中国电力碳排放动态特征及影响因素研究

4因素分解结果分析

运用LMDI乘法分解方法，以1991年为基期，得出以后每一年排放因子、能源结构、转换效率、输配损耗、电力结构、电力强度、产业结构、经济规模、生活消费和人口规模等10个因素对电力碳排放增长的贡献值，分解结果见表2。

从表2可以看出，2012年电力CO2排放量是1991年的5.783倍。依据1992-2012年各影响因素贡献值平均排序，正向驱动效应(即贡献值大于1)从大到小依次是经济规模、产业结构、生活消费、人口规模、输配损耗、能源结构和排放因子;负向驱动因素(即贡献值小于1)是电力强度、转换效率、电力结构。其中经济规模效应是最大的正向驱动效应，贡献值高达2.575，使得电力碳排放快速增加;电力强度效应和转换效率效应的贡献值分别为0.776和0.933，是减少电力碳排放的主要力量。

排放因子、能源结构和电力结构三种效应都反映了电力生产不同能源的投入比例问题。排放因子是煤、油和气这三大类能源内部不同品种能源的结构，如煤中原煤、洗精煤和煤气的占比;能源结构反映火电生产中煤、油、气三种能源中煤的占比;电力结构反映了电力生产中化石能源和水能、核能、风能等的投入关系。产生同等电力，煤电碳排放高于油电、气电，火电高于核电、水电和风电，所以这些结构变化会对电力碳排放产生影响。1991-2012年，火电比例在81%附近波动起伏，煤类能源的排放因子从2.95升高到3.02，油类能源的排放因子从2.23升高到2.31，气类能源的排放因子从1.64下降到1.35，但由于煤类比重较大，所以综合后排放因子效应呈正向效应;在火电生产能源投入中煤占比从91.2%升高到96%，使得能源结构也呈正向效应，驱动电力碳排放增加。

输配电损耗包括供电源与配电点之间输送电力以及向消费者配送电力过程中产生的损耗，该部分电力被白白损失掉，不能创造任何价值。1991-2012年中国输配损耗率总体上呈现先上升后下降趋势，1991年为6.77%;1995-2000年损耗率均超了7%，其中1995年(7.92%)为22年内最高峰值;此后损耗率在波动中下降，2011年为6.00%，是22年内的最低值，2012年为6.03%。由于中国发电量大，而且中国地域辽阔使得输配线路较长，导致电力损耗量十分惊人，2012年中国电力损耗量为2896.16亿kW·h，而同期北京市电力消费量合计为911.94亿kW·h，损耗量相当于北京市电力消费总量的3倍。因此输配损耗效应驱动了电力碳排放增加，从分解结果看，1992年贡献值是1.005，2012年为1.124，成为驱动电力碳排放增加的因素之一。

产业结构反映了国民经济内部农业、工业、建筑业、服务业产出的比例关系。1991-2012年，农业产出占比从25.43%下降到7.51%;工业从38.49%升高到53.94%;建筑业和服务业产出占比虽有波动但变化不大，可见中国经济增长对工业的依赖越来越重。单位产出用电量工业要比其他产业高出许多，以2012年为例，工业是3828kW·h/万元，分别是农业、建筑业和服务业的4.58、5.68、3.58倍，所以中国以工业为主且其比重还在逐渐加大的产业结构，使得产业结构效应呈正向且逐年增强。从分解结果看，1992年贡献值为1.036，2000年贡献值为1.159，2012年贡献值为1.214，对电力碳排放的影响程度逐渐加大，是驱动电力碳排放增加的第二大因素。

电力强度和转换效率反映了投入与产出的关系。电力强度反映同等GDP消耗电力的多少，转换效率反映同等电力能源投入的多少。当电力强度下降、转换效率升高时，同样产出需要的电力及发电能源投入减少，会使得电力碳排放减少。1991-2012年除服务业外，GDP及其他产业部门的电力强度均有下降，工业下降幅度最大，每万元工业GDP电力消耗由6084kW·h/万元下降到3828kW·h/万元，21年间下降了37.07%。火电生产能源转换效率从最低的30.12%升高到39.22%，增加了9.1个百分点。从分解结果看，电力强度的贡献值1992年为0.942，2012年为0.776，转换效率的效应从0.987下降到0.933，表明单位GDP耗电量下降和单位火电能源投入减少，使得电力强度效应和转换效率效应成为抑制电力碳排放的主要力量。

