建筑业碳排放测算及影响因素研究——以东北三省为例.pdf

第 卷第 期 年 月吉林建筑大学学报 收稿日期：基金项目：国家自然科学基金面上项目（）作者简介：赵鹏程（），男，辽宁省营口市人，硕士研究生通讯作者：王群，女，辽宁省铁岭市人，教授，博士 ：建筑业碳排放测算及影响因素研究 以东北三省为例赵鹏程，丁晓欣，王群 吉林建筑科技学院 管理工程学院，长春 吉林建筑大学 经济与管理学院，长春 深圳职业技术学院 建筑工程学院，广东深圳 摘要：在建筑业绿色低碳转型背景下，本文以东北三省建筑业为研究对象，依据 推荐的碳排放测算方法建立建筑业碳排放测算模型，并应用 法分解分析碳排放的影响因素 研究结果表明，年 年东北三省建筑业碳排放整体上呈现下降趋势，就平均值而言建筑业碳排放从大到小排序为：吉林 辽宁 黑龙江，各省建筑业间接碳排放平均占碳排放总量的比例在 以上，是主要的碳排放来源 在影响因素分析中，能源消费直接碳强度效应、能源强度效应及经济规模效应促进了建筑业的碳排放，间接碳排放强度效应抑制了建筑业的碳排放，由于间接碳排放强度效应影响程度更大，使得整体上碳排放呈现降低趋势 最后结合测算结果对未来建筑业的低碳发展提出建议关键词：建筑业；碳排放；中图分类号：文献标志码：文章编号：（）牞 牞 牞 牞 牞 牞 牞 牞 牞 牞 牞 牞 牞 牶 牞 牞 牞 牞 牶 牞 牞 牞 牞 牞 牞 第 期赵鹏程，丁晓欣，王群：建筑业碳排放测算及影响因素研究 以东北三省为例 牶 牷 牷 引言如今，尽快减少二氧化碳排放降低温室效应已经成为全球共识，中国也展示出负责任的历史担当 在第 届联合国大会上对世界做出庄严承诺，力争在 年之前碳达峰，在 年之前碳中和 为此，中国政府采取了相应措施以减少国内二氧化碳的排放 例如，年 月 日国务院发布的 关于 年前碳达峰行动方案的通知 提出，到 年非化石能源消费比重达到 左右，单位国内生产总值二氧化碳排放比 年下降 以上，这又一次充分地表明了中国政府实现“双碳”目标的决心 因此，中国各行业的低碳发展已成为一个新的政策目标建筑业是我国传统的经济支柱产业，同时也是碳排放的主要来源 据 第五次评估报告统计，有 的碳排放及 的终端能源消费与建筑业有关 ，建筑业的低碳发展对我国顺利实现“双碳”目标具有重要意义 年 月 日住房和城乡建设部印发“十四五”建筑业发展规划 再次明确提出要加快实现建筑业绿色低碳发展 在此背景下，测算我国省级建筑业二氧化碳排放量并对碳排放影响因素进行分析具有一定现实意义目前，国内外诸多学者已对建筑业碳排放进行了相关研究 等 人应用投入与产出分析方法对爱尔兰建筑业的碳排放进行测算；等 人提出了一种基于碳监管的双寡头垄断模型对美国建筑业碳排放进行实证研究；王静雯 通过建立建筑业完全碳排放测算模型，对西北五省建筑业碳排放进行测算，并运用 方法分析碳排放影响因素综上所述，由于我国省域间建筑业发展差异较大，为结合各省实际提出差异化的减碳目标，需对各省建筑业碳排放量进行测算 本文依据 年 年相关数据，以东北三省为研究对象进行建筑业碳排放测算，并应用 方法对碳排放的影响因素进行分析 研究方法 省级建筑业碳排放测算方法建筑业的碳排放测算包括直接碳排放和间接碳排放 直接碳排放由建筑业在生产过程中直接消耗能源所产生；间接碳排放是指由于建筑原材料消耗所产生的碳排放 