城鎮(zhèn)居民生活能耗與碳排放動(dòng)態(tài)特征分析

1、城鎮(zhèn)居民生活能耗與碳排放動(dòng)態(tài)特征分析    摘要 居民家庭生活能源消費(fèi)與碳排放越來(lái)越不容忽視，開(kāi)展這方面研究對(duì)于促進(jìn)居民可持續(xù)消費(fèi)、尋找新的節(jié)能減排途徑都具有十分重要的意義。本文在考察量化1999-2007年中國(guó)城鎮(zhèn)居民生活直接、間接能源消費(fèi)及其碳排放連續(xù)變化的基礎(chǔ)上，探究了這段時(shí)期生活能耗與碳排放的動(dòng)態(tài)變化特征，并分析其潛在的影響因素。研究主要結(jié)論包括：1999-2007年，中國(guó)城鎮(zhèn)居民人均生活總能耗和碳排總量都呈現(xiàn)出逐年增加趨勢(shì)，其中間接能耗與碳排始終大于直接能耗與碳排，但二者的差異正在逐年縮??；對(duì)于人均直接能耗與碳排來(lái)說(shuō)，二者總量都呈逐年增加趨勢(shì)，

2、其中電力和煤炭是最主要的直接能源消費(fèi)品種，也是最主要的碳排來(lái)源；對(duì)于人均間接能耗與碳排來(lái)說(shuō)，雖然居民生活消費(fèi)開(kāi)支逐年遞增，但由于各類消費(fèi)項(xiàng)的單位產(chǎn)值能源強(qiáng)度在逐年下降，因此總的間接能耗與碳排并沒(méi)呈現(xiàn)出一定的遞增或遞減趨勢(shì)，而是出現(xiàn)波動(dòng)性變化。其中“食品”、“教育文化娛樂(lè)服務(wù)”和“居住”3項(xiàng)是居民生活間接能耗與碳排的主要來(lái)源；人均住宅建筑面積是居民生活碳排變化的主要影響因子。研究結(jié)論為引導(dǎo)可持續(xù)的家庭消費(fèi)模式和節(jié)能減排措施的制定提供管理啟示與科學(xué)依據(jù)。 關(guān)鍵詞 生活消費(fèi)；能耗；碳排放；節(jié)能減排；中國(guó) 能源問(wèn)題及全球變暖已成為世界各國(guó)關(guān)注的焦點(diǎn)。根據(jù)聯(lián)合國(guó)政府間氣候變化專門(mén)委員會(huì)(IPCC)第四次

3、評(píng)估報(bào)告，全球溫室氣體增加的主要來(lái)源是化石能源消費(fèi)，其所導(dǎo)致的CO2排放在全球碳排放中占主導(dǎo)地位1。長(zhǎng)期以來(lái)，應(yīng)對(duì)能源危及和氣候變暖的政策措施多集中于工業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域。很大程度上忽視了作為社會(huì)終端消費(fèi)單元、生產(chǎn)活動(dòng)原始驅(qū)動(dòng)力的家庭生活消費(fèi)。而近年來(lái)許多國(guó)家的研究都表明由家庭消費(fèi)帶來(lái)的能耗及溫室氣體排放比例越來(lái)越不容忽視。如Wang Yan等2研究指出，從1995-2004年，由中國(guó)家庭消費(fèi)引起的碳排占總碳排的比例由19%上升到30%；而英國(guó)2006年這一比例達(dá)到27%3；美國(guó)2008年這一比例達(dá)到38%4。美國(guó)密歇根州立大學(xué)研究人員近日也發(fā)布報(bào)告稱4,如果美國(guó)普通家庭能夠采取切實(shí)的節(jié)能行動(dòng),10年

4、后美國(guó)CO2排放量可望在目前基礎(chǔ)上減少7.4%。由此，家庭部門(mén)的節(jié)能減排潛力可見(jiàn)一斑。 在這樣的背景下，從全新的視角家庭生活消費(fèi)入手，開(kāi)展生活消費(fèi)對(duì)能源需求、溫室氣體排放、生態(tài)環(huán)境影響的研究逐漸成為學(xué)術(shù)界關(guān)注的熱點(diǎn)。如Spangenberg等5利用生態(tài)足跡的方法分析了家庭乃至個(gè)人生活消費(fèi)對(duì)生態(tài)環(huán)境的影響。Shorrock6考察了英國(guó)家庭碳排放在1990-2000年期間的變化情況以及變化驅(qū)動(dòng)因素，并確定了這些因素對(duì)碳排放變化的貢獻(xiàn)性質(zhì)及大小。YiMing WEi7等采用Consumer Lifestyle Approach (CLA)方法，對(duì)比分析了1999-2002年期間中國(guó)城鄉(xiāng)居民生活方式對(duì)

