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中国城市碳达峰路径及其驱动因素的结构分解

中国人口·资源与环境 2023年第9期33卷 38-44页

作者：张兵兵王捷闫志俊南京农业大学经济管理学院江苏南京210095 南京农业大学中国资源环境与发展研究院江苏南京210095 南京师范大学商学院江苏南京210046

碳达峰和碳中和是生态文明建设整体布局的重要一环,是实现中国绿色低碳高质量发展的重要举措。该研究首先基于校准的夜间灯光数据,运用从上至下估算方法对中国267个地级及以上城市的碳排放量进行反演模拟测算;然后,综合运用高斯回归、... 详细信息

碳达峰和碳中和是生态文明建设整体布局的重要一环,是实现中国绿色低碳高质量发展的重要举措。该研究首先基于校准的夜间灯光数据,运用从上至下估算方法对中国267个地级及以上城市的碳排放量进行反演模拟测算;然后,综合运用高斯回归、支持向量机、梯度提升等机器学习算法,科学预测各个城市的碳达峰路径;最后,运用拓展的广义迪氏指数方法对2000—2030年地级及以上城市碳排放演变的驱动因素进行分解,结果显示:①中国二氧化碳排放总量呈持续增长态势,各城市增速不同且差异较大,形成“发达城市高排量,欠发达城市低排量”的态势。②267个样本城市中,仅有苏州市、贵阳市等6个城市可以提前达峰或按期达峰,比重仅占2%;上海市、广州市、杭州市等252个城市将在2031—2034年达峰;北京市、珠海市等9个城市将长时期延期达峰。③运用拓展的广义迪氏指数进行结构分解后发现,能源消费规模、产出规模、固定资产投资规模等因素对各城市碳排放基本保持促增作用,而产出碳强度、投资碳强度等则基本保持促降作用。优化绿色低碳发展区域布局,推动低碳产业集群建设,兼顾城市“稳发展”与“促减排”是“双碳”目标有序推进的重要保障。

关键词：碳达峰节能减排低碳转型机器学习广义迪氏指数

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中国生猪产业碳排放经验解构与动态达峰路径选择

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农业经济问题 2023年第10期 101-115页

作者：梁耀文王明利中国农业科学院农业经济与发展研究所北京100081

生猪产业是中国畜牧业的碳排放“大户”,科学高效的减排路径直接决定着畜牧业碳减排目标的实现和高质量发展的有效推进。本文在运用生命周期法测算生猪产业碳排放的基础上,使用广义迪氏指数分解法分析其演变及影响因素,并基于蒙特卡洛... 详细信息

生猪产业是中国畜牧业的碳排放“大户”,科学高效的减排路径直接决定着畜牧业碳减排目标的实现和高质量发展的有效推进。本文在运用生命周期法测算生猪产业碳排放的基础上,使用广义迪氏指数分解法分析其演变及影响因素,并基于蒙特卡洛模拟对生猪产业碳排放的演化趋势进行了动态情景分析,进而探寻出生猪产业的碳达峰路径。研究发现:第一,2007—2021年中国生猪产业碳排放总量呈“快速上升—缓慢下降—急速下降后又上升”的波动型演变趋势;各养殖模式碳排放强度由大到小排序依次为散养、中规模、小规模和大规模;散养生猪的碳排放强度下降趋势最明显,而余者均缓慢波动下降。第二,观察期内生猪产业碳排放的各影响因素表现出不同的促增和促降效应,只有生产和消费统筹考虑才能真正反映生猪产业碳排放的变动趋势。第三,在基准情境下,生猪产业碳排放在2039年达到峰值;在节粮增效情境下,生猪产业碳排放的增速放缓,但在2030年前仍将继续增长;而在种养结合情景下,生猪产业碳排放能够在2027年提早达峰。提高生猪生产效率,采用种养结合发展模式,是生猪产业实现绿色低碳高质量发展最有前景的路径。

