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濟增長與碳排放的脫鉤狀態，得出北京、天津、石家莊和邯鄲經濟增長與碳排放呈強脫鉤狀態；保定、張家口和承德經濟增長與碳排放呈弱脫鉤狀態；唐山、秦皇島、邢臺、滄州和廊坊經濟增長與碳排放呈擴張性負脫鉤狀態；衡水市的經濟增長與碳排放呈擴張性連接狀態。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，北京、天津、石家莊、承德、邯鄲和唐山6市碳排放量已經處于碳排放達峰狀態。
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.生態環境部環境規劃院；3.廣東省環境科學研究院）
改革開放40多年來，隨著我國城市化進程的加快及經濟的快速發展，以重化工為主的工業產業結構和以煤等化石能源為主的能源消費結構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發布的《全球升溫1.5 ℃特別報告》指出，全球碳排放空間已經十分有限，應對氣候變化，實現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具有重要意義。京津冀地區是中國經濟最具活力、吸納人口最多的地區之一，在我國戰略地位十分重要，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，京津冀地區生產總值達到8.5萬億元，占全國的9.44%。而京津冀是我國經濟發展和資源環境矛盾最為尖銳的地區之一。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、大氣污染最嚴重區域之一。2018年，京津冀地區的碳排放量為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《北京市國民經濟和社會發展第十三個五年規劃綱要》中提出努力實現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，能源消費結構的優化將是低碳發展的重要途徑，且北京市碳排放峰值已經基本實現并呈穩定下降趨勢。然而，在當前京津冀協同發展深度融合的大背景下，區域碳達峰的研究對于從整體上解決京津冀區域碳減排壓力至關重要，同時京津冀區域作為中國重要的城市群之一，京津冀率先實現CO2達峰和空氣質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-經濟-環境有何影響，國內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。由國務院發展研究中心、國家發改委能源研究所和清華大學共同發布的《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優化模型(China TIMES)對中國碳排放達峰目標和路徑就行了研究，結果顯示，通過發展非化石能源和推廣高耗能工業的節能減排技術，使得電力、工業和高耗能工業部門分階段地實現碳排放達峰，進而實現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，除了在現有的能源政策不變的基礎上，還應更加積極地優化能源結構，采取更加有效的低碳能源技術等。2030年前實現CO2排放達峰這一戰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，結合經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，基于經濟增長與CO2排放關系的脫鉤系數法，得到京津冀城市群13個地級以上城市的脫鉤情況，結合歷史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；北京、天津、石家莊、承德、邯鄲、唐山6個城市已經處于CO2排放達峰狀態。建議已經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提出的脫鉤指數越來越多地被用于評價自然資源消耗(能源)與經濟增長或人類發展之間的解耦關系。該指數能夠比較一個國家或區域在一段時間內的解耦狀態，也可以用于不同國家之間的發展階段比較。脫鉤系數主要分為8類(表1)。考慮到京津冀城市群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，只可能出現強脫鉤、弱脫鉤、擴張性負脫鉤或擴張性連接4種狀態。根據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。若該省市2015—2019年的脫鉤系數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時，認為其未來CO2排放可能出現達峰或處于平臺期。
2015—2018年北京市和天津市能源數據和GDP數據來自于《北京市統計年鑒》和《天津市統計年鑒》；河北省各市2015年和2018年統計數據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據》；2016年和2017年河北省各市的數據來自于河北經濟年鑒；京津冀區域各市2019年數據來源于課題組按部門(工業、農業、服務業、城鎮生活、農村生活、交通，其中工業分行業)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CO2排放變化趨勢來判斷城市CO2排放是否已經達峰。基于此，本文結合脫鉤系數理論和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，能源相關的CO2排放(不包括由電力引起的間接排放)出現高峰并逐漸下降，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，認為該城市已經處于達峰；或如果城市CO2排放量呈現波動，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，也認為該城市碳排放處于達峰狀態。
本文基于2015—2019年京津冀城市群CO2排放清單、脫鉤系數和達峰判別方法，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，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。可以直觀地看出：中國CO2排放強度地區分布呈現顯著的非均衡特征，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，取這些年間脫鉤系數的平均值作為該城市的脫鉤情況，結果見表2。可知：北京、天津、石家莊和邯鄲經濟增長與碳排放呈強脫鉤狀態，表明這4個城市經濟發展與碳排放量反向變動，即經濟不斷增長，但碳排放量卻逐漸減少；保定、張家口和承德經濟增長與碳排放呈弱脫鉤狀態，表明該3個城市經濟發展的增長速度大于碳排放的增長速度；唐山、秦皇島、邢臺、滄州和廊坊經濟增長與碳排放呈現擴張性負脫鉤狀態，表明這5個城市的經濟增長速度小于碳排放的增長速度；只有衡水市的經濟增長與碳排放呈擴張性連接狀態，表明該城市經濟增長速度同比正增長。根據上述城市達峰判別方法，北京、天津和石家莊3市經濟增長與碳排放呈強脫鉤狀態，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處于達峰狀態；邯鄲市經濟增長與碳排放也呈強脫鉤狀態，而且碳排放量呈波動狀態，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處于達峰狀態；保定和張家口2市經濟增長與碳排放呈弱脫鉤狀態，而且近5年CO2排放量呈先降后增趨勢，特別是2019年經濟增長與碳排放呈擴張性負脫鉤狀態，經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；承德經濟增長與碳排放也呈弱脫鉤狀態，而且碳排放量呈波動狀態，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處于達峰狀態；唐山經濟增長與碳排放呈擴張性負脫鉤狀態，而且碳排放量呈波動狀態，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處于達峰狀態；秦皇島、邢臺、滄州和廊坊4市經濟增長與碳排放呈擴張性負脫鉤狀態，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；衡水經濟增長與碳排放呈擴張性連接狀態，因此衡水碳排放量也暫未達到峰值狀態。
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濟增長與碳排放的脫鉤狀態，得出北京、天津、石家莊和邯鄲經濟增長與碳排放呈強脫鉤狀態；保定、張家口和承德經濟增長與碳排放呈弱脫鉤狀態；唐山、秦皇島、邢臺、滄州和廊坊經濟增長與碳排放呈擴張性負脫鉤狀態；衡水市的經濟增長與碳排放呈擴張性連接狀態。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，北京、天津、石家莊、承德、邯鄲和唐山6市碳排放量已經處于碳排放達峰狀態。
建議北京、天津、石家莊、承德、邯鄲和唐山6個已經進入達峰期的城市，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化產業結構，合理調整能源結構，提高非化石能源在一次能源消費中的比重，加快推動工業碳排放盡早達峰。此外，建議碳排放未達峰城市進一步強化溫室氣體與常規大氣污染物的協調控制，包括政策制定、產業準入、排放標準、控制技術、執法監管等，建立深度互聯、相互促進、統籌優化的管理機制，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揮整體優勢、合理優化區域內產業機構，共同協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，逐步有序實現城市碳排放達峰。
作者 | 臧宏寬,楊威杉,張靜,伍鵬程,曹麗斌,許野 
