浙江省海洋渔业碳净排放影响因素分解研究.pdf
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1、浙江省海洋渔业碳净排放影响因素分解研究朱徐凯谭春兰张颖上海海洋大学 经济管理学院 上海 201306摘要通过选用目前国际上惯用的IPCC碳排放评估法,以浙江省海洋捕捞和海水养殖为研究对象,分别计算在2005-2019年期间的碳源量和贝藻类养殖所形成的碳汇量,由此得到浙江省海洋渔业碳净排放量。同时结合LMDI分解法,将碳净排放影响因素分解为碳汇系数、碳排放系数、能源强度、产业结构、产业规模以及从业人员规模进行实证研究,得出结论:产业规模、从业人员规模和能源强度是影响浙江省海洋渔业碳净排放量的三大主要因素,其中产业规模会形成负向效应,而从业人员规模和能源强度的影响效应是正向的。关键词海洋渔业;碳净
2、排放;LMDI分解;影响因素中图分类号F12;P7文献标志码A文章编号2095-1647(2023)03-0025-09【统计分析】收稿日期:2021-09-23第一作者:朱徐凯,女,硕士研究生,主要研究方向为海洋经济,E-mail:通讯作者:谭春兰,女,硕士,副教授,主要研究方向为海洋经济,E-mail:在二氧化碳大量排放造成全球温室效应加剧的背景下,如何做到各产业的节能减排受到了广泛的关注。国民经济和社会发展第十三个五年规划纲要明确提出要有效控制包括农业在内等重点行业的碳排放。在Marine Policy杂志上发表的最新研究显示,仅在2016年,海洋渔船就向大气排放了2亿吨二氧化碳1,相当
3、于同一时期 51个发电厂排放的二氧化碳。海洋渔业作为新晋的高能耗行业,成了最具节能减排潜力的行业之一。浙江省作为我国重要的海洋大省之一,地处东南沿海长江三角洲南翼,拥有“中国鱼仓”的美称。凭借着优越的气候因素和地理条件,海洋捕捞成了传统的基础产业,进入21世纪以来捕捞产量一直保持持续增长的趋势。尤其是2016年,全省的海洋捕捞量达到3 470 631万吨,占全国海洋捕捞产量的26.13%以上。浙江省先前大力开发利用海洋资源,发展速度迅猛,给沿海地区带来可观的经济效应的同时,也因传统渔业的过度捕捞、粗放发展,出现了渔业资源衰退、海洋环境污染等问题。但经过这几年对于“碳汇渔业”发展道路的探索,在海
4、洋渔业资源综合开发、保护利用中取得了些许成就,进入了“现代渔业”新发展阶段。因此,本文从海洋渔业视角开展碳排放研究,运用LMDI分解法对20052019年浙江省海洋渔业碳净排放效应进行分解,探究浙江省海洋渔业碳净排放量时间演变趋势和影响因素,为推进浙江省海洋渔业实现低碳可持续发展提供建议。1文献综述LMDI,又称对数平均D式指数分解法。此方法基于扩展的Kaya恒等式,可以很好地解决分解后存在残差项及对残差项分解不当的问题,能够使得各部门效浙江省海洋渔业碳净排放影响因素分解研究252023年第3期海洋经济应总和与各部门作用于总体水平上获得的总效应相一致,其基本思路是把一个目标变量分解成若干影响因
5、素组合的形式,然后计算这若干个影响因素的贡献率,并按贡献率将各个影响因素区分开,从而确定几个影响较大的因素。近年来,众多学者普遍使用LMDI模型分解法来研究碳排放的影响因素。研究层面从国家2到省份3各不相同,对应的行业也有制造业4、物流业5、农业6-7等。影响因素的研究主要分布在能源强度、排放系数、产业规模、经济规模等层面。朱勤等通过 LMDI方法,将人口因素加入讨论,研究发现人口数量的增长与碳排放之间呈正向关系8。通过对文献的整理不难发现,学者多聚焦于研究工业和农业两大领域的碳排放和经济发展之间的关系,具体到渔业方面的碳排放影响因素分析较少。邵桂兰等使用LMDI法将人均碳排放驱动因素分解为碳