关键词：生猪产业碳达峰生命周期法广义迪氏指数蒙特卡洛模拟动态情景分析

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中国旅游业碳排放的因素分解与达峰预测

中国旅游业碳排放的因素分解与达峰预测

作者：韩苗苗东北财经大学

学位级别：硕士

全球气候变化不利影响日益显现,低碳发展已成为各国的共同诉求。2020年我国明确提出了“碳中和”和“碳达峰”目标,号召各行业梯次有序开展碳达峰行动。旅游业是公认的全球气候变暖的贡献者之一,关联产业多、能耗带动效应强,其减排效果... 详细信息

全球气候变化不利影响日益显现,低碳发展已成为各国的共同诉求。2020年我国明确提出了“碳中和”和“碳达峰”目标,号召各行业梯次有序开展碳达峰行动。旅游业是公认的全球气候变暖的贡献者之一,关联产业多、能耗带动效应强,其减排效果直接决定了中国总体碳减排目标能否顺利实现。因此,在“双碳”背景下开展旅游业碳排放测算研究十分必要且迫切,而探讨旅游业碳排放驱动因素、脱钩效应及其达峰时间,对促进旅游业低碳、高效发展和减排政策的制定与调整具有重要意义。鉴于此,本文在测算2000-2019年我国旅游业碳排放量的基础上,提出了利用广义迪氏指数分解模型（GDIM）分析影响我国旅游业碳排放的因素,并从逐年分析、阶段性分析和累积贡献分析三个方面研究旅游收入、能源消费、游客规模、投资规模、旅游收入碳强度、能源消费碳强度、人均旅游碳排放、投资碳强度、旅游消费水平以及能源强度对旅游业碳排放变化的驱动作用。其次,本文在清晰识别各影响因素对旅游业碳排放变化的基础上,构建Tapio脱钩指数模型和脱钩努力模型,明晰旅游业的脱钩过程、脱钩状态以及审查各因素对旅游业碳排放与经济增长脱钩的潜在努力。最后,使用蒙特卡洛模拟方法预测了2020-2035年旅游业二氧化碳排放量在基准情景、政策干预情景和技术突破情景下的不同演化趋势。本文研究结果表明:第一,旅游收入和投资规模的提高可以显著促进旅游业碳排放的增加,旅游收入碳强度和投资碳强度的提高可以显著抑制旅游业碳排放的攀升,而能源消费碳强度和人均旅游碳排放具有双重效应,能源强度和人均旅游消费水平在研究期内也以促降效应为主,但促降作用均不显著;第二,中国旅游业经济和碳排放间的脱钩状态在研究期内大多呈弱脱钩特征,投资碳强度对旅游业二氧化碳排放脱钩的贡献最大,促进旅游业实现碳脱钩,旅游收入碳强度与游客规模效应表现为弱脱钩努力状态,能源消费碳强度与人均旅游碳排放效应的脱钩努力呈波动状态,在不同时期存在着一定差异;第三,在基准情景下,中国的碳排放量保持缓慢上升。在政策干预情景下,我国碳排放量先是缓慢上升,到2030年后逐渐下降,前期下降速度高,后期下降速度较慢。与基准情景、政策情景相比,技术突破情景为碳减排做出了突出贡献,在2028年碳排放就达到峰值。基于上述研究内容及研究结论,本文从优化旅游业内部结构、提高能源效率、鼓励科学技术创新、提高投资低碳化程度、大力倡导低碳生活方式、引导游客绿色出行等方面提出政策建议。与已有研究相比,本文的主要研究贡献为:（1）在因素分解方法上,运用GDIM分析中国2000-2019年旅游业碳排放的驱动因素。GDIM模型分解结果不受恒等式的约束,消除了变量之间的依赖性,在对绝对因素的影响进行考察的基础上还能兼顾到潜在因素,因此能够提高旅游业碳排放影响因素的准确性;在研究因素的选取上,纳入现有文献中忽略掉的投资因素,以期为旅游业碳排放影响因素的研究提供一个新的视角;（2）在脱钩效应分析上,为了理解脱钩过程的内在机理,在因素分解的基础上,采用脱钩努力模型,将两者之间的脱钩关系分解为不同因素的努力效果,探究脱钩弹性变化的深层次原因,评估旅游业的碳减排措施效果;（3）在预测趋势分析上,使用蒙特卡洛模拟动态分析2020-2035年对中国旅游业碳排放量的潜在演化趋势。探索未来旅游业碳排放的变化,可以引导政府尽快制定相关减排政策,帮助旅游业向绿色低碳发展转型,并尽早调整以支持国家率先实现碳减排计划。

