碳达峰碳中和目标下中国省域-行业-个人减碳路径研究
——基于多区域投入产出法

张军锋ZHANG Jun-feng；宋晓昭SONG Xiao-zhao

（河南水利与环境职业学院，郑州 450008）

0 引言

极端气候变化带来的疫情、洪水等问题已经严重威胁人类生命安全，通过科学合理的策略组合实现对碳排放问题的有效处理已经成为我国生态文明建设的当务之急。随着中国碳排放问题的逐渐凸显和减排压力的加大，中国也开始采取积极措施推动节能减排，并将减排目标分配到各省级行政区。

本研究通过梳理碳足迹的概念和内涵的基础之上，应用省区间投入产出模型，定量测算中国各省区的碳足迹和各省之间的碳排放转移，以期为客观认识各省的排放责任，合理分解减排责任提供科学参考。

1 碳足迹投入产出分析法

碳足迹是在生态足迹概念的基础上提出的[1]，是指人类日常活动过程中所排放的二氧化碳的总量[2]。随着产业投入产出关联的强化，不同产业部门之间隐含碳排放的转移也越来越发达。产业部门之间的隐含碳排放转移映射到空间上，就成为国家之间、区域之间的碳排放空间转移。

碳足迹的计算方法有自上而下与自下而上两种[3]。投入产出分析从部门之间错综复杂的投入产出关系出发，将产业经济和区域间经济联系完整的衔接在一起，通过列昂惕夫逆矩阵，可以计算出最终需求诱发的所有部门的直接和间接的碳排放，是当前区域碳足迹和区域碳排放转移的主流分析方法[4-5]。

根据投入产出表的基本平衡式可得：

式（1）可以简写为：

式（2）可以改写为：

其中，aij为直接消耗系数，式（3）又可以写为：

式（4）中，

经过矩阵运算，式（4）即为：

在上述式（1）、（2）、（3）、（4）、（5）中即为投入产出模型，X 为一个地区各行业的最终产出向量，部分用于最终消费，部分以原材料的形式再次进入生产领域。在此模型中将国民经济分为n 个部门，Xi表示第i 部门的产值，总和相加得到总的产出，Xij表示第j 部门在生产过程中消耗的第i 部门产品的数量即为中间需求，Yi为第i 部门最终产品的合计数即为最终需求，投入产出表的横向反映了各部门产品按经济用途的消耗情况。其中aij为直接消耗系数，即某个部门生产单位产品所消耗的各部门产品的数量，即第j 部门对第i 部门的直接消耗系数。投入系数一般取值在0 到1 之间的数。其中aij越大，则第j 部门对第i 部门直接依赖越强；aij越小，则第j 部门对第i 部门直接依赖越弱；aij为0，则第j 部门对第i 部门没有依赖关系。

2 数据来源与结果分析

2.1 数据来源

本研究使用的数据来源有2017 年中国省区间投入产出表[6]，该投入产出表是目前最新的省区间投入产出表，包含31 个省，42 各部门。本研究选用由中国碳核算数据库（CEADs）依据IPCC 行业碳排放核算方法编制的各省份碳排放清单[7]，该排放清单包括17 种化石燃料燃烧产生的能源碳排放和生产水泥产生的过程碳排放，并使用更新的碳排放系数[8]（更符合中国能源含碳量）测算了42 个行业的碳排放量。将多区域投入产出表整合为了研究方便，本研究将42 个部门汇总合并成14 个部门，还有各省分行业二氧化碳排放系数。

2.2 实证分析

2015 年中国各省碳排放总量为116.03 亿吨二氧化碳，但是各省排放总量存在较为显著的差异（如图1）。最高的是陕西省，排放量达到14.75 亿吨；最低为青海省，仅为0.51 亿吨，两者相差28.9 倍。

