摘要：指出了对能源消费碳排放进行定量分析与测算是全球气候变化研究领域的一项基础工作。基于2005～2015年时间序列的统计数据，采用LMDI因素分解方法从能源结构、能源效率和经济发展等方面定量分析了湖北省一次能源消费的碳排放影响因素，然后根据湖北省的实际情况提出了减少能源消费碳排放相关的政策建议。

关键词：能源消费；碳排放；LMDI方法

中图分类号：F740

文献标识码：A文章编号：16749944（2017）16022604

1引言

根据全球的气象资料分析，全球表面的平均温度已连续3年创下新高，2016年的全球表面平均温度比1961～1990年平均值高出0.83℃以上，比工业化前水平高出约1.1℃。各国的气候数据也显示一些极端气候事件频频发生。可以看出，全球气候变暖问题日趋严重。中国的经济建设自1978年以来取得了极大的成就。然而在能源与环境方面，中国面临的压力也愈来愈大。作为全球最大的发展中国家，中国已成为第一大能源消费国与二氧化碳排放国。由于国际社会持续关注气候变化问题以及国内将转变经济发展模式的要求，应对气候的变化和实行节能减排开始变为当前我国经济社会发展的重要任务。

笔者以湖北省作为研究案例，对湖北省一次能源消费所产生的碳排放量进行计算，并运用LMDI模型对其进行因素分解，从能源消费结构、能源效率、经济发展等因素方面对湖北省的一次能源消费碳排放进行分解分析，从而确定影响能源消费碳排放量变化的主要因素。

2文献综述

目前，对于碳排放影响因素的研究，国内外学者的意见不一，故而出现了较多的研究成果。

Greening等（1998）以1971～1991年间十个经济合作组织成员国为分析对象，使用适应性加权迪氏分解法进行研究，发现这些国家碳排放强度下降的主要原因是能源强度的降低。Li（2004）通过分析处于不同发展阶段的加拿大的制造业所产生的碳排放和国内生产总值之间的关系，发现能源输入等因素会影响碳排放。Chang 等（2008）以投入产出法为基础，对1989～2004年间影响台湾碳排放的九个因素进行分析，发现石化原料、电力消耗等是引起碳排放量增加的主要因素。Ferdinand等（2010）以美国为例，对其1990～2004年间的碳排放量通过LMDI模型进行因素分解，发现提高能源效率、改善能源结构、降低能源强度有助于抵消人均GDP与人口增长所导致的碳排放增长。Davis等（2013）基于美国1996-2000年间的数据，采用Divisia分解模型与回归分析，发现日益上升的天气变化是碳排放强度下降的主要原因，而能源结构并没有解释碳排放强度下降的原因。

国内于2000年左右开始研究碳排放，王灿等（2005）基于LMDI模型对中国1957～2000年间碳排放量的驱动因素进行了分解研究，结果表明中国二氧化碳排放量大幅下降的主要原因在于能源效率的提高、能源结构与可再生能源的推广。胡初枝等（2008）通过平均分配余量分解方法对我国1990～2005年间碳排放的影响因素进行了分析，结果发现经济增长与碳排放的关系呈N型，产业结构的变化能影响碳排放量。田立新等（2011）基于广义费雪指数方法构建了中国人均碳排放的因素分解模型，结果表明能源效率对抑制中国人均碳排放的贡献率呈“倒U型”。许士春等（2012）则运用LMDI分解法，结果发现能源强度效应是中国碳排放主要的抑制因素。王礼刚等（2013）以甘肃省为例，基于其1985～2010年间的数据对碳排放量的影响因素进行研究，并从能源强度、经济发展水平等四个方面提出减少能源消费碳排放的调节措施，对发展低碳經济的发展有一定的理论意义。

总的来说，国内外存在大量的针对碳排放影响因素的研究文献，大部分研究都是基于年度的时间序列数据，再进行各种各样的因素分解。笔者的研究以上述研究为基础，通过LMDI模型来计算2005-2015年间湖北省一次能源消费碳排放量，并对其影响因素进行分解研究。

