城市工业部门脱钩分析-

论文导读：口保持着快速增长的势头，能源消耗与碳排放也随着城市化和工业化水平的提高在迅速增加。工业部门作为能源密集型行业，在国民经济和能源消费中占据重要的比例，减少工业部门的能源消耗和碳排放应视为协调社会经济发展、保障能源安全与应对气候变化的基本途径，也是城市尺度节能减排工作的重点和难点。因此深入研究城市工业部门经
摘要 节能减排是我国应对能源短缺与全球变暖两大环境热点问题的基本国策。目前国家已经制定了一系列节能减排目标并分解落实到地区与行业执行。城市是人类生产和生活的中心，快速城市化带来了人口、能源消费和碳排放的激增。工业部门在城市经济发展和能源消费中占据着重要地位，因此成为节能减排工作的重点对象。重庆市对西部地区的发展有着重要的意义，目前在工业化进程中面临着巨大的节能减排压力。本文以重庆市为案例对象，应用脱钩分析方法研究了该市各工业部门经济增长、能源消耗和碳排放之间的关联特征，并提出脱钩稳定性指标用以评价脱钩状态的波动情况。结果表明：重庆市工业部门能源消费品种单一，对煤炭依赖性过大；高能耗部门虽然表现为弱脱钩，且脱钩稳定性高，但能耗强度和碳排放强度偏大，远高于工业部门的平均水平；部分中低能耗部门由于生产技术相对落后和关键节能减排技术缺失造成能源利用效率参差不齐和碳排放水平不稳定。依据研究结果本文提出重庆市工业部门节能减排的实施建议。
关键词 脱钩分析；工业部门；节能减排；重庆市
A
文章编号 1002-2104(2012)08-0102-05 doi:10.3969/j.issn.1002-2104.201

2.08.016

改革开放以来，我国城市人口保持着快速增长的势头，能源消耗与碳排放也随着城市化和工业化水平的提高在迅速增加。工业部门作为能源密集型行业，在国民经济和能源消费中占据重要的比例，减少工业部门的能源消耗和碳排放应视为协调社会经济发展、保障能源安全与应对气候变化的基本途径，也是城市尺度节能减排工作的重点和难点。因此深入研究城市工业部门经济增长、能源消耗和CO2排放之间的脱钩关系，对制定合理的减排政策和措施，如期完成节能减排目标有着重要意义。本文以重庆市工业部门为案例对象，根据“十五”及“十一五”期间规模以上工业企业能源消耗统计数据估算各部门碳排放总量，并应用脱钩理论对经济增长与能源消耗及CO2排放的关联特征进行分析，依据分析结果对重庆市工业部门节能减排工作的实施提出对策建议。
1 研究方法

