城鄉(xiāng)家庭碳排放核算及驅(qū)動(dòng)因素分析

時(shí)間:2022-10-23 08:22:35

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城鄉(xiāng)家庭碳排放核算及驅(qū)動(dòng)因素分析

摘要:文章在量化考察2013—2020年城鄉(xiāng)居民生活直接碳排放和間接碳排放的基礎(chǔ)上,對比分析城鄉(xiāng)家庭單位碳排放差異,并基于不同的結(jié)構(gòu)模型運(yùn)用IPAT-LMDI方法對城鄉(xiāng)家庭碳排放驅(qū)動(dòng)因素進(jìn)行識別。結(jié)果顯示:城鎮(zhèn)家庭生活碳排放遠(yuǎn)超農(nóng)村,且差距存在繼續(xù)擴(kuò)大的趨勢;城鄉(xiāng)家庭生活間接碳排放遠(yuǎn)高于直接碳排放,無論城鎮(zhèn)還是農(nóng)村家庭控排的關(guān)鍵皆在于對間接碳排放的治理;在城鄉(xiāng)家庭碳排放的驅(qū)動(dòng)因素方面,人均住宅面積和人均消費(fèi)支出是碳排放增加的主要驅(qū)動(dòng)力,而家庭消費(fèi)能源強(qiáng)度效應(yīng)和家庭住宅能源強(qiáng)度效應(yīng)則是抑制碳排放增加的主要原因。

關(guān)鍵詞:家庭碳排放;城鄉(xiāng)差異;驅(qū)動(dòng)因素;LMDI模型

在2030年前碳達(dá)峰、2060年前碳中和的“雙碳”目標(biāo)約束下,明晰碳排放增長主要來源和關(guān)鍵部門,對我國發(fā)展低碳經(jīng)濟(jì)至關(guān)重要。據(jù)統(tǒng)計(jì),2001年以來我國居民生活能源消費(fèi)總量保持5.41%的年均增長水平,2018年能源消費(fèi)總量達(dá)63628.5萬噸標(biāo)準(zhǔn)煤,居民生活消費(fèi)逐漸超過工業(yè)生產(chǎn)成為我國碳排放增長的最主要原因[1],因此基于家庭單位研究碳排放演進(jìn)特征及其驅(qū)動(dòng)因素對落實(shí)減排目標(biāo)意義重大。在資源浪費(fèi)問題突出、環(huán)境負(fù)荷不斷超載以及減排形勢漸趨嚴(yán)峻的背景下,對于碳排放增長及其影響因素的研究的重點(diǎn)逐漸由工業(yè)部門轉(zhuǎn)移至居民家庭。對于居民生活消費(fèi)所帶來的碳排放的研究主要集中于兩個(gè)方面:一是居民生活消費(fèi)碳排放總量的核算[2,3]。如范玲和汪東(2014)[4]基于消費(fèi)者行為理論聚焦居民間接能源消費(fèi)所帶來的碳排放,同時(shí)在考慮城鄉(xiāng)發(fā)展差異的基礎(chǔ)上對比研究城市和農(nóng)村居民生活碳排放;馬曉薇等(2016)[5]采用表觀消費(fèi)量方法和能源部門投入產(chǎn)出模型對居民生活間接能源需求及其碳排放展開研究。二是居民生活消費(fèi)碳排放影響因素的效應(yīng)分解和識別。胡振等(2018)[6]通過分析日本家庭碳排放現(xiàn)狀,利用IPAT-LMDI擴(kuò)展模型對其影響因素進(jìn)行識別。STIRPAT模型則較多地用于碳排放峰值預(yù)測和總量控制研究。任曉松和趙國浩(2014)[7]綜合運(yùn)用STIRPAT模型和灰色預(yù)測方法估算我國工業(yè)部門碳排放何時(shí)達(dá)峰;劉云鵬等(2017)[8]進(jìn)一步將STIRPAT模型推廣到家庭碳排放研究中,對我國2030年的居民生活消費(fèi)碳排放進(jìn)行模擬。由此可見,現(xiàn)有研究主要從人口因素[9,10]、消費(fèi)水平[11—13]和技術(shù)水平[14,15]等維度考察家庭碳排放的影響因素。通過梳理不難發(fā)現(xiàn),已有研究將居民個(gè)體作為排放主體考察整體碳排放量,忽略了居民生活消費(fèi)行為的社會性、共享性和互補(bǔ)性。相比之下,以家庭作為基本單位分析居民生活消費(fèi)碳排放更符合現(xiàn)實(shí)生活場景。同時(shí),城鄉(xiāng)在經(jīng)濟(jì)發(fā)展、人口結(jié)構(gòu)以及消費(fèi)模式等諸多方面存在顯著差距,而當(dāng)前的研究往往關(guān)注的是城鎮(zhèn)或者鄉(xiāng)村單方面的碳排放核算,忽略了城鄉(xiāng)家庭生活消費(fèi)碳排放的比較分析。針對以上不足,本文基于IPAT-LMDI擴(kuò)展模型對家庭直接碳排放和間接碳排放展開分析,并將敏感性分析納入碳排放驅(qū)動(dòng)因素進(jìn)行考察。

