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    中国的能源使用与碳排放峰值

    作者:王苒 王波 出版时间:2014年11月
    摘要:

    IPCC第五次报告表明,全球变暖已成为不争的事实。中国作为世界第一大排放国,其碳排放峰值何时到来备受关注。本文从能源使用的角度出发,分析了中国的能源供给和需求现状,并通过对比已经实现碳排放峰值国家的历史经验,从能源强度和能源结构两个方面探讨了我国实现碳排放峰值的能源条件:能源强度分布在100~150千克石油当量/1000GDP之间,煤炭消费实现峰值时,碳排放总量的拐点将会出现。因此,降低能耗、提高可再生能源在整个能源消费中的比例可促进我国碳排放峰值的实现。根据预测,我国的碳排放在2035年左右实现峰值的可能性较大。

    2013年9月,IPCC在瑞典斯德哥尔摩发布了第五次评估报告第一工作组报告。评估报告认为,气候变化比原来认识到的情况更加严重,人类活动对气候的影响已经很清晰,人类活动是气候变化主要原因的可能性在95%以上。如果按照最严格的累积排放10000亿吨碳的限制(66%的概率,考虑非CO2辐射强迫的贡献),扣除已有排放量,要实现2100年控制2℃温升目标,全球在2012~2100年剩下的排放空间仅为4690亿吨碳,即每年190亿吨CO2(1吨碳折合3.67吨CO2)。在日益严峻的减排压力下,作为世界第一大排放国,中国碳排放峰值何时到来成为国内外关注的焦点。根据《中华人民共和国气候变化初始国家信息通报》中的数据,能源活动是中国最主要的CO2排放源,占全国排放总量的90%以上[1]。因此从能源使用的视角切入,研究中国碳排放的峰值问题无疑具有重要意义。

    一 中国能源供需现状分析

    1.中国能源供给现状分析

    近年来,中国已成为除电力外各种一次能源均需进口的国家,2013年原油对外依存度已经突破58%[2],煤炭和天然气也转为净进口,这主要源于中国进入工业化和城市化的提速阶段。2000~2012年,我国能源供给总量呈现持续增长态势,2012年能源生产总量为33.2亿吨标准煤,比2000年增长了146%。从能源供给构成的角度来说,中国现阶段仍然是以煤为主,煤炭在能源供给中所占比例在70%以上,2012年该比例为76.5%。天然气的比重逐步提高,但是绝对量较小,2012年其占比仅为4.3%。水电、核电、风电等清洁能源呈增长势头,2012年,可再生能源供给超过原油和天然气,成为中国能源供给的第二大来源(见表1)。

    2.中国能源消费现状分析

    从能源消费总量的角度分析,2000年以来,中国的能源需求迅速上升,2012年的一次能源消费总量达到了36.2亿吨标准煤,是2000年能源消费总量的2.48倍。随着工业化进程加快,经济发展速度提高,能源消费量将会持续增长(见表2)。

    表1 中国能源生产总量及构成

    表2 中国的能源消费总量及构成

    从能源消费的结构上分析,由于我国“多煤、少气、贫油”的资源禀赋情况,以煤为主的能源供给结构决定了我国的能源消费中煤炭的高比例。根据美国橡树岭国家实验室二氧化碳信息分析中心(CDIAC)2006年公布的主要化石燃料排放系数,在质量相同的情况下,煤炭燃烧产生的CO2是石油的两倍左右[3]。工业化进程中煤炭的大量使用成为我国碳排放迅速增长的重要原因。随着清洁能源供给的不断增加,我国能源消费中化石能源占比有所下降,但由于基数较大,2012年该比例仍然在90%以上。

    二 一次能源消费总量与碳排放峰值

    国际能源署(IEA)的统计数据显示,截至2011年,中国一次能源消费量仍然呈持续上升态势,一次能源消费量约为27亿吨油当量,占世界一次能源消费总量的20.8%,居于第一位。而大多数发达国家则已经到达一次能源消费的峰值并逐渐进入下降阶段:德国在1980年就实现了一次能源消费峰值,美国、日本的峰值年为2000年。OECD国家则在2010年迎来了一次能源消费峰值(见表3)。

    表3 世界各国一次能源消费量

    通过对几个典型国家的碳排放与一次能源使用量数据的趋势图分析可以判断,碳排放量与一次能源使用量的走势较为吻合(见图1),当一次能源消费实现峰值时,碳排放峰值也将出现在较为接近的时间区间范围内。大部分研究预测认为,我国一次能源消费峰值将在2025~2040年出现[4],根据典型国家发展的历史经验,本文认为我国的碳排放峰值在上述时间区间出现的可能性较大。

    图1 典型国家碳排放与一次能源使用趋势

    三 能源结构、能源强度与碳排放峰值

    为了更具体地考察能源使用与碳排放峰值之间的关系,本文将能源使用具体化为能源结构和能源效率两个方面。为验证能源结构与能源效率对碳排放产生的影响,本文引入环境库兹涅茨理论的逻辑框架[5],建立碳排放与GDP、能源结构、能源效率以及其他影响因素的面板数据模型,并选取14个碳排放出现拐点的国家1960~2010年的时间序列数据,对能源效率和能源结构对碳排放的影响进行验证(见表4)。

    表4 14个国家碳排放总量拐点值

    本文建立的面板数据模型如下:

    ln(CO2/P)=αi+∂1ln(GDP/Pit+∂2[ln(GDP/P)]2it+

    φlnEIit+λlnESit+θ∑lnWit+eit

    其中,it分别代表国家与年度,αi代表不同个体之间不随时间改变的影响因素(如一国政治体制、社会制度等),EI为能源