新疆工业碳排放的区域差异及因素分析-solarbe文库

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2014 4 s i。。 d T。 } {j { 。m。 R。。h doi10．3969／j．issn．10007695．2014．04．047 新疆工业碳排放的区域差异及因素分析孙慧，付迪，党菲 1．新疆创新管理研究中心，新疆乌鲁木齐830046； 2．新疆大学经济管理学院，新疆乌鲁木齐830046 摘要根据新疆15个地州市2000--2010年的年均工业碳排放量将新疆全区划分为高、中以及低排放区域，在此基础上对各地州市的工业碳排放总量和三大区域的碳排放强度进行比较分析，利用STIRPAT模型对三大区域的工业碳排放量进行研究。研究结果表明1在2000--2010年间工业碳排放量增长最快的是阿克苏地区，增长最慢的是和田地区；2高排放区与中排放区的碳排放强度水平差异在扩大，中排放区与低排放区的碳排放强度水平差异在缩小；3技术水平和政策措施对高排放区域的碳排放强度抑制作用最明显，工业投资规模对中排放区域的碳排放强度的促进作用最明显，人均财富在增加低排放区域的碳排放强度方面表现最明显。关键词工业；碳排放；STIRPAT模型；新疆；地州市中图分类号F427 文献标志码A 文章编号10007695201404022506 Analysis on Regional Differences and Factors of Xinjiang Industrial Carbon Emissions SUN Hui ．FU Di’．_ ．DANG Fei 1．Center for Innovation Management Research of Xinjiang，Urumqi 830046，China； 2．School of Economics and Management，Xinjiang University，Urumqi 830046，China Abstract15 prefectures of Xinjiang are divided into high，medium and lowemission zones according to the average an nual industrial carbon emissions from 2000 to 2010．Then the paper carries out a comparative study on the total carbon e missions of regional cities and carbon emissions intensity of three major regions．By using the STIRPAT mode1．a further re search is made on industrial carbon emissions in three inajor regions．Ttle result indicates1in 20002010 years，the fastest growing region of industrial carbon emissions is Aksu，and the slowest grmth region is Hotan；2a greater gap is found between highemission region and mediumemission region．