水平，以纵轴表示各行业碳排放经济效益水平，以大于或小于1将座标图划分为四个象限（表1）。第Ⅰ象限的行业由于其既具有经济优势又具有物理优势，因而属于有综合优势的行业；第Ⅱ象限的行业由于其碳排放经济效益在提高而碳排放物理水平也在提高，因而属于有经济优势的行业；第Ⅲ象限的行业由于其碳排放物理水平在增加而碳排放的经济效益在降低，因而属于综合落后的行业；第Ⅳ象限的行业由于其碳排放的物理水平在减少而碳排放经济效益也在降低，因而属于发展低碳经济中有物理优势的行业。
三、应用
笔者采用低碳经济四象限评价法，对河北省两次经济普查时的30个制造业低碳经济发展水平进行了综合分析，结果如下：
（一）碳排放物理水平的评价结果
第二次经济普查与第一次经济普查相比，河北省制造业排放的二氧化碳从第一次普查时的2.84亿吨增加到第二次普查时的3.03亿吨。期间物理高碳化行业有19个，这19个行业在第二次普查时碳排放量为2.47亿吨，第一次普查时为2.22亿吨，增加了11%。物理低碳化行业有11个，这11个行业第一次普查时碳排放量为0.61亿吨，第二次普查为0.56亿吨，降低了8%。
（二）碳排放经济效益的评价结果
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（一）实现工业企业的低碳生产有着巨大的经济效益与环境效益 以电解铝生产为例，我国目前年产电解铝产量约1300万吨，全年仅电解铝生产一项就需耗电约1950亿度，约合300兆瓦发电机组74年的发电量。如果通过加强管理、改进设计、引入先进技术节电1%，全年电解铝生产就将节电19.5亿度，依火力发电1亿度约需消耗3.39万吨标准煤计，不仅可以节省约66.11万吨标准煤，而且可以减少二氧化碳排放约178.5万吨，减少二氧化硫排放5.3万吨。
（二）工业企业低碳生产的实现有利于促进技术创新、制度创新以及管理创新 从工业企业内、外部两个方面，并依据强制性、市场性、自愿性环境管制以及技术进步、制度创新、管理创新等多个角度，探索工业企业实现低碳生产的机制和途径，因而有着重要的理论和实际应用价值，
（三）工业企业低碳生产的实现有利于我国低碳经济体系形成 基于“持续改进”以及“动态平衡”的思想，从产业链的各个环节以及产品设计、生产、消费的全过程探索节约能源消耗、减少二氧化碳排放的实现途径，有助于推广节能技术，并通过大力开发可再生能源、发展低碳产业与低碳技术，促进我国低碳工业、低碳农业、低碳建筑、低碳交通等低碳经济体系的形成。
二、工业企业低碳生产特征与实现途径
与大量消耗煤炭、石油、天然气等化石能源，并以高能耗、高碳排放、高污染为特征的“高碳生产”相比，低能耗、低碳排放、低污染应是工业企业低碳生产的基本特征。
（一）低能耗 工业生产中的能耗包括直接能耗和间接能耗两部分。前者是指产品生产过程中直接消耗的煤、油、天然气等一次能源消耗和电、煤气、蒸汽等二次能源消耗；后者是指产品生产所需的原材料、设备、厂房等在其取得或建造过程中的能源消耗。两者之和称为全能耗。产品生产的全能耗示意图如图1所示。
在全面研究能源消耗、实现工业企业低碳生产的问题时，应同时考虑直接能耗与间接能耗，既要千方百计降低单位产品或单位产值的直接能耗，又要千方百计降低原材料的消耗，充分发挥设备、厂房的作用，使单位产品或单位产值的间接能耗最低。低能耗既是工业企业低碳生产应该具备的基本特征，又是工业企业实现低碳生产的前提条件。
（二）低碳排放 工业企业低碳生产的基本目标是实现低碳排放，即努力降低或减少包括二氧化碳在内的温室气体排放，保护生态环境。因此，工业企业的低碳生产必须是低碳排放的生产。否则，就不能称其为低碳生产，也就失去了低碳生产的意义。低碳排放可以分为“相对低碳排放和绝对低碳排放两个方面”。前者基于资源投入与产出的成本效益原则而言，如果生产过程中单位碳要素投入带来经济利益的相对增加，即温室气体排放量的增加幅度低于生产产出（可以一定时期的生产总值或销售收入表示）的增长幅度，则可称为相对低碳排放；后者则强调一定时期内一个企业碳排放总量的绝对降低。然而，即使一个企业、一个行业、一个地区实现了相对低碳排放，由于过度追求生产发展，碳排放总量依然可能大幅度增加，从而无法遏制由于二氧化碳等温室气体排放引起的全球气候变暖以及一系列环境生态问题。因此，低碳排放不应仅是相对低碳排放，而应以整个国际社会排放总量的绝对降低为目标，在相对低碳排放基础上实现一个企业、一个行业、一个地区、乃至整个国际社会的绝对低碳排放是低碳生产的基本特征。
（三）低污染 “在由于人为原因造成的二氧化碳排放总量中，超过三分之二来自能源使用和工艺排放，其中约有36%来自工业；而在工业生产造成的二氧化碳排放中，钢铁、水泥、塑料、纸和铝等5种主要原料的生产排放占到了56%以上。”实现工业企业的低碳生产，即通过不断降低能耗、减少碳排放，会使能源使用所带来的烟雾、光化学烟雾和酸雨等危害以及温室气体排放引发的全球气候变暖问题得到明显抑制。
然而，工业企业低碳生产的实现不是一蹴而就的，不论是降低能耗、还是减少碳排放，都不是一朝一夕所能够做到的，而是一个持续不断的改进过程。从一定意义上讲，工业企业低碳生产是持续不断地降低全能耗以及碳排放的改进过程。因此，应该基于“持续改进”以及“动态平衡”的思想，从产业链的各个环节以及产品设计、生产、消费、处置的整个生命周期探索节约能源消耗、减少二氧化碳排放的实现途径，具体包括：减少碳源排放；提高机器、设备的能源效率；减少浪费，主要指减少机器、设备的闲置时间、等候时间及排队时间，杜绝或减少不必要的浪费等；有效利用人、财、物各种资源，包括原材料的有效利用、减少排队及等候时间、生产优先等。
三、工业企业低碳生产综合成本效益分析
工业企业低碳生产的综合成本效益是指为实现低碳生产而发生的各项成本费用与取得的各项收益之间的关系，是工业企业实施低碳生产的综合成果的体现，包括经济效益（主要指财务效益）和社会效益（主要指资源、环境效益）两个方面，并且可以从企业内、外部两个层次进行分析。
（一）工业企业低碳生产经济（或财务）效益分析 工业企业低碳生产的经济（或财务）效益分析主要指工业企业内部微观层面的低碳生产成本与收入的比较分析，通过计算为组织实施低碳生产而发生的费用增加或节约额以及资源有效利用而增加的收入额进行经济效益或财务效益分析，其结果表现为企业会计利润的增加或减少。
工业企业内部微观层面实现低碳生产的财务成本包括：为组织实施低碳生产而发生的教育、培训费用，以Cj表示；低碳技术研发费用，以C d表示；采用低碳生产新工艺、新技术而发生的设备购置或改进成本，以C p表示；低碳运行费用，以Cr表示等。
内部财务成本C为：C=Cj+Cd+C p+Cr。
工业企业内部微观层面实现低碳生产的财务效益或收益包括：由于水、电、汽等各种能源节约而降低的费用，以Re表示；由于减少机器、设备的闲置、等候时间及排队时间而节约的费用，以Rg表示；由于有效利用人、财、物各种资源而节约的费用，以Rm表示；由于废弃物回收、重复利用而增加的收入，以Rw表示等。
同理，内部财务效益R表示为：R=Re+Rg+Rm+Rw。
则工业企业低碳生产的经济（或财务）效益ΔP=R-C。
对于通过改进工艺、采用新技术、使用新设备以及合理组织生产等方式实现的低碳生产而言，企业内部微观层面的财务成本与收益容易区分、便于计算分析。例如，在电解铝生产中，通过运用新型生产技术、加强综合管理水平延长电解槽的使用寿命就可以大幅降低电解槽大修费用。对于拥有172台的306kA大型预焙铝电解槽、年产14万吨铝锭的电解铝厂而言，每次、每台槽的大修理费用大约100万元，未改进前槽生产寿命为1000个槽昼夜左右，在技术改造将其使用寿命延长至2000个槽昼夜的情况下，则每一年内可节省的修理费用为：（365/1000-365/2000）×100×172=3139（万元），获得可观的经济效益。通过逐项计算，即可得出企业一定时期内实现低碳生产取得的经济效益。
对于实施低碳设计、低碳施工、低碳生产的新建企业来说，其成本效益或经济效益分析则可以通过不同模式下企业整体经济效益的对比来进行。
（二）工业企业低碳生产社会效益分析 工业企业低碳生产的社会效益是指实现工业企业低碳生产对社会所作出的综合贡献，是工业企业低碳生产的外部效应，主要包括：各种能源、资源消耗量的减少从而节约社会资源；各种温室气体排放量的降低从而保护生态环境。在当前能源、资源短缺与生态环境不断恶化的背景下，两者都体现为正外部性而使外部社会成本降低。
（1）工业企业低碳生产的节能、降耗情况分析。工业企业通过科学、合理地组织生产而使能源、资源节约的分析可以采用技术分析法、线性规划法等从多方面进行。以电解铝生产为例，按照当前铝行业普遍采用的冰晶石-氧化铝熔融盐电解法，其能源消耗主要取决于平均槽电压（V平均）电流效率（CE），电解生成1千克原铝所耗费的电能计算公式为：
式中，A表示生产作业系统中一整套机器（1，2，....φ）， 代表机器的最大编号；B表示一整套产品（1，2，...，N），N代表产品类型的数量； Eij表示在j机器生产i产品所使用的能源系数；δ表示在j机器生产i产品所使用的剂系数；Cij表示在j机器生产i产品消耗电能系数；Sij表示在j机器生产i产品的完工时间：Pj表示在j机器完工产品需求量；L表示生产设备每加工周期所需剂；E表示生产设备每加工周期所耗电能。
（2）工业企业低碳生产的碳减排情况分析。工业企业可以通过绘制生产流程图、划定系统边界、确定优先顺序以及数据整理等步骤，构建符合企业生产实际的低碳排放计量模型，对生产过程中的各种温室气体排放情况进行准确地测定与计量，它是加强碳排放限额管理和控制、实现碳减排的关键所在。在此基础上，工业企业的碳减排情况分析主要有情景分析和蒙特卡洛分析。前者也称最大最小值测试，用以测算参数发生最好和最差情景时的碳排放水平，计量思路及过程较为简单。后者可通过附有该分析的软件包或专业的寿命周期分析（LCA）包来完成，通过确定并输入每项参数的概率密度、分布类型（如正态或对数正态）、具有可信度的输入值上限/下限以及相关系数等，经过多次重复的计算过程，可以得出不同生产状况下的各种温室气体排放量，从而全面了解工业企业低碳生产的碳减排情况。
以年产14万吨的我国某电解铝厂生产情况为例，参照情景分析方法，并将电流效率（CE）统一取值94%，开工效率按照全年不间断运转（即开工效率为100%）计，采用直流预焙槽，综参考文献：
[1]王君：《中国微小企业融资进展与前景》，《银行家》2007年第10期。
篇6
中图分类号：F327；F205文献标识码：A文章编号：1001-8409（2013）10-0121-05
Research on the Community Management
of Rural Carbon Emissions Problem
WEI Huilan， ZHAO Songsong
（School of Economics， Lanzhou University， Lanzhou 730000）
Abstract： This paper， through the rural carbon emissions community management model and its extension model's construction and analysis， proves the theoretic model propositions. Finally， it puts forward policy Suggestions on rural carbon emissions community management.
