楚英豪，李 京，王 鵬，李 杉，屈加豹，方寧杰

(1.四川大學(xué)建筑與環(huán)境學(xué)院，四川成都 610065；2.四川川大生態(tài)環(huán)境技術(shù)有限公司，四川成都 610065)

在全球氣候變暖的背景下，中國當(dāng)前面臨著實現(xiàn)碳達峰、碳中和及環(huán)境根本好轉(zhuǎn)的壓力[1]。重慶是國家首批“低碳試點城市”，有責(zé)任率先實現(xiàn)碳達峰目標(biāo)。然而重慶作為老工業(yè)基地，高耗能、高排放行業(yè)占比高，高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)薄弱，實現(xiàn)碳達峰壓力較大。此外，重慶市空氣質(zhì)量提高從量變到質(zhì)變的拐點尚未到來、效果尚不穩(wěn)定，大氣環(huán)境保護仍然任重道遠[2]。CO2和大多數(shù)空氣污染物均來自化石燃料燃燒[3]，但兩者的排放過程復(fù)雜，涉及要素眾多。為此，有必要明確影響重慶市CO2和污染物排放的關(guān)鍵因素，為重慶市實現(xiàn)減污降碳協(xié)同控制提供科學(xué)參考。

20世紀(jì)中后期，隨著能源危機的爆發(fā)以及氣候變化的加劇，為了對能源消費和CO2排放的變化機制進行更深層次的探索，相關(guān)研究逐漸擴展到因素分解領(lǐng)域。其中，對數(shù)均值除法指數(shù)模型（LMDI）因其使用簡單和易于解釋、無殘差分解、適用性強等優(yōu)點，被廣泛應(yīng)用于能源消費、環(huán)境排放等領(lǐng)域的研究[4–5]。

氣候變化與空氣污染緊密相聯(lián)，但以往的研究較少將減緩氣候變化和大氣質(zhì)量提高兩個問題同時考慮。在減緩氣候變化的研究中，有學(xué)者利用LMDI分析CO2排放驅(qū)動因素。在國家層面，M outinho[6]、Cansino[7]、Roinioti[8]、Chong[9]和A lajm i[10]等探討了西班牙、希臘、馬來西亞與沙特阿拉伯溫室氣體排放的主要驅(qū)動因素，Xu[11]、W ang[12]、Yang[13]、W ang和Yan[14]等對中國碳排放的驅(qū)動因素進行了分析。在省級層面，Cai[15]、Guo[16]、Gu[17]和Liu[18]等分別對影響澳門、新疆、上海和4個直轄市CO2增長的因素進行評估，Jeong[19]、Rajabi[20]和Pita[21]等分別探究了韓國制造業(yè)、伊朗電力行業(yè)和泰國交通運輸業(yè)CO2排放增加的驅(qū)動因素，Wen[22]、Lin[23]、Dai[24]、Xu[25]和Tian[26]等分別探究了中國工業(yè)、化工、物流、水泥和鋼鐵行業(yè)CO2排放的關(guān)鍵驅(qū)動因素。也有學(xué)者基于LMDI模型對提高大氣質(zhì)量進行研究。Chang等[27]比較了日本和中國不同發(fā)展階段大氣污染物排放驅(qū)動因素的差異；Yang等[28]研究了能源消耗、能源結(jié)構(gòu)和治理技術(shù)對中國空氣污染物排放的影響；He等[29]通過對中國各省份的SO2排放進行分解分析，發(fā)現(xiàn)結(jié)構(gòu)因素是SO2排放增加的首要因素；Wang等[30]分析了中國江蘇省空氣污染物排放的驅(qū)動因素；Fujii等[31]分析了煤炭污染強度、末端治理、能源結(jié)構(gòu)、生產(chǎn)效率和生產(chǎn)規(guī)模對1998—2009年中國工業(yè)部門的大氣污染物排放的影響。

近十年來，關(guān)于減污降碳協(xié)同效應(yīng)的研究逐漸增多，但大多數(shù)研究以國家作為研究對象[32–36]，或針對北京、京津冀等發(fā)達省市區(qū)域[37–38]。中國幅員遼闊，不同地區(qū)的資源分布和經(jīng)濟發(fā)展存在差異，因此有必要豐富省市級研究，以便結(jié)合當(dāng)?shù)貙嶋H提出針對性政策。