but a smaller gap between the mediumemission re gion and lowemission region；3the technical level and the policy measures impose the greatest effects 0n curbing the carbon emission intensity in highemission region；industrial investment scale imposes the greatest effects on curbing the carbon emission intensity in mediumemission region；per capita income imposes the greatest effects 0n curbing the carbon emission intensity in lowemission region． Key wordsindustry；carbon emission；STIRPAT model；Xinjiang；prefecture 1 问题的提出新疆是资源性大区，长期以来新疆经济发展表现为能源资源性产业发展支撑工业发展的重化工发展特征，造就了新疆工业碳排放量占碳排放总量的比重较高¨ 。2010年5月17日新疆工作座谈会在北京举行，会上提出了新一轮的大规模对口援疆方案。在扶持资金投入的推动下，新疆15个地州市的经济社会快速发展，基础设施建设、城镇化、工业化等经济社会的迅速发展都将产生巨大的能源需求，再加上新疆以重工业为主的产业结构及其以煤炭为主的能源结构，会进一步加剧能源需求及其高碳特征 21。2011年7月29日，新疆成为国家发改委警示的8个高耗能一级预警省区之一，预示着新疆加快经济发展方式转变、发展低碳经济十分迫切和重要。目前，我国的碳排放问题，尤其是区域碳排放问题受到国内学者的广泛关注。纵观国内相关文献，研究主要集中在以下两个方面第一，区域的划分。大多数文献将我国划分为东、中和西部三个区域，或者珠三角、长三角和沿海经济带，把经济发展水平和地理位置相结合。第二，对碳排放影响因素的分析。众多学者利用STIRPAT模型或因素分解法收稿日期20130424，修回日期20130812 基金项目新疆维吾尔自治区自然科学基金协助项目“基于STIRPAT模型的新疆碳排放分析、预测及其绩效评价研究”2012211A007 226 孙慧等新疆工业碳排放的区域差异及因素分析如LMDI、SDA等进行实证分析，分析碳排放与各种因素之间的影响关系，如徐国泉等运用对数平均权重分解法Divisia建立了中国人均碳排放的因素分解模型，分析了能源效率、能源结构和经济发展等因素与中国人均碳排放的动态关系；杜婷婷等采用库兹涅茨曲线模拟碳排放与经济发展之间的关系，得出碳排放与收入水平之间遵循倒“U” 曲线关系和“N”型关系。新疆碳排放的问题也引起了一些学者的关注，如张利、雷军、张小雷应用了新疆1952--2008 年的能源消费数据，分析得出了万元GDP碳排放水平呈先增后降的倒“V”型曲线，现阶段是处于经济和碳排放快速增长阶段；霍金炜、杨德刚、唐宏分析出新疆第二产业碳排放总量最多、增长也最快，但排放强度却在下降。这些研究都集中在分析影响新疆碳排放量的各种因素，而很少对新疆的碳排放进行区域分析。基于上述原因，文章首先根据2000--2010年新疆15个地州市的年均工业碳排放量的大小进行区域的划分，界定为高、中和低三个排放区域，在此基础上比较分析了各地州市的工业碳排放总量及各区域工业碳排放强度的差异，然后实证分析了三大区域工业碳排放强度的影响因素，最后得出研究结论并给出政策建议。 2新疆碳排放量的测算 2．1 碳排放量的计算方法根据2000--2010年新疆统计年鉴及中国能源统计年鉴中的工业能源消费数据，不计加工转换过程、运输和输配损失能源的碳排放，只计算能源终端消费量的排碳量。根据2000--2010年新疆统计年鉴口径，新疆l5个地州市分别为乌鲁木齐市、克拉玛依市、吐鲁番地区、哈密地区、昌吉州、博尔塔拉州、伊犁州、塔城地区、阿勒泰地区、巴音郭勒州、阿克苏地区、克孜勒苏州、喀什地区和和田地区；能源消费终端为全部国有工业企业及年产品销售收入500 万以上的非国有工业企业，且各地区数含兵团工业在内。根据中国能源统计年鉴口径，将最终能源消费划分为12类，即原煤、焦炭、天然气、原油、汽油、煤油、柴油、燃料油、液化石油气、炼厂干气、热力和电力。