中国作为世界上最大的发展中国家，2006年已经成为世界碳排放量最多的国家，高能耗行业的快速发展是碳排放激增的主要原因。2020年中国向世界承诺力争在2030年前实现“碳达峰”，2060年前实现“碳中和”目标，将以2005年为基准，2030年碳排放强度下降60%～65%。2019年内蒙古颁布《构筑我国北方重要生态安全屏障规划(2020年—2035年)》。在降低碳排放强度、“双碳”目标和构筑北方重要生态安全屏障的多重约束下，内蒙古要想实现经济与资源环境的和谐发展，成为“双碳”目标的先行者，必然要找到高能耗行业发展过程中碳排放与经济发展之间存在的问题。

中国建筑节能协会发布的《2022年中国城乡建设领域碳排放系列研究报告》指出：2020年中国建筑与建造二氧化碳（CO2）的排放总量为50.8亿t，约占全国碳排放比重的50.9%[1]，是高能耗、高碳排行业的典型代表。内蒙古自治区经济发展水平相对落后，地理环境特殊，冬季气候寒冷，集中供暖时间长，煤炭等化石能源丰富，同时又是我国最大的新能源基地，使得该地区居住建筑碳排放具有一定的特殊性。

目前，国内外众多学者针对建筑碳排放进行一系列研究，主要侧重碳排放的核算、影响因素分析以及碳排放与经济发展之间的关系。碳排放的核算方法主要有投入产出法[2]、IPCC碳排放系数法[3]以及过程分析法[4]。在对建筑碳排放影响因素的研究过程中，大多数学者普遍认为碳排放强度、能源消耗强度、国内生产总值（GDP）、人口规模、产业规模、经济强度和城镇化[2-7]等因素对碳排放有着重要影响，研究影响因素的脱钩指数有助于深度研究碳排放与经济发展之间的脱钩状态[5-7]。整理发现，现有建筑碳排放与经济发展脱钩状态的研究，多聚焦在建筑行业的某一个阶段，针对某种类型建筑全生命周期碳排放与经济发展之间脱钩弹性的研究较少。因此，本文基于Tapio模型研究城镇居住建筑全生命周期碳排放与经济之间的同步发展关系，利用LMDI模型甄别影响碳排放的主要因素。

1、研究方法与数据来源

1.1 碳排放测算

基于数据的可获取性，本文采用IPCC碳排放系数法计算内蒙古城镇居住建筑的碳排放量[8]:

其中，E指能耗标准量；ei指第i种能耗的实物量；θi指第i种能源的折标煤系数；C指能耗碳排放量；bi指第i种能源的CO2排放系数。

1.2 脱钩关系与碳排放因素分解模型

1)Tapio脱钩模型

Tapio脱钩弹性模型是用一个计算期内变量的增长速度之比来描述两个主体之间的同步发展关系，是研究碳排放与经济发展脱钩关系的常用方法之一。其公式表达式为：

其中，W是综合脱钩指数；ΔC/C表示计算时段内城镇居住建筑碳排放的增长速率，ΔIGDP/IGDP表示计算时间段内城镇居住建筑经济总产值的增长速率（本文依据许宪春教授[9]提出的GDP使用核算法，计算出城镇居住建筑每年产生的经济总值，主要包含居住建筑增加值、土地购置费和城镇居民居住消费支出三部分）。根据脱钩指数正负大小的不同可以将其具体分为八种情况（表1):

2)LMDI因素分解模型

本文采用具有独立分析路径、易用、无残差、零值处理能力佳[10]的LMDI因素分解模型将影响碳排放的因素分为碳排放系数（C/E）、能源消耗强度（E/IGDP）、居住建筑产业规模（IGDP/GDP）、经济强度（GDP/Pu）、城镇化（Pu/P），以及人口规模(P)六个部分，其表达式为：