鑒于此，本文在對重慶市能源生產(chǎn)消費、CO2和大氣污染物排放現(xiàn)狀分析的基礎(chǔ)上，構(gòu)建了基于重慶的LMDI–CO2和LMDI–AP模型，分別量化了影響CO2和工業(yè)SO2排放的因素，進而探究重慶市CO2與大氣污染物的協(xié)同減排機制，并對重慶市未來的協(xié)同減排政策提出建議。

1 研究方法和數(shù)據(jù)來源

1.1 數(shù)據(jù)來源

以重慶市為研究對象，研究包括能源數(shù)據(jù)、經(jīng)濟數(shù)據(jù)、規(guī)模數(shù)據(jù)等。能源數(shù)據(jù)來源于2011—2020年的《中國能源統(tǒng)計年鑒》的重慶能源平衡表，其中，根據(jù)《重慶統(tǒng)計年鑒》校正了因第三次全國經(jīng)濟普查、第四次全國經(jīng)濟普查造成的數(shù)據(jù)誤差。大氣污染物（SO2、NOx和TSP）排放數(shù)據(jù)來自2011—2020年的《中國環(huán)境統(tǒng)計年鑒》和《重慶統(tǒng)計年鑒》。經(jīng)濟數(shù)據(jù)（包括地區(qū)生產(chǎn)總值、各部門增加值、工業(yè)各行業(yè)產(chǎn)值和居民可支配收入）和規(guī)模數(shù)據(jù)（包括人口規(guī)模、客運周轉(zhuǎn)量和貨運周轉(zhuǎn)量）來源于《重慶統(tǒng)計年鑒》，其中，人口數(shù)據(jù)使用常住人口數(shù)據(jù)，生產(chǎn)總值數(shù)據(jù)以2011年為基數(shù)（2011年基數(shù)為100）。

各種能源的折標(biāo)煤系數(shù)取自《中國能源統(tǒng)計年鑒》和《綜合能耗量計算通則》GB/T 2589—2020，各種能源的CO2排放系數(shù)來自《省級溫室氣體清單編制指南（試行）》。電力系統(tǒng)CO2排放系數(shù)取自《2019年度減排項目中國區(qū)域電網(wǎng)基準(zhǔn)線排放因子》華中區(qū)域電網(wǎng)的排放系數(shù)0.858 7 kg/kW·h。此外，由于能源統(tǒng)計年鑒中共包含30余種終端能源消費，為了方便研究，將其簡化合并為6種，分別為煤炭、焦炭、油品、天然氣、熱力和電力。

1.2 研究方法

1.2.1碳排放核算

CO2排放核算依據(jù)《2006年IPCC國家溫室氣體清單指南》[39]中建議的方法，具體如下：

式中，C為能源消耗產(chǎn)生的CO2排放量，Ei為能源i的消耗量，XEF,i為能源i的CO2排放系數(shù)。

1.2.2因素分解模型

對文獻[38,40–42]總結(jié)發(fā)現(xiàn)，經(jīng)濟發(fā)展、人口規(guī)模、能源強度、能源結(jié)構(gòu)、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)及居民生活水平等是影響CO2和大氣污染物排放的主要因素。目前，中國仍堅持以經(jīng)濟建設(shè)為中心、發(fā)展為第一要務(wù)，若以目前的能源消費結(jié)構(gòu)與強度盲目發(fā)展，勢必會給環(huán)境改善和氣候穩(wěn)定帶來壓力，因此要尋求一條高質(zhì)量發(fā)展道路。另外，不同產(chǎn)業(yè)對能源的需求有所差異，產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整必將引起能源消費和能源結(jié)構(gòu)的變化，從而影響能源消費和污染排放。同時，中國城鎮(zhèn)化進程的加快，人們生活質(zhì)量的不斷提升，也將對中國的能源消耗、環(huán)境污染等造成一定的影響。

因此，本文將在碳排放分解中引入排放系數(shù)、能源結(jié)構(gòu)、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)、能源強度、人均GDP、居民能源消費強度、人均可支配收入以及人口規(guī)模8個因素。在大氣污染物排放分解中引入大氣污染物排放系數(shù)、大氣污染物產(chǎn)生系數(shù)、工業(yè)部門能源結(jié)構(gòu)、工業(yè)部門能源強度、工業(yè)部門行業(yè)結(jié)構(gòu)以及工業(yè)產(chǎn)值規(guī)模6個因素。

