王輝

摘要：交通部門是CO2排放較多的部門，減排任務(wù)艱巨。投入產(chǎn)出法是計(jì)算全過(guò)程CO2排放的常用方法，本文在投入產(chǎn)出表和相應(yīng)的能源平衡表的基礎(chǔ)上，對(duì)重點(diǎn)關(guān)注的交通部門做了比較深入的分析。通過(guò)拆分交通部門的方式，把交通部門拆分為傳統(tǒng)、電力和燃?xì)饨煌ㄈ齻€(gè)部門，并設(shè)計(jì)了情景模擬未來(lái)能源交通的發(fā)展規(guī)劃。提出了提高新能源交通比例，改善電力結(jié)構(gòu)的合理建議。

關(guān)鍵詞：交通部門；新能源；CO2排放；投入產(chǎn)出

一、引言

隨著世界經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展，人們?cè)谙硎芙?jīng)濟(jì)發(fā)展成果的同時(shí)，也遇到了前所未有溫室氣體排放問題。溫室氣體的大量排放直接導(dǎo)致了全球氣候的變暖，進(jìn)而引發(fā)了一系列的生態(tài)災(zāi)難，其影響是空前巨大的。因此為了延緩氣候變暖，控制溫室氣體的排放勢(shì)在必行。目前，通過(guò)各國(guó)的努力已形成了《京都議定書》和《聯(lián)合國(guó)氣候變化框架公約》減排體系。

2007年中國(guó)的碳排放就已經(jīng)超過(guò)了美國(guó)成為了世界第一碳排放國(guó)家，排放總量占到了世界21%。交通領(lǐng)域一直是碳排放占比較高的行業(yè)，隨著交通行業(yè)的發(fā)展這一比例仍有進(jìn)一步提高的趨勢(shì)。交通部門碳排放增速略高于碳排放總量增速，建通部門碳排放占比略有上升。隨著技術(shù)的進(jìn)步各種新能源交通開始出現(xiàn)并不斷得到了應(yīng)用，那么相對(duì)與傳統(tǒng)的汽油、柴油等能源，電力和天然氣的CO2排放情況到底如何？基于此，本文主要對(duì)汽油、柴油、電力和天然氣的全過(guò)程CO2排放情況，制約能源減排效果的影響因素，未來(lái)交通部門結(jié)構(gòu)發(fā)轉(zhuǎn)變等問題進(jìn)行了研究，希望可以和各位讀者共同探討。

二、文獻(xiàn)綜述

投入產(chǎn)出分析方法最早由美籍俄裔經(jīng)濟(jì)學(xué)家瓦西里·列昂剔夫（WassilyW^ontief）提出。之后逐漸在計(jì)算國(guó)際貿(mào)易隱含碳中得到廣泛使用，這方面的研究文獻(xiàn)已經(jīng)相當(dāng)多。[1]

而在交通領(lǐng)域研究碳排放的方法也很豐富，主要有因素分解法、模型分析法、生命周期法和投入產(chǎn)出法。模型分析法適用于產(chǎn)品和行業(yè)尺度，生命周期適用于產(chǎn)品尺度，因素分解法和投入產(chǎn)出法適用于行業(yè)、國(guó)家宏觀尺度。而在研究交通全過(guò)程碳排放時(shí)全生命周期法、碳足跡法等自然科學(xué)方法最為常見。

通過(guò)總結(jié)文獻(xiàn)我們發(fā)現(xiàn)，研究的視角往往是某一特定的產(chǎn)品種類，而不是從行業(yè)和交通部門的角度來(lái)研究。產(chǎn)品的角度固然重要，但是從部門的角度來(lái)研究不同交通部門的全過(guò)程碳排放也是十分有必要的。此外研究方法則比較側(cè)重于自然科學(xué)測(cè)算，而使用投入產(chǎn)出法研究產(chǎn)業(yè)關(guān)聯(lián)和全過(guò)程碳排放的文獻(xiàn)較少。

本文不同之處在于，以往研究多是從自然科學(xué)的角度研究新能源汽車的全生命周期。而本文是從產(chǎn)業(yè)關(guān)聯(lián)的角度，基于投入產(chǎn)出模型計(jì)算的隱含的CO2排放。因此他不單單是自然科學(xué)對(duì)CO2的全過(guò)程排放進(jìn)行的簡(jiǎn)單計(jì)算，而是從產(chǎn)業(yè)間關(guān)聯(lián)和投入產(chǎn)出矩陣的經(jīng)濟(jì)含義角度來(lái)研究。本文研究意義在于從產(chǎn)業(yè)關(guān)聯(lián)的角度探究新能源和傳統(tǒng)能源在交通領(lǐng)域CO2排放的異同，并嘗試解釋制約新能源減排效果不明顯的主要原因。同時(shí)本文還繼續(xù)模擬能源結(jié)構(gòu)變動(dòng)對(duì)碳排放的影響。