1研究方法與數(shù)據(jù)來源

1.1居民生活消費(fèi)碳排放核算

居民生活中的碳排放核算主要依據(jù)家庭單位直接能源消耗和間接能源消耗。直接能源消耗即居民對于能源產(chǎn)品的直接購買和使用,間接能源消耗則是指居民生活中非能源商品消費(fèi)和服務(wù)消費(fèi)所間接形成的能源使用量。居民生活直接碳排放的核算可以通過將居民生活各類能源消費(fèi)量折算為標(biāo)準(zhǔn)煤單位,基于各年份平均標(biāo)準(zhǔn)煤碳排放系數(shù)來計(jì)算直接碳排放。居民生活間接碳排放的核算則根據(jù)居住、食品、衣著以及交通通信等八類主要消費(fèi)活動(dòng)(見下頁表1)的碳排放來核算。

1.2基于家庭碳排放的IPAT拓展模型

IPAT經(jīng)典模型刻畫了人口規(guī)模(P)、經(jīng)濟(jì)水平(A)以及技術(shù)水平(T)對環(huán)境壓力(I)的綜合影響,本文基于居民能源消費(fèi)研究的內(nèi)容,建立以家庭為單位的城鄉(xiāng)居民生活碳排放分解模型,并進(jìn)一步將戶數(shù)、家庭規(guī)模、住宅面積等要素納入考量。根據(jù)家庭碳排放研究中的IPAT擴(kuò)展模型,進(jìn)一步基于LMDI方法對居民生活碳排放動(dòng)態(tài)變化特征及驅(qū)動(dòng)因素進(jìn)行結(jié)構(gòu)分析。LMDI分解方法基于碳排放路徑的差異可分為加法模式和乘法模式,假定報(bào)告期(t期)的碳排放相對于基期(0期)的變化量為∆C,則基于加法模式的居民生活消費(fèi)直接碳排放和間接碳排放因素分解如下。其中,∆CDCI、∆CDRE、∆CPCA、∆CDFS、∆CDH反映了各因素對于基期與報(bào)告期之間居民生活消費(fèi)直接碳排放增量的貢獻(xiàn)值,依次表示碳排放系數(shù)、家庭住宅能源強(qiáng)度、住房水平、家庭規(guī)模、戶數(shù)對家庭碳排放增量變動(dòng)的影響程度;與之相對應(yīng),∆CICI、∆CIEO、∆CPCO、∆CIFS、∆CIH則反映了各因素對于居民生活消費(fèi)間接碳排放增量的貢獻(xiàn)值,分別刻畫了碳排放系數(shù)、家庭消費(fèi)能源強(qiáng)度、消費(fèi)水平、家庭規(guī)模、戶數(shù)的影響程度??紤]到碳排放系數(shù)短期內(nèi)相對穩(wěn)定,設(shè)定∆CDCI=∆CICI=0。因素分解模型刻畫了不同因素對于家庭碳排放增加的累積效應(yīng)和整體貢獻(xiàn)率,但無法揭示家庭碳排放邊際變化效應(yīng),缺乏對驅(qū)動(dòng)因素敏感性的有效識別。其中,DC和DX分別表示基期和目標(biāo)期之間家庭碳排放量和影響因素的變化值,EL表示家庭碳排放彈性系數(shù)值。EL0說明影響因素對于家庭碳排放增加具有正向促進(jìn)作用,EL0則剛好相反,說明相關(guān)因素對于碳排放增加具有負(fù)向抑制作用。一般而言,EL的絕對值越大,表明對家庭碳排放變動(dòng)的影響效果越強(qiáng),即家庭碳排放對于相關(guān)因素的敏感程度越高。