关键词：旅游业碳达峰广义迪氏指数情景分析蒙特卡洛模拟

北部沿海地区碳排放达峰路径预测及影响因素研究

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北部沿海地区碳排放达峰路径预测及影响因素研究

作者：鲁泽瑜哈尔滨工业大学

学位级别：硕士

作为全球碳排放量最大的国家,中国碳排放达峰的具体时间及峰值大小受到国际社会的广泛关注。我国幅员辽阔,各经济区发展水平不一,存在诸多方面的异质性和不均衡性,碳排放状况也迥然不同,北部沿海地区的人均碳排放量与碳排放强度在全国... 详细信息

作为全球碳排放量最大的国家,中国碳排放达峰的具体时间及峰值大小受到国际社会的广泛关注。我国幅员辽阔,各经济区发展水平不一,存在诸多方面的异质性和不均衡性,碳排放状况也迥然不同,北部沿海地区的人均碳排放量与碳排放强度在全国范围内都处于较高水平,碳排放量排名前三的省(区、市)独占其二。因此本文立足于我国现阶段应对气候变化、实现“双碳”目标的现实背景,为结合区域实际和发展战略因地制宜、统筹兼顾的开展整体减排降碳政策的制施,以八大综合经济区中的北部沿海地区为研究对象,探究其能源消费碳排放演变过程的趋势格局与减排降碳的潜在机理,以提出合理的政策建议及实施举措。本研究围绕北部沿海地区在2030年前能否如期完成碳达峰的目标、在哪一年碳达峰的可能性最高以及峰值的大小、最优达峰情景路径下各影响因素的具体贡献及差异程度三个问题,首先构建了北部沿海地区能源消费碳排放STIRPAT扩展预测模型,然后基于预测模型同时结合情景分析与蒙特卡洛模拟探寻了北部沿海地区的达峰区间和峰值大小、达峰区间的概率分布以及未来最优的达峰情景路径,最后运用广义迪氏指数分解法针对最可能的达峰时间与累积碳排放量选取的最优达峰情景路径,从阶段性及累积贡献两个视角对碳排放的影响因素开展分解研究。实证研究结果表明:(1)北部沿海地区能源消费碳排放达峰区间为2030-2037年,峰值大小范围介于2277.36-2349.64百万吨,2035年实现碳达峰的概率最高且超过35%,在现行政策下实现2030年前碳达峰目标的概率不足10%;(2)北部沿海地区生产总值、地区能源消费总量、地区人口数量对碳排放的变化具有较为显著的正向驱动效用,地区碳排放强度、地区能源结构、地区能源强度对碳排放的变化具有较为显著的负向驱动效用,其他因素对碳排放变化的影响效用较不显著;(3)地区碳排放强度的促降效用最强且超过其余负向驱动因素的总和,是当前及今后一段时期内实现碳达峰目标的决定性因素;(4)地区能源结构与能源强度的贡献远未达到力促碳减排的预期水平,是后续推动减排降碳工作的重要抓手。本研究有助于推动北部沿海地区建立减排降碳任务分解落实机制,进一步完善能源消费碳排放统计核算制度,为积极构建双碳“1+N”政策体系提供数据支持与理论依据;同时既可为北部沿海地区的减排降碳方案的整体制施提供理论支撑,亦可为其他经济区乃至全国未来“双碳”工作深入推进提供政策启示。

关键词：碳排放达峰路径 STIRPAT模型蒙特卡洛模拟广义迪氏指数

五大交通运输方式碳排放的经验分解与达峰预测——以东北三省为例

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五大交通运输方式碳排放的经验分解与达峰预测——以东北三省为例