Key words： rural carbon emissions； negative externalities； community management；community comanagement
一、引言
随着经济的发展，碳排放对农村社区的作用力也随之增加。目前农村碳排放态势一是农民碳排放行为负外部性较强；二是农民低碳行为自主治理的集体行动能力相对较差。这是农村碳排放管理面临的两个基本困境。因此，运用外部性理论来解释农村低碳路径就显得更为合理。从实践来看，解决居民行为负外部性的途径往往是政府治理，但政府治理缺乏相应的激励机制，以致于国家通过强制手段来管制人们的资源使用行为时，其能力是有限的。另外，由于农村社区碳排放量的产权较为复杂且难以彻底私有化，因而也难以依靠市场机制来解决。
社区管理途径为这一问题的解决提供了一个可行思路[1]。本文通过农村碳排放社区管理模型及其扩展模型的构建和分析，试图证明，碳排放社区管理不仅能促使私人利益与社区利益的统一，还可以借助于政府、市场等途径构建社区共管模式，实现社区利益与社会利益的统一，最终提高社区碳排放负外部性内部化的效率。
二、碳排放社区管理理论分析
社区管理是指在政府指导下，社区职能部门、社区单位和社区居民对社区各项公共事务和公益事业进行的基于本土知识特定治理结构的自我管理[2，3]。将社区管理含义的边界扩展，其基本含义是与以社区为主体的保护，并拥有社区资源的自我管理权；同时又可向另外两个主体延伸：向上可进入政府的保护活动中，向下又可进入实施碳排放产权私有化的范围。
碳排放社区管理是建立在降低社区居民碳排放负外部性之上的双赢管理模式，其本质特征在于降低碳排放负外部性。然而，农村碳排放负外部性的含义告诉我们，由于碳排放负外部性的存在，即农村社区居民不必弥补外部成本而获得碳排放收益，使得农村碳排放快速增加。实际上，农村碳排放的负外部性理论比上述要复杂得多，表现在社区农民的行为集合使所有相关方的成本-收益函数被动地发生了改变[4]。不同内容的负外部性，其影响程度和范围是不同的，根据碳排放负外部性的程度和社区管理交易费用可将其分为社区内、社区外以及整体性影响三类[5]，如表1所示。社区内负外部性即社区居民对另一居民产生了影响，使其收益降低。非本社区负外部性表面社区居民对非本社区居民也产生了影响，使其收益降低。而其他负外部性产品是指过度的碳排放会导致其他“坏公共物品”的产生，如秸秆燃烧、砍伐树木等消耗碳汇而增加碳排放的行为，会导致气候变暖等“坏公共物品”。
合理管理模式的选择， 取决于负外部性程度和交易费用的高低[6]。而兼顾降低碳排放负外部性和交易成本优势的碳排放社区管理，不仅会促使社区居民碳排放的私人利益、社区利益和社会利益的共赢，还会通过以下几方面降低农村碳排放的负外部性。
表1农村碳排放负外部性的分类
负外部性种类负外部性程度社区管理
交易费用社区内的
负外部性社区居民间的负外部性强度大、范围小小社区居民对农村农业系统的负外部性强度小、一定范围小农村碳汇服务能力的下降强度大、范围小小非本社区的负外部性社区居民对非社区居民的负外部性强度小、一定范围大农村对城市的负外部性强度小、范围小大其他负外部性产品坏公共物品的产生强度大、范围大大（一）农村社区管理中的合作
社区管理的基本特征是社区管理制度，更重要的是其所代表的文化机制。这一核心观点可分解为社区文化价值与社区社会机制。社区文化价值方面，碳排放上涨会导致降低碳排放的物质价值和精神价值增加，两种价值共同引导人们的合作倾向。社区社会机制方面，包括社会关系纽带和社会声望体系，也会促进合作。社区管理实际上会使社区居民产生一体化倾向，因而在碳排放社区管理的模式中，搭便车问题会得到缓解[7]。
（二）农村社区管理中的激励机制
除合作条件之外，还需要另一个条件：社区如何使用自身的碳排放选择。社区管理的激励机制是基于这样一种认识：碳排放增加会给社区带来长期影响，且碳排放选择收益为农村社区居民拥有[8]。正是特定地理空间的聚集效应，从而塑造了低碳问题上的利益共同体——社区，使低碳选择在社区层次上具有“产权私有且可收益性”的性质，碳排放社区管理的激励机制便产生了，进而使居民产生低碳选择，最终降低了碳排放负外部性。
（三）农村社区管理中的本土经验
与现代科技为基础的经营管理相比，社区成员在长期与自然环境的互动中发展出来的传统知识，颇符合现代生态学原理，为某些人类生态学者认可，称之为生态智能[9]。社区居民对社区资源的使用已成为一种社区生存机制，并以口头知识、传统、宗教等形式表现出来，形成了人与自然较为和谐的互动关系。这些关系会降低社区居民碳排放负外部性的产生以及强度。
（四）农村碳排放社区管理的双向扩展性
至于碳排放社区管理的含义，可将其边界向政府保护活动和市场私有化扩展，成为社区共管模式。政府方向上，社区共管包括政府制度化的参与、协作管理、公共物品管理转移和以环境管理等。私有方向上，则可以利用市场机制进一步影响社区居民的碳排放选择。
三、社区管理与农村碳排放量模型假设
通过以上分析发现，社区居民碳排放行为使居民间产生了负外部性特征，而碳排放社区管理的提出，为社区居民碳排放的共赢模式提供了一个可行途径。由此提出研究假设。
假设1：社区管理可以通过降低农村碳排放负外部性，进而降低碳排放量。
假设2：社区对于降低碳排放具有长期的管理者地位。
假设3：社区居民可以从低碳选择中获得收入。
假设4：社区居民与非社区居民生产、消费的各种产品和碳排放产品均存在于完全竞争市场。
社区管理在改善农村碳排放问题上具备有效性，但也有不足的地方。我们来分析一个简单的模型[10，11]。假定在农村碳排放市场中只有3个参与者：产生碳排放的社区居民1、负外部性接受者的社区居民2和非社区的居民3。
（一）社区管理的有效性——社区自我管理
首先分析社区内负外部性，假定在农村碳排放市场中只有2个参与者，产生碳排放的社区居民1和作为负外部性接受者的社区居民2，社区居民1产生QCO2的碳排放。令社区居民1的成本函数为C1（Q1，QCO2），其中Q1是社区居民1生产消费的所有产品，QCO2是社区居民1生产消费Q1产生的碳排放，这里把碳排放量看作一种产品。则社区居民2的成本函数是C2（Q2，QCO2），其中Q2是社区居民2生产消费的所有产品，QCO2是社区居民2接受社区居民1产生的碳排放数量。社区居民2生产消费Q2取决于社区居民1产生的碳排放量。假设碳排放增加了社区居民2生产消费的成本，碳排放降低了社区居民1生产消费的成本。同时假定他们的成本-收益函数是已知且相同的，最后假定，碳排放的产生是一个单向负外部性模型[12]。
社区居民1的最大化问题为：
maxP1Q1-C1（Q1，QCO2） （1）
社区居民2的最大化问题为：
maxP2Q2-C2（Q2，QCO2） （2）
社区居民2只能接受社区居民1产生的碳排放量， 社区居民1可以选择任意的碳排放量。
关于3种产品分别求导可得，社区居民1最大化的一阶条件为：
P1=C1（Q1，QCO2）Q1 （3）
0=C1（Q1，QCO2）QCO2 （4）
社区居民2最大化的一阶条件为：
P2=C2（Q2，QCO2）Q2 （5）
上述3个条件表明：在个人利润最大化点上，社区居民生产消费每种产品的价格应等于其边际成本。对于碳排放QCO2来说，假设它的价格为0，进而得出：社区居民1产生的碳排放会引起社区居民2生产消费的成本随碳排放的增加而增加，这是社区居民1生产消费导致的部分社区外部性成本。可以预期，社区居民1会产生更多的碳排放QCO2。
通过简单的模型分析社区管理模式下的碳排放成本-收益状况。假设社区居民1和社区居民2的生产消费活动在社区管理的指导下，进行Q1、Q2、QCO2的生产消费活动，这样社区负外部性就内部化了，原因在于如果碳排放交由社区管理，那么它在选择社区利益最大化计划时，会综合考虑社区居民1和社区居民2之间的相互影响。
社区管理后的社区利益最大化问题为：
maxP1Q1+P2Q2-C1（Q1，QCO2）-C2（Q2，QCO2） （6）
社区管理后的社区利益最大化一阶条件为：
P1=C1（Q1，QCO2）Q1 （7）
P2=C2（Q2，QCO2）Q2 （8）
0=P1=C1（Q1，QCO2）QCO2+C2（Q2，QCO2）QCO2 （9）
式（9）表明，社区管理后，整个社区会同时考虑碳排放对社区居民1边际成本的影响和对社区居民2边际成本的影响。也就是说，社区居民1考虑到了自身经济活动产生的负外部性。
社区管理之前，碳排放的最优数量由式（4）决定，对式（4）进一步推导可得：
MC1（Q*1，QCO2*）=0 （10）
社区管理之后，碳排放的最有数量由式（9）决定，对式（9）进一步推导可得：
-MC1（Q*1，QCO2*）=MC1（Q*2，QCO2*）>0 （11）
式（11）中，MC1（Q*2，QCO2*）>0，这是因为碳排放增加会使社区居民2的成本增加。社区管理后的社区居民1会在-MC1（Q*1，QCO2*）>0的地方进行生产，也就是说，与社区管理之前相比，社区居民1产生的碳排放降低了。
结论一：社区管理下的碳排放最优条件为两个社区居民关于碳排放的边际成本之和等于0，如图1所示，-MC1=MC2，在这种假设条件下，社区管理之前产生的碳排放水平由Q2降低到Q1。
（二）社区管理的不足和扩展——社区共管
社区管理在降低社区内负外部性具有一定的有效性，但对于农村碳排放产生范围较广的负外部性问题，社区管理的成本-收益优势就丧失了。换个角度来讲，社区管理在降低农村碳排放负外部性的作用还可以扩展，除了社区完整拥有降低碳排放的权利之外，向上可以与政府治理接壤，向下则与产权私有契合。将非社区居民3考虑进来，对第一个模型进行扩展，假设与扩展前的假设相同。
假设社区居民1、社区居民2和非社区居民3共同组成了社会成本-收益，社区居民1和社区居民2组成了社区成本-收益，自变量均为碳排放减少量，令非社区居民3的成本函数C3（Q3，QCO2），可构建社区共管的社会最优效果为：
TB=P1Q1+P2Q2+P3Q3-C1（Q1，QCO2）-C2（Q2，QCO2）-C3（Q3，Q1CO2） （12）
从式（12）可以看出，虽然社区居民1的生产消费活动引起了非社区居民3成本函数的变化，即非社区居民3在做经济决策时需要考虑Q1CO2。对式（12）求导并等于0，并进一步推导可得：
TB′=（MSB-MSC）-（MCB-MCC）=0 （13）
其中MPC代表居民为生产、消费碳排放所支付的成本，MSC是农村系统中生产、消费产品的全部成本，MPB为农村系统中个人降低碳排放所带来的收益，MSB为农村系统所获得的总收益，MEB是碳排放减少所带来的正外部性收益。式（13）可转化为：
MAXS=[（MSB-MSC）-（MPB-MPC）]=[（MSB-MPB）-（MSC-MPC）]（14）
则社区管理解决农村碳排放外部性的最优结果为：
MAXS=（MEB-MEC） （15）
由图2可知，式（15）可理解为MEB和MEC两个线的交点。其中MEC为 碳排放造成健康和财产损失的成本，包括碳排放所引起经济影响、生态环境问题、健康、人们的幸福水平等。MEB为碳排放减少所带来的正外部性。如图2所示，Q为社区居民追求个人利益最大化的碳排放减少量，Q2是碳排放为0的点。对于Q2这一点，MEC值很大，则负外部性较强，即碳排放减少量不能降低太多。在Q1点，MEB=MEC，即降低农村碳排放的边界负外部性成本等于其边界负外部性收益，可使农村社区与社会实现降低碳排放的帕累托改进，Q1为最优农村碳排放点。接下来面对的问题，则是碳排放边际外部成本如何由边际外部收益来支付。 对MEB进一步分析可得：
MEC=MSC-MPC （16）
MNPB=MPB-MPC （17）
根据式（15）、式（16）和式（17）可得：
MEB=MEC=MNPB （18）
式（17）表示社区居民的个人净收益等于边际个人收益减去边际个人成本。如图3所示，社区外部面对Q2数量的碳排放负外部性。根据帕累托改进的原理，当碳排放减少Q2时，此时碳排放减少最多，但MNPBMPB，表明存在帕累托改进。在Q1>Q>Q2时，MNPB0）从成本减收益来看，这个负外部性是最优的，此时边际外部性成本等于边际个人净收益。
结论二： 式（18）表明对于社区外的负外部性影响，需要通过社区管理的扩展，即社区共管模式来降低碳排放[20]。具体策略是降低碳排放获得的个人净收益，由享用降低碳排放的边际外部收益来支付，即可以达到降低碳排放负外部性的目的。
四、夏官营村：半干旱农村社区案例