各类能源的碳排放系数中如表 1，电力的碳排放系数参考徐国泉的研究结果；热力的碳排放系数依据国家发改委的建议，取煤炭的含碳量的67％，合2．46kg碳；其他能源的碳排放系数均来源于IPCC碳排放计算指南缺省值 ]。新疆统计年鉴中原始数据为吨、万立方米、百万千焦和万千瓦时，为了与统计数据单位一致，将这些单位转化成标准煤，具体转化系数采用中国能源统计年鉴所附的各种能源折标准煤参考系数如表1。表l 各类能源的折标准煤系数与碳排放系数注根据中闰能源统计年鉴所附的各种能源折标准煤参考系数表整理得出根据IPCC碳排放计算指南，采用公式1 计算 l2 4∑B c D 1 式中为工业碳排放量；B 为能源i消费量，按标准煤计；C 为能源i消耗量折标准煤系数；D 为碳排放系数；i为能源种类，i12。根据1式测算出新疆15个地州市2000--2010年工业碳排放量及平均值，如图1所示。注根据2001--2011年新疆统计年鉴、2010年中国能源统汁年鉴等相关数据整理得出图1 新疆15个地州市20002010年的工业碳排放量由图1可以看出，在2000--2010年问，新疆的碳排放主要集中在乌鲁木齐市、克拉玛依市、昌吉市、巴音郭勒州、阿克苏地区、石河子市、伊犁州、哈密地区和吐鲁番地区，其中，乌鲁木齐市和克拉玛依市的年均碳排放量在1 000万吨标准煤以上，明显高于其他13个地州市，这两个城市的工业化程度高，并且处于全疆领先水平。新疆l5个地州市的碳排放量年均呈4．6％至25．1％的增速上升，在 E ；￡ li ii ～ ■-■●●_ * 孙慧等新疆工业碳排放的区域差异及因素分析 227 2004年尤为显著，阿克苏地区、石河子市、伊犁州、哈密地区、吐鲁番地区和塔城地区的碳排放量增加非常明显，增率在11．2％至43．4％之间。 2．2工业碳排放的区域划分新疆15个地州市的工业碳排放总量相差较大，碳排放量比较大的主要包括人口较多、经济较为发达和工业企业较多的地区。目前对新疆工业碳排放的研究并未对新疆15个地州市进行碳排放量的区域划分，为了便于对新疆工业碳排放量进行分析，文章首先分析2000--2010年间新疆l5个地州市的年均工业碳排放总量情况，根据其年平均碳排放规模进行区域划分，划分的标准为1低排放区域，指平均碳排放量小于200万吨碳标准煤的地州市； 2中排放区域，指平均碳排放量介于200万吨碳标准煤和400万吨碳标准煤之间的地州市；3高排放区域，指平均碳排放量高于400万吨碳标准煤的地州市。按照2000--2010年新疆15个地州市的年平均工业碳排放量由大到小的顺序排列，并按照柱形颜色由深到浅标识出高、中和低排放区域的地州市，如图2所示。翥高捧放妊中捧放医撰篓喜嚣譬謦翥鬟蠢蓄意藿嚣警基嚣嚣萎要罨器蓄誓盖蓦衄嚣蕞卓錾罂萎羹褰星萋枷禽l 准斌磐牵毒鼙替零孽霹鬣许 Ii．．1窿瘟鞋襁；图2新疆15个地州市2000--2010年的年均工业碳排放量图2显示，乌鲁木齐市和克拉玛依市为高排放区域，年均工业碳排放量占新疆年均工业碳排放总量的58．36％，为中排放区域的2．1倍、低排放区域的4．2倍。其中，乌鲁木齐市的年均工业碳排放量居全疆第一，为1 224．11万吨标准煤，占新疆年均工业碳排放总量的25．96％；处于第二位的克拉玛依市的年均工业碳排放量为新疆年均工业碳排放总量的23．59％。有4个地州市处在中排放区域，分别是昌吉州、巴音郭勒州、阿克苏地区和石河子市，其年均工业碳排放量占新疆年均工业碳排放量的 28．24％。有9个地州市被划分为低排放区域，分别为伊犁州、哈密地区、吐鲁番地区、塔城地区、喀什地区、阿勒泰地区、博尔塔拉州、和田地区和克孜勒苏州，其年均工业碳排放量占新疆年均工业碳排放量的13．86％，其中克孜勒苏州的年均碳排放量为全疆最低，为2．34万吨碳标准煤。具体如表2 所示。表2新疆工业碳排放区域划分排放区域地州市高排放区中排放区低排放区乌鲁木齐市、克拉玛依市昌吉州、巴音郭勒州、阿克苏地区、石河子市伊犁州、哈密地区、吐鲁番地区、塔城地区喀什地区、阿勒泰地区、博尔塔拉州和田地区、克孜勒苏卅『 2．3工业碳排放的区域比较 2．3．1工业碳排放总量的区域差异 2000--2010年新疆15个地州市的工业碳排放量的变动趋势如图3所示。