作者：韩舒婉东北财经大学

学位级别：硕士

人类社会在日常经济活动中产生大量温室气体,自2007年以来,中国就成为世界上最大的碳排放国家,目前中国碳排放量占全球碳排放总量的30%,超过排名第二、三位的美国和欧盟碳排放量的总和(25%)。为积极承担节能减排的国际责任,中国政府制... 详细信息

人类社会在日常经济活动中产生大量温室气体,自2007年以来,中国就成为世界上最大的碳排放国家,目前中国碳排放量占全球碳排放总量的30%,超过排名第二、三位的美国和欧盟碳排放量的总和(25%)。为积极承担节能减排的国际责任,中国政府制定了一系列的减排政策。2014年11月12日,中国在《中美气候变化联合声明》中承诺2030年左右CO2排放量达到峰值且将努力早日达峰,非化石能源占一次能源消费比重提高到20%左右。交通业是国民经济发展和居民生活必需的基础产业之一,也是碳排放的主要来源之一。高能耗、高污染一直都是交通运输业的问题,有效控制交通运输业碳排放量,对于实现中国的碳排放达峰目标具有重要意义。本文以中国东北三省为研究区域,对公路、铁路、航空、水路和管道五种不同交通运输方式的碳排放进行了细分研究。首先,使用广义迪氏指数(generalized Divisia index method,GDIM)模型分别考察了 2005—2016 年 5 种交通运输方式碳排放的影响因素,在此基础上使用蒙特卡洛模拟对2017—2030年的五大交通运输方式碳排放的年平均变化率进行动态情景分析。结果显示:投资规模是影响铁路运输、公路运输、航空运输及管道运输碳排放量的首要因素,运输规模是影响水路运输的碳排放量的首要因素;在同一时间段内,各影响因素对不同类型运输方式碳排放的作用并非完全相同;不同时间段内,同一影响因素对碳排放的促增效应与促降效应也不同;除基准情景外,2017-2030年5种运输方式的碳排放量都是逐渐下降的;技术突破情景下,5种运输方式碳排放量预期下降幅度最大,且每种运输方式的达峰时间均不同程度的提前。研发使用清洁能源的运输设备、提高其使用性能并进行大力推广等应当作为未来交通业节能减排的主要发展路径。与已有研究相比,本文的贡献主要有:(1)在研究对象上,细化交通运输方式的分类,将管道运输纳入研究范围,更加准确地描述了交通业的碳排放量的分布情况,为交通业整体碳排放达峰做出更为准确的参考,便于“对症下药”。(2)在研究方法上,首次使用GDIM模型对交通业碳排放进行因素分解,并使用蒙特卡洛模拟对交通业碳排放的未来趋势进行预测。GDIM模型可以考察多个绝对量的影响,分解结果不受恒等式约束,计算简便,结果准确。(3)在变量选择和数据选取上,引入了投资规模、投资效率与投资强度三个投资相关因素,估算了私家车消费的能源总量,弥补了已有研究中仅针对公路运输中运营车辆碳排放量的统计而忽略对私家车碳排放量的统计的不足。

关键词：交通业碳排放广义迪氏指数情景预测蒙特卡洛

2030年中国碳排放达峰区域性预测与影响因素分析

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2030年中国碳排放达峰区域性预测与影响因素分析

作者：刘彦迪山东大学

学位级别：硕士

中国已经连续13年成为世界上的最大碳排放国,2018年我国的二氧化碳排放已经超过100亿吨,占世界碳排放总量25%以上,排放总量大比例超过世界第二大碳排放国,显然中国未来的二氧化碳的发展趋势对于全球温室效应能否被有效控制将发挥着举足... 详细信息

