产业碳排放论文范文

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1研究方法与数据来源

1.1碳排放的测量方法我国官方并没有对碳排放量进行特别统计，学界用的碳排放数据都是基于能源消费量、能源碳排放系数估算得到的。如张雷、李艳梅、胡初枝等基于一次能源消费总量和一次能源碳排放系数对碳排放量进行了估算。徐国泉等建立了中国人均碳排放的因素分解模型，采用对数平均权重Disvisia分解法，对我国的碳排放量进行了测算[20]。李健等结合上述方法提出了相应的计算公式[3]。上述研究方法虽然有所不同，但研究思路大体相似，煤、石油、天然气热力和电力是我国主要能源，只要估算出这五种基础能源的碳排放系数，结合能源的消费统计数据，就可以对碳排放进行估算。本文碳排放采用如下公式在李健提出的计算公式的基础上进行简化：其中，TC为碳排放总量；Ei为第i类能源的消费量，Pi为第i类能源的碳排放系数。各类能源对标准煤的折算系数采用《中国能源统计年鉴》（2012）规定的数值，即1吨原煤折0.7143吨标煤、1吨原油折1.4286吨标煤、1万立方米天然气折13.330吨标煤、1百万千焦热力折0.03412吨标煤、1万千瓦时电力折1.229吨标煤。碳排放系数各国测算的结果有所差别，本文煤炭、石油、天然气采用了国家发改委能源研究所提供的各类能源碳排放系数作为测算的依据，热力和电力则依据宋佩珊、王文秀和国家气候战略中心编制的《2010年中国区域及省级电网平均二氧化碳排放因子》计算得出。

1.2聚类分析聚类分析是研究多要素事物分类问题的数量方法，其基本原理是根据样本自身的属性,按照某种相似性或差异性指标,定量确定样本之间的亲属关系,并按这种亲疏关系程度对样本进行聚类[25]。根据分类对象的不同，聚类分析又可以分为两类，一是在变量空间中根据变量特征或者指标性质对样品，即研究对象进行分类，叫做Q型聚类分析；二是在样品空间中根据变量在样品上的观测值对变量进行分类，叫做R型聚类分析[26]。本文着重对各产业进行分类，故采用Q型聚类分析。

1.3数据来源本文采用的数据广州市能源消费总量（万吨标准煤）、广州市国民生产总值GDP（万亿）和广州市年末常住人口数（万人）均来源于历年《广州市统计年鉴》（2004～2013）。

2结果分析

2.1广州市三次产业碳排放特征改革开放以来，广州加快了产业结构调整步伐，产业结构由改革开放初期的“一、二、三”调整为目前的“三、二、一”，第三产业占据了三次产业的主体地位。据统计，2012年广州市实现地区生产总值（GDP）13551.21亿元，按可比价格计算，比上年（下同）增长10.5%，三次产业对经济增长的贡献率分别为0.5%、35.2%和64.3%。形成了以汽车、石油化工、电子信息制造业以及生物医药等产业为支柱的国民经济体系。2012年，第一产业、第二产业和第三产业在碳排放总量中所占比重分别为1.95%、42.05%、42.49和13.50%左右。第一产业的碳排放量趋向稳定，近10年来一直维持在2%左右的低位，这说明第一产业并不是影响广州市碳排放总量的主要因素。另外，第三产业的碳排放量增长迅速，2012年第三产业的碳排放量首次超过第二产业。在广州市碳排放量比例中，以工业部门为主要构成的第二产业所占比重仍然较大，工业结构重型化，制造业仍然处于国际产业链的相对低端，先进制造业、现代服务业和战略性新兴产业发展相对不足。2012年广州规模以上工业总产值中轻重工业比例为32.02:67.98，重工业的能源消费占工业能源消费的71.72%。随着广州城市化、现代化不断发展，能源需求快速增长，碳排放需求将进一步释放。10年来，第三产业的碳排放比重迅速增加，2012年第三产业部门的碳排放量首次超过第二产业，这是由于交通运输业、仓储、邮政业等较耗能第三产业的迅速发展所致，第三产业比重所占比重加大。第一产业所占的比重最小，随着农业现代化水平的提高，农业能耗增加，碳排放比重有所提高。除第一产业外，其他部门碳排放强度呈现逐年下降趋势（图1），其中第二产业部门下降幅度最大，这是由于工业行业内部结构进行了优化调整，部分高能耗企业（印染、造纸等）关停或转移，高附加值低能耗行业（电器机械制造业、医药业等）比重上升。第三产业的碳排放强度最低，但同时应该看到，10年来第三产业碳排放强度下降速度缓慢，第三产业是未来广州经济增长的核心，金融、保险、物流等服务业是发展的重心，而这些行业的碳排放强度小，所以第三产业碳排放强度仍有较大下降空间。第一产业碳排放强度有所上升，这是农业机械化导致能耗上升的结果。