1.3數(shù)據(jù)來源

基于數(shù)據(jù)可得性和統(tǒng)計(jì)口徑一致性,本文選取2013—2020年居民生活八類主要消費(fèi)支出及其所包含的工業(yè)部門產(chǎn)值和城鄉(xiāng)居民的戶數(shù)、家庭規(guī)模、住房面積、生活直接能耗以及工業(yè)生產(chǎn)間接能耗等數(shù)據(jù)。相關(guān)數(shù)據(jù)主要來自《中國統(tǒng)計(jì)年鑒》《中國工業(yè)統(tǒng)計(jì)年鑒》《中國人口和就業(yè)統(tǒng)計(jì)年鑒》《中國能源統(tǒng)計(jì)年鑒》等。其中,工業(yè)部門分行業(yè)增加值數(shù)據(jù)以當(dāng)期工業(yè)增加總值為基數(shù)通過分行業(yè)工業(yè)部門規(guī)模占比估計(jì)得到,并以2013年為基期,利用工業(yè)生產(chǎn)者出廠價(jià)格指數(shù)和消費(fèi)者價(jià)格指數(shù)分別對工業(yè)增加值及居民消費(fèi)支出進(jìn)行平減,缺失值數(shù)據(jù)則通過插值法補(bǔ)充完整。

2城鄉(xiāng)家庭消費(fèi)現(xiàn)狀與碳排放核算

得益于人均可支配收入的增加,城鄉(xiāng)居民消費(fèi)支出均保持較快的增長態(tài)勢。其中,城鎮(zhèn)人均消費(fèi)支出由18488元上升至26112元,平均年增長率為8.25%;鄉(xiāng)村人均消費(fèi)支出亦由7485元增加至12124元,平均年增長率為12.4%。從消費(fèi)結(jié)構(gòu)來看,在城鄉(xiāng)居民八類消費(fèi)中,食品類、居住類消費(fèi)支出約占整體消費(fèi)的50%左右。其中,城鄉(xiāng)家庭消費(fèi)中食品類支出基本維持在30%的水平,這一比重漸趨下降的態(tài)勢初顯;居住類支出則穩(wěn)定在20%左右,這反映了在房價(jià)居高不下的經(jīng)濟(jì)背景下,居住問題成為城鄉(xiāng)居民生活負(fù)擔(dān)的重要來源。其次,交通通信類、文教娛樂類也是城鄉(xiāng)居民消費(fèi)支出的重要組成部分,約占總支出20%左右。這與居民生活水平改善條件下家庭轎車的普及、教育投資增加以及娛樂方式多元化等密切相關(guān)。對應(yīng)地,城鄉(xiāng)家庭能源消費(fèi)中居住類占比最高,食品類、交通通信類以及衣著類能源消費(fèi)次之。從總量來看,城鄉(xiāng)家庭碳排放雖然均呈遞增態(tài)勢,但城鎮(zhèn)家庭生活碳排放總量遠(yuǎn)超農(nóng)村,且差距有不斷擴(kuò)大的趨勢。其中2020年城鎮(zhèn)碳排放總量相較于2013年整體增長近40%;與之相反,農(nóng)村居民生活碳排放總量則保持著緩慢的上升態(tài)勢,增幅僅為15%左右。進(jìn)一步地,從增長率變化來看,城鄉(xiāng)家庭碳排放保持著相類似的增長變化趨勢,自2014年以來呈現(xiàn)“N”型變化,具有變化趨勢相似、變化范圍波動(dòng)大以及反彈趨勢明顯的特征。其中,城鄉(xiāng)家庭碳排放增長率均在2016年達(dá)到峰值,又在2017年觸底反彈。同時(shí),城鎮(zhèn)家庭碳排放增長率水平整體高于農(nóng)村。城鄉(xiāng)家庭碳排放差異顯著的主要原因?yàn)椋阂环矫?,城市化進(jìn)程不斷加快,農(nóng)村人口大量涌入城市,基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)不斷完善;另一方面,城鎮(zhèn)消費(fèi)水平高于農(nóng)村,消費(fèi)能力更強(qiáng)、消費(fèi)選擇更多元化以及消費(fèi)模式更綜合,使得城鎮(zhèn)家庭的能源消費(fèi)不斷增加。

