1952年_2008年新疆能源消费的碳排放变化及其影响因素分析_张利

2.2 碳排放量计算
主要能源的碳排放系数来源于 IPCC 碳排放计
算指南[33]缺省值，原始数据以 J 为单位，将能源单位
转 化 成 标 准 煤 ，具 体 转 化 系 数 为 1t 标 准 煤 等 于
29.3GJ[1]，计算出煤、石油、天然气的碳排放系数分别
为 0.7559 t/tce、0.5857 t/tce、0.4483 t/tce。将能源消
能、太阳能等能源比重逐步增大的方向演进[4]。建
国以来，新疆能源消费结构整体上也是按照上述规
律发展的。1952 年，新疆一次能源消费中只有煤炭
和石油，比重分别为 82.1%、17.9%，此后煤炭比例逐
步下降，至 2008 年，一次能源消费中煤炭、石油、天
然气、水风电的比重分别为 61.7%、20.3%、13.1%、
费强度的增量可以表示为：
∑ ΔI = ΔIe + ΔIs =
i
ln
Wit Wit
-
Wi0 ln Wi0
ln(eit
/e
i0
)
∑ +
i
ln
Wit Wit
-
Wi0 ln Wi0
ln(sit
/si0)
（9）
式中 ΔIe 和 ΔIs 分别表示部门能源消费强度效应和
经济结构效应产生的能源消费强度的变化，
Wi = ei × Si 。
均收入；I 为能源消费强度；S 为能源结构强度。
2.4 能源消费强度影响因素分解
能源消费强度是二氧化碳排放最主要的影响
因子之一，但能源消费强度还受到其他因素的影
响，为进一步探讨能源消费强度的影响因素，本文
将对能源消费强度做进一步的 LMDI 分解，分解公
式为：
∑ ∑ I = E/GDP = Ei/ GDPi
3 碳排放整体分析
应用公式（1）计算得到新疆历年碳排放量，并
相应计算出人均碳排放量、万元 GDP 碳排放量等。
本文将从碳排放总量变化、碳排放结构、三次产业
碳排放量变化及碳排放强度变化等四个方面对新
疆碳排放进行整体分析。
3.1 总量变化
1952 年-2008 年，新疆一次能源消费的碳排放
量整体呈上升趋势，从 12.3 万 t 增长到 4360.0 万 t，56
的人口效应( ΔCP )、人均收入变化产生的经济发展 效应（ ΔCPG ）,能源消费强度改变引起的强度效应 （ ΔCI ）和 能 源 消 费 结 构 调 整 引 起 的 结 构 效 应 （ΔCS ）。应用 LMDI 加法分解法对碳排放的影响因 素进行分解分析，其公式如下：
ΔC = ΔCP + ΔCPG + ΔCI + ΔCS(ΔC = Ct - C0) （3）
4.9%，能源消费结构不断优化，优于全国同期平均
水平（煤炭、石油、天然气比重分别为 70.3%、18.3%、
3.7%），但 以 煤 为 主 的 能 源 消 费 格 局 仍 然 没 有 改 变。从各一次能源消费的碳排放情况来看，煤、石 油、天然气消费的 CO2 排放量分别为 3170 万 t、800 万 t、390 万 t，分别占排放总量的 72.6%、18.4%、9% （图 2）。煤炭消费仍然是 CO2排放的主要来源。 3.3 三次产业碳排放量变化
年间增长了 353 倍。1952 年-1957 年，新疆碳排放
以较快速度增长，年均增速达 19.08%；1958 年-1961
年，新疆碳排放量出现一个小波峰“，大跃进”期间能
源消费量急剧上升导致二氧化碳排放量出现阶段性
高值；此后碳排放量增速放缓，直至 2001 年，新疆碳
排放量开始新一轮的快速增长（图 1）。
费碳排放量计算公式确定为：
n
∑ A = Bi ×Ci i=1
（1）
式中 A 为碳排放量（万 t）；Bi 为第 i 种能源消费量，
按标准煤计（tce）；Ci 为碳排放系数（t/tce）；n 为能
源种类（煤、石油、天然气），此处 n 的值为 3。
2.3 碳排放影响因素分解
为定量分析碳排放的影响因素，并进一步研究
3.2 碳排放结构变化
一个国家（地区）能源消费的碳排放量取决于
能源消费总量和能源消费结构，而能源消费结构特
点一般要取决于该国家（地区）的资源禀赋、能源战
略、经济和科技发展等因素。煤炭资源丰富的国家
（地区），在能源消费中往往以煤为主，煤炭消费比
重较大。一般认为，在工业化社会中能源消费结构
从以煤为主的格局逐渐向石油、天然气和水能、风
见，因此，本文系统分析了新疆 1952 年-2008 年碳
排放量、碳排放结构、碳排放强度的变化，并对碳排
放进行阶段划分，最后，定量分析了碳排放各影响
因素的作用程度，从而对新疆碳排放变化和影响因
素有一个总体规律的认识，以期为新疆能源高效利
用和碳减排相关政策的制定提供科学依据。
2 数据来源与研究方法
2.1 数据来源

