1、基于二阶段 LMDI 模型的新疆碳排放驱动影响因素研究摘 要：本文以 LMDI 为研究方法，研究了新疆能源结构、能源效率、经济发展和人口数量分别对新疆碳排放的贡献力度；并在第一阶段的基础上以能源强度为基础，研究了不同产业的碳排放强度，研究表明第三产业中交通运输业是影响我省碳排放的主要因素，第二产业中工业是影响我国碳排放的主要因素，并据此提出了有关产业调整的具体方案。 关键词：LMDI 模型 能源强度 影响因素 产业类型 一、引言 新疆作为我国西部较落后的一个省份，目前，正处于快速工业化进程中，经济的发展离不开对能源的消耗。2010 年，新疆的主要能源（煤、石油、天然气）消耗达到 7131.23
2、 万吨标准煤，相对于 1991 年增加了5294.51 万吨。随之而来的二氧化碳的排放量也保持快速增加态势， 从1991 年的 1283.40 万吨增加到 2010 年的 4848.95 万吨。碳排放量的不断增加，不但严重影响到了我省经济可持续发展，还在一定程度上影响了人民的健康生活。因此，控制和削减二氧化碳排放形势十分严峻。那么到底是什么原因促进了碳排放持续快速增长，哪些因素又可以抑制碳的排放，值得深入探讨。本文基于 LMDI 模型将碳排放分解为各因素的作用，定量分析了各因素变动对排放量的影响，旨在为改善我省环境提供理论依据。 二、LMDI 模型介绍 （一） Kaya 恒等式及其扩展 Kay
3、a 恒等式是由日本教授 Yoichi Kaya 于 IPCC 的一次研讨会上提出的，它用简单的乘积形式将一国或地区的碳排放量与经济，人口和能源的消耗联系了起来。但近年的研究表明碳排放量除了与上述因素有关，还与能源结构与能源强度有关，鉴于此，在原模型基础上引入能源结构和能源效率两个变量。扩展后的 Kaya 恒等式形式如下； 式中 E、Y、P、C 分别表示一次能源消费量、一国或地区生产总值、人口数、CO2 排放量，i 表示能源种类，则：X1，i 表示单位 i 种能源的碳排放量，即能源排放强度；X2，i 表示第 i 种能源在一次能源中所占的比重，即能源结构；X3 表示单位生产总值所消耗的一次能源量，
4、即能源强度；X4 表示人均 gdp。由此，碳排放量变化可以分解为能源排放强度、能源结构、能源效率、经济发展和人口数量 5 个因素共同作用结果。 （二）LMDI 分解 ANG 的研究指出，LMDI 相对于其它分解方法它满足因素可逆，能消除残差项的优点，其所得模型更具说服力。鉴于此，选用 LMDI 方法对碳排放进行因素分解。其具体方法如下所示： 将 0 时期的总量变化表示为： T 时期变化表示为： 则碳排放的变化可分解为： 其中：CZ 为总效应，CXk 为各分解因素的贡献， 其大于零表示有正的效应。 三、碳排放因素分解 （一）数据来源与说明 计算一次能源的数据、新疆生产总值、各年份人口以及各产业产
5、值均由新疆历年统计年鉴整理而来，而二氧化碳的计算则是由各化石燃料的消费量与其对应的碳排放系数的乘积而来。化石燃料的碳排放系数如表 1 所示： （二）LMDI 因素分解 1. 第一阶段的 LMDI 因素分解 首先，根据扩展后的 Kaya 恒等式，将影响碳排放量变化的 5 个因素进行 LMDI 分解。结果表明：在 1991 年-2010 年期间，经济发展是导致CO2 排放增加最主要的原因；其次是人口因素，能源强度因素则在相当程度上减缓了 CO2 排放，能源结构因素较能源强度因素次之。这表明，在发展低碳经济时要实现发展与减排的双赢目标，未来新疆降低碳排放的主要路径在于一方面着力控制人口增长，另一方面
6、增加能源强度，转变能源消费结构，开发核、风等新能源。 2. 第二阶段的 LMDI 分解 通过阶段一可知，提高能源强度是减排的重要途径，为此，我们在第一阶段的基础上，从产业结构角度对能源强度进行分解，来探索影响能源强度的内在因素。用 X3 表示能源强度，Ei 表示第 i 产业的能源消耗量，Y 表示新疆生产总值，Yi 表示的 i 产业产值，则 Ii =Ei /Yi 表示 i产业的能源强度，Qi =Yi/Y 表示产业结构。则： 对上式进行 LMDI 分解，结果表明：新疆能源强度在近十年经历了 3个阶段，分别为 2000-2002 年为缓慢上升阶段，2002-2008 年缓慢下降阶段，2008-201
7、0 年的上升阶段。并且产业能源强度效应有助于降低新疆能源的总体强度。 为深入期间，我们将分产业进行分析，探讨可降低能源强度的具体产业。在分析产业能源强度时为和能源强度（单位 GDP 的能耗）这一定义相匹配，我们在此构建消费比/产出比的指标，用来表示各产业的能源强度。 由表 2 可以看出：工业的消费比例/产出比例最高，即在工业中，每生产占新疆生产总值 1 个百分点的产量，要消耗占新疆能源生产总量1.757 的能源。因此，工业是降低能源强度最有潜力的产业，在今后从降低能源强度方面应加以限制，同理，交通运输业也是应该限制的产业；而建筑业、农林牧渔业的消费比例/产出比较低，因此就环境角度而言应是大力发
8、展的产业。 四、主要结论及建议 本文以 LMDI 模型为方法，对新疆的二氧化碳的排放因素进行因素分解，研究表明经济发展是导致 CO2 排放增加的主要原因，其次是人口因素，能源强度因素则在相当程度上减缓了 CO2 排放量的增长，能源结构驱动因素较能源强度因素次之。在对能源强度进行以产业结构为基础的因素分解时，我们发现，工业是影响二氧化碳排放增加的最主要的产业，其次是交通运输、仓储及邮电通信业，因此在考虑环境压力方面应抑制其发展；而批发零售贸易业、餐饮业和除去第一产业、第二产业和第三产业中的交通运输、仓储及邮电通信业以外的其他产业则是降低二氧化碳排放量最有潜力的产业之一，应该大力发展。根据研究结果
9、我们可以提出以下建议：1.控制人口增长、降低人均能耗强度。2.加快推进技术进步，提高能源的使用效率。3.调整产业结构，避免过度的重化工业化。参考文献： 1IPCC Fourth Assessment ReportEB/OL.http：/www. ipcc.ch/ipccreports/ar4-wg3.htm，2009-05-17. 2李志强，王宝山.基于因素分解模型的二氧化碳排放影响 因素分析J.生产力研究，2010（12）. 3郭朝先.中国碳排放因素分解：基于 LMDI 分解技术J. 中国人口资源环境，2010.，12（20）. 4伦丹，张军以.基于低碳经济的碳排放与经济发展的研究J.重庆师范大学学报，2011，7，28（4）. 5Ang B W.Decomposition analysis for policymaking in energy： Which is the preferred MethodJ.Energy Policy，2004，32（9）. 6朱勤.中国能源消费碳排放变化的因素分解及实证分析 J.资源科学，2009，31（12）. 责任编辑：张莉莉