3湖北省能源消费碳排放的因素分解

3.1研究方法与分析模型

采用对数平均迪氏分解法（LMDI）进行分析，该分解模型以Johan等（2002）构造的碳排放量的分解公式作为基础：

C=∑iCi=∑iEiECiEiEQQPP （1）

式（1）中，C是二氧化碳排放量，Ci是i种能源的二氧化碳排放量，Ei是i种能源的消费总量，E是总的能源消费量，Q是GDP产值，P是人口总数。EiE代表的是第种能源占总能源消费中的比例，即能源消费结构；CiEi代表的是第种能源的碳排放系数，即能源排放系数；EQ代表的是单位GDP消耗的能源量，即能源效率；QP代表的是人均产出，即经济发展。根据（1）可得：

A=CP=∑iCiP=∑iCiEiEQQPP=∑iSiFiID（2）

式（2）中，A代表人均碳排放量。由（2）可以看出，人均碳排放量受能源消费结构Si、能源排放系数Fi、能源效率I和经济发展D四个因素的影响。因为分解跨期，故定义A0作为基期的人均碳排放量，At作为第t期的人均碳排放量。那么第t期相对于基期的人均碳排放量，可用以下公式来表示：

ΔA=At-A0=∑iStiFtiItDt-∑iS0iF0iI0D0=ΔAS+ΔAF+ΔAI+ΔAD （3）

式（3）中，ΔAS、ΔAF、ΔAI、ΔAD分别表示能源消费结构等四个因素对人均碳排放量变化的贡献量。其中，能源排放系数Fi几乎不会变化，故对人均碳排放量的影响为0。根据LMDI分解方法，分解的结果如下：

ΔAS=∑iATi-A0ilnATi-lnA0ilnSTS0（4）

ΔAI=∑iATi-A0ilnATi-lnA0ilnITI0（5）endprint

ΔAD=∑iATi-A0ilnATi-lnA0ilnDTD0 （6）

3.2数据来源与分解结果

匡永芳：基于LMDI的湖北省一次能源消费碳排放因素分解

经济与管理

所选取的湖北省能源消费数据、GDP和人口等数据来源于《中国能源统计年鉴》、《湖北省统计年鉴》，选取的时间是2005～2015年，研究假设各种能源消费的碳排放系数不变。对湖北省一次能源消费碳排放的计算结果如表1所示，运用LMDI方法计算可得到结果如图1。

3.3结果分析

3.3.1人均碳排放量的变动分析

由表1的数据，可发现从2005～2012年，湖北省一次能源消费的人均碳排放量呈现持续增长的状态。而到2013年，人均碳排放量突然下降，从2012年的1.84 t下降到2013年的1.55 t，可能是由于湖北省将要于2014年正式启动碳排放权交易所引起的。之后从2014年开始，人均碳排放量又开始增长，但增长较为缓慢。根据图2可知，从2012～2016年，湖北省第三产业一直处于快速增长的状态，在2016年超过了第二产业所占比重，这可能是湖北省人均碳排放量增长放缓的一个原因。

3.3.2人均碳排放变化影响因素的分析

根据图1，可发现经济发展对湖北省人均碳排放的增长起主要的拉动作用，而能源结构与能源效率对湖北省的人均碳排放的增长起抑制的作用。从时间序列内的三因素累计总量来看，经济增长因素累计拉动湖北省人均碳排放2.1427t，而能源结构与能源效率变化分别累计降低湖北省人均碳排放0.1131t和1.4893t，故可看出能源效率变化是湖北省人均碳排放降低的主要因素。

经济增长是湖北省人均碳排放的决定因素。从2005～2015年，湖北省的GDP扩大了4.5倍，能源消费总量增长了1.7倍。湖北省的经济增长主要是由第二、三产业的发展推动，2015年湖北省的三次产业结构占比为11.2∶45.7∶43.1，可见第二产业还是占据较大比重。一般来说，第二产业的碳排放量远高于第一产业与第三产业，这可能是导致湖北省人均碳排放增加的一个重要原因。