（一）研究区概况
兰州市榆中县夏官营村地处榆中县中部，黄土层深厚，年平均气温657℃，四季分明，属温带半干旱大陆性气候，年均降雨350毫米，共有农村户口16133人。2004年底农民人均纯收入达2080元。夏官营村距兰州中心城区大约46公里，与榆中县城距离大约为13公里。距离市中心较远，这是西部大多数农村的特点基于百度百科夏官营镇基本情况的叙述与笔者调查所得。 。当地植被覆盖率低，植被和农田防护林数量在逐年减少。
（二）农村社区碳排放与社区管理
夏官营镇温室气体账户应该考虑三个关键排放源。农村碳排放的碳源种类主要有3个方面：分别是村镇生态子系统、农业生态子系统、自然生态子系统。村镇生态子系统主要包括：①人口：这里主要指常住人口。②能源：本地区的生活消费能源主要为煤，汽油在交通运输中叙述，同时汽油使用量较小，秸秆在农业系统中叙述，在本地区使用量较大。③交通运输：主要能源为汽油。农业生态子系统：首先农业变化很难预测，这主要是因为农业系统本身的不确定性，即便没有全球变暖、虫害要素禀赋差异，气候同样也很敏感，而这些因素无法准确预测，只能尽力试图预测农业的碳排放，包括：①化肥生产和使用过程中所导致的碳排放，主要是生产过程、运输过程和使用过程中耗费的化石燃料所导致的碳排放，同时化肥的过量使用改变了土壤结构、形成了环境污染，也会产生碳排放。②农药生产和使用过程中所引起的碳排放。③由于农业机械运用而直接或间接耗费的化石燃料所产生的碳排放。④灌溉过程中耗费的化石燃料产生的碳排放。⑤农作物秸秆资源作为农户生活燃料或露天焚烧造成的秸秆碳排放[10]。自然生态子系统主要包括草地植被等自然系统形成的生态过程。在调查过程和分析资料的过程中发现，化肥、农村土地结构所引起的N2O的增温潜能是CO2的200倍左右，氮引起的温室效应问题在未来几十年会更加严重。
针对夏官营村的三个关键碳排放子系统及其碳排放负外部性基本状况，本文对其进行了基本的社区管理分析：合作、激励机制较适用于社区内负外部性和非本社区的负外部性，社区共管下的双向扩展功能适用于其他负外部性产品；对于农业生态子系统来讲，合作、激励机制较适用于社区内负外部性和非本社区的负外部性，双向扩展功能适用于其他负外部性产品；而对于自然生态子系统来说，合作、本土经验较适用于社区内负外部性和非本社区的负外部性，双向扩展功能适用于其他负外部性产品（如表2）。表2夏官营村的碳排放负外部性及其社区管理
子系统
负外部性村镇生态子系统人口、
能源、交通运输农业生态子系统化肥、农药、
农业机械、农药灌溉、秸秆 自然生态子系统
草地植被社区内负外部性强度大、范围小强度小、一定范围强度小、范围小非本社区的负外部性强度小、一定范围强度小、一定范围强度小、一定范围其他负外部性产品强度小、范围大强度小、范围大强度小、范围大社区管理功能合作、激励机制、双向扩展合作、激励机制、双向扩展激励机制、本土经验、双向扩展
五、结论与政策建议
基于以上对农村碳排放负外部性的社区管理模型分析得出以下结论：社区管理主要通过社区自我管理和社区共管两种降低农村碳排放负外部性机制，进而对降低农村碳排放产生影响。
根据结论一可知，社区自我管理可以实现农村碳排放的降低，实现了帕累托有效的碳排放量。但这种管理模式在实际管理中的运用会遇到一定障碍，比如基于碳汇交易的碳排放市场仍未完全建立起来，以及社区居民生产消费各种产品的市场和碳排放市场为完全竞争市场假设的影响，因此社区管理模式的实行是建立在解决这些问题的基础之上的。
根据结论二可知，社区居民降低碳排放的边际外部性成本，可由降低农村碳排放的边际个人净收益来支付。这一研究为构建降低农村碳排放的社区共管模式提供了有效思路。
此模式目前面临的状况是农村居民降低农村碳排放的收益严重不足、降低碳排放的边际外部收益不清晰和难以统筹管理，可以采用的方法是政府划定个人净收益范围等政策来为社区创造降低碳排放的收益机制，这样降低农村碳排放的社区管理模式才是可持续的。在更大程度上，政府应当通过订立契约、立法、补贴、税收政策等手段将一部分公共物品与服务的生产管理让渡给社区组织承担或者支持社区管理模式。
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篇7
文献标识码：A
文章编号：1673-5919（2012）03-0053-03
控制和减少温室气体的排放，发展低碳经济，是全世界控制气候变化的战略选择。而在应对气候变化中，林业具有特殊作用。发展低碳经济，不仅要重视节能减排，还要重视碳汇的作用。因此，要发展低碳经济，就要求在最大限度减少碳排放的同时，必须重视发挥林业的碳汇作用[1]。
1 林业是发展低碳经济的有效途径
林业是减排二氧化碳的重要手段。部分研究认为，林业减排是减排二氧化碳的重要手段。首先，通过抑制毁林、森林退化可以减少碳排放；其次，通过林产品替代其他原材料以及化石能源，可以减少生产其他原材料过程中产生的二氧化碳，可以减少燃烧化石能源过程中释放的二氧化碳[2]。
1.1 毁林、森林退化与碳排放
近年来，大部分的毁林活动都是由人类直接引发的，大片的林地转变成非林地，主要活动包括大面积商业采伐以及扩建居住区、农用地开垦、发展牧业、砍伐森林开采矿藏、修建水坝、道路、水库等[3]。
在毁林过程中，部分木材被加工成了木制品，由于部分木制品是长期使用的，因此，可以长期保持碳贮存，但是，原本的森林中贮存了大量的森林生物量，由于毁林，这些森林生物量中的碳迅速的排放到大气中，另外，森林土壤中含有大量的土壤有机碳，毁林引起的土地利用变化也引起了这部分碳的大量释放。因此，毁林是二氧化碳排放的重要源头。
毁林已经成为能源部门之后的第二大来源，根据 IPCC 的估计，从19世纪中期到20世纪初，全世界由于毁林引起的碳排放一直在增加，19世纪中期，碳排放是年均3亿t，在20世纪50年代初是年均10亿t，本世纪初，则是年均23亿t，大概占全球温室气体源排放总量的17%。因此，IPCC认为，减少毁林是短期内减排二氧化碳的重要手段。
1.2 林木产品、林木生物质能源与碳减排
①大部分研究认为，应将林产品碳储量纳入国家温室气体清单报告，主要理由是林产品是一个碳库，伐后林产品是其中一个重要构成部分[4]。
通过以下手段，可以减缓林产品中贮存的碳向大气中排放：大量使用林产品，提高木材利用率，扩大林产品碳储量，延长木质林产品使用寿命等。另外，也可以采用其他有效的手段来减缓碳的排放，降低林产品的碳排放速率，如合理填埋处置废弃木产品等方式，这样，甚至可以让部分废弃木产品实现长期固碳。在森林生态系统和大气之间的碳平衡方面，林产品的异地储碳发挥了很大的作用。
②贾治邦认为，大量使用工业产品产生了大量的碳排放，如果用林业产品代替工业产品，如减少能源密集型材料的使用，大量使用的耐用木质林产品就可以减少碳排放。秦建华等也从碳循环的角度分析了林产品固碳的重要性，林产品减少了因生产钢材等原材料所产生的二氧化碳排放，又延长了本身所固定的二氧化碳[5]。
③以林产品替代化石能源，也可以减少因化石能源的燃烧产生的二氧化碳排放。例如，木材可以作为燃料，木材加工和森林采伐过程中也会有很多的木质剩余物，这些都可以收集起来用以替代化石燃料，从而减少碳的排放；另外，林木生物质能源也可以替代化石燃料，减少碳的排放。
根据IPCC 的预计，2000—2050 年，全球用生物质能源代替的化石能源可达20~73GtC[6]。相震认为，虽然通过分解作用，部分林产品中所含的碳最终重新排放到大气中，但因为林业资源可以再生，在再生过程中，可以吸收二氧化碳，而生产工业产品时，由于需要燃烧化石燃料，由此排放大量的二氧化碳，所以，使用林产品最终降低了工业产品在生产过程中，石化燃料燃烧产生的净碳排放[7]。林产品通过以下两个方面降低碳排放量：一是异地碳储燃料，二是碳替代。这两方面可以保持、增加林产品碳贮存并可以长期固定二氧化碳，因此，起到了间接减排二氧化碳的作用。
从以上分析可知，林业是碳源，因此在直接减排上将起到重大作用；林业可以起到碳贮存与碳替代的作用，可以间接减排二氧化碳。因此，林业是减排二氧化碳的重要手段。
有些研究认为林业在直接减排二氧化碳方面的作用不大。这是基于较长的时间跨度来考察的，认为林业并不是二氧化碳减排的最重要手段，工业减排是发展低碳经济的长久之计；但是从短时间尺度来考察，又由于CDM项目的实施，林业是目前中国碳减排的一个重要的不可或缺的手段。
2 森林碳汇在发展低碳经济中发挥的作用巨大
绝大部分的研究认为，林业是增加碳汇的主要手段。谢高地认为，中国的国民经济体系和人类生活水平都是以大量化石能源消耗和大量二氧化碳排放为基础。虽然不同地区、不同行业单位GDP碳排放量有所差别，但都必须依赖碳排放以求发展。这种依赖是长期发展形成的，是不可避免的，我国现有的技术体系还没有突破性的进展，在这之前要突破这种高度依赖性非常困难，实行减排政策势必会影响现有经济体系的正常运行，降低人们的生活水平，也会产生相应的经济发展成本[8]。谢本山也认为，中国还处于城镇化和工业发展的阶段，需要大量的资金和先进的技术才能使这种以化石能源为主要能源的局面有所改变，而且需要很长的周期，目前的条件下，想要实现总体低碳仍然存在较大的困难。与工业减排相比，通过林业固碳，成本低、投资少、综合收益大，在经济上更具有可行性，在现实上也更具备选择性[9]。
从碳循环的角度上讲，陶波，葛全胜，李克让，邵雪梅等认为，地球上主要有大气碳库、海洋碳库、陆地生态系统碳库和岩石圈碳库四大碳库，其中，在研究碳循环时，可以将岩石圈碳库当做静止不动的，主要原因是，尽管岩石圈碳库是最大的碳库，但碳在其中周转一次需要百万年以上，周转时间极长。海洋碳库的周转周期也比较长，平均为千年尺度，是除岩石碳库以外最大的碳库，因此二者对于大气碳库的影响都比较小。陆地生态系统碳库主要由植被和土壤两个分碳库组成，内部组成很复杂，是受人类活动影响最大的碳库[10]。
从全球不同植被类型的碳蓄积情况来看，森林地区是陆地生态系统的碳蓄积的主要发生地。森林生态系统在碳循环过程中起着十分重要的作用，森林生态系统蓄积了陆地大概80％的碳，森林土地也贮藏了大概40％的碳，由此可见，林业是增加碳汇的主要手段。
聂道平等在《全球碳循环与森林关系的研究》中指明，在自然状态下，森林通过光合作用吸收二氧化碳，固定于林木生物量中，同时以根生物量和枯落物碎屑形式补充土壤的碳量[11]。在同化二氧化碳的同时，通过林木呼吸和枯落物分解，又将二氧化碳排放到大气中，同时，由于木质部分也会在一定的时间后腐烂或被烧掉，因此，其中固定的碳最终也会以二氧化碳的形式回到大气中。所以，从很长的时间尺度(约100年)来看，森林对大气二氧化碳浓度变化的作用，其影响是很小的。但是由于单位森林面积中的碳储量很大，林下土壤中的碳储量更大，所以从短时间尺度来看，主要是由人类干扰产生的森林变化就有可能引起大气二氧化碳浓度大的波动。
根据国家发改委2007年的估算，从1980—2005年，中国造林活动累计净吸收二氧化碳30.6
亿t，森林管理累计净吸收二氧化碳16.2亿t。李育材
研究表明， 2004 年中国森林净吸收二氧化碳约5
亿t，相当于当年工业排放的二氧化碳量的8%。 还有方精云等专家认为，在1981—2000年间，中国的陆地植被主要以森林为主体，森林碳汇大约抵消了中国同期工业二氧化碳排放量的14.6%~16.1%。由此可见，林业在吸收二氧化碳方面具有举足轻重的作用。
3 发展森林碳汇的难点
通过以上分析可以看出，通过林业减排与增加碳汇是切实可行的，减少二氧化碳的排放量、增加大气中二氧化碳的排放空间是发展低碳经济关键所在。然而，森林碳汇在发展低碳经济中也受到相关规定的限制。
在《联合国气候变化框架公约》及《京都议定书》中，都有关于“清洁发展机制(CDM)”和碳贸易市场的叙述，其中明确规定开发森林碳汇项目及进行碳贸易须要符合以下规则：
①在《京都议定书》中明确规定，开发森林碳汇的土地，必须是从项目基准年开始，过去五十年内没有森林，《京都议定书》也规定，如果是再造林项目，所用的土地必须是从1989年12月31日至项目开发那一年不是森林，但是在此之前可以有森林[12]。
②进行交易的碳信用额必须是新产生的，不可以是现存的碳汇量。
③自身可以完成减排指标的，不可以利用清洁发展机制；可以使用清洁发展机制的国家，与其合作的发展中国家的企业，也需要将符合规定的碳减排量申报，并获得联合国相关部门认可后，才能出售给发达国家的企业。