3城鄉(xiāng)家庭碳排放驅(qū)動(dòng)因素分解分析

3.1城鄉(xiāng)家庭直接碳排放的因素分解對比

如表2和表3所示,城鄉(xiāng)家庭直接碳排放的變化量總效應(yīng)漸趨增加,其中城鎮(zhèn)家庭直接碳排放的總碳排放效應(yīng)遠(yuǎn)高于農(nóng)村,2019—2020年城鄉(xiāng)家庭直接碳排放效應(yīng)分別為8942.3015萬噸和2847.6937萬噸。從驅(qū)動(dòng)因素分解結(jié)果來看,2012—2016年,人均住宅面積、家庭規(guī)模以及家庭人均能源消費(fèi)對城鄉(xiāng)家庭碳排放均存在正向促進(jìn)效應(yīng),而2016—2020年,人均住宅面積因素對于城鄉(xiāng)家庭碳排放的驅(qū)動(dòng)效應(yīng)由正轉(zhuǎn)負(fù),成為抑制碳排放增加的主要因素。值得注意的是,戶數(shù)因素在城鄉(xiāng)家庭直接碳排放中驅(qū)動(dòng)作用完全不同。2012—2020年,城鎮(zhèn)戶數(shù)對家庭直接碳排放始終表現(xiàn)為正向驅(qū)動(dòng)效應(yīng),且在整體正向驅(qū)動(dòng)效應(yīng)中占據(jù)較高比重。與之相反,戶數(shù)因素在農(nóng)村家庭直接碳排放中則長期表現(xiàn)為負(fù)向效應(yīng),是碳排放增加的最主要抑制性因素。戶數(shù)因素在城鄉(xiāng)家庭碳排放中的差異化影響與城鄉(xiāng)人口流動(dòng)密切相關(guān)。整體來看,城鎮(zhèn)家庭直接碳排放中戶數(shù)效應(yīng)、家庭規(guī)模效應(yīng)、住宅面積效應(yīng)以及家庭住宅能源強(qiáng)度效應(yīng)在2012—2020年的累積效應(yīng)均表現(xiàn)為正向效應(yīng)(見下頁圖2)。其中,住宅面積效應(yīng)在城鎮(zhèn)家庭直接碳排放增長中起到最主要的推動(dòng)作用,貢獻(xiàn)率達(dá)41%。家庭住宅能源強(qiáng)度效應(yīng)和戶數(shù)效應(yīng)次之,貢獻(xiàn)率分別為29.7%和24.7%。相比之下,家庭規(guī)模效應(yīng)在促進(jìn)城鎮(zhèn)家庭直接碳排放增加中的作用較小,貢獻(xiàn)率僅為4.2%。值得注意的是,家庭規(guī)模效應(yīng)雖然對碳排放增加的驅(qū)動(dòng)作用有限,2016年以來更是表現(xiàn)為負(fù)值,但我國計(jì)劃生育政策的放寬和三孩政策的出臺在一定程度上會刺激家庭規(guī)模的擴(kuò)大,進(jìn)而拉升其在家庭直接碳排放中的促進(jìn)作用。農(nóng)村家庭直接碳排放中家庭規(guī)模效應(yīng)、住宅面積效應(yīng)以及家庭住宅能源強(qiáng)度效應(yīng)在2012—2020年的累積效應(yīng)均表現(xiàn)為正向效應(yīng)(見圖3)。其中,人均住宅面積是農(nóng)村家庭直接碳排放增量變化的最關(guān)鍵因素,貢獻(xiàn)率高達(dá)73.8%,家庭規(guī)模效應(yīng)和家庭能耗效應(yīng)貢獻(xiàn)率分別為8%和18%,而戶數(shù)因素則是農(nóng)村家庭直接碳排放增加的關(guān)鍵抑制性因素,累積減排量約為5275.7萬噸,較大程度地抵消了其他驅(qū)動(dòng)因素對碳排放的拉升效應(yīng)。

3.2城鄉(xiāng)家庭間接碳排放的驅(qū)動(dòng)因素分解對比

在城鄉(xiāng)家庭間接碳排放方面,城鎮(zhèn)家庭間接碳排放累

積增量遠(yuǎn)高于農(nóng)村(見表4和表5)。從各驅(qū)動(dòng)因素累積效應(yīng)(見圖4和圖5)來看,人均消費(fèi)支出是導(dǎo)致城鄉(xiāng)家庭間接碳排放增量和增速居高不下的最主要原因,而戶數(shù)效應(yīng)和家庭消費(fèi)能源強(qiáng)度效應(yīng)則均是主要的負(fù)向效應(yīng),對抑制碳排放增速起到了重要作用。除此之外,戶數(shù)效應(yīng)和家庭規(guī)模效應(yīng)對于城鎮(zhèn)家庭間接碳排放的作用同直接碳排放基本一致。