1）LMDI–CO2

CO2排放的因素分解模型（LMDI–CO2）如下：

定義：

Wij(t?)可表示為：

對式（3）兩邊取時間的導(dǎo)數(shù)，代入式（4），并對其進行0到T時刻的積分，根據(jù)定積分中值定理，引入對數(shù)平均函數(shù)，得到：

可以簡化為：

式中：i=1、2、3、4、5、6分別對應(yīng)農(nóng)業(yè)、工業(yè)、建筑業(yè)、服務(wù)業(yè)、交通業(yè)和居民生活；j為燃料類型，j=1、2、3、4分別對應(yīng)煤品（煤炭、焦炭）、油品、天然氣和電力。表1列出了式（2）～（7）中變量的含義。

表1 式（2）～（7）中各變量及其含義Tab.1 Meanings of the variables in Eqs.(2)～(7)

2）LMDI–AP

由于工業(yè)大氣污染物排放量遠大于其他排放，建立LMDI–AP對重慶市工業(yè)SO2排放進行分解分析，表示如下：

式中，G為SO2的工業(yè)排放總量，Gi和Di分別為行業(yè)i所排放、產(chǎn)生的大氣污染物總量，M為工業(yè)總產(chǎn)值，Mi為行業(yè)i的產(chǎn)值，Ni為行業(yè)i的能源消耗總量，Zi為行業(yè)i的化石能源（煤品、油品和天然氣）消耗量。

為了便于公式推導(dǎo)和表示清晰，引入了中間量Ai、Bi、Hi、Ji和Ki，其中，Ai為工業(yè)行業(yè)i的大氣污染物排放系數(shù)，Ai=Gi/Di；Bi為工業(yè)行業(yè)i的大氣污染物產(chǎn)生系數(shù)，Bi=Di/Zi；Hi為工業(yè)行業(yè)i的能源結(jié)構(gòu)，Hi=Zi/Ni；Ji為工業(yè)行業(yè)i的能源強度，Ji=Ni/M i；Ki為工業(yè)行業(yè)結(jié)構(gòu)，Ki=M i/M。

將空氣污染物排放量分解為上述6個因素后，應(yīng)用LMDI加法形式分解式（8），得到式（9）：

式中，ΔGt為研究期間污染物排放的變化量，G0和GT分別為研究時段的起始年和終止年的污染物排放量，ΔA、ΔB、ΔH、ΔJ、ΔK和ΔM可以通過以下公式計算：

式（10）～（15）中，Wij的值根據(jù)對數(shù)平均函數(shù)由式（16）計算得到：

式（10）～（15）中各變量的含義見表2。

表2 式（10）～（15）中各變量的含義Tab.2 Meanings of the variables in Eqs.(9)～(15)

2 結(jié)果與討論

2.1 能源消費生產(chǎn)現(xiàn)狀

2015—2020年，重慶市能源生產(chǎn)構(gòu)成由原煤為主，占一次能源生產(chǎn)總量的90.5%，逐步發(fā)展為原煤、天然氣、電力及其他能源齊頭并進，分別占一次能源生產(chǎn)總量的31.6%、43.7%和24.7%，能源生產(chǎn)結(jié)構(gòu)朝著低碳化和清潔的方向發(fā)展[43]。

圖1為重慶市終端能源消費總量及強度。由圖1可見，2020年，重慶市終端能源消費總量為6 050.25×104t（標(biāo)準(zhǔn)煤），年均增速為3.68%；而終端能源消費強度總體呈下降趨勢，年均減速為5.14%。圖2為2011—2020年重慶市各部門終端能源消費量占比。由圖2可見，研究期間，工業(yè)能耗占比即使在逐年下降，但其終端能耗量始終處于絕對主導(dǎo)地位。