④减少毁林和优化森林管理产生的森林碳汇并没有纳入清洁发展机制；另外，只有造林再造林项目产生的森林碳汇被纳入到清洁发展机制，森林碳汇项目的种类很单一，而且有关的申报、认证等程序非常复杂。
通过以上分析，可以得出以下结论，林业对于发展低碳经济具有不可替代的作用。尽管也受到很多方面的制约，但其未来的快速发展趋势是必然的。因此必须加强森林经营、提高森林质量，促进碳吸收和固碳；保护森林控制森林火灾和病虫害，减少林地的征占用，减少碳排放；大力发展经济林特别是木本粮油包括生物质能源林；使用木质林产品，延长其使用寿命，最大限度的固定二氧化碳；保护湿地和林地土壤，减少碳排放。
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(3)化石能源在燃烧过程中也会产生大量的二氧化碳,所以如果可以用林产品替代,就可以减少二氧化碳的排放,其中林木生物能源的替代对于二氧化碳的减排也有非常明显的效果。由于对于林业的损毁,一大部分的二氧化碳被排放到大气中,而林业资源的再生功能,也可以使二氧化碳重新被吸收。所以增加林业产品不仅可减少二氧化碳的排放,还可以长期固化二氧化碳,从而起到节能减排的作用。所以林业是目前低碳减排的重要手段。
2森林碳汇对低碳经济发展起着巨大的作用
经济的发展与人类的生活都离不开化石能源的消耗和二氧化碳的排放,这是人类生存与发展的基础。虽然不同的地区的碳排放量都不同,但地区的发展却离不开二氧化碳的排放。这种现状是随着经济发展而形成的,由于我国的技术体系还不够完善,所以在碳排放方面还没有取得较大的发展,想要突破原有的技术是具有极高难度的。如果一味执行减排,只会影响到经济的正常发展,使人民生活水平下降,同时也会提升经济运行成本。所以,对于中国目前的发展现状,对于化石能源的主体局面想要改变就必须提供大量的资金和技术才能实现,而就目前来看,这是很难实现的。所以,林业减排是一个极具可行性的方案,这不仅投资少,而且成本也很低,但收益却颇丰,是一项现实性的可选择方案。地球上主要有大气碳库、海洋碳库、岩石圈碳库和陆地生态系统碳库四大碳库。
在对碳循环的研究时,可以将岩石圈碳库当做静止不动的,因为尽管岩石圈碳库是最大的碳库,但碳在其中周转一次需要百万年以上,周转时间极长。海洋碳库的周转周期也比较长,平均为千年尺度,是除岩石碳库以外最大的碳库,所以它们对于大气碳库的影响都比较小。陆地生态系统碳库主要由植被和土壤两个分碳库组成,内部组成很复杂,是受人类活动影响最大的碳库。而森林地区是碳积蓄的主要发生地,所以对于碳循环具有极其重要的作用。林业也成为增加碳汇的最重要的手段之一。国家发改委曾经在2007年对中国造林活动进行过估算,从1980到2005年,中国造林活动累计净吸收二氧化碳30.6亿t,森林管理累计净吸收二氧化碳16.2亿t。可见,林业对于二氧化碳的吸收起着极其关键的作用。
3森林碳汇的发展难点
通过对林业及二氧化碳减排的分析与研究,可以从中看出,林业减排与增加森林碳汇是减少二氧化碳排放的有效途径,也是低碳经济持续发展的关键点。但是,在低碳经济的发展过程中,森林碳汇的发展也遭遇了一些难点和限制。在《联合国气候变化框架公约》及《京都议定书》中,对于森林碳汇及相关碳交易都有明确规定:
在《京都议定书》就有这样的规定,开发森林碳汇的土地,必须是从项目基准年开始,过去五十年内没有森林,如果是再造林项目,所用的土地必须是从1989年12月31日至项目开发那一年不是森林,但是在此之前可以有森林。
自身可以完成减排指标的,不可以利用清洁发展机制;可以使用清洁发展机制的国家,与其合作的发展中国家的企业,也需要将符合规定的碳减排量申报,并获得联合国相关部门认可后,才能出售给发达国家的企业。
进行交易的碳信用额必须是新产生的,不可以是现存的碳汇量。
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DOI：10.14088/ki.issn0439-8114.2014.19.065
Relationship between Rural Economic Development and Agricultural Carbon Emission Based on in Yanshan-Taihang Mountain Areas Environmental Kuznets Curve Model
REN Hui-bin， LI Jian-min
（Business College， Agricultural University of Hebei， Baoding 071000， Hebei， China）
Abstract： Taking calculated 8 counties in Baoding city as an example. The agricultural carbon emission in this area from 1997 to 2012. The relationship between environment and rural economy development was analyzed by environmental kuznets curve model. The results showed that the agricultural carbon emission was increasing. The rate of agricultural carbon emission growth was slowed down. The relationship between carbon emission and agricultural economy development presented an “U”-shaped curve. The trend was influenced by many factors. Advices were proposed to reduce application rate of fertilizers， pesticides and plastic film， to use new advance technology of agriculture and to develope new agricultural economy.
Key words： environmental kuznets curve（EKC）； Yanshan-taihang mountain areas； agricultural carbon emission
燕山-太行山片区保定区域（下文简称保定西部地区）位于保定市西部，地处京津等发达城市周边，面积为130万hm2，2012年末总人口为323.2万人，乡村人口为283.5万人；区域共包含8县，分别为涞水、阜平、涞源、望都、易县、唐县、曲阳、顺平。该区域属于重要生态功能区，担负着京津冀等地区重要城市的绿色生态安全屏障、水源涵养和供给、土壤保持等多项生态任务。该地区环境质量要求高、生态任务重。随着国家对农业的支持力度不断加大，该区域农村经济迅猛发展，农民人均纯收入从1997年的1 779.78元增长到2012年的4 068.62元，年均增长速度达到5.67%，成为推动保定地区经济发展的重要动力。然而在该区域农村经济飞速增长的同时，农业生产过程中化肥、农药、塑膜等污染性农用物资的大量使用给环境带来的压力日益明显，其中，1997～2012年，该区域化肥、塑膜使用量增幅分别达到27.05%和24.75%，影响到区域重要生态功能的持续发挥及农业的可持续发展。
面对农村经济发展与农村生态保护的双重压力，处理好二者的关系是该地区的当务之急。由于碳排放可以衡量大多数农用物资对环境的压力，因此本研究从农业碳排放的角度出发，对保定西部地区1997～2012年农业生产资料的碳排放进行测算，并对该区域农业碳排放与农村经济发展的关系进行环境库兹涅茨曲线（Environmental kuznets curve， EKC）模拟验证，以求找出两者的内在联系，这对保定西部地区协调农村经济发展和生态保护的关系、制定相关环保政策具有重要指导意义。
1 环境库兹涅茨曲线（EKC）简介
生态环境与经济发展之间的关系一直以来都是各国学者研究的热点。20世纪90年代初期，美国学者在对66个国家的14种环境污染物在12年间的变化规律进行深入研究后，发现环境质量状况与经济发展水平之间存在着倒“U”型曲线关系[1]，即一个国家或地区在经济发展初期，由于该国或地区的生产技术水平比较落后，导致环境污染程度随着经济发展而不断地升高，但是当该国或地区经济发展到一定程度，伴随着科学技术和人民生活水平的提高，该国或地区的环境污染程度会逐渐降低[2]，这和美国经济学家库兹涅茨1955年提出的库兹涅茨曲线（Kuznets curve）非常相似，因此形象的称之为环境库兹涅茨曲线。
EKC模型提出后，国内学者纷纷运用此方法对经济发展与环境质量的关系进行验证。张晖等[3]、牟新利等[4]、王义加[5]从农村面源污染角度进行分析，结果表明农村面源污染与经济发展水平呈现倒“U”型曲线关系。林伯强等[6]采用EKC模拟和二氧化碳实际预测法两种方式对中国二氧化碳排放量的拐点进行研究，并对拐点影响因素进行分析。李国志等[7]、许广月等[8]对中国东、中、西部地区二氧化碳排放量的变化进行分析，发现东部、中部地区二氧化碳排放量与经济增长呈倒“U”型曲线关系。
2 燕山-太行山片区（保定区域）农业碳排放现状分析
2.1 碳排放计算方法
碳排量计算所用数据来源于《河北农村统计年鉴（1998-2012）》，包括保定区域8县的化肥折纯量、农药使用量、塑料薄膜使用量、机耕面积、有效灌溉面积和农业机械总动力6项，其中2012年数据系根据《保定经济统计年鉴（2013）》统计数据补充而来。根据相关学者的研究[1，9，10]，农业生产要素的碳排量可使用以下公式进行计算：
Et=Em+Ef+Ep+Ec+Ei （1）
式（1）中，Et表示农业生产总碳排放量，Em、Ef、Ep、Ec、Ei分别表示农用机械、化肥、农药、塑料薄膜以及农业灌溉所产生的碳排放量。其中，农业机械的碳排放计算公式为：
Em=（Am×B）+（Wm×C） （2）
式（2）中，Am为机械耕地面积，Wm为农业机械总动力，B、C为转化系数，分别为16.47 kg/hm2、0.18 kg/kW[1]。其余农业生产要素碳排放计算公式分别为：
Ef=Tv×δf；Ep=Tp×δp；Ec=Tc×δc；Ei=Ti×δi
上式中，Tf、Tp、Tc、Ti分别为化肥折纯使用量、农药使用量、塑料薄膜使用量、有效灌溉面积，δf、δp、δc、δi分别为各农业生产要素碳排放转化系数，取值分别为0.896 kg/kg、4.934 kg/kg、5.180 kg/kg、266.480 kg/hm2[9，11]。
2.2 总体区域农业碳排放现状分析
2.2.1 区域碳排放总量及人均排放量趋势分析 依据上述方法和《河北农村统计年鉴》相关数据，对燕山太行片区保定区域1997～2012年农业生产中的碳排放量进行测算。从农业碳排放总量变化趋势（图1）可以看出，该地区农业生产要素碳排放整体呈现上升趋势，从1997～2012年该区域农业碳排放总量从96 228.06 t增长到118 570.20 t，增加了22 342.14 t，增长幅度为23.22%，平均增长速度为1.42%。从变化趋势上还可以看出，该地区农业碳排量自1997～2000年增长速度较慢且比较稳定。2001～2003年碳排放量出现大幅波动，原因为小麦、玉米等高化肥需求作物的最低收购价格涨幅较小，农民受其影响改种其他作物，小麦、玉米种植面积波动较大，导致化肥、农药等使用量出现较大波动。2004～2007年保定西部地区农业碳排放量快速上升，主要是因为2003年底和2004年初小麦、玉米等收购价格大幅上涨，种植面积扩大，化肥、农药等使用量增多所致，其中2007年化肥使用量（折纯量）比2005年增加了7 862 t，增长幅度达到8.54%。2008～2012年该地区农业碳排放总体为增长态势，但速度有所放缓，原因是随着该地区农村生活水平提高，农民意识到环境保护的重要性，同时该区域农业生产技术也在提高，化肥、农药的使用效率有所提升。但是，由于该区域农业生产对化肥等物资依赖程度较高，且利用率较低，该地区农业碳排放总量仍有可能出现快速增长的趋势。从人均碳排放量的变化趋势（图1）可以看出，该区域人均碳排放量从1997年的36.342 6 kg上升到2012年的41.826 0 kg，增长幅度为15.09%，人均碳排放量的变化趋势与碳排放总量的变化情况基本一致，自1997～2000年增长速度较慢且比较稳定，2001～2003年人均碳排放量出现一定波动，2004～2007年人均碳排放量快速增长，2008～2012年人均碳排放量总体仍呈上升趋势，但增长速度开始放缓。