1.1 脱钩理论的发展及应用

“Decoupling”原本是物理学概念，即“解耦”。1966年Carter首次用这一概念形容能源消耗与经济增长相脱离的关系［1］，在社会经济领域被译为“脱钩”。Jnicke等研究了东西方31个工业化国家1970-1985年间物质消耗与经济增长之间的关系，结果发现二者之间紧密耦合的关系逐步减弱，甚至在原料密集型工业产品的生产过程中发生了背离［2］。Seldon等认为，根据环境库兹涅茨曲线，经济发展过程中将自发经历环境质量先恶化后好转的“倒U型”阶段。他们利用全球范围4种主要大气污染物排放水平和人均GDP的数据验证这一假设，并分别估算了4种主要大气污染物排放水平变化的转折点所对应的收入水平，对2060年之前的全球排放水平进行预测［3］。Weizscker等在1995年向罗马俱乐部提交的报告中提出了“四倍跃进”的发展目标，并列举了不同领域的50个通过技术革新提高资源利用效率的实例来说明“四倍跃进”的广泛可行性［4］。此后Weizscker等又根据世界经济的实际发展状况，认为要实现经济增长与资源消耗的脱钩需要达到五倍以上的资源生产率以及减少80%的资源消耗［5］。Bruyn等研究了19个国家1966-1990年间经济增长与环境压力之间的脱钩状态，结果显示脱钩状态并不是持久稳定的，部分发达经济体在发生脱钩之后又重新连结（为复钩），由此指出经济增长与环境压力在中长期时间尺度呈现出“N型”而不是“倒U型”的发展模式［6］。Cleveland等提出以物质消耗强度（IU）为主要指标的脱钩评价模式［7］。Vehmas等在研究1980-2000年欧盟15国物质消耗与经济发展关系时提出6种脱钩及复钩情形的概念模型［8］。
在脱钩理论的应用方面，OECD分析了其30个成员国环境与经济之间的脱钩情况，并建立了一系列指标来追踪经济增长过程中各成员国的环境状况［9］。Juknys提出了初级脱钩、次级脱钩和双重脱钩等概念，并对立陶宛经济转型期的脱钩情形进行分析［10］。还有研究者将脱钩理论应用于交通运输业的经济增长与运输量、二氧化碳排放量之间关系的分析［11-13］。近年来，脱钩理论在工业部门节能减排领域的应用研究受到了较多的关注。王强等分析了我国工业部门能源消耗与碳排放的趋势变动，并利用Tapio脱钩指标分别进行了工业部门能源消费、碳排放与GDP脱钩效应分析，从而总结出工业经济转型背景下我国工业部门能源消费与碳排放关联变动特征与机制［14］。李忠民和庆东瑞建立驱动力-压力-状态-影响-反应（DPSIR）框架，采用OECD脱钩指标和Tapio脱钩指标，对山西工业部门工业增加值与其能耗投入及二氧化碳排放之间关系进行了脱钩分析［15］。姚宇等基于因果链思路和弹性脱钩分析框架，将脱钩指标分解为节能弹性、减排弹性、价值重估弹性和产业发展弹性指标，对陕西省工业碳排放与经济发展之间的脱钩状态进行评价，并对脱钩关系的成因进行分析［16］。

1.2 脱钩弹性系数

Tapio将弹性概念引入脱钩理论构建了脱钩弹性系数（Decoupling Elasticity）［12］：
DE＝%ΔEP%ΔDF （1）
其中：%ΔEP与%ΔDF分别为环境压力和经济驱动力的增长率，本文中环境压力用能源消耗量和二氧化碳排放量来表示，经济驱动力用各工业部门的工业增加值来表示。根据DE的不同取值，脱钩与复钩状态被描述为不同的情形。参照Vehmas等人的研究结果［8］，划分脱钩与复钩状态为：强脱钩或绝对一般论文格式范文www.7ctime.com
脱钩（经济增长的同时物质消耗在下降），弱脱钩或相对脱钩（物质消耗的增长速度低于经济增长速度），紧缩性脱钩（物质消耗下降速度小于经济衰退），强复钩（经济衰退的同时物质消耗却在上升），弱复钩（物质消耗下降速度大于经济衰退），以及扩张性复钩（物质消耗的增长速度高于经济增长速度）。1.3 脱钩论文导读：估算二氧化碳排放量。2.2结果分析2.2.1重庆市工业部门脱钩整体特征以1999年为基准年，计算各部门在2001、2005、2006和2010年的能耗脱钩与碳排脱钩指标，分别得到“十五”和“十一五”初期与末期能源消耗、碳排放与经济发展的脱钩关系，详见表1。“十五”初期（2001年），食品烟草部门与医药制造部门在GDP增长情
稳定性指标
根据已有案例研究，在过去的半个世纪，西方发达国家经济增长与能源消耗的关系由紧密耦合经历弱脱钩基本实现了强脱钩。而以中国为代表的发展中国家正处于工业化发展中期，经济发展模式也在从粗放型向集约式转变，交替呈现出多种脱钩、复钩状态。因此，本文尝试性地提出脱钩稳定性指标SD，用以评价脱钩状态的波动情况：
SD＝1N-1∑xi+1-xixi（2）
其中：i=1,2,3,……,N-1，N为样本总数，xi表示第i期的脱钩弹性。该指标的大小反映脱钩状态的稳定性强弱，是一个逆指标，其值越小，脱钩状态变化越缓和；越大，则表明脱钩状态波动越大，稳定性差。
2 重庆市工业部门脱钩分析
重庆市是我国最大的直辖市，也是西部唯一的直辖市，目前仍处于工业化发展中期，城市化水平较低。直辖以来重庆一直保持着经济的快速增长，能源消耗总量和二氧化碳排放量也在逐年上升。可以预见，重庆市节能减排的压力将会日益突出。作为西南地区最大的综合性工业基地，重庆市形成了门类齐全、综合配套性较强的现代工业生产体系，工业部门的能源消耗占总量的60%以上，二氧化碳排放比重超过70%。

