本文通過分析2015—2019年京津冀城市群不同城市的碳排放總量變化趨勢特征，研判京津冀城市群不同城市的經(jīng)濟增長與碳排放的脫鉤狀態(tài)，得出北京、天津、石家莊和邯鄲經(jīng)濟增長與碳排放呈強脫鉤狀態(tài)；保定、張家口和承德經(jīng)濟增長與碳排放呈弱脫鉤狀態(tài)；唐山、秦皇島、邢臺、滄州和廊坊經(jīng)濟增長與碳排放呈擴張性負脫鉤狀態(tài)；衡水市的經(jīng)濟增長與碳排放呈擴張性連接狀態(tài)。進而判定保定、張家口、秦皇島、邢臺、滄州、廊坊、衡水7市碳排放量暫未達到峰值狀態(tài)，北京、天津、石家莊、承德、邯鄲和唐山6市碳排放量已經(jīng)處于碳排放達峰狀態(tài)。
臧宏寬1，2 楊威杉2 張 靜2 伍鵬程3 曹麗斌2* 許 野1
（1.華北電力大學；2.生態(tài)環(huán)境部環(huán)境規(guī)劃院；3.廣東省環(huán)境科學研究院）
改革開放40多年來，隨著我國城市化進程的加快及經(jīng)濟的快速發(fā)展，以重化工為主的工業(yè)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)和以煤等化石能源為主的能源消費結(jié)構(gòu)使得我國的碳減排壓力日益增強。我國碳排放量依然處于世界首位，超過了美國和歐盟的總排放量。為積極應對全球氣候變化，中國向國際社會做出了2020年、2030年分別比2005年下降45%、60%～65%的碳排放強度下降目標和“2030年實現(xiàn)全國碳排放達峰”目標的承諾。2018年中國碳排放強度較2005年下降了45.8%，提前達到2020年碳排放強度下降目標。雖然我國碳排放增速已明顯放緩，但依然呈較快增長態(tài)勢，我國在全球總排放量中的比重從2000年的13.3%增長到2018年的31.4%，且過去近20年一直是全球CO2排放增量的主要貢獻者。碳達峰問題既是政府間氣候變化專家委員會(Intergovernmental Panel on Climate Change, IPCC)第五次評估報告的熱點，也是近年來國際氣候談判的焦點。IPCC發(fā)布的《全球升溫1.5 ℃特別報告》指出，全球碳排放空間已經(jīng)十分有限，應對氣候變化，實現(xiàn)1.5 ℃或者2 ℃的溫控目標已十分迫切。作為碳排放總量最大、占比最高、增量貢獻最大的國家，我國碳排放達峰對全球氣候變化控溫目標的實現(xiàn)具有重要意義。京津冀地區(qū)是中國經(jīng)濟最具活力、吸納人口最多的地區(qū)之一，在我國戰(zhàn)略地位十分重要，包括北京市、天津市以及河北省的保定、唐山、廊坊、秦皇島、張家口、承德、石家莊、滄州、邯鄲、邢臺、衡水11個地級市。2018年，京津冀地區(qū)生產(chǎn)總值達到8.5萬億元，占全國的9.44%。而京津冀是我國經(jīng)濟發(fā)展和資源環(huán)境矛盾最為尖銳的地區(qū)之一。京津冀以鋼鐵、化工、建材、汽車等為主，是全國主要的重工業(yè)基地，使得京津冀成為我國能源消耗強度最大、大氣污染最嚴重區(qū)域之一。2018年，京津冀地區(qū)的碳排放量為10.85億t，占全國碳排放總量的1/9左右，其中北京0.93億t，天津1.57億t，河北8.35億t。作為全國政治、文化、科技中心的北京，在《北京市國民經(jīng)濟和社會發(fā)展第十三個五年規(guī)劃綱要》中提出努力實現(xiàn)CO2排放總量在2020年左右達到峰值的目標，是我國最早提出碳排放達峰目標的城市之一。目前，宋明智研究指出：能源消費是北京城市碳排放的主導因素，能源消費結(jié)構(gòu)的優(yōu)化將是低碳發(fā)展的重要途徑，且北京市碳排放峰值已經(jīng)基本實現(xiàn)并呈穩(wěn)定下降趨勢。然而，在當前京津冀協(xié)同發(fā)展深度融合的大背景下，區(qū)域碳達峰的研究對于從整體上解決京津冀區(qū)域碳減排壓力至關(guān)重要，同時京津冀區(qū)域作為中國重要的城市群之一，京津冀率先實現(xiàn)CO2達峰和空氣質(zhì)量達標具有重要意義。