2.2.2 各途径碳排量特征分析 从各排放途径碳排放量计算结果（表1）可知，1997～2012年化肥使用产生的碳排放量所占比例平均为80.98%，排名第一，化肥的过量使用是该区域碳排放不断增加的主要原因；农药使用产生的碳排放量所占比例平均为14.24%，是该区域农业所占比例碳排放的第二大途径；农用塑料薄膜产生的碳排放量所占比例平均为2.39%，排名第三；农业机械的碳排放量所占比例平均为2.37%，排名第四；农田灌溉碳排放量所占比例最小，平均仅为0.02%。
从各个途径的碳排放量变化趋势（表1）上看，1997～2012年保定西部地区农业生产过程中，化肥、农业机械使用所产生的碳排放量均呈现稳定、快速的增长趋势；塑料薄膜使用产生的碳排放量呈现一定程度的波动，但总体呈现增长趋势，原因是塑膜使用量的外界影响因素较多；农药使用和农田灌溉所产生的碳排放量未出现明显增长，但因每年病虫害程度和降雨量不同，使用量不稳定，碳排放量呈波动式变化。从1997～2012年，耕作机械碳排量的增长幅度为32.22%，平均增长速度最快，为1.88%；化肥的碳排量增长幅度为27.05%，平均增长速度排名第二，为1.61%；塑料薄膜碳排量增长幅度为24.75%，平均增长速度排名第三，为1.49%；农药产生的碳排放量每年在15 000 t左右波动；农田灌溉碳排放量则在25 t左右波动。
2.3 区域内各县农业碳排放现状分析
从表2中可知，各县2012年农业碳排放总量排序结果前4名为易县、唐县、顺平、望都。这些地区都是以种植业为主的农业大县，由于农业生产规模化程度较低，再加上种植户自身条件的限制，“高投入、高消耗”的粗放型农业发展模式在这些地区普遍存在。其中，易县由于现代农业起步晚，生态保护、耕地保护等多方面存在不足，化肥、农药等物资利用效率相对较低，碳排放量较高。就各排放途径碳排量比较而言，化肥使用产生的碳排放量排名前四的县为唐县、易县、望都、顺平；农用机械使用产生的碳排放量排名前四的县为曲阳、易县、唐县、望都；塑料薄膜使用产生的碳排放量排名前四的县为顺平、涞水、易县、望都；农田灌溉产生的碳排放量排名前四的县为易县、望都、曲阳、顺平；农药使用产生的碳排放量排名前四的为易县、曲阳、顺平、唐县；人均碳排放量较高的四县为望都、顺平、易县、唐县。
3 研究区域农业碳排放与经济发展的EKC验证
3.1 变量选择与数据来源
本研究采用环境库兹涅茨曲线模型（EKC）对保定西部地区农村经济发展与农业碳排放的内在联系进行验证。通常EKC模型所用数据有时序、截面、平行3类，在实证过程中采用时序数据进行验证。选取该区域农村人均碳排放量作为被解释变量，由于农民碳排放偏好主要由农民个体收入决定，且选取该区域农村人均纯收入指标作为解释变量比选取农村总收入更能反映农村经济发展状况，因此本研究选取农村人均纯收入作为解释变量。1997～2012年该区域农村人均碳排放量、农村人均纯收入指标具体数据见表3，其中人均纯收入来源于《保定经济统计年鉴》1998～2013年数据，人均碳排放量系运用上文数据计算所得。
3.2 EKC模型的选取
本研究选取国际常用的简约式二次环境库兹涅茨曲线（EKC）模型对保定西部地区农村经济发展水平和农业碳排放之间的关系进行验证，模型具体形式如下：
Y=β0+β1X+β2X2+ε （3）
选取该区域农村人均碳排放量Y作为农业碳排放水平指标，并将其作为被解释变量；选取该区域人均纯收入X作为农村经济发展水平指标，将其作为解释变量；β0，β1，β2分别为EKC模型的待定系数，ε为模型的随机干扰项。模型待定系数β0，β1，β2取值不同，农业碳排放量指标与农村经济发展水平指标间的关系也不同：
1）当β20时，农业碳排放量指标Y和农村经济发展水平指标X形成的二次曲线开口向下，表现为倒“U”型，即二者为环境库兹涅茨（EKC）曲线关系。
2）当β2>0且β1
3）当β2=0，β1≠0时，农业碳排放量指标Y和农村经济发展水平指标X表现为线性关系。
4）当β2≠0时，根据二次曲线的性质，可知曲线拐点为■。
3.3 计量模型运算结果
运用Eviews5.0软件，使用表3中的数据对环境库兹涅茨曲线（EKC）模型的待定系数进行估计，运算结果如表4所示。
通过表4中的估计结果，可知决定系数R2=0.894 516，自变量X对因变量Y具有较高的解释意义，F值=64.600 87（Prob=0.000）方程整体回归显著，DW统计量为1.373 593，通过检验，拟合方程为：
Y=22.841 8+0.009 669X+（-1.23×10-6）X2 （4）
回归方程的二次项的系数为-1.23×10-6，一次项系数0.009 669大于0，这表明农村人均碳排放量和农村人均纯收入之间存在着倒“U”型的EKC曲线关系。根据二次函数的性质，可知该曲线方程的拐点为3 930.49，其含义为：当保定西部农村人均纯收入达到3 930.49元时，农村人均碳排放量将会随着人均纯收入的增加而逐渐降低。
从图2可看出，保定西部地区2012年农村人均纯收入为4 068.62元，已超过3 930.49元。该地区整体农业碳排放即将进入下降阶段，其原因一方面是因为随着农业生产技术水平的提高，农民对化肥、农药、塑料薄膜等农业生产资料的利用效率越来越高，另一方面是由于农民生活水平的提高，对生活环境质量的要求也逐渐提高。但是，EKC曲线仅仅是对农业碳排放和农村经济发展水平两者以前经验数据的描述，很多不确定性因素的变动都可能会对该趋势产生影响，如农业政策、自然因素等，较长时期内该地区仍面临着农村经济快速发展和生态治理的双重压力。此外，从区域内部各县2012年实际农村人均收入情况来看，阜平（3 262元）、唐县（3 698元）、涞源（3 079元）、曲阳（3 308元）、顺平（3 283元）这5个县的农村人均纯收入还低于拐点值3 930.49元，这些县的人均碳排放量还将会升高。
4 燕山-太行山片区（保定区域）农业减排策略
研究结果表明，1997～2012年保定西部地区农业碳排放量为上涨趋势，但近些年增长速度开始降低，且EKC模型验证结果显示农村人均纯收入与人均碳排放量两者呈倒“U”型曲线关系，2012年该区域农村人均纯收入为4 068.62元，已超过EKC模型拐点数值3 930.49元，农业碳排放量即将进入下降阶段。然而，多种不确定性因素都会对该趋势产生较强影响，很长时期内该地区仍面临着农村经济快速发展和生态环境保护的双重压力，对此提出以下对策。
4.1 科学降低化肥、农药、塑膜使用量
从各碳排放途径的排放量看，2012年该地区化肥、农药、塑料薄膜的碳排量之和为115 568.83 t，所占比例高达97.46%，远远超过其他途径产生的碳排放。其中化肥碳排放量最高，所占比例为82.35%；农药碳排放量位居第二，所占比例为12.89%，必须采取措施降低这些物资的使用强度。但是，降低这些农用物资的使用量，并不是不使用这些物资，而是科学地减少不必要的浪费，合理、高效地利用这些物资。保定西部地区应大力推广测土配方施肥技术、化肥深施技术，提高化肥使用效率，提倡农民使用有机肥、生物肥、农家肥等代替传统化肥，如秸秆还田、使用沼渣沼液代替传统化肥等方式；通过农业技术讲座、科普宣传的方式让农民科学掌握农药使用剂量，提高农药的使用效率，引导农民使用生物农药或其他低毒农药，并向农民推广生态防治法，如：利用害虫天敌、杀虫性植物、微生物等方式进行农作物除虫，减少农药用量；推广新型揭膜技术，降低塑膜的残留率，采取措施鼓励农民使用生物降解、光降解等新型农膜代替传统农膜，不仅节约农民揭膜成本，还能降低环境污染，减少碳排放。同时，对于化肥、农药、农膜用量较高的县域，如易县、顺平、唐县等地，应加强管理，并结合具体情况采取恰当方式，减少碳排放。
4.2 采用先进农业技术，降低机械碳排放
保定西部地区农业机械的碳排放量从1997年的2 250.13 t增长到2012年的2 975.48 t，增长幅度为32.22%，年平均增长速度达到1.88%，是所有碳排放途径中增长速度最快的。为减少该地区农用机械的碳排放，应在耕作、播种、灌溉等生产环节采用先进的技术，如：保护性耕作技术、精量化播种技术、节水灌溉技术等，降低能耗，减少碳排放。其中，应用保护性耕作方式比普通的农业耕作方式节省15%～20%的机械动力，还可减少20%～35%的石化燃料使用量[12]。其次，淘汰落后的高污染、高能耗农业机械设备，鼓励农机生产企业与科研院所合作，根据当地自然条件，研发适合当地农业生产的设备。
4.3 发展新型农业经济，降低农业碳排放
通过实证分析，表明保定西部农业碳排放和农村经济发展水平之间存在着明显的倒“U”型EKC曲线关系。说明经济发展会对农业生产中的碳排放产生显著影响，管理部门应当依托当地优势资源，提高农民的收入，增强其减排热情。充分利用该地区紧邻京津冀地区发达城市的区位优势，依托京津冀市场对高端有机农产品的巨大需求，大力发展有机农业。同时，还应注意制定相关的农业减排法规，防止农户在生产中为了追求短期利益而对环境造成不可逆转的破坏。
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篇10
一、 低碳经济的内涵
在全球气候变暖和能源资源价格飞涨给人类生产和生活带来巨大挑战的的情况下，低碳经济应运而生。低碳经济是“经济”和“低碳”二者兼顾的发展方式。“低碳经济”（1ow carbon economy）一词最早出现在2003年英国政府的能源白皮书《我们能源之未来――创建低碳经济》中。该概念提出后，各国政府官员和专家学者对发展低碳经济相继做了大量的研究工作，对低碳经济的内涵从不同的研究角度进行了诠释。低碳经济的内涵是：在不影响经济和社会发展的前提下，通过技术创新和制度创新，尽可能最大限度地减少温室气体排放，从而减缓全球气候变化，实现经济和社会的清洁发展与可持续发展。低碳经济的发展模式就是在实践中运用低碳经济理论组织经济活动，将传统经济发展模式改造成低碳型的新经济模式。具体来说，低碳经济发展模式就是以低能耗、低污染、低排放和高效能、高效率、高效益（三低三高）为基础，以低碳发展为发展方向，以节能减排为发展方式，以碳中和技术为发展方法的绿色经济发展模式[1]。
二、我国发展低碳经济的紧迫性和必要性
（一）发展低碳经济，应对全球气候变暖
CO2排放可分为自然排放和人工排放。人工排放是由于人类活动引起的CO2排放，主要包括化石燃料消耗、生物质燃烧等，其中，化石燃料消耗所排放的CO2占95％以上，所以，化石燃料消耗为主要碳源[2]。在人类社会经济发展过程中，大量消耗化石能源，致使地层中沉积碳库的碳以较快的速度流向大气碳库。据统计，在20世纪的100年中，人类共消耗2 650×108吨煤炭、1 420×108吨石油，同时排放出大量的温室气体，使大气中二氧化碳浓度从20世纪初的不到300m g/l（ppm百万分率）上升到目前的接近400mg/l。由于人类向大气排放了过量的以二氧化碳为主的温室气体，从而引发了温室效应、全球气候变暖。近百年来全球平均地表温度上升了0.74℃，海平面上升约0.17m ，并引起近50年极端天气气候事件频频发生。如此发展下去，预计在未来20年中，气温大约以每10年0.2℃ 的速度升高。全球气候变暖明显地威胁到全球的生态平衡[3]。
从工业革命开始到1950年，人类由于化石燃料燃烧释放的CO2的总量中发达国家占了95％；从1950年到2000年的50年间，发达国家的排放量仍占到总排放量的77％[4]。全球气候变暖，我国也不能置身事外。2007年，中国CO2排放总量占全球排放总量的13.6%，仅次于美国目前，居世界第二[1]。据预测到2030年，我国CO2排放总量很可能超过美国，居世界第一位[5]。国际社会要求的中国承诺温室气体减排义务的呼声强烈。无论是应对全球气候变暖，还是做为一个负责任发展大国，我国都应该积极发展低碳经济。
（二）减少未来GDP损失
前世界银行首席经济学家尼古拉斯斯特恩牵头的《斯特恩报告》指出，全球以每年GDP1%的投入，可以避免将来每年GDP5％～2O％ 的损失[6]。所以，越早发展低碳经济，避免的损失就会越大；或者说，越早发展低碳经济就越是有利。