圖1 重慶市終端能源消費總量及強度Fig.1 Terminal energy consumption and intensity in Chongqing

圖2 重慶市各部門終端能源消費量占比Fig.2 Terminal energy consumption ratio by sector in Chongqing

圖3為重慶市終端能源消費結(jié)構(gòu)。由圖3可見：重慶市能源消費長期以化石能源為主，終端能源消費中煤品消費占比呈持續(xù)下降的態(tài)勢；油品消費主要是交通運輸部門，隨著人民生活水平的提高，物流運輸需求增加，油品消費占比上升；隨著國家節(jié)能政策的實施，城市化水平不斷提高，天然氣、電力與熱力消費占比呈上升趨勢。2020年，重慶市終端能源消費中煤品占比29.75%、油品占比22.67%、天然氣占比21.49%、電力和熱力共占比26.09%，由此，目前重慶市對高碳能源的依賴程度較高。

圖3 重慶市終端能源消費結(jié)構(gòu)Fig.3 Terminal energy consumption structure in Chongqing

2.2 CO2排放驅(qū)動因素分析

圖4為重慶市終端能源消費產(chǎn)生的CO2排放量及強度。由圖4可見：CO2排放整體呈上升趨勢，由2011年的11 076.63×104t增長到2020年的14 367.49×104t，增長了29.71%；重慶市碳排放強度明顯下降，從2011年的1.09 t/萬元下降到2020年的0.64 t/萬元。由此，重慶市經(jīng)濟發(fā)展模式由粗放型發(fā)展逐漸向低碳集約型發(fā)展轉(zhuǎn)變，碳排放的經(jīng)濟效益逐步增強。

圖4 重慶市CO2排放總量及強度Fig.4 Total CO2 emissions and intensity in Chongqing

2011—2020年重慶市CO2排放因素分解結(jié)果見表3。表3中，將各因素貢獻值與CO2排放總變化量的絕對值之比計算各因素的絕對貢獻度，貢獻值（度）為正，表示促進CO2排放；反之亦然。

圖5為各因素對CO2排放貢獻值。由圖5可見：2011—2020年，重慶市終端能耗CO2排放量整體呈上升趨勢，能源強度的變化方向、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的調(diào)整以及居民生活能源強度的轉(zhuǎn)變均為CO2減排做出貢獻，其中，能源強度效應(yīng)貢獻最大，貢獻值為–69.27×106t，貢獻度為–210.51%；而經(jīng)濟社會的發(fā)展、居民生活水平的提高和能源結(jié)構(gòu)的調(diào)整為CO2排放的增加做出貢獻，其中，經(jīng)濟規(guī)模效應(yīng)貢獻最大，貢獻值為80.82×106t，貢獻度達245.59%；居民能源消費強度的變化前期不利于CO2減排，2015年后居民能源消費強度的變化開始促進CO2減排。逐年來看，產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)與能源結(jié)構(gòu)的調(diào)整對CO2減排的效果不穩(wěn)定，且無明顯規(guī)律，兩者的減排潛力未能完全發(fā)揮。

表3 重慶市CO2排放驅(qū)動因素及其貢獻（2011—2020年）Tab.3 Driving factors of CO2 emissions in Chongqing(2011—2020)

圖5 2011—2020年各因素對CO2排放貢獻值Fig.5 Contribution value of each factor to CO2 emission during 2011—2020

能源強度效應(yīng)（?EI）是重慶市CO2減排的主要驅(qū)動力。隨著國家、省市分別出臺的一系列的節(jié)能減排政策，重慶市終端能源強度呈現(xiàn)出不斷下降的趨勢，只在2017—2018年有細微波動（圖1），與此相對應(yīng)，能源強度效應(yīng)除在2017—2018年對CO2排放表現(xiàn)為正，在其余研究期間均為負。對比各部門能源強度的變化（圖6），研究期間，能源強度效應(yīng)變化趨勢與工業(yè)能源強度波動趨勢一致，工業(yè)部門能源強度的變化對能源強度效應(yīng)起主導(dǎo)作用。

由表3可知，2011—2020年，產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)效應(yīng)（?IS）對CO2減排起到了促進作用，貢獻值為–2.99×106t，這說明2011—2020年產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)逐漸向“低碳化”方向發(fā)展。結(jié)合重慶市各部門增加值占比變化值（圖7），在研究期間，有兩個部門的占比變化相對明顯，工業(yè)占比顯著下降，服務(wù)業(yè)占比顯著提高，工業(yè)和服務(wù)業(yè)對產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)效應(yīng)起到了主導(dǎo)作用。近年來，重慶市交通業(yè)等重點用能領(lǐng)域占比呈現(xiàn)下降的趨勢，未來產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)效應(yīng)的減排作用有望保持不變。