2.1 数据准备

本文所用统计数据均来源于2000-2011年的《重庆市统计年鉴》［17］。按照行业性质并结合重庆市的具体能耗情况，将工业的38个行业整合划分为10个工业部门。各部门工业增加值按照1999年不变计算。根据数据的统计口径将最终能源消费种类划分为原煤、焦炭、汽油、煤油、柴油、天然气和电力共7类，并依据《2006年IPCC国家温室气体清单指南》［18］的参考方法和缺省数据估算二氧化碳排放量。

2.2 结果分析

2.1 重庆市工业部门脱钩整体特征

以1999年为基准年，计算各部门在2001、2005、2006和2010年的能耗脱钩与碳排脱钩指标，分别得到“十五”和“十一五”初期与末期能源消耗、碳排放与经济发展的脱钩关系，详见表1。
“十五”初期（2001年），食品烟草部门与医药制造部门在GDP增长情况下呈现出能源消耗和碳排放的负增长，表现为强脱钩；其他部门情况完全相反，能源消耗与碳排放均表现为强复钩；其余7个部门表现为不同程度的弱脱钩。“十五”末期（2005年），食品烟草部门与医药制造部门基本进入弱脱钩阶段；其他部门的强复钩进一步增强；其余7个部门仍为弱脱钩状态，其中造纸印刷部门脱钩弹性变化幅度较大，主要原因为“十五”期间重庆市造纸印刷行业淘汰落后产能效果显著，在保持GDP高速增长的同时有效地抑制了能源消耗和碳排放的增长速度。
“十一五”初期（20源于：论文的格式www.7ctime.com
06年）重庆市工业部门的脱钩情况与“十五”期末基本一致。“十一五”末期（2010年），其他部门GDP出现正增长，但这种增长以更高的能源消耗和碳排放增长率为代价，该部门处于扩张性复钩状态；造纸印刷部门也呈现出扩张性复钩，主要是由于部分“十五”期间被淘汰的落后产能在“十一五”期间违规生产，造成该段时期节能减排效果减弱；其余8个部门保持弱脱钩。由于“十一五”期间重庆市大力推进节能减排工作，大多数工业部门的能源消耗速度明显低于“十五”期间，脱钩弹性与2006年相比向强脱钩方向移动。总体来说重庆市工业部门在“十一五”期间的脱钩情况好于“十五”期间。

2.2 重庆市工业部门脱钩指标趋势分析

表1中同一部门同一时期的能耗脱钩弹性与碳排脱钩弹性取值相近，且同一部门整个研究时期的能耗脱钩弹性与碳排脱钩弹性变化趋势基本一致，这是由于重庆市能源品种较为单一，长期以煤炭为主。所以本文在分析工业部门脱钩状态发展趋势时仅以能耗脱钩弹性为例进行讨论。将工业部门“十五”和“十一五”期间的能耗脱钩弹性变化归纳为3种情况，详见图1。
图1(a)的5个部门在“十五”和“十一五”期间一直保持较稳定的弱脱钩状态。其中采掘部门、金属与非金属制品部门和电力、燃气及水的生产和供应部门的能耗在整个工业中所占比重合计接近80%，且能源消耗以煤炭为主，属于高耗能高排放部门，是节能减排工作的重点；电力、燃气及水的生产和供应部门所表现出的弱脱钩状态是增加外购电数量和在部分区县实行拉闸限电以减小供电缺口的附加效应，并不是能源消耗与经济发展的真正脱钩；服装纺织和设备制造部门的能源消耗占工业部门总消耗的比例均不足5%，但对GDP贡献显著。
图1(b)的2个部门都表现出由强脱钩向弱脱钩收敛的趋势。其中食品烟草部门GDP约占工业部门的10%，能源消耗所占比例约为1%；医药制造部门GDP约占工业部门的3.2%，能源消耗和二氧化碳排放量所占比例不足1%。图1(c)的2个部门的脱钩指标表现出发散的特征。