三、投入產(chǎn)出模型設(shè)定和數(shù)據(jù)來(lái)源

（一）模型

在求完全碳排放時(shí)我們使用的是常用的投入產(chǎn)出法。具體的求解過(guò)程說(shuō)明如下：

第一步，首先需要求各部門CO2的排放總量。具體公式可表示為：

Ei=XiZi（1）

Ei表示第i部門排放的CO2總量，Xi為i部門消耗不同能源的系數(shù)矩陣，Zi為每種能源CO2排放系數(shù)矩陣。能源消費(fèi)情況和能源排放系數(shù)數(shù)據(jù)可由中國(guó)能源統(tǒng)計(jì)年鑒和IPCC得到。

第二步，計(jì)算各部門CO2的直接排放系數(shù)。

DI=Ei/QI（2）

QI表示i部門的總產(chǎn)出。

第三步，求完全排放系數(shù)是本模型的核心部分。

（C1，C2，……，C17）=（D1，D2，……，D17）（I-A）-1（3）

其中A為直接消耗系數(shù)矩陣，Ci表示i部門的CO2完全排放系數(shù)。

（二）數(shù)據(jù)

本文使用的數(shù)據(jù)主要是2007年中國(guó)投入產(chǎn)出表，2007-2012年中國(guó)能源平衡表，IPCC國(guó)家溫室氣體清單指南，以及國(guó)家統(tǒng)計(jì)年鑒。在交通工具燃燒系數(shù)的方面的數(shù)據(jù)參考了相關(guān)的文獻(xiàn)。由于受統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)發(fā)布延遲所限，2012年的投入產(chǎn)出表仍未公布，故只能使用最新的2007年全國(guó)投入產(chǎn)出表。

四、基于交通部門的碳排放

（一）交通部門的劃分

本部分主要是從投入產(chǎn)出表中交通部門的角度對(duì)碳排放進(jìn)行研究。需要指出的是，投入產(chǎn)出表中交通部門對(duì)應(yīng)的產(chǎn)品即交通服務(wù)，包括載客、載貨道路運(yùn)輸、城市公共交通和其他方式的運(yùn)輸。在這里為了簡(jiǎn)化計(jì)算過(guò)程同時(shí)又能反應(yīng)我們的研究重點(diǎn)，把交通部門按能源種類劃分為傳統(tǒng)交通、電力交通和燃?xì)饨煌ㄈ齻€(gè)部門。其中傳統(tǒng)交通包括使用油品、原煤的交通運(yùn)輸，燃?xì)饨煌ㄖ饕颂烊粴夂鸵夯蜌饨煌?。由于這種劃分并不能從投入產(chǎn)出表中直接得到，故第一步首先對(duì)交通運(yùn)輸部門進(jìn)行拆分。拆分的原則按第二部分的設(shè)定（5）進(jìn)行拆分。拆分后的部門情況如表1所示。

由表可以看出，傳統(tǒng)交通占有主導(dǎo)地位（90.2%），電力交通也有一席之地（8.3%），但燃?xì)饨煌ㄕ急群苄。?.5%）。從各部門的完全排放系數(shù)來(lái)看，傳統(tǒng)交通和電力交通差別不大（2.89和3.17），燃?xì)饨煌▌t明顯低于其他兩種交通方式（1.96）。由此可見在提供單位最終交通部門產(chǎn)品時(shí)，燃?xì)饨煌ㄊ荂O2排放最少的交通方式。從交通的直接碳排放來(lái)看，傳統(tǒng)交通碳排放總量為39204萬(wàn)噸占交通總排放的90%，燃?xì)饨煌?98萬(wàn)噸占總排放的10%，電力交通在此過(guò)程中未產(chǎn)生CO2故其值為0。

（二）情景設(shè)置

為了更進(jìn)一步的研究三個(gè)交通部門的未來(lái)發(fā)展及對(duì)CO2排放的影響我們?cè)O(shè)計(jì)了以下情景進(jìn)行模擬。

1）基準(zhǔn)情景1

為了便于比較研究我們?cè)O(shè)置了基準(zhǔn)情景作為對(duì)照?；鶞?zhǔn)情景即我們假設(shè)在2007年的基礎(chǔ)上經(jīng)濟(jì)每年總體上按一定的速度增長(zhǎng)，所有部門以相同的增速增長(zhǎng)，而內(nèi)部結(jié)構(gòu)和技術(shù)矩陣不發(fā)生大的變化。這里我們假設(shè)經(jīng)濟(jì)增速按照10%的速度增長(zhǎng)。因此基準(zhǔn)情景下CO2排放也會(huì)同比例增加，交通部門的結(jié)構(gòu)也不會(huì)變化。

2）情景2

該情景主要是對(duì)交通部門內(nèi)部結(jié)構(gòu)進(jìn)行調(diào)整，即降低傳統(tǒng)交通占比，提高燃?xì)饨煌ㄕ急?。具體做法是，在保持電力交通占比不變的情況下，將燃?xì)饨煌ǖ恼急忍岣叩脚c電力交通相同的水平。實(shí)際上就是保持電力交通目前的發(fā)展速度，加快燃?xì)饨煌òl(fā)展，適當(dāng)限制傳統(tǒng)交通發(fā)展，同時(shí)交通部門總體上又滿足經(jīng)濟(jì)發(fā)展總體需求的情景。