图中各地州市分布次序依照2000年工业碳排放量由高到低排列。由图3可以看出，在2000--2010年问工业碳排放量增长最快的是阿克苏地区，增长率为26．7l％；其次是石河子市和吐鲁番地区，增长率分别为21．33％和20．93％。这三个地州市的工业在西部大开发中发展迅速。工业碳排放量增长最慢的是和田地区，增长率为 2．05％；其次是克孜勒苏州和克拉玛依市，增长率分别为4．13％和6．95％。其中，碳排放量年增长率超过10％的地州市为昌吉州、巴音郭勒州、石河子市、伊犁州、哈密地区、阿克苏地区、吐鲁番地区、塔城地区、阿勒泰地区、博尔塔拉州和喀什地区。从碳排放量来看，2000年工业碳排放最多的是克拉玛依市842．7万吨，最少的是克孜勒苏自治州 4．73万吨；2010年工业碳排放最多的是乌鲁木齐市1 8l5．27万吨，最少的依然是克孜勒苏自治州 7．09万吨。八．。／＼．八／、一／＼／＼『＼ { ▲、、／＼ I - ‘＼／＼ _ _ _ 一 _ 一＼／． N_J J．I．．I．一．‘．． ∞00％糍锺 ∞ 球 20 查 1SO0％搬∞％注根据2oo12011年新疆统计年鉴、2O LO年中国能源统计年鉴等相关数据整理计算得出图3新疆l5个地州市20002010年的工业碳排放量变动趋势 2．3．2工业碳排放强度的区域差异碳排放强度是指生产单位国内生产总值所排放的二氧化碳的量，由此，工业碳排放强度是生产单位工业生产总值所排放的二氧化碳的量。碳排放强 4 2 O 8 6 2 犊磐骓量仅v嘲疆婊锥卿Ⅻ咖伽；言咖伽 u i i 骧摊放量，万吨碱 228 孙慧等新疆工业碳排放的区域差异及因素分析度可以同时把工业经济发展水平与工业碳排放量结合在一起，作为衡量低碳经济以及绿色GDP的重要指标。文章所使用的工业碳排放强度的计算公式为 PM．尸 2 其中P 为第i区域的工业碳排放强度，为第i区域的工业域碳排放总量，P，为第i区工业生产总值。根据公式2，可以计算出2000--2010 年新疆及其三大区域的工业碳排放强度的变化情况，如图4所示。 2Or2Q 20 00 200} 2004 2∞ 2∞0 i0 7 2∞e ∞ i0l0 州高捌破E叫中排融幅排施逸一全骚半蠲图4 2000--2010年新疆及其三大区域工业碳排放强度变化趋势图4显示了2000--2010年新疆及其三大区域碳排放强度的变化情况，可以看出，2000年至2002 年，三大区域以及新疆的工业碳排放强度都为上升趋势。在2002--2008年问，新疆和三大区域的工业碳排放强度都缓慢下降，高排放区域和中排放区域的碳排放强度都在新疆水平之上，其中2006年中排放区域的碳排放强度已超过新疆和高排放区域水平；在2008--2010年间，新疆和三大区域的工业碳排放强度先大幅上升，至2009年后迅速下降至2008年的水平，其中中排放区域的涨幅和降幅最大，其次是低排放区域，在此期间，中排放区域的碳排放强度最大，其次是低排放区域，最后是高排放区域，三大区域的碳排放强度均在新疆水平之上。新疆 2000年和2008年的碳排放强度近乎为这1 1年来的最低值，主要原因是2000年西部大开发和2008年全面对口支援新疆两大战略的实施，新疆迎来了最好的政策机遇期，有力推进了工业化、城镇化和农牧业现代化的发展建设，但同时也带来了碳排放的快速增长 3 新疆区域工业碳排放影响因素实证分析 3．1 模型构建与数据 IPAT方程是一个分析人文因素对环境影响的量化模型，其一般表示为，PA ，其中I为二氧化碳排放量，P为人口总量，A为人均或内生产总值， T为单位国内生产总值产生的二氧化碳，即碳排放强度T二氧化碳排放量／国内生产总值。IPAT方程结构简单、易于操作，已在能源与环境经济领域得到了广泛的应用，但它考察的变量数目有限，所能得到的研究结果基本限于二氧化碳排放与能源、经济及人口在宏观上的量化关系以及对因变量的等比例影响，这是该方程的最大局限。为了克服该模型的不足，文章利用STIRPAT模型来分析经济、技术和政策对碳排放的非比例影响，即，aP A。 