2.3 重庆市工业部门脱钩稳定性分析

利用公式（2）计算各部门能耗脱钩稳定性指标，结果按升序排列，详见图2。图中前4个部门的稳定性指
标都小于0.3，能耗脱钩状态最稳定，但它们都属于典型的高能耗高排放部门，能耗强度和排放强度偏高。其次是食品烟草部门和设备制造部门，稳定性指标在0.4到0.5之间，能耗脱钩情况较为稳定，且能耗强度比较低。造纸印刷部门和医药制造部门的能耗脱钩情况较不稳定，分别在“十一五”和“十五”期间出现较大波动。其他部门和纺织服装部门稳定性最低，其中其他部门由于所涵盖的部门较多较分散，数据完整性差，对分析结果存在一定影响。纺织服装部门的脱钩弹性偏低（在0-0.1之间），稳定性指标对它的变化比较敏感。

2.3 结论及建议

（1）重庆市工业部门能源消费品种单一，长期以煤炭为主，所占比例在75%左右。煤炭比例过高一方面使得工业生产面临能源不足的风险和压力，另一方面不利于能源利用效率的提高且会造成二氧化碳的高排放，增加了节能减排工作的难度。
调整能源结构，大力开发重庆市丰富的天然气资源、水能资源和生物质能资源。在充分发挥资源优势的同时还应制定优惠政策，加大人才和资金的投入，推进清洁能源的发展，逐步降低煤炭能源的比例。（2）高能耗部门虽然表现为弱脱钩，且脱钩稳定性高，但能耗论文导读：ogicalEconomics,1997,20:255-268.［7］ClevelandCJ,RuthM.IndicatorsofDematerializationandtheMaterialsIntensityofUse［J］.JournalofIndustrialEcology,1999,2(3):15-50.［8］VehmasJ,LuukkanenJ,Kaivo-ojaJ.MaterialFlowsandEconomicGrowth［R］.Finland源于：论文发表网{#GetFullDoma
强度和碳排放强度偏大，远高于工业部门的平均水平。
从经济发展趋势来看，以能源消耗为代价的经济增长是重庆市工业部门的必经阶段，但可以通过优化产业结构、提高低能耗行业比重的方式提高能源综合利用率，实现整体节能减排。按照低消耗、低排放、高效率的要求，扶持能源消耗少、科技含量高、排放少的项目。以信息化带动工业化，大力发展高新技术产业，以此提升传统产业。
（3）部分中低能耗部门由于生产技术相对落后和关键节能减排技术缺失造成能源利用效率参差不齐和CO2排放水平不稳定。其中造纸印刷部门和医药制造部门分别在“十一五”和“十五”期间出现较大波动。
重庆市中低能耗部门存在较大的技术进步空间，具备一定的节能减排潜力。技术改革的重点应放在产品生产和废弃物处理等关键性环节，通过技术手段提高能源利用效率，实现废弃物的无害化处理，减少CO2排放。
（4）本文将Tapio脱钩弹性系数应用于城市工业部门经济增长、能源消耗和CO2排放之间关系的研究，并尝试性地提出脱钩稳定性指标用于评价脱钩状态的波动情况。在案例分析中总结了重庆市工业部门能源消耗与碳排放的整体特征和变化趋势，为节能减排工作的实施提供一定依据和建议。脱钩稳定性指标的提出是对脱钩理论的补充和发展，但现有的指标仍需进一步的完善，例如划分不同的稳定等级并确定明确的临界值，引入更多指标以形成多维度的稳定性评价等。
（编辑：刘照胜）
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