张 利等：1952 年-2008 年新疆能源消费的碳排放变化及其影响因素分析
43
2012 年 1 月
内生产总值二氧化碳排放比 2005 年下降 40%~45%
的整体控制目标具有重要意义。
新疆作为我国对外开放重要门户、西部大开发
的重点地区和我国主要的能源生产基地之一，有着
（1.中国科学院新疆生态与地理研究所，乌鲁木齐 830011； 2.中国科学院研究生院，北京 100049）
摘 要：本文根据 IPCC 碳排放计算指南缺省值计算了新疆 1952 年-2008 年的碳排放量，系统分析了新疆碳排 放 总 量 、碳 排 放 结 构 、碳 排 放 强 度 的 变 化 ，并 对 新 疆 碳 排 放 进 行 阶 段 划 分 ，最 后 应 用 对 数 平 均 迪 氏 指 数 法 （Logarithmic Mean Divisia Index）对碳排放量进行因素分解，定量分析了碳排放不同阶段各影响因素对碳排放的作 用程度。结果表明：①1952 年-2008 年，新疆 CO2排放总量和人均 CO2排放量不断上升，万元 GDP 碳排放水平则呈先 上升后降低的“倒 V”型曲线，煤炭消费是碳排放的主要来源，第二产业能源消费产生的 CO2排放量比重最大；②新 疆碳排放经历了五个阶段，当前处于经济和碳排放快速增长阶段；③碳排放不同阶段各影响因素的作用程度不 同。总体来看，经济增长是碳排放量增加的主要推动因素；能源消费强度的降低（升高）也是促使碳排放减少（增 加）的主要因素；能源消费结构由于变化不大，对碳排放的影响很小；计划生育政策实施以来，人口增长对碳排放量 增长的推动力逐渐减弱。能源消费强度又进一步受到产业结构和各产业能耗强度的影响，其中，第二产业能耗强 度和第二产业产值比重是影响能源消费强度最主要的影响因素。
放量远高于全国平均水平[30]，第二产业特别是工业
增加值比重开始呈上升趋势，新疆开始进入重工业
化发展阶段。当前有关新疆碳排放的研究主要包
括对工业二氧化碳强度驱动因素的分析[31]、节能减
排和低碳替代能源发展[32]、碳排放现状与低碳策略
研究[30]等，但对新疆碳排放没有进行过长时间序列
的历程分析，对影响因素的深入定量研究也比较少
ΔCP
=
Ct ln Ct
- C0 - ln C0
ln(Pt /P0)
（4）
ΔCPG
=
ln
Ct Ct
- C0 - ln C0
ln(PGt /PG0)
（5）
ΔCI
=
ln
Ct Ct
- C0 - ln C0
ln(It /I0)
（6）
ΔCS
=
ln
Ct Ct
- C0 - ln C0
ln(St /S0)
（7）
式中 C 为二氧化碳排放量；P 为总人口；PG 为人
i
i
∑ ∑ ∑ =
i
Ei GDPi
×
GDPi GDPi
=
i
ei × si
（8）

44
资源科学
第 34 卷 第 1 期
式中 ei 为第 i 产业能源消费强度，表示强度效应；si 为第 i 产业增加值占国内生产总值的比重，表示结
构效应；i 可取值 1、2、3，代表三次产业。则能源消
及其丰富的煤炭、石油、天然气、风能、太阳能等资
源。西部大开发和 19 省市援疆政策实施以来，新疆
紧紧抓住重大历史机遇，大力实施优势资源转换战
略，能源矿产资源开发力度不断加大，同时进一步
承接来自东部的产业转移，经济社会得到快速发
展，但 2001 年以来，新疆能源消费量增速加快，在全
国总能耗中的比重不断上升，万元 GDP 能耗和碳排
列入京都议定书第一批限定减排国家的名单，但是 中国碳排放变化却引起了各国的关注[7，8]。
当前，国外有关碳排放的研究比较多，研究人 员从不同角度出发，通过建立各种理论和数学模 型，计算温室气体排放量[9-11]，通过各种计量模型分 析碳排放的影响因素 ，研 [12-15] 究各种控制政策和措 施等 ，力 [16、17] 求实现对经济最小的负面影响的前提 下达到最大限度的减排。国内有关碳排放的研究 主要从能源消费和碳排放总量计算及空间格局变 化 、碳 [18-20] 排放驱动力和影响因素分析 、能 [21-23] 源高 效利用与碳减排政策分析[24-26] 、碳排放跨境转移（碳 泄漏）[27]以及基于各种计量模型的碳排放预测[28、29]等 方面展开。总体来看，从全国层面的研究比较常 见，而对更小尺度的研究相对较少，研究案例有待 进一步拓展。同时，省级行政区能源消费碳排放研 究，对实现我国向世界承诺的到 2020 年全国单位国
第 34 卷 第 1 期 2012 年 1 月
2012，34（1）：42-49