對于CO2何時能夠達到峰值以及對社會-經(jīng)濟-環(huán)境有何影響，國內(nèi)外不同專家利用各種能源模型，從不同層面開展了預測分析。由國務院發(fā)展研究中心、國家發(fā)改委能源研究所和清華大學共同發(fā)布的《2050中國能源和碳排放報告》中指出，在基準情景下中國將在2040年達到碳排放峰值，在強化低碳情景下中國將在2030年達到碳排放峰值。馬丁等建立了自下而上的能源系統(tǒng)優(yōu)化模型(China TIMES)對中國碳排放達峰目標和路徑就行了研究，結(jié)果顯示，通過發(fā)展非化石能源和推廣高耗能工業(yè)的節(jié)能減排技術(shù)，使得電力、工業(yè)和高耗能工業(yè)部門分階段地實現(xiàn)碳排放達峰，進而實現(xiàn)2030年碳排放峰值達100億～108億t。梳理文獻可知，無論是全行業(yè)或是電力部門的研究，雖然不同的學者利用的模型原理不同，有投入產(chǎn)出模型也有一般均衡模型，有自下而上的模型也有自上而下的模型，但研究結(jié)論均顯示，中國基于能源的CO2排放達峰時間預測基本在2020—2030年，但同時，如果要完成這一目標，除了在現(xiàn)有的能源政策不變的基礎(chǔ)上，還應更加積極地優(yōu)化能源結(jié)構(gòu)，采取更加有效的低碳能源技術(shù)等。2030年前實現(xiàn)CO2排放達峰這一戰(zhàn)略目標的壓力依然較大。因此，本文旨在通過利用京津冀城市群歷史排放情況分析，結(jié)合經(jīng)濟增長與碳排放脫鉤研究，判斷京津冀城市群CO2排放達峰情況，并給出城市碳排放達峰政策建議。
基于IPCC排放因子方法建立了2015—2019年京津冀城市群地級城市CO2排放清單，基于經(jīng)濟增長與CO2排放關(guān)系的脫鉤系數(shù)法，得到京津冀城市群13個地級以上城市的脫鉤情況，結(jié)合歷史CO2排放和脫鉤情況提出的京津冀城市群達峰判別方法，對京津冀城市群地級以上城市CO2排放達峰情況進行了判斷。結(jié)果表明：近5年來，保定、張家口、秦皇島、邢臺、滄州、廊坊、衡水7市碳排放量暫未達到峰值狀態(tài)；北京、天津、石家莊、承德、邯鄲、唐山6個城市已經(jīng)處于CO2排放達峰狀態(tài)。建議已經(jīng)具備達峰條件的城市抓緊開展達峰行動方案，制定CO2排放達峰目標。
IPCC(聯(lián)合國政府間氣候變化專門委員會)方法是目前國際上公認和通用的碳排放計算方法，其中對溫室氣體排放量的計算采用國外基于燃料熱值的IPCC排放因子測算，排放因子的單位為kg/TJ，表示單位熱值的燃料排放的CO2質(zhì)量。同時，為了更加準確地計算和評估溫室氣體的排放，《2006年IPCC國家溫室氣體清單指南》第2卷《能源》部分建立了CO2的估算方法公式。
Topic提出的脫鉤指數(shù)越來越多地被用于評價自然資源消耗(能源)與經(jīng)濟增長或人類發(fā)展之間的解耦關(guān)系。該指數(shù)能夠比較一個國家或區(qū)域在一段時間內(nèi)的解耦狀態(tài)，也可以用于不同國家之間的發(fā)展階段比較。脫鉤系數(shù)主要分為8類(表1)?？紤]到京津冀城市群13個省市在2015—2019年逐年GDP總量均保持正向增長，因此不存在強負脫鉤、弱負脫鉤、衰退性連接和衰退性脫鉤4種狀態(tài)，只可能出現(xiàn)強脫鉤、弱脫鉤、擴張性負脫鉤或擴張性連接4種狀態(tài)。根據(jù)2015—2019年京津冀各地級市GDP總量和CO2排放量(直接排放，不包括電力導致的CO2排放)，可計算得出逐年的脫鉤系數(shù)。若該省市2015—2019年的脫鉤系數(shù)平均值處于全國以下，以及該省市的碳排放處于強脫鉤和弱脫鉤狀態(tài)時，認為其未來CO2排放可能出現(xiàn)達峰或處于平臺期。