经济规模即人均GDP，不但是一个国家经济发展水平的体现，也是居民物质生活富裕程度的反映。1991-2012年，中国人均GDP由1760元上升到11923元，增长了6.77倍，年均增长率为9.54%。产出水平的提高使得电力消费及其碳排放相应增加。同时，居民生活富裕程度提高，空调、冰箱等耐用消费品增加，导致用电量大大增加：人均生活用电已由1991年的47kW·h上升到2012年的459kW·h，20年增加了近10倍。中国人口增长率很低，但每年净增人口数量较大，推动电力消费增加。因此经济规模、生活消费和人口规模效应都驱动电力碳排放增加。从分解结果看，经济规模的贡献值从1.109增加到5.005，成为最大的正向驱动因素;生活消费从1.013增加到1.112，是驱动碳排放增长的第三大因素;人口规模贡献值从1.012增加到1.153，是驱动电力碳排放增加的重要因素。

5结论与建议

电力碳排放占中国碳排放总量的比重较大，因此研究电力碳排放影响因素并制定针对性减排政策对中国节能减排有重要的意义。基于1991-2012年电力相关数据，首先分析了电力碳排放的动态特征，发现电力消费及其碳排放与GDP同步变化，中国电力生产的能源转换效率在提高，电力碳排放主要来源于煤炭的使用。运用对数平均迪氏指数分解方法，不仅考虑电力生产过程，而且考虑电力输配环节和电力终端消费活动对碳排放的影响，从而把中国电力碳排放增长分解为排放因子、能源结构、电力结构、转换效率、输配损耗、经济规模、人口规模、产业结构、电力强度、生活消费等10个影响因素的贡献。分解结果表明，经济规模是促进电力碳排放增加的最大因素，意味着中国电力碳排放与经济社会发展密切相关;以工业为主的产业结构使得电力消费增加，驱动了电力碳排放增长;生活消费也是电力碳排放增加的重要影响因素;人口规模、输配损耗、能源结构、电力结构、排放因子等因素也呈正向效应，但影响程度较小。产业部门电力强度下降和能源转换效率提高是抑制电力碳排放增长的最重要因素;电力结构也抑制了电力碳排放增加，但影响程度较小。

基于以上结论，可以从电力的生产、输配和消费等环节入手控制电力碳排放，本文提出如下政策建议：

(1)电力生产侧。一是调整电力结构。中国电力结构存在的问题是火电比重太大，且火电生产又以煤炭为主。因此应在保护环境的前提条件下合理开发水能，安全利用核能，高效利用风能，增加燃气装机容量，从而逐渐提高清洁能源和可再生能源的装机比重，通过减少煤炭的使用控制碳排放。二是提升能源综合利用效率。淘汰技术落后、水平较低的中小发电机组，通过开发、引进新技术提高能源的转换效率，通过热电联产、整体煤气化联合循环等方式努力降低煤耗、油耗、气耗，实现能源的梯级利用、综合利用和高效利用。三是煤炭的清洁利用。积极稳妥发展现代新型煤化工项目，对煤炭进行二次加工和深加工，使之转化为油、气等优质能源。

(2)电力输配环节。电力输配环节的电力损耗是不可避免的，但是可以采取措施降低输配损耗率。一是对现有线路和设备进行升级改造。部分线路特别是广大农村的低压配电网线损率高，应进行升级改造;提升变压器的能耗值标准，用节能型变压器替换目前的部分高耗能设备。二是研发和采用新技术、新工艺、新材料。采用高压直流输电，高压直流输电不但设备经济，而且线损率小。转变传统电网运行管理方式，建设智能电网，智能电网涉及到电力的生产、输配、消费和调度等各个环节，可以有效提高电网的资源配置能力，实现电力的远距离、大规模输送，不但降低电力损耗，而且提升了整个电力系统的运行效率。

(3)电力消费侧。一是优化产业结构。淘汰落后、化解过剩，积极发展服务业，抑制重工业特别是高耗能产业的发展。二是提升能效等级标准。出台促进节能的财税政策，加大节能补贴，制定更加严格的市场准入制度，提高能效等级标准，通过行政手段促使企业采用节能新工艺、新技术、新材料，淘汰能效高的落后设备和产品;实行合理的行业差价和阶梯电价，通过经济手段减少电力使用和浪费。三是培养节能意识。节能减排需要人人参与，加强宣传，培养全民的环保理念和节能意识，使节能减排转化为自觉行动。