6、排放系数、能源强度等指标,并指出了驱动因素的方向性作用9。本文在沿用部分宏观影响因素的基础上,同时加入碳汇因素和从业人员因素,以期更完善地评价在研究期内浙江省海洋渔业的碳净排放效应。2碳净排放量测算方法在海洋生态系统中,海洋动植物可以将海水中的二氧化碳转化为有机碳,并通过人类的生产捕获实现“碳转移”,因此具有一定的固碳潜力。结合联合国气候变化框架公约 关于“碳源”“碳汇”的定义,海洋渔业碳净排放量是指海洋渔业生产过程中所产生的二氧化碳排放的净排放量,也就是海洋渔业中的碳源与碳汇的差值10-11。根据海洋渔业生产方式及特点,结合浙江省的实际情况,研究主体为海洋捕捞和海水养殖中的碳源量以及海水养殖
7、中由贝藻类形成的碳汇量。2.1碳源总量估算模型所谓的“碳源”是指向大气排放温室气体、气溶胶或温室气体前体的任何过程的活动。在研究浙江省海洋渔业的生产养殖过程中,海洋捕捞的能源消耗主要来源于捕捞渔船对柴油的消耗;海水养殖的能源消耗来源主要包括养殖渔船对柴油的消耗,以及海水养殖供氧和电泵对电力的消耗。其中海洋捕捞的能源消耗在整个海洋渔业经济总能耗中所占的比例高达70%12。海洋渔业两部门能源消耗量计算公式如式(1)所示。Ctotal=Cfish+Ccul(1)其中,Cfish表示海洋捕捞的碳源量,Ccul表示海水养殖的碳源量。目前我国并没有官方给出海洋渔业碳排放量的准确数值,所以需要根据其他相关的
8、原始数据进行测算。本文选用的是国际上惯用的IPCC碳排放评估法。其核心内容是需要确定各个能源在消耗过程中的排放系数,而排放系数通常是在常规生产中计算出最终产品的气体排放平均值,碳排放的总量由能源消耗量与碳排放系数的乘积汇总而得。即“碳排放量=能源使用量排放因子”,因此可得到确切的计算公式(2)(3)。Cfish=P1ju1j1(2)Ccul=P2u21+S2(3)其中,Pij表示第i类生产部门第j种用途的渔船功率;S表示海水养殖面积;Uij表示第i类生产部门第j种用途的渔船油耗转换系数;表示渔船电耗转换系数13;根据浙江省养殖产业的实际情况,贝类包括扇贝、蛤、牡蛎、贻贝、鲍、螺、蚶、蛏;藻类主
9、要有海带、裙带菜、紫菜、江蓠、羊栖草。海洋渔船油耗转化系数来自国内机动渔船油价补助用油量测算参考标准。261、2分别表示柴油和电力的碳排放因子。2.2碳汇总量估算模型在海洋渔业生产过程中,“碳汇”是指通过渔业生产活动促进水生生物吸收水体中的 CO2,并通过收获把这些已经转化为生物产品的碳移出水体的过程和机制。诸多研究表明,藻类、贝类等养殖生物,它们直接或间接地吸收了水体中的碳,具有非常显著的碳汇功能14-15。其中,滤食性贝类的碳汇能力主要通过壳和软组织来实现,而大型藻类主要通过光合作用将海水中的溶解无机碳转化为有机碳。计算公式见式(4)。Csink=Cshe+Calg(4)其中,Cshe表示
10、贝类碳汇量,Calg表示藻类碳汇量。贝类碳汇量=贝壳碳汇量+软组织碳汇量贝壳碳汇量=贝类产量干重比贝壳比重贝壳碳汇系数软组织碳汇量=贝类产量干重比软组织比重软组织碳汇系数藻类碳汇量=藻类产量干重比藻类碳汇系数16-19因此,结合海洋渔业生产活动的碳排放特性,可以得到海洋渔业碳净排放量的计算公式如式(5)所示。Cnet=Ctotal-Csink(5)其中,Cnet表示碳净排放量,Ctotal表示碳源量,而Csink表示碳汇量。3影响因素模型构建最初的扩展Kaya恒等式将区域碳排放分解为能源排放系数、能源结构效应、能源强度效应、产业结构效应、经济增长效应和人口效应。为更好地了解浙江省海洋渔业碳排放
11、的特点,对扩展的Kaya恒等式进行改进,在保留原有影响因素的基础上,引入碳汇系数效应。因此,浙江省海洋渔业碳净排放影响因素分解模型最终构建如式(6)所示。Cnet=iCnetiCiCiEiEiYiYiYYP P(6)其中,Cnet 为浙江省海洋渔业碳净排放量;Ci为第 i类生产部门的碳排放量;Ei为第i类生产部门的能源消耗量;Yi为第i类生产部门的产值;Y为浙江省海洋渔业的产值总和;P为浙江省海洋渔业从业人员数量。令ni=CnetiCi,fi=CiEi,ei=EiYi,si=YiY,g=YP,p=P,则浙江省海洋渔业碳净排放影响因素分解公式如式(7)所示。Cnet=i=()ni fi ei s