e，式中a为常数项，b、c、d为各驱动力指数，e为随机干扰项，可以根据不同的研究目的和需要对因素进行增加或调整。在进行计量分析时，模型采用对数形式，这样可以降低异方差，直接获得因变量对自变量的弹性。文章使用的变量分别说明如下碳排放量，，此指标一般用来反映环境的变化，单位为万吨碳。工业投资规模F，文章所研究的是工业行业层面，人口规模已经不合适于模型中，而投资规模是影响工业行业碳排放的主要因素之一，因此将人口规模用投资规模代替，以固定资产投资来度量。人均财富Y，用新疆15个地州市的工业单位从业人数的工业总产值来表示，以衡量各个地州市的经济水平和生活水平对碳排放的影响。技术水平T，用工业企业科技研发的内部支出占工业产值的比重来衡量。政策措施D，此变量为虚拟变量。政府出台的一系列相关政策措施对能源的消费及其产生的碳排放必然会产生一定的作用，此变量用来控制和反映这种政策性的影响。2006--2010这五年问，我国连续提出了相应的政策法规来抑制碳排放量的增加，所以变量D在这五年的取值为1，其他年份取值为0。借鉴STIRPAT多变量非线性模型，可构建工业碳排放量与其驱动因素之间的计量模型，表达式为 lnlaaflnFa2lnYa3lnTa4lnEa5lnD 3 其中a、a，i1，2，，5为待估参数，为随机干扰项。实证分析所使用的原始数据中，15个地州市的工业单位从业人数、固定资产投、工业总产值和科技研发项目内部支出来源于2000--2010年新疆统计年鉴，12种能源的工业消费量来源于新疆五十年和历年新疆统计年鉴，其他数据经计算的出。为了保证数据可比性，对工业总产值和固定资产投资进行平减处理。 3．2实证结果及讨论根据设定的模型形式，利用Eviews7．0软件对面板数据模型的设定形式进行判断，F检验和Hausman 检验结果如表3所示。检验结果显示，各排放区和新疆的数据都比较适合固定效应模型，而回归方程 ∞ 黯北 ∞ u 一一一一～～一～孙慧等新疆工业碳排放的区域差异及因素分析 229 中可能会出现解释变量的内生性问题，则采用动态 GMM方法来消除。根据模型以碳排放强度为解释变量得到的分析结果如表4所示，其中的AR检验和 Hansen检验结果均显示模型的变量选择是有效的。表3面板数据模型检验结果注F检验中临界值为5％著性水平；Hausman检验中表示在1％显著性水平下拒绝原假设原假设为随机效应模型表4 以碳排放强度为被解释变量数据模型分析结果注系数下括号内数值为标准差；、、分别表示1％、5％ 10％的显著水平表4的模型分析结果显示，新疆及其三个排放区域的技术水平和政策措施变量的系数符号是负。由此可知，工业企业科技研发的内部支出占工业产值的比重每增加1％，对高排放区域的碳排放强度减少最多为0．12％，其他依次是新疆0．09％、中排放区域0．08％、低排放区域0．07％，说明通过科技研发对碳排放强度方面的控制是有效的，且高排放区域的技术水平高于其他区域；政策措施对各区域碳排放强度的减少程度由高到低分别为高排放区域0．15％、低排放区域0．13％、中排放区域0．13％和新疆0．12％，说明政府的相关节能减排政策措施对抑制碳排放是有效的。工业投资规模和人均财富变量的系数符号为正，说明这两个因素会促进碳排放强度的增加。工业投资规模每增加1％，碳排放强度增加的情况按地区由大到小依次为中排放区域0．142％、高排放区域0．136％、低排放区域0．12％和新疆 0．11％，工业投资规模的增加对碳排放强度正向的影响较大，对工业发展相对滞后的区域的影响较为明显。工业从业人员的人均工业产值每增加1％，对低排放区域的影响最大，为0．03％。低排放区域为工业发展欠发达地区，一方面低排放区域的工业从业人员的产值增加反映出工业的发展，另一方面工业的快速发展又会增加碳的排放。 4结论与建议 4．1研究结论通过分析，我们可以得到以下结论 1从2000年西部大开发以来，随着经济与社会的发展，新疆l5个地州市的工业碳排放量都有了提高。在2000--2010年间工业碳排放量增长最快的是阿克苏地区，其次是石河子市和吐鲁番地区；工业碳排放量增长最慢的是和田地区，其次是克孜勒苏州和克拉玛依市，说明经济快速发展与碳排放量增速呈正相关关系，但碳减排政策效应明显。 