5、能源消費(fèi)及CO2排放的直接和間接影響。王妍、石敏俊8利用投入產(chǎn)出分析方法，測(cè)算了1995-2004年中國(guó)城鎮(zhèn)居民生活消費(fèi)誘發(fā)的完全能源消耗。楊莉等9利用生態(tài)足跡理論與方法,分析了1985-2003年哈爾濱市城鄉(xiāng)居民食物、生活用品、生活用能、住區(qū)、水資源和生活污染物等6項(xiàng)生活消費(fèi)的環(huán)境壓力。 縱觀這些研究，主要是針對(duì)家庭能耗結(jié)構(gòu)和碳排比重的現(xiàn)狀分析，對(duì)家庭能耗和碳排動(dòng)態(tài)變化特征缺乏深入理解。方法上大多基于生態(tài)足跡和碳足跡理論，研究對(duì)象多集中在家庭食品消費(fèi)上，其他家庭消費(fèi)活動(dòng)雖有涉及，但不如食品消費(fèi)研究深入；研究?jī)?nèi)容主要是分析居民消費(fèi)行為（或生活方式）與能源消耗、CO2排放、生態(tài)環(huán)境之間的關(guān)系，而

6、對(duì)于家庭能耗和碳排放的影響因素探究不足。 中國(guó)目前正值城市化快速發(fā)展的中期階段,居民消費(fèi)水平不斷提高,消費(fèi)結(jié)構(gòu)日益升級(jí),對(duì)能源消費(fèi)的直接和間接拉動(dòng)作用都在不斷增強(qiáng),由此引起的溫室氣體排放也越來(lái)越不容忽視。在這樣的背景下，本文在考察量化1999-2007年中國(guó)城鎮(zhèn)居民生活直接、間接能源消費(fèi)及其碳排放連續(xù)變化基礎(chǔ)上，探究了這段時(shí)期居民生活能耗與碳排放動(dòng)態(tài)特征，并進(jìn)一步分析了其潛在的影響因素。本文研究所涉及的家庭消費(fèi)活動(dòng)也不只局限在食品、用電用水等常規(guī)項(xiàng)目上，而是囊括了居民衣食住行的各個(gè)方面。特別在計(jì)算間接能耗和碳排放時(shí)，將居民消費(fèi)項(xiàng)目與對(duì)應(yīng)的產(chǎn)業(yè)部門(mén)聯(lián)系了起來(lái)，使居民生活消費(fèi)引起的資源消耗與環(huán)境排

7、放計(jì)算更加完整與科學(xué)。本文的研究結(jié)果可以為理解城市生態(tài)環(huán)境問(wèn)題的形成機(jī)制、促進(jìn)家庭可持續(xù)消費(fèi)以及制定節(jié)能減排措施提供一定的科學(xué)依據(jù)與管理啟示。 1 研究方法及數(shù)據(jù)來(lái)源 1.1 生活能源消費(fèi)與碳排放 居民生活中的能源消費(fèi)可以分為兩類，直接能源消費(fèi)和間接能源消費(fèi)。直接能源消費(fèi)是指居民對(duì)能源商品的直接購(gòu)買和消費(fèi)，如用于炊事、家電、取暖、洗浴等的電力和燃料消費(fèi)。間接能源消費(fèi)是指居民衣、食、住、行中的非能源商品及服務(wù)消費(fèi)所帶來(lái)的間接能源消耗，之所以稱為間接，是因?yàn)樵谶@些商品（服務(wù)）的生產(chǎn)、加工、供應(yīng)、處置全生命周期中，都會(huì)引起間接的能源消耗。 能源消耗必然會(huì)引起溫室氣體的排放，由此也可將居民生活消費(fèi)的碳

8、排放類似劃分為直接碳排和間接碳排，即是：直接用能產(chǎn)生的碳排稱為直接碳排放，間接能源消費(fèi)產(chǎn)生的碳排稱之為間接碳排放。 1.2 直接能耗與直接碳排放計(jì)算 本文的人均生活直接能源消費(fèi)量來(lái)自中國(guó)統(tǒng)計(jì)年鑒3，為了便于解析居民生活用能結(jié)構(gòu)，將各品種能源消費(fèi)量統(tǒng)一折算成標(biāo)煤消耗量（標(biāo)煤折算系數(shù)來(lái)自于中國(guó)統(tǒng)計(jì)年鑒3），再根據(jù)各年份標(biāo)煤的平均碳折算系數(shù)來(lái)計(jì)算居民直接用能產(chǎn)生的溫室氣體排放量。具體計(jì)算方法如（1）式： EGHG=FC×EF標(biāo)煤（1） 上式中，EGHG表示生活直接用能產(chǎn)生的溫室氣體排放總量；FC表示居民直接消費(fèi)的電力、煤炭、煤油、液化石油氣、天然氣、煤氣6類能源折標(biāo)煤后的總量，EF標(biāo)煤表示