2.2广州工业内部各行业碳排放分析第二产业作为广州重要的支柱产业，低碳指标无疑是重要的，但不能因此而放弃一些碳排放较大，但对国民经济影响较大的部门。进一步优化广州工业结构的关键是甄别出碳排放量小、社会经济效益高的行业。本文将从经济、社会、生态效益三方面提取指标对工业内部各行业进行聚类分析，建立起广州工业内部的分类体系，该体系显示未来广州应该大力发展的行业和重点优化的行业。

2.2.1指标选取对经济、社会、生态效益的衡量分别选取增加值规模、就业系数、碳排放强度这三项指标。增加值规模代表该行业占工业比重，体现了该行业重要程度，增加值规模越大，则该行业对国民经济的拉动力越强。就业系数为行业的就业人数与该行业增加值的比值，反应行业对社会就业的吸纳能力，就业系数越大，则单位增加值吸纳劳动力越多，但同时也说明劳动生产率较低，在目前我国劳动力过剩的情况下需要辩证的看待这项指标。碳排放强度是单位增加值的碳排放量，该项指标反映行业对生态环境的影响程度。

2.2.2聚类分析本文采取聚类分析法对广州市工业内部行业进行聚类分析，根据《广州统计年鉴2013》查得规模以上工业各行业增加值、劳动生产率、单位增加值能耗等数据，从而计算出增加值规模、就业系数和碳排放强度等反应经济、社会和生态的指标（表2），依据指标对各行业进行聚类分区。本文采用的是系统聚类法，运用SPSS19选择ward聚类方法，采用平方Euclidean距离，聚类结果见图2。根据聚类结果，可以将广州的工业部门划分为五大类。第一类，2个，汽车制造业，化学原料及化学制品制造业。增加值规模占总增加值规模比例高达34.18%（为叙述简便，下述指标占比规模未作特别说明皆为该产业占规模以上工业比重），为增加值规模最大的两个产业，是广州的支柱产业，劳动生产率高，就业系数较低，但就业人数较多，就业人数规模为13.95%；同时也是碳排放强度较低的产业，碳排放强度仅为0.11，碳排放量占比为5.98%。上述产业为经济效益很高，同时碳排放强度较低的产业，就业人数较多，是广州今后优先发展的产业。第二类，14个，燃气生产和供应业，烟草制品业，有色金属冶炼和压延加工业，农副食品加工业，计算机、通信和其他电子设备制造业，电气机械及器材制造业，金属制品业，仪器仪表制造业，专用设备制造业，食品制造业，医药制造业，酒、饮料和精制茶制造业，铁路、船舶、航空航天和其他运输设备制造业，通用设备制造业。增加值规模37.09%，就业规模44.82%，碳排放规模8.37%，就业系数0.04234，碳排放强度0.15749，主要为先进制造业和饮食制造业，该类产业产值的增长对碳排放的依赖较小，增长速度快，科技含量较高，吸纳就业能力强的支柱产业，属于典型的低碳行业。造船业，各类设备制造业，通信电子以及生物医药应该作为广州重点发展的先进制造业；对于食品饮料，应健全监测与监控体系，提高产品质量标准，应用各项信息技术改善销售方式和渠道，依靠“广式食品”的传统美誉，做强做大“广式腊味”“广式月饼”，更好地体现岭南美食文化。第三类，8个，皮革、毛皮、羽毛及其制品和制鞋业，印刷业和记录媒介的复制，木材加工及木、竹、藤、棕、草制品业，纺织服装、服饰业，文教、工美、体育和娱乐用品制造业，家具制造业，其他制造业，橡胶和塑料制品业。增加值规模10.78%，就业规模30.93%，碳排放规模4.64%，就业系数0.10587，碳排放强度0.28035吨每万元，大部分属于轻工业，就业系数较高，碳排放强度较低，但经济效益偏低的产业，从现阶段来看，该类产业能够解决部分就业问题，对环境污染较小，关键在于加大研发投入，开发高端产品，提高经济效益，如高端服饰、体育用品、高尚家具品牌的建立。第四类，6个，纺织业，黑色金属冶炼和压延加工业，非金属矿物制品业，造纸及纸制品业，水的生产和供应业，化学纤维制造业。增加值规模4.75%，就业规模8.46%，碳排放规模12.89%，就业系数0.0595，碳排放强度1.37282，属于典型的高碳低效产业，是今后广州发展需要重点控制的产业，关停部分高碳产业，提高技术降低碳排放强度，如通过环保搬迁、园区集聚和技术升级，提高造纸工艺技术水平，开发各类高档新闻纸和高档文化用纸，进一步发展广州特色的高档印刷业。第五类，2个，电力、热力的生产和供应业，石油加工、炼焦和核燃料加工业。碳排放高达68.12%，是工业碳排放的主要来源，同时也是碳排放强度最大的两个产业，碳排放强度高达3.18吨/万元，为平均碳排放强度的5.3倍；增加值规模为13.20%，就业系数低，就业人数仅占1.84%。上述产业为经济效益较高，但碳排放较大的产业，对就业的拉动不大，产业的增长对碳排放的依赖较大，增长方式不够“低碳”，通过技术革新，大力降低碳排放强度的潜力还很大。