根据图1可知，能源结构对湖北省人均碳排放的影响不大，因此湖北省能源结构存在进一步优化的空间。2005～2015年，湖北省的煤炭消费占比平均达到了60%左右，最高甚至达到了68.09%。那么，为了对湖北省的能源结构进行优化，就要加快新能源与可再生能源的发展，从而降低一次能源消费的人均碳排放量。

2017年8月绿色科技第16期

4结论与对策

4.1保持合理的经济增长

自改革开放以来，我国的经济增速十分迅猛，与此同时，过度消费能源、环境污染等问题也极为严重。我国已经成为世界上最大的能源消费国之一，而适当放缓经济增长速度可缓解资源与环境的约束。相关研究显示，湖北省的GDP每增长1%，其能源消费量就会提升0.45%；湖北省每增加1%的从业人员，其能源消费数量会随之增长0.387%；湖北省投资总额每增加1%，其能源消费数量随之增长0.023%。长远来看，使湖北省能源消费量迅速增长的最重要因素就是生产总值。要在实现国家与地区经济发展目标的基础上，将经济增长速度合理化，注重经济增长的质量。

4.2积极优化能源结构

目前湖北省的能源消费结构中煤炭的占比还是比较高，而核能与风能的开发利用建设缓慢，新能源占比较低。因此，应着力改善能源结构。湖北省应积极参与到目前全国掀起的发展清洁能源、建设低碳经济的热潮中，充分利用好自身的地域优势、科教优势，优化传统的能源供应模式，大力支持可再生能源的研究与利用。在核能、太阳能、风能、建筑節能与交通节能等热门领域大胆创新、积累经验，占据市场先机。只有不断优化能源结构，才能更加有力地保障未来湖北省经济又好又快发展。

4.3提高能源利用效率

控制能源消费量增长的一种好的方式便是提高对能源的利用效率。低碳化是目前追求节能减排的一种较好的方式。站在湖北省的角度，需要从外部引入先进的技术与创新理念，重点减少交通、建筑与重工业等方面的能耗，才能更好地实现低碳环保。第一，建立长久的节能机制，重点管理高耗能企业，提高对高新技术与先进产业技术的运用力度，同时改造与提升传统产业。第二，鼓励公共交通体系的建立，大力支持环保的出行方式，改善路网与运输组织结构以提高车辆运输效率。第三，在采购方面需开始实行强制采购，采购时注意选择节能效果较好的产品，从而大大降低待机能耗。

4.4完善政策机制

政府部门应该出台并完善相关政策，保障低碳经济的顺利发展。首先，政府应制定促进低碳经济发展的政策，并将其作为衡量经济整体规划等级的重要组成部分。其次，出台低碳生产法律法规，要求各生产行业企业严格执行国家节能标准，环保部门则要对各企业单位定期进行监督检查，对不符合节能减排标准的企业给予罚款、责令整改甚至要求其停止生产的处罚，对表现好的生产企业在政策、资金上应给予更多的扶持，鼓励企业发展循环经济。通过政策的约束与激励作用，引导企业自发地发展低碳经济，从而在市场的推动下实现能源消费跟产业结构的调整更趋合理。

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Factor Decomposition of Primary Energy Consumption

of Carbon Emissions in Hubei Based on LMDI

Kuang Yongfang

（Economics School， Zhongnan University of Economics and Law， Wuhan， Hubei 430073，China）

Abstract： Quantitative analysis and calculation of carbon emission of energy consumption are the basis of global climate change. In this research，LMDI method was used to analyze the carbon emissions of primary energy consumptionbased on the statistical data from 2005 to 2015.Then， according to the actual situation of Hubei province，policies have been proposedto reduce carbon emissions from energy consumption.

Key words： energy consumption； carbon emissions； LMDI methodendprint