圖6 重慶市各部門終端能源消費強度Fig. 6 Terminal energy consumption intensity by sector in Chongqing

圖8為重慶市能源消費占比。由圖8可見，在2011—2020年期間，重慶市煤品消費在能源總消費中的占比逐漸下降，電力、天然氣以及油品消費的占比緩慢上升。由表3可知，能源結(jié)構(gòu)效應(yīng)?ES對重慶市CO2排放起到了促進作用，累積貢獻值為2.64×106t，但其貢獻值與方向在各年中有較大波動。鑒于當(dāng)前重慶市主要依靠燃煤發(fā)電，推測能源結(jié)構(gòu)效應(yīng)之所以貢獻波動較大，可能是由于排放系數(shù)較大的電力和煤品的占比“此消彼長”（圖8），若兩者占比同時降低，能源結(jié)構(gòu)效應(yīng)會為CO2減排做出更大貢獻。同時，重慶市可以依托其豐富的頁巖氣資源發(fā)展清潔能源，優(yōu)化能源結(jié)構(gòu)，從而降低CO2排放。

圖7 重慶市各部門增加值占比Fig.7 Percentage of value added by sector in Chongqing

圖8 重慶市能源消費占比Fig.8 Energy consumption catio in Chongqing

由表3可知，2011—2020年，重慶市的經(jīng)濟發(fā)展對終端能源消費產(chǎn)生的CO2排放增加具有顯著的促進作用，經(jīng)濟發(fā)展效應(yīng)?YGPC是CO2排放增長的最大驅(qū)動因子。由圖9可見，2011—2020年，重慶市經(jīng)濟發(fā)展效應(yīng)與人均GDP增速的變化趨勢基本一致，增速越快，經(jīng)濟規(guī)模效應(yīng)的相對貢獻越大。目前，中國經(jīng)濟仍處于發(fā)展階段，同時，重慶市相較于其他發(fā)達省市，經(jīng)濟發(fā)展仍相對落后。因此，在今后一段時間內(nèi)，重慶市的經(jīng)濟還將持續(xù)發(fā)展，經(jīng)濟規(guī)模效應(yīng)也將持續(xù)推動CO2排放。但是隨著經(jīng)濟高速發(fā)展向高質(zhì)量發(fā)展的轉(zhuǎn)變，其增排作用有望被其他效應(yīng)的減排作用抵消。

研究期間，重慶市人口規(guī)模效應(yīng)（?P）累計貢獻11.22×106tCO2排放增量（表3）。由圖10可見，人口規(guī)模效應(yīng)的貢獻與常住人口增長變化趨勢一致。因為常住人口的增加導(dǎo)致對商品和服務(wù)的需求擴大，并在一定程度上改變了生態(tài)環(huán)境和土地利用模式，降低了碳匯能力，從而導(dǎo)致更多CO2的排放。

圖9 人均GDP增速與經(jīng)濟發(fā)展效應(yīng)Fig.9 GDP per capita growth rate and economic development effects

圖10 常住人口增長率與人口規(guī)模效應(yīng)Fig.10 Resident population growth rate and population size effects

居民生活水平效應(yīng)（?IPC）累計貢獻了13.54×106t CO2，居民生活水平的提高對于CO2排放增加具有促進作用。作為反映居民單位可支配收入能源消費變動引起的CO2排放變化的居民能源消費強度效應(yīng)（?EREI）則對CO2減排起到促進作用，且作用僅次于能源強度效應(yīng)。由圖11可見，居民能源消費強度在2015年之前呈現(xiàn)上升趨勢，2015年之后逐漸降低。因此，未來想要減少生活部門的CO2排放，要著重控制居民能源消費強度不合理的增長，減少生活中的能源浪費。

圖11 重慶市居民能源消費強度Fig.11 Resident population growth rate and population size effects in Chongqing