表1 碳排放与经济发展脱钩指数关系分类表

其中，c表示碳排放系数；e表示能源消耗强度；g表示居住建筑产业规模；a表示经济强度；u表示城镇化；p表示人口规模。

如上所述，可以将计算时段内基期的碳排放量设为C，计算时段内期末的碳排放量设为CT，计算时段内不同影响因素对碳排放的累计影响效应可以表示为：

其中，ΔCc是碳排放系数效应；ΔCe是能源消耗强度效应；ΔCg是居住建筑产业规模效应；ΔCa是经济强度效应；ΔCu是城镇化效应；ΔCp是人口规模效应。

3）脱钩指数分解模型

将上述的Tapio脱钩模型公式（3）和LMDI因素分解模型公式（5）进行结合，得到脱钩指数的分解公式：

其中，Wc表示碳排放系数脱钩指数，We表示能源消耗强度脱钩指数，Wg表示居住建筑产业规模脱钩指数，Wa表示经济强度脱钩指数，Wu表示城镇化脱钩指数，Wp表示人口规模脱钩指数。

1.3 数据来源

本文以2006年—2020年为研究区间，碳排放测算的能源面板数据来源于《中国能源统计年鉴》《中国建筑统计年鉴》，以消耗量较多且较易获取数据的原煤、其他洗煤、焦炭、天然气、液化石油气、汽油、柴油、原油、电力和热力为主，依据王庆一[11]的方法对能源平衡表中的居民生活消费的能耗进行拆分与组合，统一折算为万tce，各能源折标煤与碳排放系数见表2。居住建筑经济总产值（IGDP）与各影响因素数据均来源于《内蒙古统计年鉴》。

表2 各类能源折标煤系数θ与碳排放系数b

2、内蒙古城镇居住建筑碳排放现状分析

本文采用公式（1）和（2）测算出内蒙古城镇居住建筑全过程碳排放量（图1）。整体来看，2006年—2020年碳排放呈上升趋势，从2006年2 210.21万t，到2020年6 451.28万t，碳排放量增长约2.92倍，年平均增长率为7.95%。从时间变化来看，碳排放量发生了阶段性波动，2006年—2012年、2013年—2020年两时段，碳排放呈增长趋势，年平均增长率分别为18.59%、4.21%，其中2006年—2012年增长速度受西部大开发推动的影响最快。在“十一五”时期进入经济高速发展期，建筑业增速最为明显：2006年内蒙古建筑业施工面积达3 508.96万m2、竣工面积1 704.09万m2，较2000年分别增长93.1%、50.9%，建筑业总产值达到326.52亿元，较2000年增长331.90%。2012年—2013年城镇居住建筑出现明显“碳减排”现象，2013年较2012年碳排放量增长-21.34%，原因是该时期居住建筑运行阶段煤炭消耗量骤然降低，引起碳排放总量下降。内蒙古城镇居住建筑碳排放可以分为三个阶段：建材生产阶段、建造阶段、运行阶段。建材生产阶段与建造阶段的碳排放量整体表现为先增长后下降，与内蒙古城镇居住建筑建造规模密切相关：2012年居住建筑施工面积达到峰值，2014年居住建筑新增竣工面积达到峰值。运行阶段碳排放量稳步上升，这与内蒙古城镇化率与经济的快速发展密切相关：研究期间内蒙古城镇化率从47.20%上升至67.42%，提高20.22个百分点、内蒙古GDP增长近4倍。

图1 2006年—2020年碳排放总量年增长速率和各阶段碳排放量

3、内蒙古城镇居住建筑碳排放脱钩弹性及影响因素分析

3.1 内蒙古城镇居住建筑碳排放脱钩弹性分析

本文采用公式（3）计算出2006年—2020年碳排放与该地区城镇居住建筑经济总产值之间的脱钩指数（表3）。结果表明，研究期间碳排放与经济发展之间的脱钩状态主要呈现3种类型：增长负脱钩、增长联结和弱脱钩。