（三）建设资源节约型环境友好型社会的要求
从统计数据来看，2006年，我国GDP总量占世界的比重为5.5％，但能源消耗、钢材和水泥消耗却分别占世界的15％、30％和54％[7]。目前我国的综合能源效率约为33%，比发达国家低近10%。电力、钢铁、有色冶金、石化、建材、化工、轻工、纺织8个行业主要产品单位能耗平均比国际先进水平高40%。钢、水泥、纸和纸板的单位产品综合能耗比国际先进水平分别高21%、45%和120%。机动车油耗水平比欧洲高25%，比日本高20%。单位建筑面积采暖能耗相当于气候条件相近发达国家的2―3倍。矿产资源总回收率为30%，比世界先进水平低20%[1]。以煤为主的能源消费结构和比较粗放的经济增长方式，带来了许多环境和社会问题，我国经济社会的可持续发展受到严峻挑战。因此，我国必须发展低碳经济，提高资源能源利用效率，走科学发展道路，建设资源节约型、环境友好型社会。
（四）应对资源短缺的需要
我国是世界人口数量最多的国家，人均资源占有量低于世界人均水平。步入重化工业发展阶段，对能源、原材料等资源需求压力增大，粗放型经济快速增长使国民经济发展的重要基础性、战略性资源进一步紧张，如石油供应不足，水资源短缺，电力紧张等问题。到2020年，在我国经济发展所需的45种矿产资源中，可以保证的有24种，基本保证的有2种，短缺的有10种，严重短缺的有9种。据预测，到2020年中国的石油、铁、锰、铜、铅和锌的进口依存度将分别为58%、52%、38%、82%、52%和69%。以我国目前的增长速度和生产规模，依赖国际市场购入大量资源来支持粗放型增长是不切实际的[7]，中国不能无限度地利用国际市场。这就要求在加强对国内资源开发和国外资源利用的同时，更要注重转变经济增长方式，努力降低资源消耗，走低碳经济道路。
（五）能源安全考虑
我国能源消耗量正随国内生产总值的增长而增长。目前，我国已成为世界第二大石油消费国和第三大石油进口国。我国每天石油进口大约350万桶。据国际能源机构的权威预测，尽管我国在能源生产上取得重大成果，但未来能源需求将不断增长，进口将日益上升。到2030年，我国可消耗多达38×108吨油当量（2008年消耗约19×108吨油当量），其中包括24亿吨煤及8×108吨石油，大部分石油将依赖进口（约每天1.3×107吨）[2]。考虑到国际社会对中国石油进口的过度敏感，以及根据西方国家在第一次和第二次石油危机时期的经验，中国必须重视能源供给安全[7]。发展低碳经济，提高能源利用效率，减少能源消耗，降低对进口能源的依赖，有利于巩固我国能源安全。
（六）预防“绿色贸易壁垒”
在现阶段全球产业分工体系中，美、日、欧等国家已进入知识经济或服务经济时期，在全球产业分工体系中处于领先地位，而中国产业仍处于低端位置，在产业技术含量、附加值和竞争力等方面均与发达国家有较大差距。在国际贸易中，中国出口的商品相当一部分为高能耗、高度依赖于原料加工的劳动密集型和资源密集型商品。并且，在新一轮国际产业结构调整过程中，中国承接了相当一部分劳动、资本密集型、高消耗、高污染的产业，中国在成为“世界制造业基地” 的同时，也直接或间接地出口了大量能源资源，并付出了巨大的环境代价。据2007年廷德尔气候变化研究中心的研究，中国2004年净出口产品排放的CO2约为11×108吨，约占总排放量的23％。IEA则估计，2004年中国国内出口商品生产蕴涵的与能源有关的CO2排放量为16×108吨，占中国排放总量的34％[9]。在全球金融危机的背景下，“碳排放”可能成为发达国家新的“绿色壁垒” ，打压和限制中国传统优势产品的出口[9]。
（七）减少环境污染的需要
资源瓶颈和生态环境的压力会导致经济运行成本和社会成本进一步扩大。有关研究表明，2003年中国环境负担占GDP的比例约为2.68%～5.78%。据国家环保总局和国家统计局2006年的数据，2004年环境污染损失占同期GDP的3.05%[7]。发展低碳经济，就能减少资源消耗、减少污染排放，是减轻环境污染的需要。
三、国内外发展低碳经济途径与方法
据联合国政府间气候变化专业委员会（IPCC）（Intergovernmental Panel on Climate Change）研究表明，降低C02排放的5种方法是：（1）减少能源消耗；（2）使用含碳量低的代替燃料；（3）使用可再生能源；（4）增加天然落水洞；（5）C02的捕集和封存[10]。
（一）国外实现低碳经济的主要途径
调整经济结构，降低高度依赖化石能源的产业的比例，改变生产模式；改变生活方式，建立资源能源节约型和环境友好型的消费模式；开发新能源，降低化石能源比例，改变能源结构，并清洁使用化石能源；提高能源效率，降低温室气体及其他污染物的排放强度；利用国际碳排放交易市场。其中，新能源开发和提高能效是重点[11]。
（二）我国发展低碳经济途径与方法
我国发展低碳经济的主要途径有：（1）转变经济发展方式，减少经济发展对出口的依赖，变出口带动经济发展为国内消费带动经济发展。据统计，我国大约23%的污染物是在出口产品的生产过程中产生的。产品卖给了外国人，污染和环境破坏留给了自己；（2）调整产业结构，加速产业结构优化升级，努力发展第三产业，特别是现代服务业；（3）调整能源结构，减少煤炭能源的消费比重，增加核能、生物质能、风能和太阳能等新能源的消费比重，同时在对煤炭消费前进行低碳化处理，减少燃烧过程中的碳排放；（4）发展低碳技术，提高能源利用效率；发展碳捕获和埋存技术（CSS）、碳中和技术，加强技术创新、生产新型节能材料和节能产品，减少碳排放；（5）城市建设的进行绿色规划，建造绿色节能建筑；（6）增加碳汇，通过植树造林、草原修复、湿地保护、农田改造和海洋管理等措施保护自然碳库；（7）积极构建“低碳经济试点区”，探寻发展低碳经济的途径，总结可行模式，推广至全国；（8）积极利用联合国CDM项目，引进发展低碳经济的资金和技术，同时积极构建国内碳排放交易市场；（9）建立国内的碳基金促进国内低碳技术的研究和开发；（10）发展循环经济，实现资源循环利用，减少碳排放[1][4][5][7][8][12]~[18]。
四、作为发展中国家发展低碳经济的其他可行途径与方法
从上述的内容可以看出，我国发展低碳经济的方式和发达国家大同小异。主要集中在减少高碳能源的消费、提高高碳能源的使用效率，同时增加新能源的利用，方法都是从调整产业结构、改变能源结构、构建低碳生活。但是，我国作为发展中的大国，应该根据自身发展中国家的国情，采取适合国情的发展途径与方法。有些发展低碳经济的途径，发达国家不必考虑或者不作为重点考虑，而我们作为发展中国家却可以从中挖掘发展低碳经济的潜力。
（一）加强交通道路建设，大力建设高等级公路和快速铁路
建设高速公路和快速铁路能缩短运输距离并且提高公路铁路的运载能力，能减少单位重量货物的运输能耗，也就是能以更低的能耗运载相同的货物。据统计，乘高速列车带来的人均碳排放只有飞机的十分之一[19]，而在中短距离内，乘坐高速列车所花费的时间比飞机更短。作为发展中国家，我国的高等级公路远不如发达国家四通八达。2007年，我国的等级公路里程比重只有70.7%，高等级公路的比重更少，快速铁路建设也才刚起步不久，交通基础设施还比较薄弱。所以，加强交通道路建设，大力建设高等级公路和快速铁路，既有利于经济发展，又能减少碳排放，完全契合了低碳经济的内涵。
（二）全面普及智能电网，改善电力运输
由于输电线有电阻，电在运输过程中不可避免地要被消耗一部分。而采用智能电网，可以有效地减少电在运输途中的损耗。2009年9月8日在重庆举行的第11届中国科协年会上，中国工程院副院长邬贺铨院士表示，我国如果加快推广“智能电网”，利用先进智能技术，提升电网输送能力和运行控制灵活性，提高发电设备的综合利用效率，至少可将电网效率提高15%以上。
采用智能电网，减少电网输配电损失，最终都会相应地减少煤炭消耗。在用电量不变的情况下，减少的输配电损失量，就可以等同的减少电的生产总量，无论电力生产来源于水电、火电式核电等的哪一种，都可以在不改变其他电力的生产供给量，等同量地减少火电生产。
年节约煤炭量的计算公式为：S=T×L×R
S为年节约煤炭量、T为年发电总用煤量、L为输配电损失率、R为智能电网效率提高率，按照此公式计算， 2007年全年发电用煤量为130 548.8万吨，输配电损失率为6.287%，智能电网按效率提高15%计算，全年就可以减少发电用煤量为1 231.14万吨。随着我国经济的飞速发展，对电力的需求逐年上升，未来我国年输电节约煤炭量还会更多。
（三）改良暖气输送管道，减少运输途中的热量损失
暖气在输送到用户的途中，由于运输管道会传导热量，热量在运输途中就会损失掉一部分，所以，应该采用绝热性能更好的材料来做暖气输送管道，降低暖气在运输过程中的损失。减少暖气运输损失，就会有更多的热量到达住户，在住户用热量不变情况下，则可以减少暖气供应，最终减少煤炭消耗，减少二氧化碳的排放。
（四）注重城市长远规划，避免重复建设
城市规划必须考虑长远，满足人口增长需要。目前，我国城市总数为661个，城镇人口5.6亿，据专家预测，到2020年，我国的城市化率将到达58％～60％。届时，我国的城市人口将到达8亿―9亿[20]。而我国的城市规划往往缺乏长远考虑，许多规划设计只能满足短期需求，对于长期由于城市人口增加所带来的需求变大估计不足，所以在城市中建了拆、拆了建的现象屡见不鲜，这种行为本身是一种资源的浪费，是一种“高碳”行为。城市规划时，必须考虑长远，特别是对于交通、城市供水供电、城市污水收集管网等基础设施的设计建设，应该充分考虑将来由于城市人口增长所带来的对交通、水、电、排污等需求增长变化。重复建设也是“高碳”行为，必须予以避免。
（五）大力发展节能建筑
根据清华大学建筑节能研究中心提供的数据显示，全国现有建筑4 300亿平方米，但全国城镇累计建成节能建筑面积不足总额的1%。现在每年城乡新建房屋建筑面积近20亿平方米，其中有80%以上为高耗能建筑。北京、上海、广州、深圳这样的发达城市公共建筑能耗比国家要求的能耗标准高出2―3倍。相比于发达国家，我国的节能建筑发展空间还很大。
在其它方面，如改良产业布局，减少中间产品运输；制定行业碳排放标准；加速被碳锁定企业的折旧，严格限制高碳企业发展等都是发展低碳经济的途径方法。
结语
低碳经济是确保我国经济长期稳定发展的可行手段，发展低碳经济有助于我国稳定经济增长、调整产业结构、扩大内需以及节能等多个目标的实现。在全球积极寻求发展低碳经济途径的背景下，中国也必须紧跟时代的脚步。在借鉴发达国家发展低碳经济方法的同时，也必须结合自身国情特点，发展适合国情的低碳经济之路。我国应该在社会生产生活的各个方面去探寻发展低碳经济的方法，做好每一个节能减排的环节，走低碳发展道路、可持续发展道路。
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篇11
世界低碳经济的发展潮流正在引发新的国际政治、经济、贸易、技术的竞争，以欧盟、美国、日本等为代表的主要发达国家和地区纷纷提出各自的低碳经济发展战略或行动计划来积极应对气候变暖。为适应后国际金融危机时期世界经济的新变化，促进社会经济与资源环境相协调发展，中国将“加快转变经济发展方式”作为第十二个五年规划的核心任务。随着工业化进程的加速推进，1990s以来工业部门占中国能源消费释放CO2 总量的比例保持在66.3%-72%[1]，工业部门具有“碳锁定”效应，实现工业部门的低碳化转型，是推进中国发展低碳经济的突破口。中国当前处于工业化、城市化快速发展的阶段，经济的快速发展过度依赖于能源的高强度投入，经济增长方式具有强物质化的特征，能源利用的强度和规模不可能短期内减少，导致碳排放量持续增加，发展低碳经济是加快经济发展方式转变的重要途径和手段。
