辽宁省能源消费碳排放的时空特征

曾 先

（沈阳师范大学管理学院，辽宁 沈阳 110034）

政府间气候变化委员会（IPCC）第六次评估报告主要对未来数十载内高于1.5 ℃的全球升温水平做出了新的预测，明确表示，若非大规模、集中性地降低温室气体排放量，那么温度升幅势必会突破1.5 ℃甚至2 ℃。作为引起全球气候变暖的主要因素，以二氧化碳为主的温室气体的大量排放会对人类的生存造成严重威胁。[1]。人类活动是产生二氧化碳的重要途径[2]，其中人类在生产过程中对化石燃料的利用所产生的碳排放更是其中的重中之重。中国经济的高速增长离不开巨大的能源消费和碳排放，但在气候问题频发的今天，全球致力于实现碳达峰、碳中和，高碳排放量切实阻碍了国民经济的健康运行，也给我国的生态环境、国际形象带来了巨大的压力。

辽宁省工业基础雄厚，实现减排更是困难重重，其减排的成果对我国“双碳”目标的实现有重要意义。因此，对辽宁省能源消费的碳排放情况进行调查和检测将会给政策制定者提供一定的科学依据。我国还没有有一种方法能对碳排放量实行直接检测，多是从能源消费量进行估算得来的。当前，国内外学者在研究碳排放量的时空特征时，多是以省级为统计单位进行研究的[3-4]，对城市之间碳排放的时空特征及区域差异的研究较少。

因此，本文利用1997～2017年辽宁各大城市的能源统计数据及能源碳排放强度，对其20年间的能源活动造成的碳排放量进行深入细致地探讨，选取碳排放量、碳排放强度两个指标，客观全面地揭示辽宁省各地级市碳排放的时空特征，为辽宁省各地级市碳减排对策的提出提供一定的依据。

1 数据源和计算方法

1.1 数据源

本文的研究对象为辽宁省14个地级市，对各地能源消费产生的碳排放量予以科学合理地估算；同时，选取碳排放量、碳排放强度进行时空特征差异分析。与此相关的数据来自《中国统计年鉴》《中国能源统计年鉴》《辽宁省统计年鉴》等。能源消费总量是指在时间地点一定的情况下，人类用于生产、生活而消耗的各种能源的总和，单位为tce（吨标准煤），折算系数（表1）。

表1 各类能源折算标准煤系数

1.2 计算方法

碳排放量可根据能源的消费量及碳排放系数进行精准估算，因此本文利用IPCC碳排放量计算方法（式1），对研究区能源消费产生的碳排放量进行估算。

式1中，Cc为能源消费的碳排放总量，单位为tC；Ei为能源i的消费量，单位为tce；Fi为能源i的碳排放系数，单位为tC/tce；i为能源种类（表2）。

表2 能源的碳排放系数

碳排放强度I是衡量地区经济与碳排放量关系的指标，计算方法为碳排放量与国内生产总值GDP的比值，单位为tC/104元（式2）。

2 时空特征分析

2.1 总体变化

1997～2012年间，辽宁省GDP持续增长，碳排放量呈现上升趋势；到2012～2017年间，GDP略有所下降，碳排放量也随之下降，碳排放量与GDP变化趋势相同（图1），可见辽宁省的经济增长与能源消费关系密切。但碳排放强度曲线持续下降，反映了辽宁省经济增长对碳排放的依赖性日益减弱。

图1 1997～2017年辽宁省碳排放总量和GDP、碳排放强度

2.2 碳排放量的变化

本文参考辽宁省各地级市的实际碳排放量对碳排放规模进行分类，其标准如下：第一类为超重型，其碳排放规模超过36.289 025×106tC/年；第二类为重型，其碳排放规模为（27.772513×106～36.289 024×106）tC/年；第三类为中型，其碳排放规模为（20.695 779×106～27.772 512×106）tC/年；第四类为轻型，其碳排放规模不超过20.695 778×106tC/年；

具体来看，在这20年间辽宁省各城市的碳排放空间格局有了很大的变化（表3）：

表3 1997-2017年辽宁省各城市的碳排放量

（1）1997年，辽宁省没有超重型的城市，其中沈阳属于重型；大连属于中型。其余12个城市均属于轻型。

（2）2002年，在过去的5年中辽宁省碳排放格局并没有发生太大的变化。

（3）2007年，在这5年当中，铁岭、鞍山挤进了中型碳排放的行列。原本处在重型碳排放的沈阳和大连迈入了超重型碳排放的行列。

（4）2012年，在经济快速增长和能源消费增长的带动下，辽宁省各地级市碳排放量的增速有所提升，碳排放空间格局发生了巨大的变化。朝阳、葫芦岛、锦州、盘锦、营口、辽阳、抚顺7个城市进入到重型碳排放的行列，鞍山和铁岭也步入到重型碳排放城市。

（5）2017年，辽宁省碳排放总量虽呈现下降趋势，但碳排放格局依旧没有发生变化。

纵观上述5个阶段，辽宁省碳排放量最高的城市依次是沈阳、大连、鞍山、铁岭。

2.3 碳排放强度的变化

碳排放强度的大小能够比较准确地反映经济增长中碳的排放量。碳排放量的高低和GDP之间具有较强关联。因此，在碳排放量大且GDP高的城市，其碳排放强度或许比较小；碳排放量小且GDP低的城市，其碳排放强度却可能较高。为便于对辽宁各市的碳排放强度进行空间维度的横向比较、时间维度的纵向比较，本文对2007年和2017年碳排放强度进行数值统计，从最低到最高碳排放强度值进行等间隔分级（图2）。

图2 1997、2017年辽宁省各城市碳排放强度的时空变化

1997年到2017年，辽宁省平均碳排放强度降低了约24%。1997～2017年碳排放强度下降比例最高的城市是辽阳市，碳排放强度由20.32 tC/106元下降到8.58 tC/106元，降低了近58%；2017年最高碳排放强度的城市是铁岭市，碳排放强度为24.3 806 tC/106元；1997～2017年最低碳排放强度的城市一直是大连市，碳排放强度由2.67 tC/106元下降到1.11 tC/106元，降低了约58%。

3 结语

随着辽宁省的经济增长，能源消费量和碳排放量也在不断提升。如何保证低碳的同时，促进辽宁省经济的增长，值得探讨。本文通过对辽宁省近20年来能源消费碳排放的测算，分析比较辽宁省各市的碳排放量、碳排放强度的时空分布，旨在为辽宁省各市制定科学严谨的减排政策提供借鉴。

（1）在1997～2017年之间，辽宁省碳排放增长问题突出。辽宁省碳排放总量虽在2017年有下降趋势，但总体而言呈现增长态势。1997～2002年，辽宁省各城市的碳排放量均为超重，但由于经济的快速增长和辽宁省以煤为能源消费主体的工业的增加，到2007年我省出现了两个超重型城市，即沈阳市、大连市。因此，有必要对上述两个城市采取重点减排措施。

（2）伴随着辽宁省碳排放强度下降趋势的是辽宁省国内生产总值的迅速提升。从1997～2017年，辽宁省整体的碳排放强度下降了24%左右。在2017年之前，辽宁省各城市的碳排放强度均有所下降，到2017年辽宁省各城市碳排放强度下降趋势有所反弹。