12、i g p(7)其中,ni表示浙江省海洋渔业第i个生产部门的碳汇系数;fi为不同类型能源的碳排放系数,是以生产部门为划分标准对海洋渔业碳排放进行的总体刻画;ei为浙江省海洋渔业的能源强度,表示第i个生产部门单位产出所消耗的能源总量,即该部门的能源消耗量与部门产值的比值;si为浙江省海洋渔业的产业结构,表示第i个生产部门的产值在整个海洋渔业经济中的比重,产业结构是由海洋捕捞或海水养殖的产值与总产值的比值所得,所衡量的就是海洋捕捞与海水养殖产值所占的比重的大小;g为浙江省海洋渔业的产业规模,即人均产值;p为浙江省海洋渔业的人口数量,即研究期内的从业人员数量。用Cnet0、Cnett分别表示基期与t
13、期的碳净排放量,则通过LMDI的加法分解可以表述为式(8)。Cnet=Cnett-Cnet0=Cni+Cfi+Cei+Csi+Cg+Cp(8)其中,Cni、Cfi、Cei、Csi、Cg、Cp分别为碳数据来源于中国渔业统计年鉴,将产值以2005年为基期水平进行折合。浙江省海洋渔业碳净排放影响因素分解研究272023年第3期海洋经济汇效应、碳排放效应、能源强度效应、产业结构效应、产业规模效应以及从业人员规模效应。若以u来代表n、f、e、s、g、p这6个变量,则当0t期的取值具有相同符号时,影响因素对浙江省海洋渔业低碳化影响效应的测算公式如式(9)所示。u=i(wi lnutiu0i)(9)当Cne
14、ti 0,wi=Cnetti-Cnet0ilnCnetti-lnCnet0i当 Cneti 0,wi=()-Cnetti-(-Cnet0i)ln()-Cnetti-ln(-Cnet0i)LMDI分解法主要包括两种分解方式,即乘积分解(式(7)和加和分解(式(8)。为更好地展示浙江省海洋渔业在研究期内碳净排放量的变动趋势,主要选用加和分解,即用加法对整体变化率进行分解,效应数值的大小表示该因素对浙江省海洋渔业碳净排放量所构成的影响程度。当结果为正值时,表现为该影响因素对碳净排放有促进作用,即增加碳净排放量;当结果为负值时,表示该影响因素对碳净排放有抑制作用,即降低碳净排放量;绝对值越大影响效果越
15、强,各个效应的总和为浙江省海洋渔业总的碳净排放量。4影响因素分解的实证研究基于LMDI分解法量化后的各个因素对浙江省海洋渔业碳净排放的影响效应强度及作用趋势变化如表1所示。从总体上来看,20062019年,碳净排放增量共计59.121万吨。其中,因从业人员规模、能源强度、产业结构和碳排放系数变动而产生的累积增加量分别为380.480万吨、165.739万吨、95.641万吨和1.682万吨,分别占总增量的 643.56%、280.34%、161.77%和2.85%;因产业规模和碳汇效应而产生的累积减少量分别为-576.490 万吨和-7.931 万吨,占总增量的-975.10%和-13.42%
16、。从累积效应来看,浙江省海洋渔业碳净排放的驱动效应主要为正向驱动的从业人员规模、能源强度、产业结构以及负向驱动的产业规模年份20062007200820092010201120122013201420152016201720182019贡献率碳汇效应逐年-0.080-2.4170.2921.0381.0191.3501.1180.6180.219-0.520-1.032-2.926-3.052-3.558-13.42%累积-0.080-2.497-2.205-1.167-0.1481.2022.3202.9383.1572.6371.605-1.321-4.373-7.931碳排放系数效应逐年
17、0.0030.1150.0590.0720.0950.1170.1230.1240.1400.1340.1450.1950.1800.1812.85%累积0.0030.1180.1770.2500.3440.4610.5840.7080.8480.9821.1271.3221.5011.682能源强度效应逐年0.2768.79921.51830.84115.270-7.8121.0209.90212.16014.69168.55412.174-13.971-7.683280.34%累积0.2769.07530.59361.43576.70568.89369.91379.81591.974106