2015—2018年北京市和天津市能源數(shù)據(jù)和GDP數(shù)據(jù)來自于《北京市統(tǒng)計年鑒》和《天津市統(tǒng)計年鑒》；河北省各市2015年和2018年統(tǒng)計數(shù)據(jù)來源于中國城市溫室氣體工作組編著的《中國城市溫室氣體排放數(shù)據(jù)》；2016年和2017年河北省各市的數(shù)據(jù)來自于河北經(jīng)濟年鑒；京津冀區(qū)域各市2019年數(shù)據(jù)來源于課題組按部門(工業(yè)、農(nóng)業(yè)、服務業(yè)、城鎮(zhèn)生活、農(nóng)村生活、交通，其中工業(yè)分行業(yè))進行的測算。
世界資源研究所(WRI)提出，通過城市在近5年或者更長的歷史時間內(nèi)CO2排放變化趨勢來判斷城市CO2排放是否已經(jīng)達峰?；诖?，本文結(jié)合脫鉤系數(shù)理論和WRI提出的達峰判斷，建立1套說明城市CO2排放達峰的方法，即如果城市在近5年內(nèi)，能源相關(guān)的CO2排放(不包括由電力引起的間接排放)出現(xiàn)高峰并逐漸下降，同時該城市的CO2排放與GDP之間處于強脫鉤或者弱脫鉤狀態(tài)，認為該城市已經(jīng)處于達峰；或如果城市CO2排放量呈現(xiàn)波動，但總量都不會超過近5年的最高點，而且該城市的CO2排放與GDP之間處于強脫鉤或者弱脫鉤狀態(tài)，也認為該城市碳排放處于達峰狀態(tài)。
本文基于2015—2019年京津冀城市群CO2排放清單、脫鉤系數(shù)和達峰判別方法，分析了京津冀城市群CO2的歷史排放情況和排放趨勢，計算了不同城市的脫鉤平均系數(shù)，最后基于達峰判定方法，分析給出了京津冀城市群當前CO2排放達峰情況(圖1)。
1.2015—2019年京津冀城市群CO2排放特征分析
由圖1可知：近5年北京、天津和石家莊的CO2排放量總體呈逐漸降低趨勢；北京和天津變化趨勢非常相似，均出現(xiàn)小幅增長后迅速降低，最大降幅超過26%；石家莊的CO2排放量從2015年的12171.33萬t減少到2018年8796.38萬t，但2019年排放量略有增加，增量在2.3%左右。近5年張家口、衡水和保定等城市CO2排放量呈先降后增趨勢；張家口的CO2排放量為4730.54萬～6309.75萬t，2016年降幅明顯，2019年排放量增幅明顯，比2018年又增加了32.9%；衡水的CO2排放量為1234.65萬～1704.91萬t，2019年排放量增加較大，比上一年度增加了29.21%；保定的CO2排放量為3326.14萬～4473.29萬t，而且2015—2018年排放量逐年減少，但2019年排放量陡增，比上一年度增加了34.49%。唐山、邯鄲和承德等城市的CO2排放量呈波動變化趨勢，排放量最大的年份均為2018年。秦皇島、邢臺、滄州和廊坊等城市CO2排放量呈不斷增長趨勢。
圖2為京津冀城市群CO2排放強度特征及變化趨勢?？梢灾庇^地看出：中國CO2排放強度地區(qū)分布呈現(xiàn)顯著的非均衡特征，北京市的CO2排放強度最低，近5年碳排放強度為0.36～0.64 t/萬元GDP。其次是天津市和衡水市，其排放強度較小，但仍是北京市碳排放強度的1倍左右，為0.71～1.07 t/萬元GDP。廊坊、邢臺和秦皇島的CO2排放強度居中游水平，近5年碳排放強度為0.96～1.59 t/萬元GDP。唐山、保定、邯鄲、滄州和張家口的CO2排放較高，碳排放強度為2.19～4.07 t/萬元GDP，特別是2018年的唐山市，CO2排放強度最高，達到4.07 t/萬元GDP。
首先分別計算2015—2019年的脫鉤系數(shù)，取這些年間脫鉤系數(shù)的平均值作為該城市的脫鉤情況，結(jié)果見表2。可知：北京、天津、石家莊和邯鄲經(jīng)濟增長與碳排放呈強脫鉤狀態(tài)，表明這4個城市經(jīng)濟發(fā)展與碳排放量反向變動，即經(jīng)濟不斷增長，但碳排放量卻逐漸減少；保定、張家口和承德經(jīng)濟增長與碳排放呈弱脫鉤狀態(tài)，表明該3個城市經(jīng)濟發(fā)展的增長速度大于碳排放的增長速度；唐山、秦皇島、邢臺、滄州和廊坊經(jīng)濟增長與碳排放呈現(xiàn)擴張性負脫鉤狀態(tài)，表明這5個城市的經(jīng)濟增長速度小于碳排放的增長速度；只有衡水市的經(jīng)濟增長與碳排放呈擴張性連接狀態(tài)，表明該城市經(jīng)濟增長速度同比正增長。表2 京津冀城市群經(jīng)濟增長與碳排放脫鉤結(jié)果