2.3 大氣污染物排放驅(qū)動因素分析

2011—2020年重慶市大氣污染物SO2、TSP及NOx的排放量見表4。

表4 重慶市大氣污染物排放量Tab.4 Air pollutant emissions in Chongqing

由表4可知，研究期間，SO2和NOx排放量始終呈逐年下降趨勢，其中，SO2降幅更顯著；TSP排放量在2014年達到22.61×104t的峰值，之后呈現(xiàn)逐年下降趨勢。2020年，環(huán)境空氣6項污染物可吸入顆粒物、細顆粒物、SO2、NO2、CO和臭氧濃度首次全部達到國家環(huán)境空氣質(zhì)量二級標(biāo)準(zhǔn)[2]。將重慶市SO2、TSP及NOx排放總量與工業(yè)排放量進行對比，如圖12所示，發(fā)現(xiàn)3種污染物排放都以工業(yè)排放為主導(dǎo)，且總排放量變化趨勢與工業(yè)排放趨勢一致。

圖12 重慶市大氣污染物排放情況Fig. 12 Air pollutant emissions in Chongqing

應(yīng)用構(gòu)建的LMDI–AP對2011—2020年重慶市工業(yè)SO2排放進行分析，結(jié)果見表5。

表5 重慶市工業(yè)SO2排放驅(qū)動因素及其貢獻Tab.5 Impact of factors on industrial SO2 emissions in Chongqing

由圖13可見，2011—2020年，重慶市工業(yè)SO2排放整體呈下降趨勢，其中，治污效應(yīng)、產(chǎn)污效應(yīng)、能源強度的變化方向、能源及產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的調(diào)整均有利于工業(yè)SO2減排，而工業(yè)經(jīng)濟規(guī)模的擴大抑制了工業(yè)SO2減排。

圖13 2011—2020年各因素對SO2排放的貢獻值Fig.13 Contribution value of each factor to SO2 emissions during 2011—2020

由表5可知，2011—2020年，重慶市經(jīng)濟規(guī)模效應(yīng)（ΔM）是驅(qū)動工業(yè)SO2排放量增加的最顯著因素，累計增排27.16×104t，貢獻度為64.47%。工業(yè)產(chǎn)值增長率與經(jīng)濟規(guī)模效應(yīng)貢獻值如圖14。由圖14可見，兩者的趨勢完全一致，在工業(yè)產(chǎn)值增長率為正時，經(jīng)濟規(guī)模效應(yīng)對SO2排放增長起積極影響；反之亦然。在重慶經(jīng)濟持續(xù)發(fā)展的背景下，工業(yè)規(guī)模也會進一步擴大，迫切需要采取措施以消除發(fā)展對SO2排放的促進作用。

圖14 工業(yè)產(chǎn)值增長率及經(jīng)濟規(guī)模效應(yīng)貢獻值Fig.14 Growth rate of industrial output value and contribution of economic scale effect

排污系數(shù)能夠體現(xiàn)污染治理水平，研究期間，重慶市工業(yè)SO2排放系數(shù)呈減小趨勢，污染治理水平提高。治污效應(yīng)（ΔA）成為重慶工業(yè)SO2減排的主要驅(qū)動因素，貢獻了26.47×104t的減排量，貢獻度為–62.73%。同時，產(chǎn)污效應(yīng)（ΔB）也促進重慶市工業(yè)SO2減排，累計減排量為13.01×104t。2020年，產(chǎn)污系數(shù)為2.30 t/t（標(biāo)準(zhǔn)煤），比2011年下降了29.93%，這一定程度上得益于重慶實施工業(yè)企業(yè)兼并重組，加強低硫清潔能源利用的“源頭控制”措施。

能源強度效應(yīng)（ΔJ）也對重慶工業(yè)SO2減排起到了促進作用，貢獻減排量17.97×104t。2020年，重慶市工業(yè)能源強度比2011年下降了41.54%，工業(yè)能源強度持續(xù)降低。由圖15可見，能源強度效應(yīng)貢獻逐年變化與能源強度增長變化趨勢基本一致。研究期間，重慶政府通過對電力和鋼鐵工業(yè)等重點工業(yè)進行了技術(shù)改造，對產(chǎn)品結(jié)構(gòu)進行了優(yōu)化升級，對設(shè)備進行了更新替換，從而提高了整個工業(yè)的能效水平。

圖15 工業(yè)能源強度增長率與能源強度效應(yīng)變化Fig.15 Growth rate of industrial output value and economic scale effect