分时期看，2006年—2010年碳排放增长速度远高于经济增长速度，两者之间主要表现为增长负脱钩状态，属于极度不理想的发展模式。原因是该时期城镇居住建筑规模快速扩大，能源消耗以高碳排的煤炭为主。其中，2008年—2010年出现增长负脱钩与强脱钩极端状态切换现象。原因是受2008年金融危机影响，建筑钢材价格持续性下跌，跌幅高达50%，建筑企业借此大量囤购钢材，致使建材碳排放量激增，2008年—2009年碳排放“逆增长”速度大于经济“正增长”速度，出现强脱钩状态。2011年—2015年，碳排放增长速度略高于经济增长速度，两者之间主要表现为增长联结，属于较不理想的发展模式。其中，2013年表现为强脱钩状态，原因是该时段内蒙古煤炭行业迎来寒潮，市场低迷，煤炭企业相继关停，政府提出煤电一体化、补贴电价等政策，通过刺激电耗进而刺激煤耗，以达到救市目的。能源消耗结构“被迫”发生改变，首次打破以煤炭为首的能源消耗结构，碳排放量随之减少。2016年—2020年，经济增长速度略高于碳排放增长速度，两者关系转为弱脱钩，发展模式向好的方向转变。一是因为经过前期的发展，居住建筑已达到一定规模，刚性需求不断减少，二是城市基础设施完善，后期运行碳排放增速逐渐减小，而经济仍旧保持平稳向上发展。

表3 2006年—2020年内蒙古城镇居住建筑碳排放与经济发展脱钩状态

3.2 内蒙古城镇居住建筑碳排放影响因素分解分析

本文采用公式（6）和公式（7）计算出各影响因素的脱钩指数（表4）。由于碳排放系数是固定值，脱钩指数为零，对碳排放脱钩状态和碳排放变动量均无影响，后续不再讨论。

整体来看，经济强度脱钩指数>城镇化脱钩指数>人口规模脱钩指数>零，对综合脱钩指数W起到正向促进作用，对碳排放脱钩具有抑制作用，三个影响因素的抑制程度逐渐减小。能源消耗强度脱钩指数表现为正负交替状态，在2006年—2010年主要为正值，2011年—2015年与2016年—2020年主要为负值，说明能源消耗强度对碳排放脱钩的影响从抑制作用转变为促进作用，与“十二五”期间内蒙古自治区出台的一系列节能减排政策有关。居住建筑产业规模脱钩指数无规律可循，表现为正负交替现象。

依据公式（5）及其子公式计算出2006年—2020年碳排放变动量和不同影响因素对碳排放变动量的贡献率（图2）。除2009年和2013年碳排放量为负变动，其他时段均为正变动。从影响作用来看，经济强度效应、城镇化效应、人口规模效应对碳排放正变动一直具有促进作用，是驱动型影响因素。其中，经济强度效应对碳排放的平均影响比重为39.56%，最高可达65.63%，表明经济强度是促进碳排放增长的关键性影响因素。原因是内蒙古全面推动工业体系调整优化升级，推进农牧业全产业链发展，促进服务业提质增效，使得全区经济发展稳步增长，经济强度不断提高。城镇化效应对碳排放的影响比重在6%～17%之间，整体表现为先升后降。原因是前期城镇化率低，增长空间大，增速较快，但后续城镇化率达到一定水平后，增长空间有限，增速逐年减缓，未来城镇化效应对碳排放的贡献率可能继续保持缩减状态。人口规模效应对碳排放的影响较小，2019年之前保持在1.00%～4.00%之间，2020年受疫情影响，常住人口骤减，表现为负值。能源消耗强度效应在2010年前后对碳排放增长的影响发生两极转变，由驱动因素转变为抑制因素。与内蒙古能源消耗结构发生重大改变、政府颁布一系列节能减排政策，能源利用率提高有密切关系。