根據(jù)上述城市達峰判別方法，北京、天津和石家莊3市經(jīng)濟增長與碳排放呈強脫鉤狀態(tài)，而且近5年碳排放量呈降低趨勢，因此，天津和石家莊兩市已經(jīng)處于達峰狀態(tài)；邯鄲市經(jīng)濟增長與碳排放也呈強脫鉤狀態(tài)，而且碳排放量呈波動狀態(tài)，最高不超過2018年13854.25萬t，按照判斷原則基本可以認定邯鄲市碳排放已經(jīng)處于達峰狀態(tài)；保定和張家口2市經(jīng)濟增長與碳排放呈弱脫鉤狀態(tài)，而且近5年CO2排放量呈先降后增趨勢，特別是2019年經(jīng)濟增長與碳排放呈擴張性負脫鉤狀態(tài)，經(jīng)濟增速反而小于碳排放增速，因此，保定和張家口兩市碳排放量暫未達到峰值狀態(tài)；承德經(jīng)濟增長與碳排放也呈弱脫鉤狀態(tài)，而且碳排放量呈波動狀態(tài)，最高不超過2018年4813.45萬t，因此基本可以認定承德碳排放已經(jīng)處于達峰狀態(tài)；唐山經(jīng)濟增長與碳排放呈擴張性負脫鉤狀態(tài)，而且碳排放量呈波動狀態(tài)，最高不超過2018年30319.84萬t，因此可以認定唐山市碳排放已經(jīng)處于達峰狀態(tài)；秦皇島、邢臺、滄州和廊坊4市經(jīng)濟增長與碳排放呈擴張性負脫鉤狀態(tài)，但近5年碳排放量呈不斷增加趨勢，因此，此4市碳排放量暫未達到峰值狀態(tài)；衡水經(jīng)濟增長與碳排放呈擴張性連接狀態(tài)，因此衡水碳排放量也暫未達到峰值狀態(tài)。
本文通過分析2015—2019年京津冀城市群不同城市的碳排放總量變化趨勢特征，研判京津冀城市群不同城市的經(jīng)濟增長與碳排放的脫鉤狀態(tài)，得出北京、天津、石家莊和邯鄲經(jīng)濟增長與碳排放呈強脫鉤狀態(tài)；保定、張家口和承德經(jīng)濟增長與碳排放呈弱脫鉤狀態(tài)；唐山、秦皇島、邢臺、滄州和廊坊經(jīng)濟增長與碳排放呈擴張性負脫鉤狀態(tài)；衡水市的經(jīng)濟增長與碳排放呈擴張性連接狀態(tài)。進而判定保定、張家口、秦皇島、邢臺、滄州、廊坊、衡水7市碳排放量暫未達到峰值狀態(tài)，北京、天津、石家莊、承德、邯鄲和唐山6市碳排放量已經(jīng)處于碳排放達峰狀態(tài)。
建議北京、天津、石家莊、承德、邯鄲和唐山6個已經(jīng)進入達峰期的城市，除要求碳排放強度控制外，還應實施CO2總量控制；而保定、張家口、秦皇島、邢臺、滄州、廊坊、衡水7城市CO2排放量還在增長，仍僅控制碳排放強度。同時，建議碳排放未達峰城市進一步優(yōu)化產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)，合理調(diào)整能源結(jié)構(gòu)，提高非化石能源在一次能源消費中的比重，加快推動工業(yè)碳排放盡早達峰。此外，建議碳排放未達峰城市進一步強化溫室氣體與常規(guī)大氣污染物的協(xié)調(diào)控制，包括政策制定、產(chǎn)業(yè)準入、排放標準、控制技術(shù)、執(zhí)法監(jiān)管等，建立深度互聯(lián)、相互促進、統(tǒng)籌優(yōu)化的管理機制，以顯著提高管理效能，降低實施成本，增加社會效益。
在京津冀一體化的背景下，京津冀城市群間如能發(fā)揮整體優(yōu)勢、合理優(yōu)化區(qū)域內(nèi)產(chǎn)業(yè)機構(gòu)，共同協(xié)同推進城市群碳排放達峰具有深遠意義；同時，地級城市具有相對較為完整和健全的行政單元，直接服務于公眾日常生活和工作，政策實施也更加具體和靈活，因此建議地級城市層面加快推動制定城市碳排放達峰行動方案，明確城市碳排放達峰目標，逐步有序?qū)崿F(xiàn)城市碳排放達峰。
作者 | 臧宏寬,楊威杉,張靜,伍鵬程,曹麗斌,許野