中国已经连续13年成为世界上的最大碳排放国,2018年我国的二氧化碳排放已经超过100亿吨,占世界碳排放总量25%以上,排放总量大比例超过世界第二大碳排放国,显然中国未来的二氧化碳的发展趋势对于全球温室效应能否被有效控制将发挥着举足轻重的作用和关键影响。由于中国近年来一直在实施“四大板块”的区域发展战略,因此我们对中国未来碳排放发展和影响因素的研究将立足这四大区域。在本文中,我们首先分析了中国四大区域的经济、人口、城镇化和二氧化碳排放历史的发展趋势,发现四大区域间经济发展水平和二氧化碳排放治理水平有较大差异,在相同时间段中,东部地区拥有最为集约且高效的经济发展方式。为了更好地识别我国区域间和在国际上的二氧化碳排放与经济发展水平的相对位置,我们将环境库兹涅茨曲线做了国内区域间及国际不同经济体间的对比,发现虽然各区域和各经济体的环境库兹涅茨曲线并不重合,但中国四大区域的人均碳排放量都伴随着经济的发展趋于平稳。通过对重点减排省市的分析,我们发现河北、山东、山西、辽宁、内蒙古和新疆是帮助四大区域完成减排任务的关键地区。为了更全面地刻画中国未来二氧化碳排放的发展路径,我们基于IPAT模型设计48个碳排放发展情景,使用Centralized-DEA方法来评估这48个情景的二氧化碳排放路径的分配效率,通过对达峰情景的分配效率和潜在产出能力的比较和可实现性分析,我们发现当中国维持较高的经济增长时（A1情景）,能源强度保持在2005-2015的年均下降率（约4%）75%的水平时（B2情景）,能源结构以基准情景的预测为发向发展时（C2情景）是48个情景中最优的二氧化碳排放达峰情景。届时,2030年中国二氧化碳排放将达到105.7亿吨。我们还发现在最优达峰情景下,中国2030年的碳强度相比2005年的碳排放强度将减少72.7%,因此官方承诺的碳强度减排目标（60%-65%）似乎设置较低。由于中国不同区域在节能减排潜力上的巨大差异,碳强度在未来几年不会轻易趋同,二氧化碳排放相关指标的收敛程度排序为:二氧化碳＞人均二氧化碳＞碳强度。为了更好的对中国四大区域二氧化碳排放的影响因素进行分析,我们采用广义迪氏指数对四大区域二氧化碳的影响因素的贡献进行分析,发现在历史趋势下各区域的经济规模、单位产值低碳度、能源消耗、人均碳排放均对二氧化碳的排放变动有较大的贡献,而在所预测最优情景的未来路径下,仅有经济规模、单位产值低碳度对二氧化碳的排放变动有较大的贡献。

关键词：二氧化碳达峰情景分析 DEA 四大区域广义迪氏指数

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长三角地区碳排放驱动因素及达峰路径研究

长三角地区碳排放驱动因素及达峰路径研究

作者：范若乔安徽财经大学

学位级别：硕士

气候变化问题是人类社会21世纪共同面临的难题,中国是全球最大的碳排放国,面临严峻的气候治理压力。作为负责任的大国,中国政府承诺2030年前实现碳达峰,努力争取2060年前实现碳中和,并将其作为环境约束纳入整个国民经济规划。长三角是... 详细信息

气候变化问题是人类社会21世纪共同面临的难题,中国是全球最大的碳排放国,面临严峻的气候治理压力。作为负责任的大国,中国政府承诺2030年前实现碳达峰,努力争取2060年前实现碳中和,并将其作为环境约束纳入整个国民经济规划。长三角是我国经济的重要组成部分,也是碳排放的重要来源之一,研究长三角碳排放时空分布特征,明晰碳排放的关键驱动因素,并据此探究该地区碳达峰条件,不仅有助于长三角区域低碳经济转型,对全国碳减排也具有十分重要的促进意义。本研究首先利用IPCC方法编制2000—2020年长三角区的碳排放清单,随后从产出规模、能耗规模、投资规模、人口规模等视角出发,并考虑产出碳强度、能源碳强度、投资碳强度、人均碳强度、投资效率、能源强度等因素,借助广义迪氏指数分解模型,对长三角碳排放的驱动因素展开研究,最后采用蒙特卡罗模拟和情景分析方法,综合各地区十四五规划和2035发展愿景,构建基准情景、低碳发展情景和强化减排情景,探究不同情景下长三角地区的达峰路径。研究表明:(1)2000-2020年长三角地区的碳排放量持续增加,年均增长5.41%,减碳压力较为突出;(2)驱动因素表明,产出规模、投资规模、人口规模和能源消费规模是促进长三角地区碳排放量增加的重要因素,而产出碳强度和投资效率是促进碳减排的主要因素;(3)不同情景下,长三角三省一市的碳排放演化路径存在显著差异,在基准情景和低碳发展情景下,三省一市难以在2030年前实现碳达峰,而在强化减排情景下长三角地区有望在2025年实现达峰目标。本研究一方面拓展了长三角区三省一市碳排放影响因素分解研究模型,为后续研究提供模型支撑,另一方面也丰富了长三角地区碳排放驱动因素研究,从而明确长三角区碳排放的关键影响因素。此外,对长三角区碳达峰预测模型进行了拓展,可为之后的研究提供新的思路。本文认为,长三角地区应加强低碳技术创新,努力提升能源利用效率,并加快推进能源结构调整和可再生能源占比。