由表5可知，2011—2020年，能源結(jié)構(gòu)效應(yīng)（ΔH）對SO2減排的影響具有一定的波動性，累計貢獻減排量2.66×104t。由圖16可見，重慶市工業(yè)能源消耗中化石能源占比在不斷下降，從2011年的88.68%下降到2020年的84.64%，但降幅較小。重慶市未來應(yīng)加大能源結(jié)構(gòu)調(diào)整力度，持續(xù)減少化石能源占比，加快清潔能源的開發(fā)利用。

圖16 重慶市工業(yè)部門化石能源消費量及占比Fig.16 Fossil energy consumption and share of industrial sector in Chongqing

由表5可知，研究期間，重慶市經(jīng)濟結(jié)構(gòu)效應(yīng)（ΔK）總體有利于SO2減排，貢獻減排9.23×104t。由圖17可見，結(jié)構(gòu)調(diào)整在2017年之前對SO2減排有促進作用，2017年以后行業(yè)結(jié)構(gòu)的增排效果可能源于非金屬礦物業(yè)、電力、熱力的生產(chǎn)和供應(yīng)業(yè)、有色金屬冶煉和壓延加工業(yè)、黑色金屬冶煉和壓延加工業(yè)等重點用能排放行業(yè)的產(chǎn)值占比提高?？梢姡l(fā)展新興產(chǎn)業(yè)，減少高排放行業(yè)的比例，優(yōu)化產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)是降低工業(yè)SO2排放的重要途徑。

圖17 重慶市重點行業(yè)產(chǎn)值占比Fig.17 Key industry output value ratio in Chongqing

2.4 協(xié)同減排控制機制分析

基于LMDI–CO2與LMDI–AP的分解結(jié)果，發(fā)現(xiàn)隨著經(jīng)濟的發(fā)展、人口規(guī)模的擴大和生活水平的提高，CO2和污染物減排的壓力將會增大。圖18為重慶市減污降碳協(xié)同機制。由圖18可見：重慶市當(dāng)前以化石能源為主的能源結(jié)構(gòu)制約著大氣污染物和CO2的減排，能源強度降低和產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)優(yōu)化對實現(xiàn)兩者的減排起著關(guān)鍵作用；產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)與能源消費存在相互作用，產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)升級會間接優(yōu)化能源結(jié)構(gòu)。因此，能源強度、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)和能源結(jié)構(gòu)是影響協(xié)同減排的主要因素。

圖18 重慶市減污降碳協(xié)同機制Fig.18 Synergistic mechanism of pollution and CO2 reduction in Chongqing

提高能源效率旨在降低生產(chǎn)生活中的能源消費強度，緩解經(jīng)濟增長帶來的環(huán)境壓力。當(dāng)前重慶工業(yè)、交通等重點部門的能源利用效率與世界先進水平相比還存在差距，能源效率還有較大優(yōu)化潛力。

優(yōu)化能源結(jié)構(gòu)旨在減少化石能源消耗。不同能源的產(chǎn)排污系數(shù)不同，當(dāng)前以煤、油為主的能源結(jié)構(gòu)勢必會造成更多污染物的排放。為此，應(yīng)加快太陽能、生物質(zhì)能等非化石能源的開發(fā)利用。

產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整旨在推動技術(shù)含量高、資源消耗低、環(huán)境污染少的產(chǎn)業(yè)發(fā)展，構(gòu)建的現(xiàn)代產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)。不同部門、行業(yè)對能源的依賴程度不同，從而影響CO2和大氣污染物的產(chǎn)生與排放。同時，產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)與能源消費存在相互作用，產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)升級會間接優(yōu)化能源結(jié)構(gòu)。

3 結(jié)論與建議

3.1 結(jié) 論

本文以重慶市為研究對象構(gòu)建擴展的LMDI–CO2和LMDI–AP，對影響其CO2排放和工業(yè)SO2排放的因素進行定量分析，對協(xié)同減排起主導(dǎo)作用的關(guān)鍵影響因子進行探究，主要結(jié)論如下。