近年来，研究者对经济低碳转型的研究已经取得一定进展。魏一鸣等采用AWD方法对中国1980—2003年间的能源消费引起的碳排放强度和原材料部门的最终能源消费引起的碳排放强度进行了实证分析，认为碳排放强度下降的原因来自于实际能源强度的下降和能源消费结构的改变[2]。谭丹等在分析碳排放各行业差异的基础上，指出高耗能、高碳排放工业行业是产业结构调整的主要方向，这些行业对碳排放量的有效降低，对低碳经济的发展起决定性作用[3]。王灿等分析了中国1957—2000年间的碳排放的变化因素，认为1957—2000年碳排放理论上减少了24.66亿t，其中的95%归功于碳排放强度的降低[4]。李艳梅等构建因素分解分析模型，表明造成碳排放增加的因素是经济总量增长和产业结构变化；而促进碳排放减少的重要因素是碳排放强度降低[5]。朱勤等综合分析宏观经济多项因素对碳排放的影响，对能源消费碳排放进行分解，认为经济产出效应对中国该阶段能源消费碳排放的贡献率最大，提出节能减排的重点在于调整产业结构、优化能源结构及提高能源利用效率[6]。曹俊文根据江西省1992—2007年投入产出表，运用投入产出模型，对江西省产业部门直接碳排放强度和完全碳排放强度进行测算和分析，并提出控制高碳排放部门的能源消耗，优化隐含高碳排放部门的中间投入以及合理协调发展低碳排放产业的政策建议[7]。朱华友等对金华市不同产业部门的碳排放量进行分析，并预测未来的碳排放趋势，确定金华市不同产业部门的发展与碳排放的关系，提出金华市的碳排放三级控制模式[8]。
通过对文献的回顾，发现关于产业低碳化转型的研究已经有着大量的工作，既有国家和地方等不同层面的研究，又有碳排放特征和影响因素的研究，但大多数研究对国民经济系统中产业之间的技术经济联系考虑不够深入，从而不利于国民经济的稳定发展。2010年8月，国家发展和改革委员会确定以陕西、广东、辽宁、湖北、云南五省为低碳试点省份，对发展低碳经济进行有意义的实践探索。本文在已有研究成果的基础上，以陕西省工业部门的22个细分产业为研究对象，计算并分析各产业的碳排放特点、影响力系数和平均影响力系数，深入分析各产业在工业部门低碳化转型过程中所扮演的角色，根据碳排放强度和平均影响力系数两个指标，将工业部门的22个细分产业分成四类，针对不同的产业选择差异性的低碳转型路径，在保持经济稳定性的基础上实现陕西省工业部门的低碳转型，并为其它相似的区域提供一定的借鉴作用。
2 研究方法和数据来源
2.1 研究方法
2.1.1碳排放强度计算
目前中国没有碳排放量的直接监测数据，现有的大部分研究都是在对能源消费引起的碳排放测算的基础上进行。本文采用《IPCC国家温室气体排放指南2006》推荐的计算碳排放量的方法，其计算公式为[9]：
（1）
其中， 为碳排放量， 为能源种类， 为化石能源消费的实物量（万t或万m3 ） ， 为能源折算为标准煤的转换系数 （kJ/kg或kJ/m3 ）， 指燃料的含碳量（kg/GJ）， 为能源燃烧的氧化率，采用IPCC默认值100%， 为 转化为 的系数。
碳排放强度是由能源消耗强度引申出来的，指单位国内生产总值所产生的二氧化碳排放量。碳排放强度是衡量经济同碳排放量之间的关系指标，在经济增长的同时，每单位国内生产总值所带来的二氧化碳排放量在下降，那么说明该国就实现了一个低碳的发展模式，其计算公式为[10]：
（2）
其中 为 产业的碳排放强度， 为 产业的碳排放总量， 为 产业国内生产总值。
2.1.2影响力系数计算
投入产出分析是对区域各产业之间的经济关联进行定量核算的方法[11]。通常 为直接消耗系数矩阵， 为完全消耗系数矩阵，且， 。 称为影响力系数是完全消耗系数矩阵的列向量之和，影响力系数是衡量国民经济内某产业的生产对其它产业的影响程度的指标，影响力系数越大，表示该部门对国民经济其它产业的波及和带动效应越大， 其计算公式为：
（3）
平均影响力系数 是 产业的影响力系数与国民经济所有产业总体影响力的平均值的比值， 有三种可能，即 ， ， ，其中 的产业将会对国民经济发展产生更大的影响和带动作用，应该重点进行发展，其计算公式为：
（4）
其中， 为 部门的影响力系数， 称为国民经济平均影响力，是国民经济所有产业总体影响力的平均值， ， ， 为国民经济所有产业的总体的影响力。
2.2 数据来源
本文主要数据来源于《陕西省2007年42部门投入产出表》 和2007—2011年《陕西统计年鉴》，包括工业部门各产业的各种能源消费量、各行业国内生产总值、终端能源消费统计数据等，计算碳排放量参考的系数为IPCC公布的《2006年IPCC国家温室气体清单指南》（表1）[12]。
表1 化石燃料能量转化系数与含碳量
Tab .1Energy conversion factor and the carbon content of fossil fuel energy
能源种类 净发热值（kJ/kg或kJ/m3） 缺损含碳量（kg/GJ）
煤类能源 原煤 2.09×104 26.80
油类能源 汽油 4.31×104 20.00
煤油 4.31×104 18.90
柴油 4.27×104 19.50
气类能源 天然气 3.56×104 15.70
为将投入产出表和能源统计资料衔接起来，以2007年《陕西省投入产出表》和2007—2011年《陕西统计年鉴》中的工业分行业终端能源消费量统计数据和能源平衡统计数据为基础，结合《国民经济行业分类与代码》（GB/T4754）的部门划分，使二者的行业分类口径调整一致，将陕西省工业部门合并为22个细分产业，其中采掘业包括4个产业，制造业包括15个产业，电力、燃气及水的生产和供应业包括3个产业。
3 结果与分析
3.1 影响力系数和平均影响力系数分析
以陕西省2007年投入产出表数据为基础，计算和分析工业部门22个产业的影响力系数和平均影响力系数（表2），得出以下结论：（1）影响力系数最大的5个细分产业为交通运输设备制造业，金属制品业，电气、机械及器材制造业，通用、专用设备制造业，通信设备、计算机及其它电子设备制造业，影响力系数分别为2.15、1.98、1.98、1.88、1.87，它们对国民经济的其它产业有着重要的带动作用。（2）影响力系数最小的5个细分产业为石油和天然气开采业，煤炭开采和洗选业，电力、热力的生产和供应业，金属矿采选业，化学工业，影响力系数分别为0.78、0.85、1.17、1.22、1.29，它们对国民经济的其它部门的影响力水平较低。（3）平均影响力系数最大的5个细分产业为交通运输设备制造业，金属制品业，电气、机械及器材制造业，通用、专用设备制造业，通信设备、计算机及其它电子设备制造业，平均影响力系数分别为1.42、1.31、1.3、1.24、1.23，它们的平均影响力系数均为大于1，同时这5个产业也是影响力系数最大的5个产业，说明这些行业在国民经济体系中起到较强的带动效应和影响力。（4）平均影响力系数最小的5个细分产业为石油和天然气开采业，煤炭开采和洗选业，电力、热力的生产和供应业，金属矿采选业，化学工业，平均影响力系数分别为0.52、0.56、0.77、0.81、0.85，它们的平均影响力系数均小于1，同时这5个产业也是影响力系数最小的5个产业，但这些产业均属于能源和资源的加工利用产业，其自身发展对国民经济有着重要的促进作用。
3.2 碳排放强度特点分析
通过对2006—2010年工业部门的22个细分产业的碳排放强度分析（表2），得出以下结论：（1）平均碳排放强度最大的5个细分产业为电力、热力的生产和供应业，非金属矿物制品业，化学工业，煤炭开采和洗选业，石油加工及炼焦业，金属冶炼及压延加工业，分别为4.29吨/万元、1.63吨/万元、1.08吨/万元、0.91吨/万元、0.87吨/万元，其中电力、热力的生产和供应业为历年来碳排放强度最大的产业，这些产业均属于高强度的资源利用和消耗行业，能源为主要的生产要素。（2）平均碳排放强度最小的5个细分产业为水的生产和供应业，仪器仪表及文化办公用机械制造业，电气、机械及器材制造业，服装皮革羽绒及其制品业，燃气生产和供应业，分别为0.02吨/万元、0.02吨/万元、0.02吨/万元、0.02吨/万元、0.03吨/万元，这些产业均属于提供保障性供给的产业和制造业。（3）工业部门的各产业碳排放强度整体呈现下降的趋势，仅有电气、机械及器材制造业，石油和天然气开采业，金属冶炼及压延加工业这3个细分产业呈现上升趋势，上升幅度分别为25%、3.39%、0.38%。（4）碳排放强度降幅度最大的5个细分产业为金属制品业，通信设备、计算机及其它电子设备制造业，非金属矿采选业，木材加工及家具制造业，金属矿采选业，下降幅度分别为93.24%、89.17%、75.48%、65.04%、61.36%。（5）碳排放强度变化幅度最不显著的5个细分产业为金属冶炼及压延加工业，石油和天然气开采业，服装皮革羽绒及其制品业，电力、热力的生产和供应业，食品制造及烟草加工业，变化幅度分别为0.38%、3.39%、16.13%、21.84%、23.20%（图1）。由于工业化过程尚未完成，陕西未来经济增长依赖重化工业的发展格局仍将维持相当长的时期，工业结构仍将持续重型化，这就为陕西省未来的工业实现低碳转型提出了迫切的要求。结合以上分析，陕西省工业的低碳转型应注意以下几方面：（1）历年来碳排放强度大的产业要作为减少碳排放的重点产业；（2）历年来碳排放强度小的产业要继续保持健康的低碳排放状态；（3）碳排放强度呈现增加态势的产业要进行重点关注，要作为减少碳排放量的突破点；（4）对于碳排放强度下降幅度大的产业要分析下降的原因，为其它产业的减碳化提供经验和借鉴。
图1 陕西省2006-2010年工业部门22个细分产业碳排放强度比较 单位：吨/万元
Fig. 1 The contrast of carbon emissions of the industrial sector in Shaanxi province in 2006-2010
3.3 工业部门的细分产业分类
不同产业的碳排放强度和影响力系数的差异反应了各产业在国民经济发展中的角色和减少碳排放任务中的作用不同。工业低碳化转型目标的实现不仅需要考虑减少碳排放，还必须考虑维持国民经济的稳定性。为保持数据的一致性，在选择2007年《投入产出表》的基础上，结合陕西省2007年碳排放强度指标，对陕西省工业部门22个细分产业进行分类，其中，以2007年陕西省工业部门的平均碳排放强度为0.61吨/万元作为分类临界值，以平均影响力系数等于1作为分类临界值。根据影响力系数与碳排放强度两个指标，将陕西省工业部门的22个细分产业划分为以下4类：
（1）平均影响力系数高，碳排放强度大的产业，（平均影响力系数大于1，碳排放强度大于0.61吨/万元）。主要包括：石油加工、炼焦及核燃料加工业，金属冶炼及压延加工业，造纸印刷及文教用品制造业。这类产业均为国民经济的基础性产业，也是传统意义上的高碳排放产业，与其它产业的经济技术联系度大，对整个国民经济有着重要的影响作用，其最终需求的增长将会大幅度拉动国民经济其它部门的增长，从某种意义上来说，这些产业具有拉动经济增长的“火车头”作用。
（2）平均影响力系数高，碳排放强度小的产业，（平均影响力系数大于1，碳排放强度小于0.61吨/万元）。主要包括：纺织业，服装皮革羽绒及其制品业，木材加工及家具制造业，金属制品业，通用、专用设备制造业，交通运输设备制造业，电气、机械及器材制造业，通信设备、计算机及其它电子设备制造业，仪器仪表及文化办公用机械制造业。这类产业对国民经济的发展有着重要的支撑作用，在生产过程中产生的碳排放强度也较低，是工业部门中应该优先发展的重点产业。
（3）平均影响力系数小，碳排放强度大的产业，（平均影响力系数小于1，碳排放强度大于0.61吨/万元）。主要包括：煤炭开采和洗选业，非金属矿采选业，化学工业，非金属矿物制品业，电力、热力的生产和供应业。这类产业对能源的依赖性强，具有强物质化的特征，降低这些部门的碳排放量对于控制整个工业部门的碳排放量有重要的现实意义。
（4）平均影响力系数小，碳排放强度小的产业，（平均影响力系数小于1，碳排放强度小于0.61吨/万元）。主要包括：石油和天然气开采业，金属矿采选业，食品制造业及烟草加工业，燃气生产和供应业，水的生产和供应业。这类产业对劳动力需求大，尤其是食品制造及烟草加工业，属于典型的劳动密集型产业，能源的投入只是生产或服务活动的辅助条件，因而碳排放强度较低。
4 工业部门实现低碳化转型路径
为实现到2020年陕西省单位国内生产总值碳排放量在2005年的基础上降低45%左右的目标，需要出台针对工业部门低碳化转型的具体政策。首先，从源头控制碳排放，尽可能的使用碳密集度低的能源，有计划地扶持风电、水电、太阳能及生物质能项目，提高非化石能源比重。其次，鼓励节能减排新技术的研发和推广，有效发挥先进技术在高碳排放产业生产过程中减少碳排放的作用。第三，加强末尾环节控制，规范工业部门的碳排放标准，运用碳税，价格补偿等政策措施引导企业发展和应用碳捕集与封存（Carbon Capture and Storage）技术[13]；建立行业间的碳交易市场，以经济杠杆的作用引导工业企业向低碳方向发展。第四，推进工业部门的“减物质化”发展[14]，主要从三个方面来实现：（1）通过先进技术的采用和生产工艺的升级，减少生产过程中不必要资源消耗；（2）通过生态设计来延长产品的使用寿命，降低资源流动的速度和消耗；（3）通过提高资源和产品的回用率，减少废弃物的产生和新资源的消耗。考虑到经济系统内部存在复杂的产业关联，为保证国民经济系统的稳定发展，避免工业部门在低碳化转型时产生连锁反应和波及效应，结合工业部门22个细分产业的分类选择具体的减排路径：