参考相关研究，本文在测算建筑业直接碳排放时考虑直接消耗的原煤、型煤、洗精煤、焦炭、煤油、柴油、汽油、天然气、液化石油气、燃料油、电力、热力共 种能源产生的碳排放，建筑业的主要耗材选择玻璃、水泥、钢材和铝材 按照 所推荐的碳排放测算方法，建筑业碳排放测算模型如下所示：（）（）式中，为建筑业总碳排放量，；为建筑业直接碳排放量，；为建筑业间接碳排放量，；为第 种能源的消耗量，；为第 种能源的平均低位发热量，；为第 种能源的含碳量，；为第 种能源的碳氧化率；为电力消耗量，亿 ；为电力碳排放因子，）；为热力消耗量，；为热力碳排放因子，；为第 种建材的消耗量，；为第 种建材碳排放因子，；为第 种建材回收系数 因素分解模型当前，针对变量影响因素分析研究的方法主要有结构分解法和指数分解法 其中，结构分解法的优点是可以直接通过投入产出模型对直接和间接影响因素进行分析，不足之处是该方法要依托于政府发布的投入产出表数据，在一定程度上限制了其应用 相比之下指数分解法的操作较为简单，且便于对时间序列数据进行分析 指数分解法的提出是在 世纪 年代，经过后续学者的拓展研究，指数分解法衍生出了对数 吉林建筑大学学报第 卷平均迪氏分解法（）、简单平均分解法（）以及 恒等式法等，由于 分解法在计算时不出现残差项，并且能够将乘法与加和分解进行联系，故应用十分广泛本文应用 分解方法对东北三省建筑业碳排放影响因素进行分析，借鉴 等 人的研究思路，并考虑建筑业直接碳排放和间接碳排放的特点，建立因素分解模型如下所示：（）式中，表示建筑业直接能源消耗量，万吨标准煤；表示省级建筑业产值，亿元；表示能源消费直接碳强度效应；表示能源强度效应；表示间接碳排放强度效应；表示经济规模效应，即为省级建筑业产值 各省建筑业的碳排放量从 年到（）年的变化量表示为 模型可进一步分解为：（）式中，分别表示能源消费直接碳强度效应、能源强度效应、间接碳排放强度效应、经济规模效应所引起的建筑业碳排放量变化根据 提出的方法，公式（）的右侧可以完全分解为：（）（）（）（）实证研究 数据来源本文在对东北三省建筑业直接碳排放计算中，所选用的能源总量信息取自于各年度 中国能源统计年鉴 中的各省能源平衡表，能源的平均低位发热量以及将能源进行标准煤转化的折算系数取自 综合能耗计算通则，碳氧化率数据取自 省级温室气体清单编制指南，电力的碳排放依据东北区域电网平均碳排放因子进行测算，各类能源的碳排放系数见表 表 各类能源的碳排放系数 能源种类碳排放系数能源种类碳排放系数原煤 （万 万 ）汽油 （万 万 ）型煤 （万 万 ）天然气 （万 亿）洗精煤 （万 万 ）液化石油气 （万 万 ）焦炭 （万 万 ）燃料油 （万 万 ）煤油 （万 万 ）电力 （万 亿 ）柴油 （万 万 ）热力 （万 万百万 ）东北三省建筑业的生产总值及计算间接碳排放时的主要建材消耗量来源于 中国建筑业统计年鉴，同第 期赵鹏程，丁晓欣，王群：建筑业碳排放测算及影响因素研究 以东北三省为例 时还以 年为基期对建筑业总产值进行平减处理，以减少价格随时间变动的影响 本文在测算建筑业间接碳排放量时考虑了建材的回收利用情况，建材的碳排放系数及回收系数见表 表 主要建材碳排放系数及回收系数 