1）2011—2020年，經(jīng)濟發(fā)展效應(yīng)是導(dǎo)致重慶市CO2排放增加的首要驅(qū)動因素，貢獻值為80.82×106t CO2；能源強度效應(yīng)是抑制CO2排放的最重要驅(qū)動因素，貢獻值為–69.27×106t CO2，其驅(qū)動力主要來自工業(yè)能效的提高；除此之外，人口規(guī)模擴大、人民生活水平的提高以及能源結(jié)構(gòu)的“高碳化”也是終端能耗CO2排放升高的重要因素，貢獻值分別為11.22、13.54及2.64×106t CO2，貢獻率分別為34.08%、41.13%及8.02%；產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的優(yōu)化及居民生活能源強度的降低，為抑制CO2排放做出貢獻。鑒于重慶市能源結(jié)構(gòu)還有很大的優(yōu)化空間，未來實現(xiàn)CO2減排的有效路徑為產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)、能源結(jié)構(gòu)的調(diào)整和能源效率的改善。

2）2011—2020年，經(jīng)濟規(guī)模效應(yīng)是重慶市工業(yè)SO2排放增長的主導(dǎo)因素，貢獻率為64.47%；治污效應(yīng)、產(chǎn)污效應(yīng)、能源強度效應(yīng)、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)效應(yīng)和能源結(jié)構(gòu)效應(yīng)都促進了工業(yè)污染物減排，尤其是治污效應(yīng)和能源強度效應(yīng)貢獻率分別為62.73%和42.65%。在末端工程治理減排空間逐漸壓縮的情況下，未來還需加強“技術(shù)減排”，開發(fā)和推廣先進的綠色技術(shù)。

3）隨著經(jīng)濟的發(fā)展、人口規(guī)模的擴大和生活水平的提高，CO2和污染物減排的壓力將會增大。重慶市當(dāng)前以化石能源為主的“高碳化”能源結(jié)構(gòu)也制約著大氣污染物和CO2的協(xié)同減排，能源強度降低和產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)優(yōu)化對實現(xiàn)“雙減”起著關(guān)鍵作用。因此，能源強度、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)、能源結(jié)構(gòu)是影響協(xié)同減排的三大關(guān)鍵因素，而降低能源強度、升級產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)、優(yōu)化能源結(jié)構(gòu)是未來重慶市實現(xiàn)減污降碳協(xié)同控制的重要途徑。

3.2 建議

基于上述實證分析，本文為重慶市減污降碳協(xié)同控制發(fā)展提出以下對策建議：

1）創(chuàng)新驅(qū)動技術(shù)發(fā)展，提高綜合能效水平。

未來重慶市應(yīng)引進先進節(jié)能設(shè)備，將提高能源利用效率作為促進協(xié)同減排的重要措施。促進重點用能領(lǐng)域能效提升，對標(biāo)國際先進水平；在重點行業(yè)通過兼并重組實現(xiàn)聚集發(fā)展，提升工業(yè)整體能效，構(gòu)建綠色制造體系；開展風(fēng)電場技改擴能“退舊換新”大容量高效率機組，提高發(fā)電效率；此外，還可以鼓勵不同行業(yè)融合發(fā)展，提高資源轉(zhuǎn)化效率，實現(xiàn)協(xié)同減污降碳。

2）推進產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)升級，加快構(gòu)建現(xiàn)代化產(chǎn)業(yè)體系。

未來重慶市應(yīng)繼續(xù)加大工業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整力度，促進傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級，嚴(yán)格控制石化、鋼鐵等重點行業(yè)產(chǎn)能；加快發(fā)展先進制造業(yè)、戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)，并增強新興產(chǎn)業(yè)引領(lǐng)作用；嚴(yán)格環(huán)境準(zhǔn)入標(biāo)準(zhǔn)，加速淘汰污染嚴(yán)重的落后設(shè)備、工藝和企業(yè)。

3）合理開發(fā)利用清潔能源，加快能源結(jié)構(gòu)向清潔低碳轉(zhuǎn)型。

未來重慶市能源結(jié)構(gòu)要進一步向清潔、優(yōu)質(zhì)和低碳方向轉(zhuǎn)變。加快推動燃煤替代，嚴(yán)控鋼鐵、化工等重點行業(yè)煤炭消費，有序推進“煤改電”“煤改氣”工程；持續(xù)提高清潔能源供給占比，依托資源稟賦，將天然氣發(fā)展作為調(diào)整重點，同時扶持發(fā)展風(fēng)電、太陽能和生物質(zhì)能等可再生能源，開展氫能利用研究。