关键词：长三角碳达峰广义迪氏指数情景分析蒙特卡洛模拟

节能减排和经济增长导向下北京产业结构优化研究

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区域金融研究 2019年第1期 86-91页

作者：闫庆友焦彦华华北电力大学北京102206

产业结构优化是区域经济协调发展的基础,有利于区域资源的高效流动和经济发展质量效益的提升。本文基于节能减排经济可持续增长目标导向构建经济—能源—环境三重约束下的线性规划模型,运用投入产出方法与广义迪氏指数分解法,结合投影... 详细信息

产业结构优化是区域经济协调发展的基础,有利于区域资源的高效流动和经济发展质量效益的提升。本文基于节能减排经济可持续增长目标导向构建经济—能源—环境三重约束下的线性规划模型,运用投入产出方法与广义迪氏指数分解法,结合投影梯度和因子分析定量求解满足节能减排经济可持续发展目标的最佳结构变化。研究发现:北京市在目标导向下产业结构优化权重为GDP(0.1471)、能源消费(0.4245)、二氧化碳排放(0.4284),表明北京地区节能减排目标相对经济增长更为严格,目标要求更高。从各个行业来看,北京应走高精尖产业发展之路,把发展现代服务业放在首位,大力发展高新技术产业等。研究有效疏解北京的非首都功能,构建产业转移对接方案,为京津冀有序进行产业转移提供建议。

关键词：投入产出广义迪氏指数线性规划产业结构优化

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绍兴市工业碳排放峰值预测及减排策略

合作经济与科技 2023年第23期 4-7页

作者：李小亮李朝柱浙江农林大学暨阳学院浙江诸暨

基于2003~2020年时间序列数据,利用GDIM因素分解法、修正STIRPAT模型下的岭估计以及蒙特卡洛模拟技术,对绍兴工业碳排放进行驱动因素经验分解、演变情景预测与达峰路径模拟。结果表明:(1)在GDIM分解后的各种因素中,工业增加值、能源消... 详细信息

基于2003~2020年时间序列数据,利用GDIM因素分解法、修正STIRPAT模型下的岭估计以及蒙特卡洛模拟技术,对绍兴工业碳排放进行驱动因素经验分解、演变情景预测与达峰路径模拟。结果表明:(1)在GDIM分解后的各种因素中,工业增加值、能源消费碳强度和能源消费规模对碳排放一直保持促增效应,而工业产出碳强度、能源强度和煤炭消耗效率为促降效应,技术进步以提高能源利用效率是促进碳减排的关键因素;(2)基于岭回归方法估计碳排放预测模型,发现人均GDP与CO_(2)排放量存在倒U型关系,当人均GDP为137,132.1元时可达倒U型曲线的最高点,能源消耗总量和能源消耗效率分别对碳排放量增长具有明显促进和抑制作用;(3)蒙特卡洛模拟下,基本情景和绿色生态情景可以在2030年前达峰,但只有技术升级情景才是达峰的最优路径,碳减排效果最明显。

关键词：工业碳排放广义迪氏指数动态情景分析达峰路径