北京 北京师范大学环境学院 水环境 模拟国家重点实验室,100875。Email: zhanglixiao@bnu.edu.cn 增刊 村部分商品能源的消费数据,但没有统计农村生产用能中的生物质能源以及农村小煤矿和小水电等能源消费情 1990年以前,国家统计局农村社会经济调查司的农 村住户调查没有包含任何有关农村能源使用的有用信 息,官方能源平衡表上也不包括非商品能源。自1990 以后,该调查开始逐渐包含农村能源使用方面的信息。但是,自2000 年以后,该调查不再包含生物质使用总量 的信息,这部分数据主要采用农业部报送的统计数据 [12] 就农业部的统计工作而言,其早期的部门统计数据相对较为简单,主要是关于农村沼气建设的相关信息。自1991 年以后,农业部开始通过国家统计局及其自身所掌握的 数据,编制和报告中国农村能源的统计数据 [13-15] 。在此 之前,相关业务部门也做过一些特殊年份的农村能源数 据调查,目前可以收集到的数据主要有 1979、1980、1984、 1985、1987 以及 1990 等年份的数据。这些数据的统计口 径基本一致,使建立较长时间序列的农村能源消费数据 成为可能,也使针对农村能源消费碳排放的核算成为可 能。关于农村能源的范围界定以及 1979-2007 年历年农 村能源消费总量、结构研究成果等可参见文献[6]。 为了 核算农村能源消费碳排放量在中国的比重,本 文还需要估算相应年份的国家碳排放总量,估算数据来 源于中国统计年鉴 [16] 。值得一提的是,无论是农村能源 消费数据还是中国能源消费数据,都包含了大陆 31 自治区以及直辖市的能源消费情况(未包括香港、澳门及台湾省等数据)。 量应包含在计算结果中。 表1中列出了本研究所采用的相关碳排放系数。在 核算电力消费所产生的 CO2 排放量时,本文假设农村电 力消费中火电比重与国家火力发电比重一致,进而估算 出农村电力消费所产生的 CO2 排放量(见图 各类能源的碳排放系数[19-21] Table carbonemissions differentenergy 排放系数CO2 排放系数 煤炭 成品油 电力 天然气 焦炭 秸秆 薪柴 沼气 0.733 t(C)/tce 0.557 t(C)/tce 2.213 t(C)/tce 0.443 t(C)/tce 0.113 t(C)/tce 0.340(C)/t 0.392(C)/t 3.196(C)/10 2.689t(CO )/tce 2.042t(CO2)/tce 8.115 t(CO2)/tce 1.624 t(CO2)/tce 0.414 t(CO2)/tce 1.247 t(CO2)/t 1.436 t(CO2)/t 11.720 t(CO )/10 中国历年火力发电比例Fig.2 Proportions thermalpower generation Chinaover years 结果分析2.1 总体趋势变化 如图 所示,中国农村能源消费CO2 排放总量呈不 断增长的趋势,从1979 增加到2007 t,年均增速为4.28%。与此同时,农村地区人均 碳排放量以年均 4.59%的速度增长,从1.12t/人增至 3.95 还可以看出,虽然中国农村地区碳排放总体趋势是上升的,但1998 1999两年却出现下降情况。 这种 CO2 排放增长的“停滞”状况同样出现在全国碳排 放总量的增长趋势中 [22-23] ,这可能与能源强度下降以及 工业企业的平均劳动生产率增长速度放缓等因素有关, 也有一些学者认为这可能是由于统计数据的误差 中国农村能源数据与国家能源数据比较Fig.1 Comparison statisticsystem energyconsumption ruralChina 1.2 核算方法 本研究碳排放核算方法是基于政府间气候变化专门 委员会(IPCC)出版的《2006 IPCC国家温室气体清 单指南》建立的框架体系 [17] ,系数选取上尽量采用中国 常用的数值。需要说明的是,为避免重复计算,生物质 能源燃烧一般不计入国家和部门温室气体排放清单中, 因为这部分碳排放已被计入因土地利用变化所带来的碳 排放中 [18] 。但是本研究所关注的是农村地区能源燃烧所 产生的 CO2 排放量,因此生物质燃烧所产生的 CO2 排放 1979-2007年我国农村地区碳排放总量和人均碳排放量 Fig.3 Total percapita carbon emissions ruralChina from 1979 2007农业工程学报 2011 生物质能源的比重已经从70.79%降至 30.95% 2007年生物质能源 CO2 排放量仍达 8.37 t,占农村地区碳排放总量的 29.14%。主要原因是生物质能源的利用方式以 直接燃烧为主,利用效率很低 [25] 所示为农村生活用能的CO2 排放量以及生产用 CO2排放量。由图可见,虽然近些年其比重呈下降 趋势,但生活能源消费一直是中国农村地区 CO2 排放的 主要驱动因素,2007 53.15%。这主要是因为农村地区生活用能主要以煤炭和生物质能源等碳排放系数较 高的能源为主,同时也说明中国农村地区的农业生产现 代化以及农村工业化水平比较低。尽管如此,中国农村 生活用能所引起的 CO2 排放绝对量已经从 1979 增至2007 农村商品能源消费与碳排放总量变化趋势Fig.6 Commercial energy consumption totalcarbon emissions ruralChina 2.3 农村能源碳排放与全国总排放的比较 为本研究核算的全国能源消费的CO2 排放量, 以及文献上查到的相关年份核算结果,核算结果中均不 包含农村生物质能源燃烧所产生的 CO2 排放量。从表 中可见,本研究的核算结果基本和已发表相关年份的结果一致,细微的差别可能是由于数据来源与排放系数的 选取不同。 中国CO2 排放计算结果比较 Table energyrelated CO2 emissions estimations China单位:亿1979-2007年中国农村地区生产和生活用能消费碳排放 所占比例 Fig.4 Proportions carbonemissions caused residentialuse ruralChina from 1979 20072.2 结构变化 中国农村能源消费正经历由传统的非商品能源向现 代商品能源逐渐转型的过程 [24] ,这使得研究期内商品能 源消费所产生的 CO2 排放量不断增加,从2.94 增至20.36 所示,1979年中国农村能源消费 CO2 排放量,煤炭所占比例为 17.58%,成品油为 3.28%,电12.18%,但2007 者所占比例分别为37.58%、 5.66%和23.98%,年均增速分别为 7.15%、6.33%和6.83%。 本研究 结果 IEA(部门 方法) IEA(参考方法) [26][19] [27] 年份 USEPA1979 1980 1984 1985 1987 1990 1991 1992 1993 1994 1995 1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 13.74 14.53 17.54 18.56 21.03 23.88 25.17 26.43 27.94 29.46 31.35 33.39 32.66 30.99 31.47 32.3 32.92 34.92 40.8 47.23 52.34 57.35 61.74 32.1434.19 33.39 31.76 31.16 31 31.72 34.86 40.72 46.94 24.3825.59 26.63 28.39 29.96 32.09 33.9 33.54 31.69 31.5 33.07 33.84 35.76 41.95 48.22 53.12 45.4650.58 56.04 60.28 46.5751.26 56.78 60.39 14.617.39 18.74 21.21 22.93 24.01 24.75 26.41 28.56 29.03 29.37 31.33 30.29 29.92 29.67 31.08 34.41 40.17 48.47 54.29 60.18 197