表4 2006年—2020年内蒙古城镇居住建筑碳排放各影响因素脱钩弹性变化

分时期研究不同影响因素效应累计贡献值对碳排放增长的影响（图3）。2006年—2010年，五个影响因素效应对碳排放增长的贡献值排序依次为经济强度效应>城镇化效应>能源消耗强度效应>居住建筑产业规模效应>人口规模效应，经济强度效应是促进碳排放增长的关键因素。2011年—2015年，五个影响因素效应对碳排放变动量的贡献值排序依次为经济强度效应>居住建筑产业规模效应>城镇化效应>人口规模效应>能源消耗强度效应，经济强度效应是促进碳排放增长的关键因素，能源消耗强度效应是抑制碳排放增长的关键因素。2016年—2020年，五个影响因素效应对碳排放变动量的贡献值排序依次为经济强度效应>城镇化效应>能源消耗强度效应>居住建筑产业规模效应>人口规模效应，经济强度效应是促进碳排放增长的关键因素，人口规模效应是抑制碳排放增长的关键因素。2006年—2020年整个研究期内，五个影响因素效应对碳排放增长的贡献值排序依次为经济强度效应>城镇化效应>居住建筑产业规模效应>人口规模效应>能源消耗强度效应，经济强度效应是促进碳排放增长的关键因素，能源消耗强度效应是抑制碳排放增长的关键因素。这表明，不同影响因素效应在不同发展时期对碳排放增长的影响存在显著性差异。

图2 2006年—2020年碳排放变化量及各影响因素效应贡献率

图3 各时期不同影响因素对内蒙古城镇居住建筑碳排放的累计贡献值

4、结语

4.1 结论

本文通过对内蒙古城镇居住建筑碳排放现状、碳排放与经济发展之间的同步关系以及碳排放增长影响因素分解的研究，得出以下结论：

1）研究期间，内蒙古城镇居住建筑碳排放量呈现波动上升趋势，但增长趋势逐渐减缓：2006年—2012年、2013年—2020年碳排放量逐年增加，年平均增长率分别为18.59%,4.21%,2012年—2013年由于能源消耗结构“被动”转型，2013年碳排放量较2012年减少21.34%。其中，运行阶段碳排放量所占比重最大。

2)2006年—2020年，内蒙古城镇居住建筑碳排放与经济发展之间的脱钩状态主要呈现3种类型，分别是增长负脱钩、增长联结和弱脱钩，两者发展关系逐渐向好。其中，经济强度、城镇化与人口规模对碳排放与经济发展之间的脱钩状态具有抑制作用，但抑制作用逐渐减弱，能源消耗强度整体上对碳排放与经济发展之间的脱钩状态有促进作用。

3）研究期内，整体上经济强度效应是促进碳排放增长的关键因素，能源消耗强度效应是抑制碳排放增长的关键因素，但不同影响因素在不同发展时期对碳排放增长的影响存在显著性差异。

4.2 建议

基于上述研究可知内蒙古城镇居住建筑碳排放涉及能源、居民、建筑企业以及政府等多方共同作用，为实现碳排放与经济之间的协调发展，需要从不同角度分别进行减排策略的推进：一是内蒙古要大力发展新能源技术，充分利用风光等自然资源，加快优化建筑用能结构；二是发挥政府的监督与推手作用，制定人才引进战略、绿色建筑税费优惠、建筑节能改造金融支持等；三是增强居民节能减排意识与积极性，加大宣传，制定合理的奖惩策略，并做好居住建筑节能效益分配等。

参考文献:

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[11]王庆一.按国际准则计算的中国终端用能和能源效率[J].中国能源,2006(12):5-9.

基金资助:内蒙古自治区直属高校科研业务费项目“基于SEM的内蒙古地区居住建筑碳减排路径研究”(No.2023YXXS031);

文章来源:张爱琳,王超鑫.内蒙古城镇居住建筑碳排放脱钩弹性研究[J].上海节能,2024,(10):1605-1612.