（1）对于平均影响力系数高，碳排放强度大的产业：首先，其生产规模保持在既能满足国民经济长足发展的需要、又不会由于其过度发展造成能源浪费和不必要的碳排放产生的合理水平上。其次，选择若干经济关键产品，制定产品碳排放标准，引进先进技术，通过低碳排放要素投入替代高碳排放要素投入，着重降低这些产品的碳排放水平，以点带面地降低整个经济的碳排放水平。此类产业是重点关注和实现低碳化的产业，应该重点推行低碳化转型，有效降低碳排放强度。
（2）对于平均影响力系数高，碳排放强度小的产业：首先，依据产业发展规律及国家宏观经济发展目标，提高该类产业在国民经济中的比例，既优化产业结构，也有利于降低节能减排的压力。其次，对该类行业进行资源整合，规范该类产业的发展方向，加快产品升级换代步伐，增加产业的核心竞争力。此类产业是推进经济系统稳定发展，实现工业低碳化转型的突破口。
（3）对于平均影响力系数低，碳排放强度大的产业：首先，加强技术创新与技术改革，加强生产管理，淘汰技术落后的企业，促进产业升级。其次，制定产业发展规划，减少重复建设，提高准入门槛，严格控制新建高碳排放项目上马，制定产品碳排放标准，抓住关键产品降低碳排放。此类产业是重点推进减少碳排放的着力点，对实现工业部门低碳转型有重要的推进意义。
（4）对于平均影响力系数低，碳排放强度小的产业：首先，在传统主流工艺基础之上优化生产方案，通过优化产品设计和流程设计等来降低碳排放强度。其次，通过实现物质回收和资源的循环利用，使物质的利用、能源利用和生态效率都能够达到最优化，实现资源多层循环利用。该类产业与国计民生有着重要的联系，应该规范这类产业健康发展。
5 结论
减少碳排放是应对气候变化，实现经济低碳化的重要路径。为实现陕西省工业部门的低碳化转型，需优化能源结构，提高非化石能源在能源结构中的比重，加强低碳技术的应用和推广，加强末尾环节控制，提高碳回收，推进工业部门的“减物质化”发展。此外，根据工业部门22个细分产业的分类结果，采取有针对性的实现路径：优化发展平均影响力系数高，碳排放强度大的产业；重点发展平均影响力系数高，碳排放强度小的产业；约束发展平均影响力系数低，碳排放强度大的产业；规范发展平均影响力系数低，碳排放强度小的产业。
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篇12
西部大开发实施以来，西北五省经济进入快速增长阶段，但是给环境带来了负面效应，如CO2排放逐年增加。在全球变暖引起整个世界关注前提下，如何控制和消减这种趋势，显得尤为必要和迫切。
近年来，国内外学者对中国CO2排放的影响因素进行了很多研究，其中国外代表性研究成果有Wang（2005）等指出能源强度是减少CO2排放的最重要因素 [1]。Zhang（2000）等指出政府通过政策和技术手段大大降低了能源强度[2]。国内代表性研究成果有：徐国泉（2006）等指出经济发展拉动了中国人均碳排放量增长，能源效率和能源结构具有抑制作用，但是难以抵消经济发展的拉动作用，导致中国碳排放量增长[3]。宋德勇（2009）等指出我国4个阶段不同经济增长方式的差异是碳排放波动的重要原因，切实转变增长方式是减少碳排放的根本途径[4]。
目前还没有对中国西北五省碳排放因素进行定量分解并相互比较的研究。本文基于指数分解法中的对数平均方法，以西北五省2000 —2010年的数据资料为基础，分析西北五省碳排放量的影响因素，以期探求出减少西北五省碳排放有针对性的对策建议。
二、研究方法
（一）西北五省碳排放量的测算和基于LMDI模型的碳排放公式分解
本文利用各种化石能源的消费量，粗略地估算化石能源（煤炭、石油、天然气）使用所产生的碳排放量。
借助B.W.Ang（2005）的LMDI方法，将西北五省碳排放分解为能源结构、能源强度、碳排放系数、人均产出、人口数量五个因素。
（二）数据来源
本文中的数据都来源于《中国能源统计年鉴》（2000—2011年）和《中国统计年鉴》（2000—2011年）。
三、实证分析
（一）西北五省的碳排放量概况
2000—2010年10年间，西北五省的碳排放量总共增加了15025.64万吨，增长率为206.62%。其中，碳排放量增速最快的是宁夏，其次为陕西，第三位是新疆，第四位是青海，最后一位是甘肃。
（二）各分解因素对西北五省碳排放量影响
2000—2010年，能源结构因素促使西北五省碳排放量增加。具体来说，能源结构因素导致陕西、甘肃、新疆这三个地区碳排放量上升，其贡献值分别为464.34、61.40、4.85；但却导致青海、宁夏碳排放量下降，其贡献值分别为-50.49、-185.59。
能源强度因素是西北五省各地区碳排放下降的主导因素。能源强度因素对陕西、甘肃、青海、宁夏、新疆碳排放的贡献值分别-2729.25、-5551.57、-1510.17、-12684.89、-4267.18，其中第二产业和第三产业的调整与变化是导致西北五省碳排放量下降的关键因素。由于西北五省产业结构不完善，仍然以工业为主，服务业欠发达，因此西北五省的能源强度与全国水平相比要高。调整产业结构也就成为西北五省节能减排的核心政策。
经济发展因素导致西北五省碳排放量增加，其对陕西、甘肃、青海、宁夏、新疆碳排放的贡献值分别为11539.70、6880.87、2030.08、6516.44、7670.99。因此，如何发展经济又对环境产生较小影响成为西北五省面临的重要课题。
人口数量变化因素也导致西北五省碳排量增加，但相对经济发展因素来说对西北五省产生的影响较小，其对陕西、甘肃、青海、宁夏、新疆碳排放的贡献值分别为324.77、38.48、123.70、423.37、695.01。
四、结论和政策建议
（一）结论
2000年至2010年西北五省各地区的碳排放量总体上呈现上升的趋势，而且自2002年实施西部大开发计划以来，碳排放量增速变快。仅在2010年，碳排放量从大到小的顺序依次是陕西、新疆、甘肃、宁夏、青海。
按照各因素对碳排放量贡献程度的不同，这里将陕西、甘肃、新疆归为一类，将青海和宁夏归为一类。
对于陕西、甘肃、新疆，各因素的贡献值中正指标有能源结构、经济发展、人口数量变化因素，负指标只有能源强度因素，其中经济发展因素是主要因素。
对于青海和宁夏，各因素的贡献值中正指标有经济发展、人口数量变化因素，负指标有能源结构、能源强度因素。
（二）政策建议
1、针对陕西、甘肃、新疆的政策建议
由于经济发展因素是造成陕西、甘肃、新疆碳排放增加的主要因素，所以这三个地区应该制定发展低碳经济政策。政府需要研究出台促进低碳经济发展的财政税收、金融信贷等相关政策和措施，改善有利于低碳产业发展的宏观环境，通过政策引导，鼓励各地区加大低碳产业的投入，逐步推进低碳产业发展。
2、针对青海、宁夏的政策建议
能源结构因素是青海、宁夏区别于其他三省碳排放因素分解的主要因素，这主要是由于这些地区的能源消费结构较为单一，主要依靠煤、原油、天然气等为主。这些一次能源是不可再生能源，过渡依赖一次能源消费必然会造成一次能源的浪费。在没有高效的开采技术条件下，应该加大对一次能源的保护。借鉴西方发达国家如何开发利用清洁能源的方法，通过清洁能源的开发，提升新能源在能源消费中的比重。
3、针对西北五省各地区总体的特点，提出以下几点减少碳排放量的建议
（1）加快产业结构调整，发展第三产业
在分解碳排放量的四个因素中，能源强度因素是导致西北五省各地区碳排量减少的因素。产业结构的不合理，是导致西北五省碳排量基数大、增速高的根源。应加快产业结构调整的步伐，培育和发展一批科技含量高、综合效益好、极有可能成为西北五省新经济增长点的战略性新兴产业，例如旅游业。旅游业发展可以带动一系列相关产业发展，例如物流配送服务业等西北五省具有潜在优势的第三产业中的新兴行业，加强产业结构的调整。
（2）加强能源的合理开发，重点开发太阳能、风能
结合西北五省自身的环境特点，如日照充足、高原风力资源充沛，通过招商引资在日照充足的沙漠地区建立太阳能工业区，利用环境优势来发展工业。西北五省不仅太阳能能源丰富，风力资源也十分丰富。应充分利用自身风力资源储量丰富的优势，加大对风力资源的开发与投入，优化能源消费结构。
参考文献：
[1]Wang C，Chen J N，Zou J. Decomposition of energy related CO2 emission in China：1957—2000 [J]. Energy，2005，30：73—83
[2]Zhang Z X. Decoupling China's carbon emissions increase from economic growth：An economic analysis and policy implications [J]. World Development，2000，28（4）： 739—752
篇13
采用的基础数据来自2010-2013年宁波市规模以上工业企业能源年报及统计年鉴数据。
（二）碳排放计算结果
根据各能源品种的终端消费量以及碳排放系数,可以测算2010-2013年宁波市规模以上工业企业能源消费的碳排放情况（表3）。
（三）结果分析
1.碳排放量稳步上升由表3可知，2010-2013年宁波市规上工业的能源消费产生碳排放总量为5955.91万吨，折算成CO排放量为21858.2万2吨。2010-2013年年碳排放总量分别为1339.68万吨、1527.86万吨、1512.37万吨和1576万吨，除2012年受经济不景气影响略有回落，其他年份呈稳步增长态势。
2.碳排放强度有所下降“十二五”前三年，宁波市规上工业增加值碳排放强度同比分别上升1.8%，下降5.7%和3.5%。由图1可知，宁波市规上工业经济发展较快时，碳排放增长较快，增加值碳排放强度也相对较高，同比不降反升。经济发展较慢时，碳排放增长更慢，碳排放强度下降较快。
3.碳排放源比较集中原煤是宁波市最大的碳排放源。虽然表3中显示电力的碳排放量最高，但近绝大部分电力碳排放来自原煤燃烧，热力同理。因此可以视原煤为该市最大的碳排放源，四年累计约占全市工业碳排放的69.3%。其他石油制品是第二大碳排放源。2010-2013年宁波市规上工业累计消费其他石油制品1279.5万吨标煤，产生碳排放749.4万吨，占总排放量的12.6%。焦炭是第三大碳排放源。2010-2013年宁波市规上工业累计消费焦炭695.5万吨标煤，产生碳排放594.7万吨，占总排放量的10%。原油在宁波市一次能源消费中占了相当高的比例，但由于它在宁波市用于原油加工转换进行炼油，碳分子进入了石油制品中，并非终端消费，因此原油并非宁波市的主要碳排放源。从趋势看，四年来，宁波市碳排放量中煤炭等高碳含量能源的碳排放比重呈略有下降。2013年煤炭类能源碳排放占总排放量的80.1%，比2010年下降了2.4个百分点。含碳量相对偏低的油制品类能源碳排放比重有所上升。2013年油制品类碳排放占总排放的15%，比2010年上升了1.4个百分点。含碳量最低的气类能源占比很小，四年来也略有上升，但总体平稳。
二、节能减排措施建议
在现阶段的经济增长模式中，要保持经济的高速增长就得依赖能源的消费。经济的发展是导致碳排放量增加的主因，但减少碳排放并不能通过减缓经济增长来实现，降低能源消费强度是抑制碳排放量增加的主要因素。从长远来看，改善能源消费结构、调整产业结构；从近期来看，提高能源利用效率、技术改造等节能措施是节能减排的主要途径。
1.提高能源利用效率，加强回收利用。以煤炭为主要能源的火力发电、供热的碳排放量很高。2010-2013年，这两项碳排放占宁波市工业总排放超过了55%。由表2可知，2013年宁波市发电、供热碳排放系数与2010年基本持平。如果能有效提高发电、供热效率，大力发展水电、风电和太阳能发电等可再生能源是降低碳排放强度的有效手段。此外，加快余热、余压、余气的回收利用也是抑制碳排放增加、节约能源的有效途径。