9、各年份標(biāo)煤的平均碳折算系數(shù)，其值通過(guò)每年全國(guó)能源消費(fèi)產(chǎn)生的二氧化碳排放總量與標(biāo)煤消耗總量的比值得到（全國(guó)能源消費(fèi)數(shù)據(jù)來(lái)源于中國(guó)能源統(tǒng)計(jì)年鑒10，計(jì)算碳排放時(shí)所用的分品種能源碳排系數(shù)來(lái)自胡初枝等11的文獻(xiàn)資料），計(jì)算結(jié)果如表1所示。 1.3 間接能耗和間接碳排放計(jì)算 間接能耗是蘊(yùn)含在居民購(gòu)買的各種非能源商品（或服務(wù)）中的能源消耗。根據(jù)中國(guó)統(tǒng)計(jì)年鑒中“城鎮(zhèn)居民家庭平均每人全年消費(fèi)性支出”記錄，居民日常生活中的非能源消費(fèi)活動(dòng)可分為食品、衣著、居住、家庭設(shè)備用品及服務(wù)、醫(yī)療保健、交通通信、教育文化娛樂(lè)服務(wù)、雜項(xiàng)商品與服務(wù)8類，因此采用這8類消費(fèi)項(xiàng)產(chǎn)生的能耗與碳排來(lái)代表城鎮(zhèn)居民家庭生活消費(fèi)的間接能耗與碳

10、排。 在計(jì)算生活消費(fèi)的間接能耗和碳排時(shí)我們借鑒了YiMing WEI等7的研究方法：先分別計(jì)算8類消費(fèi)活動(dòng)的單位產(chǎn)值能源強(qiáng)度和碳排放強(qiáng)度，然后根據(jù)相應(yīng)的居民消費(fèi)支出數(shù)據(jù)計(jì)算出各類消費(fèi)活動(dòng)的間接能耗與碳排放。這里需要指出的是，居民日常消費(fèi)性支出有一部分是購(gòu)買的國(guó)外進(jìn)口產(chǎn)品，由于我國(guó)和其他貿(mào)易國(guó)能源結(jié)構(gòu)、技術(shù)水平等因素的差異，居民消費(fèi)的同類國(guó)內(nèi)生產(chǎn)產(chǎn)品（服務(wù)）與國(guó)外進(jìn)口產(chǎn)品（服務(wù)）其能源強(qiáng)度與碳排放強(qiáng)度是不同的。且已有文獻(xiàn)也指出二者相差較大12-14，因此理論上計(jì)算時(shí)應(yīng)該將二者加以區(qū)分。但是,我國(guó)的貿(mào)易國(guó)有近百個(gè),一一獲取居民各消費(fèi)項(xiàng)所涉及的進(jìn)出口數(shù)據(jù)本身就存在一定的困難。同時(shí)，不同國(guó)家進(jìn)口商品的

11、能源強(qiáng)度與碳排放強(qiáng)度需要用其原產(chǎn)國(guó)的生產(chǎn)技術(shù)水平來(lái)衡量，而搜集眾多貿(mào)易國(guó)生產(chǎn)技術(shù)水平數(shù)據(jù)更是短時(shí)間內(nèi)難以完成的工作。出于簡(jiǎn)化的目的,這里我們假設(shè)進(jìn)口產(chǎn)品（服務(wù)）和國(guó)內(nèi)同類產(chǎn)品（服務(wù)）具有同樣的能源強(qiáng)度和碳排放強(qiáng)度。2007年我國(guó)前五大進(jìn)口來(lái)源國(guó)分別是日本、歐盟、東盟、韓國(guó)和美國(guó)。而這些國(guó)家的能源效率都高于中國(guó)，因此，這樣處理將會(huì)對(duì)居民消費(fèi)產(chǎn)生的間接能耗與碳排造成一定程度上的高估，可以將其看做居民生活間接能耗與碳排的一個(gè)上限值，對(duì)于反映生活消費(fèi)引起的間接能耗與碳排分析也具有一定的指導(dǎo)意義。 在國(guó)家層面，能源強(qiáng)度指國(guó)內(nèi)一次能源使用總量或最終能源使用量與國(guó)內(nèi)生產(chǎn)總值（GDP）之比。本文在計(jì)算單位產(chǎn)值