3结论与建议

3.1结论通过上述产业分析可见，产业结构调整对广州发展低碳经济，提升城市生态竞争力具有重要意义。总体上来说，第一产业所占的比重略有增加，由2003年的1.60%提高到2012年的1.95%，这与农业机械化水平的提高有关；第二产业和第三产业变化最大，第二产业碳排放量由2003年的59.09%降低到2012年的42.05%，而第三产业则从2003年的24.48%提高到2012年42.49%，2012年第三产业碳排放首次超过第二产业，同时第三产业的增加值贡献率高达64.3%，说明广州市产业结构调整取得了阶段性成果。第二产业中工业部门众多，其内部各行业碳排放相差较大，本文通过聚类分析将其分为五类。第一是优先发展行业，汽车制造业，化学原料及化学制品制造业。该类产业产值规模大，经济效益好，碳排放强度低，就业人数较多。第二是重点发展行业，燃气生产和供应业，烟草制品业，有色金属冶炼和压延加工业，农副食品加工业，计算机、通信和其他电子设备制造业，电气机械及器材制造业，金属制品业，仪器仪表制造业，专用设备制造业，食品制造业，医药制造业，酒、饮料和精制茶制造业，铁路、船舶、航空航天和其他运输设备制造业，通用设备制造业。该类产业科技含量高，产值规模较大，吸纳就业的能力较强，同时碳排放强度较低。第三是优化发展行业，皮革、毛皮、羽毛及其制品和制鞋业，印刷业和记录媒介的复制，木材加工及木、竹、藤、棕、草制品业，纺织服装、服饰业，文教、工美、体育和娱乐用品制造业，家具制造业，其他制造业，橡胶和塑料制品业。该类产业大部分属于轻工业，就业系数较高，碳排放强度较低，但经济效益偏低的产业，关键在于提高技术，打响品牌。第四是限制发展行业，纺织业，黑色金属冶炼和压延加工业，非金属矿物制品业，造纸及纸制品业，水的生产和供应业，化学纤维制造业。属于典型的高碳低效行业，除水的生产和供应业作为国民经济运行必须发展外，其他行业应重点监控，关停部分行业，引导行业走低碳化道路。第五是深化发展行业，电力、热力的生产和供应业，石油加工、炼焦和核燃料加工业。该类产业作为能源供应业，虽然属于高碳排放产业，但是能源是作为国民经济运行的基础，今后需要加快发展石化深加工、提高低碳技术水平，发展核能、风能、潮汐能等能源，满足市场对清洁能源的需求。

3.2建议根据实证分析的结果，结合广州产业发展的实际情况，提出以下政策建议：（1）建立完善都市型农业产业体系，优化蔬菜、水果、花卉、畜牧、水产等传统产业结构，通过科技进步、管理创新和提高劳动者素质，使第一产业在提高经济效益方面大幅度提高，同时对碳排量的影响进一步减少。都市农业的建立，不仅有利于农业朝着产业化、规模化、生态化的方向发展，而且有利于先进适用的低碳技术在农业生产中的推广和利用，从而达到提升农业经济价值的同时减少二氧化碳排放量的目的。（2）工业内部五类行业发展的侧重点不同，对于第一类优先发展行业，特别是汽车制造业，需要加快产业基地的建设，发展以自主品牌和自主技术为主的汽车产业集群，建设国际汽车制造基地。对于第二类重点发展行业，大力支持的同时，应以技术高端化、产业集群化、资源集约化、园区生态化推动制造业结构调整，以壮大支柱产业为重点，做强先进制造业高端环节，同时大力延伸产业链。第三类优化发展行业，属于低能耗低污染但是目前经济效益较低的产业，对于这些“绿色”工业部门，政府在出台相应政策时应该积极引导、给与政策上的支持和税收优惠，打响品牌。第四类限制发展行业，重点在于控制高污染高排放行业的发展，促进其进行技术革新。第五类深化发展行业，是国民经济运行的基础行业，应加快对能源的深加工，提高能源利用效率，同时注重核能、太阳能、风能、潮汐能等低碳能源的开发利用。（3）第三产业已经成为广州的主要组成部分，碳排放量也已超过第二产业，第三产业的碳排放强度虽然低于第二产业，但其排放强度为第二产业的54.55%，碳排放量依然有很大的减排空间。第三产业应着力发展现代物流、金融保险、商务会展、总部经济、信息服务、科技服务、文化创意、服务外包等现代服务业。现代服务业在资源消耗和环境污染方面较少，提高这些行业在国民经济中的比重，有利于整体上降低二氧化碳总量的排放。

作者：张冬良宫清华尹小玲黄光庆单位：中国科学院广州地球化学研究所广州地理研究所中国科学院大学