2高排放区与中排放区的碳排放强度水平差异在扩大，中排放区与低排放区的碳排放强度水平差异在缩小，且在2008年以后均超过新疆平均水平，这主要是由于不同区域经济增长、工业发展水平和资源消耗不同所引起的。高排放区域经济相对发达，具有一定竞争力且较为雄厚的工业基础，工业发展水平处于全疆领先地位；中排放区域在西部大开发后工业发展迅速，是新疆工业发展的主力军；低排放区域工业基础十分薄弱，有待进一步发展。 3技术水平和政策措施对碳排放强度表现出显著的抑制作用，但工业投资规模和人均财富对碳排放强度产生了促进的作用，其中，技术水平和政策措施对高排放区域的碳排放强度抑制作用最明显，工业投资规模对中排放区域的碳排放强度的促进作用最明显，人均财富在增加低排放区域的碳排放强度方面表现最明显。 4．2政策建议根据所得结论，我们认为新疆要发展低碳工业，就需要以各区域为立足点，结合碳排放影响因素实施差异化低碳策略，分时段、分阶段推进低碳工业的模式转变。由此得到以下政策建议第一，调整区域经济增长方式。各地州市必须要摒弃高排放、高污染的高碳经济发展方式，积极推进低碳经济的转变。在高排放区域的地州市，可以考虑设定严格的碳排放量标准，以实现低碳经济增长方式的率先转变作用；在中、低排放区域经济发展过程中，可以分别依能力承担部分节能减排责 230 孙慧等新疆工业碳排放的区域差异及因素分析任，使得高排放区域带动中、低排放区域，共同推进低碳经济的发展，以实现减排的目标。第二，优化区域能源结构。新疆是个能源丰富的地区，可以充分利用这些新能源以及发展新能源和可再生资源，配合政府政策的支持和技术的革新，使新疆能源消费从煤、石油、天然气等化石能源结合或过渡到新能源，逐步优化区域能源结构，以降低碳排放。每个地州市可以结合当地的能源结构进行能源消费结构的转型。当然这是个较为长久的过程，所以在现阶段使用化石燃料的同时，应提高技术水平，使化石燃料的使用效率最大化。第三，适当控制经济发展速度。新疆工业快速发展离不开不可再生资源的利用，为此，必须遏制掠夺式、以破坏资源为代价的粗放式的生产模式，要大力发展精加工、深加工业；必须坚持自愿合理开发和环境保护并重，要建立开放式的环境保护监督和补偿机制。对于城市来说，可以在新疆的高碳排放区域的城市进行低碳试点，建立低碳城市，使得人与自然和谐共处。探索在保持适当经济增速同时加大碳减排力度，增加技术投入，提升技术进步效应，加强政策研究，做好发展与监督并重。综上所述，新疆正处于城市化和工业化的加速时期，需要消耗大量的能源用于基础设施的建设以及重工业的发展，因此降低工业碳排放的强度、发展绿色工业是一项长期的、艰巨的任务，需要政府、企业和个人共同不懈努力。参考文献 [1]董梅，祁子轩．跨越式发腱背景下的新疆低碳经济发展[J]．税收经济研究，2012，7118890 [2]霍金炜，杨德刚，唐宏．新疆碳排放影响因素分析与政策建议 [J]．地理科学进展，2012，314435441 [3]徐国泉，刘则渊，姜照华．中国碳排放的因素分解模型及实证分析1995--2004[J]．中国人口·资源与环境，2006，166 l58一l61 [4]杜婷婷，毛峰，罗锐．中国经济增长与CO2排放演化探析[J]．中国人口·资源与环境，2007，1729499 [5]张利，雷军，张小雷．1952年一2008年新疆能源消费的碳排放变化及其影响因素分析[J]．资源科学，2012，34142 49 [6]IPCC．2006 IPCC guidelines for national greenhouse gas inventories Volume『R]．JapanThe Institute for Global Environmental Strate． gies，2008 作者简介孙慧1963一，通信作者，女，江苏泗阳人，教授，博士生导师，主要研究方向为战略管理。付迪1988一，女，新疆乌鲁木齐人，在读硕士研究生，主要研究方向为战略管理。党菲 1988一，女，新疆库尔勒人，在读硕士研究生，主要研究方向为战略管理。