12、能源強(qiáng)度時(shí)，由于中國(guó)能源統(tǒng)計(jì)年鑒中分行業(yè)的能耗和產(chǎn)值數(shù)據(jù)與上述8類消費(fèi)支出分類不一致，因此將居民的消費(fèi)活動(dòng)與生產(chǎn)部門(mén)相聯(lián)系，最終從46個(gè)產(chǎn)業(yè)部門(mén)中選定24個(gè)與上述消費(fèi)支出活動(dòng)相關(guān)的行業(yè)部門(mén)（如表2所示），以此來(lái)間接計(jì)算能源強(qiáng)度，計(jì)算公式如（2）所示。 Eii=nlEi,nnlGi,n（2） 式中：EIi代表第i類消費(fèi)項(xiàng)目對(duì)應(yīng)的能源強(qiáng)度，n代表與消費(fèi)項(xiàng)目對(duì)應(yīng)的產(chǎn)業(yè)部門(mén)總個(gè)數(shù)，Ei,n代表第i類消費(fèi)項(xiàng)目對(duì)應(yīng)的第n個(gè)產(chǎn)業(yè)部門(mén)的能源消耗量，Gi,n代表第i類消費(fèi)項(xiàng)目對(duì)應(yīng)的第n個(gè)產(chǎn)業(yè)部門(mén)的產(chǎn)值。其中相關(guān)行業(yè)的能源消耗數(shù)據(jù)來(lái)源于中國(guó)能源統(tǒng)計(jì)年鑒10；產(chǎn)值數(shù)據(jù)來(lái)源于中國(guó)統(tǒng)計(jì)年鑒3、中國(guó)工業(yè)經(jīng)濟(jì)統(tǒng)計(jì)年鑒15和

13、中國(guó)經(jīng)濟(jì)普查年鑒163），結(jié)果如表3所示。 對(duì)于居民生活能耗和碳排，人均GDP、人均可支配收入、城市人均住宅建筑面積都與二者呈顯著正相關(guān)；恩格爾系數(shù)與二者呈顯著負(fù)相關(guān)。 為進(jìn)一步識(shí)別主要的影響因子，采用逐步篩選法（Stepwise）進(jìn)行多元線性回歸分析。由于時(shí)間序列數(shù)據(jù)做回歸分析時(shí)，數(shù)據(jù)的平穩(wěn)性對(duì)于回歸結(jié)果具有很大影響，如果用明顯的非平穩(wěn)序列做回歸，可能會(huì)出現(xiàn)偽回歸的錯(cuò)誤結(jié)論。因此在進(jìn)行生活能耗（碳排）與人均GDP、人均可支配收入、恩格爾系數(shù)、城市人均住宅建筑面積4個(gè)因子的多元線性回歸分析之前，利用EViews軟件對(duì)6個(gè)時(shí)間序列數(shù)據(jù)分別取對(duì)數(shù)后作單位根（ADF）檢驗(yàn)，所得的各數(shù)據(jù)序列平穩(wěn)性檢驗(yàn)

14、結(jié)果如表4所示。 從表4可以看出，除人均能耗外，其他5個(gè)變量取對(duì)數(shù)后的時(shí)間序列數(shù)據(jù)在5%的顯著性水平下都是平穩(wěn)的。因此，可以直接對(duì)各序列數(shù)據(jù)取對(duì)數(shù)后進(jìn)行“人均碳排”與“人均GDP、人均可支配收入、恩格爾系數(shù)、城市人均住宅建筑面積”4個(gè)因子的多元線性回歸分析。而對(duì)于原始序列本身就不平穩(wěn)的“人均能耗”數(shù)據(jù)，對(duì)其一階差分后發(fā)現(xiàn)序列在5%的顯著性水平下是平穩(wěn)的，故其為一階單整序列。在這樣的情況下，需要對(duì)所有數(shù)據(jù)做一階差分處理后再進(jìn)行回歸分析。 最終回歸結(jié)果顯示，對(duì)于人均碳排，采用Stepwise法進(jìn)入方程的只有城市人均住宅建筑面積，說(shuō)明人均住宅建筑面積是影響居民生活碳排的主要因素，其結(jié)果見(jiàn)表5所示。