图1 2015 年各省碳排放量

从分布空间上来看，碳排放总量较大的省主要位于山西省及其周边地区。2015 年碳排放量最大的四个省为山西省、山东省、内蒙古和陕西省，排放量分别为14.75 亿吨、10.52 亿吨、8.58 亿吨和6.65 亿吨，占中国各省碳排放总量的34.90%，导致山西省及其周边地区碳排放总量较大的原因与这些地区的资源禀赋、产业结构有密切关系。以生产煤炭为例，山西省为我国最大的煤炭开采省份，山东是我国主要的钢铁生产地，其中70%都是钢铁、石油等重化工业。内蒙古煤炭、石油、天然气等能源资源比较丰富，煤炭探明储量居全国第二位，其中，储量在100 亿吨以上、适宜露天开采的特大型煤田有五处，现已形成年产原煤1 亿吨的生产能力。由于资源禀赋，陕西的煤炭、石油、天然气储量位居全国前列，重要资源的产量位列全国三甲。2017 年我省原煤产量全国排名第三，原油产量全国排名第一，天然气产量全国排名第一。（图2）

图2 2015 各省碳足迹

从省域碳足迹总量来看，各省碳足迹存在较为显著的差异，碳足迹最高的是山东省，达到8.24 亿吨，最低为海南0.42 亿吨，两者相差19.6 倍。碳足迹总量较大的省均是我国的经济大省，2015 年碳足迹总量最大的4 个省为山东、江苏、河北和内蒙古，碳排放总量为8.24 亿吨、7.59 亿吨、7.34 亿吨、5.84 亿吨。通过中国统计年鉴统计各省份的人口数量，可以测算出各省份的人均碳足迹。其中人均碳足迹最高的是天津，达到10.85 吨。人均碳足迹较高的城市有两类：一类是北京、天津、上海等一线城市，经济较为发达，人均GDP 较高，导致人均碳足迹也较高。另一类为山东、山西、内蒙古等资源富集、重工业比重较大的省份，碳足迹总量大人均碳足迹也大。

通过测算碳排放转移数据，可以得到碳排放调出最大的省份主要有山西、山东、河北、河南、内蒙古等。这些省份由于资源禀赋特殊如山西和内蒙古为我国主要的煤炭生产地，煤炭的产生在我国稳居前位，而河北和山东是我国主要的钢铁生产地。其中可以发现经济较为发达的地区，碳的进口量较大，呈现进出不均衡的状态。碳排放转移从由资源富集地区向经济发达的地区转移的特点。尤其是很多南方沿海地区，能源资源并不富足，但是其碳足迹非常高。图3 为2017 年中国各省碳足迹的部门构成。

图3 2017 年中国各省碳足迹的部门构成（%）

3 结论与建议

通过对多区间投入产出模型的研究，测算了我国各省的碳足迹和碳排放转移研究，得出以下结论：

①各省区碳足迹出现显著的差异。碳足迹大的省份明显资源禀赋要优于其他资源贫瘠的省份，而碳足迹小的省份明显呈现人口少，资源匮乏，经济不活跃的现象，人均碳足迹高的省份主要集中在北上广等一线城市，其经济活跃流动人口数量大，需要引起注意的问题是人均碳足迹，可以通过一系列的检测机制进行有效的检测和控制。

②从分行业的部门整体来看，碳足迹比较大的在于矿业石油化工业、能源生产和供应业、轻工业和建筑运输业，其中矿业石油化工业和能源生产供应行业属于碳足迹占比较大的行业，轻工业和建筑业制造业属于碳足迹较小的行业，其他行业属于碳足迹较小的行业。可以将这六个行业按区间进行划分，分为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ类。通过细分归纳行业类进行针对性有效减碳。

③人均碳足迹可以通过引入检测机制进行有效控制，在之前的行业分类中由42 个部门合计为6 个部门，其中其他类别中占据的碳足迹量比重较大，为42.6%。其中主要涉及到的行业有交通运输、物流、金融和居民服务等与日常生活消费相关的行业。手机作为人们日常出行的重要工具，在交通运输、金融及日常居民服务中占据重要地位。在手机内部开发APP 应用软件可以有效通过后台的监测机制，可以分析数据得出个人日常在生活工作中所有的碳排放。

二氧化碳减排是一项系统工程，既是响应改善环境质量的民众诉求的根本需要，更是倒逼中国绿色发展转型、经济结构优化、体制机制改革、技术创新突破等全社会彻底蜕变、步入可持续发展道路的重要契机，相信只要在源头管理、全局规划、联防联控和机制转变等方面做出卓有成效的协同努力，那么“既要金山银山，又要绿水青山”的可持续发展美好愿景并非遥不可及。