3）情景3

前文雖然說(shuō)明了降低火電比例可以降低電力單位動(dòng)能CO2系數(shù)，但是對(duì)于整個(gè)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)和交通部門來(lái)說(shuō)，降低火電比例，CO2減排的意義更為重大。情景3就研究了在火電比例下降1%的情景下，CO2總體減排情況和交通部門完全排放系數(shù)的變化。

（三）結(jié)果及分析

首先對(duì)于基準(zhǔn)情景1，通過(guò)投入產(chǎn)出模型我們計(jì)算得出，按照設(shè)定的發(fā)展速度10%，全國(guó)CO2排放總量也會(huì)以相同的速度增長(zhǎng)，增長(zhǎng)總量為62782.7萬(wàn)噸。交通部門增長(zhǎng)量為3960.3萬(wàn)噸，其中傳統(tǒng)交通CO2增加3920.4萬(wàn)噸，燃?xì)饨煌–O2增長(zhǎng)39.8萬(wàn)噸。由此可見交通部門CO2的增加主要來(lái)自于傳統(tǒng)交通部門CO2排放的增加。

對(duì)于情景2，在燃?xì)饨煌ㄕ急冗_(dá)到電力交通水平時(shí)，全國(guó)CO2增加總量為62516.1萬(wàn)噸，增速為9.79%。交通部門CO2增加量為2649.3萬(wàn)噸，比情景1少增加1310.9萬(wàn)噸，增速為6.69%。其中傳統(tǒng)交通CO2增加量675.85萬(wàn)噸，燃?xì)饨煌ㄔ黾恿繛?973.45萬(wàn)噸。交通部門CO2增加量的減少主要得益于交通部門內(nèi)部結(jié)構(gòu)的優(yōu)化，即用燃?xì)饨煌ㄌ娲鷤鹘y(tǒng)交通。不難看出情景2主要作用與交通部門，但對(duì)全國(guó)CO2排放的影響并不顯著。

情景3是火電比例降低1%，在該情景下，全國(guó)CO2增量為59193.53萬(wàn)噸，比情景1減少3589.2萬(wàn)噸，比情景2減少2278.2萬(wàn)噸，增速為9.43%。由于并沒有直接改變交通部門內(nèi)部結(jié)構(gòu)故對(duì)交通部門的直接排放并沒有影響。但是，對(duì)交通部門的完全排放系數(shù)有影響。傳統(tǒng)交通、電力交通和燃?xì)饨煌ǖ耐耆欧畔禂?shù)分別減少0.26%、0.85%和0.28%。

比較3個(gè)情景我們發(fā)現(xiàn)，情景2主要針對(duì)交通部門內(nèi)部的能源結(jié)構(gòu)調(diào)整，對(duì)交通部門CO2排放有較大影響，而對(duì)全國(guó)CO2減排效果不明顯。情景3降低火電比例則影響范圍更加廣泛，因此對(duì)全國(guó)CO2減排效用顯著，而由于電力交通并不直接排放CO2故對(duì)交通部門的CO2排放并沒有影響。但是通過(guò)火電比例的下降導(dǎo)致了交通部門最終產(chǎn)品的完全碳排放系數(shù)發(fā)生了變化都有不同程度的降低，即提供單位最終交通產(chǎn)品時(shí)產(chǎn)生的CO2減少了。

五、政策建議

本文借助于投入產(chǎn)出方法首先從能源角度入手，從交通部門的角度來(lái)說(shuō)，燃?xì)饨煌ú块T依然是目前碳排放最少的交通部門，而其在交通中的占比也是最低的。因此當(dāng)務(wù)之急是應(yīng)該提高燃?xì)饨煌ǖ谋戎兀辽賾?yīng)該把比重提高到電力交通的水平。但要注意的是，在大力發(fā)展燃?xì)饨煌ǖ耐瑫r(shí)我們也要注重電力交通的發(fā)展，因?yàn)殡娏煌ㄔ诮K端并不產(chǎn)生溫室氣體，而且電力交通隨著火電比例的下降應(yīng)用前景較好。所以，燃?xì)饨煌ǖ陌l(fā)展主要是對(duì)傳統(tǒng)交通的替代，即基本維持傳統(tǒng)交通現(xiàn)狀，而將新的投資用于發(fā)展燃?xì)饨煌ê碗娏煌??？傮w戰(zhàn)略就是，前端調(diào)整電力結(jié)構(gòu)，后端發(fā)展燃?xì)饨煌?，發(fā)展燃?xì)饨煌ㄊ菫殡娏Y(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型贏得時(shí)間。

燃?xì)饨煌ǖ陌l(fā)展顯著降低了交通部門的CO2排放，火電比例下降顯著降低了全國(guó)CO2排放，如果把這兩個(gè)手段配合使用將會(huì)起到更好的減排效果。

參考文獻(xiàn)：

[1]李小平.國(guó)際貿(mào)易中隱含CO2測(cè)算：基于垂直專業(yè)化分工的環(huán)境投入產(chǎn)出模型分析[J].財(cái)貿(mào)經(jīng)濟(jì)，2010，（5）：66-70.