15、而對(duì)于人均能耗，采用Stepwise法，4個(gè)自變量因子（人均GDP、人均可支配收入、恩格爾系數(shù)、城市人均住宅建筑面積）沒(méi)有一個(gè)能入選回歸方程，這說(shuō)明人均生活能耗的影響因素另有其他，需要在今后的工作中做進(jìn)一步探究。 3 結(jié)論與討論 （1）1999-2007年，中國(guó)城鎮(zhèn)居民人均生活總能耗和總碳排都呈現(xiàn)出逐年增加趨勢(shì)，而且軌跡相似。這也從側(cè)面反映出隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展、生活水平的提高，居民家庭生活產(chǎn)生的能耗和碳排放越來(lái)越不容忽視的狀況。未來(lái)隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，生活水平和消費(fèi)水平的提高，居民生活的能耗與碳排可能會(huì)進(jìn)一步增長(zhǎng)。因此，有必要采取相應(yīng)的措施，注重家庭生活部門(mén)的節(jié)能減排。就能耗與碳排的直接部分和間接部分

16、對(duì)比來(lái)看，間接能耗與碳排始終大于直接能耗與碳排，但二者的差異正在逐年縮小。這可能是由于居民日常所需非能源商品（服務(wù)）供應(yīng)部門(mén)的能源利用效率提高的緣故。 （2）對(duì)于居民生活直接能耗和碳排來(lái)說(shuō)，1999-2007年，人均直接能耗和碳排總量呈現(xiàn)逐年增加的趨勢(shì)，其中電力和煤炭是最主要的直接能源消費(fèi)品種，也是最主要的碳排來(lái)源。就能源結(jié)構(gòu)來(lái)說(shuō)，優(yōu)質(zhì)能源（如電力和天然氣）的用量和份額在逐年增大，傳統(tǒng)能源（如煤炭和煤油）的用量和份額在逐年降低。這種用能結(jié)構(gòu)的優(yōu)質(zhì)化對(duì)于降低直接能耗和碳排具有重要的意義，但顯然目前這種優(yōu)勢(shì)還沒(méi)體現(xiàn)出來(lái)。未來(lái)如要有效控制居民生活直接能耗和碳排規(guī)模，需進(jìn)一步優(yōu)化生活能源利用結(jié)構(gòu)，加大

17、清潔能源和高效能源利用比重。 （3）對(duì)于居民生活間接能耗和碳排來(lái)說(shuō)，1999-2007年，雖然城鎮(zhèn)居民家庭人均消費(fèi)性支出總量在逐年增加，但由于各類消費(fèi)項(xiàng)的單位產(chǎn)值能源強(qiáng)度在逐年下降，所以居民的人均生活間接能耗與碳排總量并沒(méi)呈現(xiàn)出一定的遞增或遞減趨勢(shì)，而是出現(xiàn)波動(dòng)性變化。這也為居民生活間接能耗與碳排的減量控制提供了思路：即一方面應(yīng)從源頭提高消費(fèi)品或服務(wù)對(duì)應(yīng)產(chǎn)業(yè)部門(mén)的能源利用效率和技術(shù)水平，另一方面要引導(dǎo)消費(fèi)者合理消費(fèi)而不是過(guò)度消費(fèi)，讓可持續(xù)生活觀和消費(fèi)觀念深入人心。另外，分消費(fèi)項(xiàng)目來(lái)看，“食品”、“教育文化娛樂(lè)服務(wù)”和“居住”3項(xiàng)是居民生活間接能耗和碳排的主要來(lái)源，因此今后居民家庭生活節(jié)能減排空

18、間的尋找尤其要從這些項(xiàng)目入手。 （4）經(jīng)驗(yàn)證，人均GDP、人均可支配收入、恩格爾系數(shù)、城市人均住宅建筑面積4個(gè)因素都與居民生活能耗和碳排呈現(xiàn)顯著相關(guān)性，其中人均住宅建筑面積是影響居民生活碳排的最主要因素，人均住宅建筑面積的增長(zhǎng)從很大程度上解釋了近年來(lái)居民生活碳排不斷增長(zhǎng)的原因。而人均能耗的影響因素尚不明確，需要做進(jìn)一步探討。嚴(yán)格來(lái)說(shuō)，居民生活消費(fèi)是一個(gè)復(fù)雜的系統(tǒng)，其能耗和碳排既涉及到全社會(huì)能源的生產(chǎn)與消費(fèi)、又涉及到眾多產(chǎn)業(yè)部門(mén)的經(jīng)濟(jì)規(guī)模、生產(chǎn)技術(shù)、能源利用效率、能源利用結(jié)構(gòu)等諸多因素，而本文由于種種限制只粗略地探討了其中幾種因素，對(duì)居民生活能耗和碳排變化影響機(jī)制的深入探討將在下一步工作中展開(kāi)。

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