18、.665175.219187.393173.422165.739产业结构效应逐年0.0305.0127.1136.7865.82511.77412.2238.8468.9719.204-2.5861.34911.5809.516161.77%累积0.0305.04212.15518.94024.76636.54048.76257.60866.57975.78373.19774.54686.12595.641产业规模效应逐年0.665-33.868-58.877-66.728-50.943-33.111-43.653-47.073-47.475-43.491-72.560-38.208-19.3
19、22-21.846-975.10%累积0.665-33.203-92.080-158.808-209.751-242.862-286.515-333.588-381.063-424.554-497.114-535.322-554.644-576.490从业人员规模效应逐年-0.84630.05336.13335.35630.62831.67937.61935.23634.38927.69313.47524.62023.03021.417643.56%累积-0.84629.20765.339100.695131.323163.002200.621235.857270.246297.938311.
20、413336.033359.063380.480总效应逐年0.0477.6946.2387.3651.8943.9968.4517.6528.4047.7105.996-2.796-1.556-1.974100.00%累积0.0477.74113.97921.34423.23827.23535.68543.33751.74159.45165.44762.65061.09559.121表120052019年浙江省海洋渔业碳净排放LMDI分解结果单位:万吨28和碳汇效应。据表1中的数据显示,碳净排放量总体呈现先上升后下降的趋势,在20122015年间碳净排放达到15年来的最高值,后慢慢减少。在整个
21、研究期内,碳净排放量总共增加的59.121万吨中,就累计效应而言,碳源量仍大于碳汇量。根据逐年分解效应可以发现,自2017年开始,碳净排放量由正值转变为负值,说明碳汇量大于碳源量,从该年开始整个生产过程不仅没有多余的碳排放,而且还实现了碳吸收,体现了浙江省海洋渔业向“碳汇渔业”发展的趋势。(1)从业人员规模效应从业人员规模是主要正向驱动因素,累计贡献率高达643.56%。作为累积贡献率最大的正向驱动因素,从业人员规模的增加对碳净排放起到了较大的正向影响作用。由表1可知,除了2006年呈现的人口效应为负以外,其余的均为正值。结合图1,可以发现在研究期间内,浙江省海洋渔业从业人员的数量总体上是增加
22、的,虽自2014年开始从业人员的数量在总量上出现了一个层次的降低,但2019年较2005年的人口涨幅为 18.67%,而在 2012 年达到历年的最大值,较2005 年涨幅高达 33.49%。由此可以认为,在研究期内,浙江省海洋渔业碳净排放量的增加有一部分是由海洋渔业从业人员的数量增长引起的。(2)产业规模效应产业规模是主要负向驱动因素。其累计贡献率最大,高达-975.10%。无论是从逐年效应还是从累积效应来看,自 2007年开始,产业规模的驱动效应均为负。同时,结合研究期内人均产值的变动趋势(图2)分析,虽未一直呈现递减趋势,但人均产值也从最初8.13 万元/人,下降至目前的 6 万元/人左
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