建筑材料水泥钢材玻璃铝材碳排放系数（）回收系数 东北三省建筑业碳排放测算依据已建立的建筑业碳排放测算模型，对黑龙江省、吉林省及辽宁省 年 年建筑业的碳排放进行测算，结果见表 图 图 为不同省份碳排放量随时间的变动趋势表 年 年东北三省建筑业逐年碳排放量 年份省份直接碳排放量 万 间接碳排放量 万 总碳排放量 万 直接碳排放量占比 间接碳排放量占比 黑龙江 吉林 辽宁 黑龙江 吉林 辽宁 黑龙江 吉林 辽宁 黑龙江 吉林 辽宁 黑龙江 吉林 辽宁 黑龙江 吉林 辽宁 黑龙江 吉林 辽宁 黑龙江 吉林 辽宁 黑龙江 吉林 辽宁 黑龙江 吉林 辽宁 从表 看出，年 年东北三省建筑业平均碳排放量呈现为“吉林 辽宁 黑龙江”的形式 随着时间的推移，“十四五”期间东北三省年碳排放量的差异明显小于“十三五”期间 从各省份逐年的数据来看，由图 可知，黑龙江省建筑业在 年 年呈现下降趋势，年平均下降率为 ，在 年之 吉林建筑大学学报第 卷后，碳排放量呈现增长态势 由图 可知，吉林省建筑业的碳排放量在 年达到峰值后迅速下降，吉林省 年建筑业的碳排放量远超于研究期内其他年份碳排放量，原因是由于吉林省建筑业在 年水泥消耗量较大为 亿 ，导致建筑业间接碳排放量在 年激增，年之后吉林省建筑业碳排放量呈现波动下降趋势，年 年平均下降率为 ，到 年吉林省建筑业的碳排放量位居东北三省中最低为 万 由图 可知，辽宁省建筑业的碳排放量在研究期内呈现波动下降趋势，年 年平均下降率为 ，到 年辽宁省建筑业的碳排放量位居东北三省中最高为 万?图 年 年黑龙江省建筑业碳排放变化趋势?图 年 年吉林省建筑业碳排放变化趋势?图 年 年辽宁省建筑业碳排放变化趋势 从碳排放构成来看，各省份各年的建筑业间接碳排放都远高于直接碳排放 在研究期内，黑龙江省建筑业直接碳排放平均占比为 ，吉林省为 ，辽宁省为 ，可见，建筑业的碳减排重点应放在间接碳排放量控制上 建筑业碳排放影响因素依据已建立的 因素分解模型，对 年 年东北三省建筑业的碳排放量进行分解，分别计算出建筑业的能源消费直接碳强度效应、能源强度效应、间接碳排放强度效应、经济规模效应引起的建筑业碳排放量变化，结果见表 由表 结果可知，从东北三省整体上来看，能源消费直接碳强度效应、能源强度效应及经济规模效应为正，是促进建筑业碳排放量增加的因素 间接碳排放强度效应为负，是使建筑业碳排放量降低的因素 在影响程度上，间接碳排放强度效应影响程度最大，其对建筑业碳排放降低的影响程度高于其他三项碳排放增加因素的总和，是东北区域建筑业碳排放降低的主要因素第 期赵鹏程，丁晓欣，王群：建筑业碳排放测算及影响因素研究 以东北三省为例 表 年 年东北三省建筑业碳排放影响因素分解 年份省份能源消费直接碳强度效应能源强度效应间接碳排放强度效应经济规模效应总效应 黑龙江 吉林 辽宁 黑龙江 吉林 辽宁 黑龙江 吉林 辽宁 黑龙江 吉林 辽宁 黑龙江 吉林 辽宁 黑龙江 吉林 辽宁 黑龙江 吉林 辽宁 黑龙江 吉林 辽宁 黑龙江 吉林 辽宁 累积效应黑龙江 吉林 辽宁 从各省份层面来看，黑龙江省能源消费直接碳强度效应及经济规模效应是使建筑业碳排放降低的因素其中，经济规模效应影响程度最大，这表明在研究期内黑龙江省建筑业的碳排放降低主要由于建筑业经济发展规模减小导致 