Page 79 - 《环境工程技术学报》2023年第1期

2
第 1 期 张剑等：中国能源消 费 CO 排放的影响因素及情景分析 · 75 ·
响。当碳排放强度每下 降 1%，CO 排放量将减少 具有较好的一致性。
2
0.132%。碳排放强度 由 200 年 的 3.49 t/万元降至 情景分析在碳排放研究中被广泛应用，是预测
0
202 年 的 1.96 t/万元（200 年不变价），呈现出持续 未来碳排放趋势的一种常规方法。基于各要素变化
0
0
下降的态势。碳排放强度越低，意味 着 CO 排放量 率的历史值、“双碳”目标以及“十四五”时期相关政
2
越少的同时经济发展越好 [39] 。已有研究表明，碳排 策规划，分别设定了基准情景（S0）、产业结构优化情
放强度的降低离不开技术的进步、能源利用效率的 景（S1）、能源结构优化情景（S2）、多要素优化情景
提高等因素 [40-41] 。碳排放强度的回归系数较小，表明 （S3） 种情景。
4
碳排放强度的下降虽然会抑 制 CO 的排放，但目前 基准情景（S0）：在该情景下，各要素的变化率均
2
的减排效果并不明显。因此，积极发展碳捕获、利用 为中速率。即保持现有发展模式和速度条件下，预
2
与封存技术，提高能源的利用效率，促进碳排放强度 测未来可能 的 CO 排放趋势。
进一步降低，是我国未来碳减排的主要手段。能源 产业结构优化情景（S1）：以基准情景为基础，将
消费结构 对 CO 排放量也有重要影响，煤炭消费量 第二产业占比的下降速率和第三产业占比的增长速
2
在能源消费量中的占比长期居高不下，也是我 国 CO 2 率由中速率设定为高速率，其他要素的变化率与基
排放量持续增长的主要原因之一。当煤炭消费量占 准情景相同。该情景重点关注产业结构调整和优
比每下 降 1%，CO 排放量将减 少 0.879%。研究期 化，即加大第二产业占比下降的速率，提升第三产业
2
内，煤炭消费量占比先升后降，且有继续下降的趋 占比增长的速率，特别是通过加快培育和发展战略
2
势。虽然能源消费结构正逐步得到优化，但目前我 性新兴产业等措施来降 低 CO 排放量。
国的能源消耗仍过度依赖煤炭，降碳减排应注重能 能源结构优化情景（S2）：以基准情景为基础，将
源消费结构调整，控制和减少化石能源消费总量，逐 碳排放强度与煤炭消费量占比的下降速率由中速率
步提高清洁能源的使用比例。 设定为高速率，其他要素的变化率与基准情景相
与已有的研究成果进行对比，不同文献对中国 同。该情景通过加强低碳技术、能效提升技术的应
2
碳排放影响因素的研究结论并不完全一致，这是由 用及提升清洁能源占比等措施来降 低 CO 排放量。
研究地区、模型方法、数据的种类及其时间跨度等 多要素优化情景（S3）：以基准情景为基础，将第
二产业占比、碳排放强度、煤炭消费量占比的下降
因素上的差异造成的。本研究结果 与 L 等 [42 ] 的研
i
速率由中速率设定为高速率，将第三产业占比的增
究结果相似，均认为人口要素是驱动中国能消费
CO 排放量最重要的因素；马晓钰等 [43 ] 研究了人口 长速率由中速率设定为高速率，其他要素的变化率
2
要素 对 3 个省（区、市） 的 CO 排放量影响程度，发 与基准情景相同。该情景代表了多种措施的协同作
2
0
用，反映了综合考虑未来社会、经济、环境发展需求
现人口规模 对 CO 排放量影响程度最大，其次是城
2
后所尽力争取达到 的 CO 排放状态。
2
市化水平和家庭规模；而朱勤等 [44 ] 利用 1978—
情景分析时间跨度 为 2021—206 年， 分 4 个阶
0
200 年的数据研究人口、消费及技术因素对碳排放
8
段： 第 1 阶段 为 2021—203 年， 第 2 阶段 为 2031—
0
量的影响，结果表明人口规模并不是最主要的影响
204 年，第 3 阶段为 2041—205 年，第 4 阶段为
0
0
因素，人均消费额和城市化率对碳排放的影响高于
2051—206 年。依据相关规划，将预测模型中的各
0
人口规模。
要素分阶段赋予变化率，如 表 4 所示。基 于 4 种情
2.4 能源消 费 CO 排放量预测
2
景，进一步利用式（8）对中国能源消 费 CO 排放量进
2
基于中国能源消 费 CO 排放 的 STIRPA 模型，
2
T
行情景分析预测，结果如 图 2 所示。
将其变换可进一步得到中国能源消 费 CO 排放量的
2
从 图 2 可以看出， 种情景下能源消 费 CO 排
2
4
预测公式：
放量存在显著差异。S 情景下，中国 在 203 年无法
0
0
I =exp[2.857ln P 1 +0.623ln P 2 +0.221ln A 1 +
2
0
2
0.011(ln A 1 ) +0.836ln A 2 +0.241ln A 3 + 实现碳达峰的目标，CO 排放量将 在 204 年达到峰
2
2
4
1
0.132ln T 1 +0.879ln T 2 −43.001] （8） 值， 为 118.0 亿 t。S 和 S 情景下，CO 排放量可
对式（8）进行有效性验证，将各年度人口要素、 在 203 年达峰，峰值分别 为 110.9 亿 和 109.1 亿 t，
8
0
0
富裕度要素、技术要素数据代入求 得 CO 排放量的 其 中 S 情景的减排效果优 于 S 情景，这是因为第
2
1
2
模拟值，并进一步将模拟值与历史值进 行 2 个独立 三产业也 是 CO 排放的重要来源，低碳消费是实现
2
样 本 T 检验。结果表明， 为 0.996，显著大 于 0.01， 碳达峰不可忽视的重要领域，S 情景注重降低煤炭
P
2
说明根据式（8）计算 的 CO 排放量模拟值与历史值 消费量占比，通过提高能效从源头上 对 CO 排放加
2
2