3.3城鄉(xiāng)家庭碳排放變動(dòng)敏感性分析

根據(jù)城鄉(xiāng)家庭直接和間接碳排放驅(qū)動(dòng)因素分解結(jié)果和彈性分析模型,可以得到我國城鄉(xiāng)家庭碳排放對不同驅(qū)動(dòng)因素的敏感程度,如圖6和圖7所示。直接碳排放彈性指數(shù)結(jié)果顯示,家庭碳排放對于不同驅(qū)動(dòng)因素的敏感性波動(dòng)程度差異較大。其中,城鄉(xiāng)家庭直接碳排放對于家庭規(guī)模和住宅面積的敏感程度變化最為明顯。不同的是,城鎮(zhèn)家庭碳排放對于住宅面積的敏感性不斷降低,而農(nóng)村家庭直接碳排放對于住宅面積因素的敏感性程度則相對較高。城鎮(zhèn)家庭直接碳排放對于相關(guān)驅(qū)動(dòng)因素的敏感程度由強(qiáng)到弱依次為家庭規(guī)模、戶數(shù)、家庭能耗強(qiáng)度和住宅面積,而農(nóng)村家庭則依次為家庭規(guī)模、戶數(shù)、住宅面積和家庭消費(fèi)能源強(qiáng)度。

4結(jié)論與建議

本文通過對城鄉(xiāng)家庭要素和碳排放現(xiàn)狀的研究,基于IPAT-LMDI分解方法對2013—2020年城鄉(xiāng)家庭直接碳排放、間接碳排放的形成機(jī)理、結(jié)構(gòu)差異、驅(qū)動(dòng)因素及減排路徑展開分析。結(jié)果表明:(1)城鄉(xiāng)家庭碳排放總量差距較大,城鎮(zhèn)家庭碳排放總量約為農(nóng)村家庭2~3倍;在碳排放結(jié)構(gòu)中,城鄉(xiāng)家庭直接碳排放比重遠(yuǎn)低于間接碳排放。(2)人均住宅面積累積效應(yīng)是導(dǎo)致城鄉(xiāng)家庭直接碳排放增量變化的最主要正向驅(qū)動(dòng)力,且這一效應(yīng)呈不斷減弱甚至由正轉(zhuǎn)負(fù)的態(tài)勢,而家庭住宅能源強(qiáng)度在城鄉(xiāng)家庭直接碳排放,特別是農(nóng)村家庭碳排放中正向驅(qū)動(dòng)作用不斷凸顯。(3)人均消費(fèi)支出效應(yīng)是城鄉(xiāng)家庭間接碳排放增長的關(guān)鍵之所在,其所帶來的碳排放增量變化超過家庭實(shí)際間接碳排放;而家庭消費(fèi)能源強(qiáng)度則是主要的家庭間接碳排放抑制性因素。本文提出如下建議:優(yōu)化居民住宅區(qū)布局,充分開發(fā)家庭住宅利用空間,基于家庭能源共享、碳排放分?jǐn)偟募彝ヒ?guī)模效應(yīng)特征降低單位住宅面積碳排放。引領(lǐng)綠色消費(fèi)模式,以財(cái)政補(bǔ)貼和稅收減免等形式鼓勵(lì)低碳消費(fèi)行為和低碳生產(chǎn)活動(dòng),在倡導(dǎo)城鄉(xiāng)居民培養(yǎng)綠色消費(fèi)觀念的同時(shí),積極推廣低碳產(chǎn)品,構(gòu)建社會綠色生產(chǎn)體系。優(yōu)化產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu),改造、關(guān)停傳統(tǒng)高能耗產(chǎn)業(yè),扶持綠色創(chuàng)新型產(chǎn)業(yè)發(fā)展;同時(shí)大力引進(jìn)和推廣低碳技術(shù),鼓勵(lì)創(chuàng)新節(jié)能行為,提高生產(chǎn)過程中的能源利用效率。

作者:李治國 王杰 單位:中國石油大學(xué)(華東)經(jīng)濟(jì)管理學(xué)院