吉林省建筑业碳排放量降低来源于能源消费直接碳排放强度效应和间接碳排放强度效应，其中，能源消费直接碳排放强度效应对碳排放量的影响程度相对较小 在能源消耗种类不变的情况下，能源消费直接碳排放强度效应为固定系数，其值的减小说明建筑业直接消耗能源的结构发生变化，已经向清洁能源转型，数值较低说明能源消耗结构比较稳定，向清洁能源转型的程度较低；间接碳排放强度效应影响程度较大，由于间接碳排放是建筑业总碳排放的主要来源，间接碳排放强度的变化对碳排放总量的变化也最为明显，间接碳排放强度效应为负表明建筑业单位产值内建筑原材料的碳排放量有所降低，低碳建材的应用效果显现 辽宁省建筑业碳排放量的降低来源于能源强度效应、建筑业间接碳排放强度效应及建筑业经济规模效应，能源强度效应为负表明建筑业直接能源消耗的增长速度小于建筑业的经济增长速度，且在建筑施工阶段节能减排工作已初见成效 吉林建筑大学学报第 卷 结论本文以东北三省建筑业为研究对象，在建筑业碳排放测算时考虑了建筑在施工阶段直接消耗能源产生的直接碳排放以及建材消耗产生的间接碳排放 依据相关数据对 年 年东北三省建筑业的碳排放进行测算，并应用 因素分解方法，从能源消费直接碳排放强度效应、能源强度效应、间接碳排放强度效应、经济规模效应 个方面分解了建筑业碳排放的影响因素，研究结论如下：（）在研究期内，东北三省建筑业碳排放整体呈波动下降趋势 吉林省和辽宁省碳排放量降幅较大，而黑龙江省则相对平缓，平均年下降率为 东北三省中平均二氧化碳排放量由高到低排序为：吉林 辽宁 黑龙江，东北三省间接碳排放量平均占比均在 以上，这说明建材消耗产生的碳排放为建筑业主要的碳排放来源 因此，应重点关注建筑材料的减碳工作，采取降低建筑业碳排放的相应措施，如采用低碳环保的建筑材料、提高建材回收利用率、优化设计采用碳排放强度较低的原材料等（）在建筑业碳排放影响因素分析中，整体上能源消费直接碳排放强度效应、能源强度效应及经济规模效应对建筑业碳排放有促进作用，间接碳排放强度效应对碳排放有抑制作用且对碳排放量的影响程度最大因此，东北三省建筑业应进一步优化能源消费结构，加大风能、水能、太阳能等清洁能源的应用比例，逐步减少传统高排放能源的应用 同时，在施工阶段应降低能源消耗量，如采用装配式建筑结构及应用 技术等来提高生产效率，降低单位产值内的能源消耗量 在推动建筑业向绿色低碳转型的过程中，还应关注碳排放的降低对行业经济发展的影响程度 在提出低碳减排目标时，也要充分考虑行业发展的承受能力，不能因单纯的低碳减排而对行业经济发展造成负面影响，在向绿色低碳转型的同时，努力推动建筑业持续健康发展参考文献 焦应茹，卢娜 城镇化对建筑业碳排放影响的门槛效应分析 中国集体经济，（）：住房和城乡建设部关于印发“十四五”建筑业发展规划的通知 ：，（）：，（）：王静雯 西北五省（区）建筑业碳排放驱动因素分析 环境保护与循环经济，（）：张智慧，刘睿稢 基于投入产出分析的建筑业碳排放核算 清华大学学报（自然科学版），（）：冯博，王雪青 中国各省建筑业碳排放脱钩及影响因素研究 中国人口资源与环境，（）：尚梅，王刚刚，邹绍辉，付玉洁，张丽萍 省域建筑业低碳发展路径 科技管理研究，（）：，（）：，（）：郑成强 中国建筑业碳排放的空间效应及驱动因素分析 哈尔滨：哈尔滨工业大学，