我国城镇居民直接生活能源消费碳排放空间差异及影响因素的研究

1、杭州电子科技大学学位论文原创性声明和使用授权说明原创性声明本人郑重声明： 所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下，独立进行研究工作所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外，本论文不含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品或成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。申请学位论文与资料若有不实之处，本人承担一切相关责任。论文作者签名：日期：年月日学位论文使用授权说明本人完全了解杭州电子科技大学关于保留和使用学位论文的规定，即：研究生在校攻读学位期间论文工作的信息产权单位属杭州电子科技大学。本人保证毕业离校后，发表论文或使用论文工作成果时署名单位仍然为杭州电子科技大学。

2、学校有权保留送交论文的复印件，允许查阅和借阅论文；学校可以公布论文的全部或部分内容，可以允许采用影印、缩印或其它复制手段保存论文。（保密论文在解密后遵守此规定）论文作者签名：指导教师签名：日期：日期：年年月月日日杭州电子科技大学硕士学位论文我国城镇居民直接生活能源消费碳排放空间差异及影响因素研究研 究 生：黄小丽指导教师：段显明2012年12月教授Dissertation Submitted to Hangzhou Dianzi UniversityFor the Degree of MasterThe Analysis of the Spatial Difference and Effect

3、on Chinas Urban Residents Carbon EmissionCause by Direct Energy ConsumptionCandidate:Supervisor:Huang xiaoliProf. Duan xianmingDecember 2012杭州电子科技大学硕士学位论文摘要能源消费及其引致的碳排放问题已经成为重大的战略课题，传统研究重点关注的是工业上的节能减排，对生活消费的节能减排关注力度不够。而随着经济的发展与人民生活水平的提高，生活用能强度逐年增大，居民生活能源消费碳排放日益成为碳排放的新增长点。对于生活能源消费碳排放的研究既是普通百姓的生计需要，也是

4、我国实施节能减排的重要环节。通过对生活能源碳排放的特征、区域格局以及影响因素分析，能够为国家实施碳减排目标制定更有针对性的政策建议。本文首先分析了我国城镇居民直接生活能源消费特征，在此基础上采用碳排放系数法测算了城镇居民直接生活能源消费碳排放量，并对碳排放总量变化进行分析。再次，运用空间计量模型和方法，分析了我国城镇居民直接生活能源消费碳排放的空间分布差异和空间相关性。考虑到空间异质性，选择空间地理加权回归模型（GWR）对直接生活能源消费碳排放的影响因素进行回归分析。最后，对本文的研究进行总结，提出相应的政策建议。通过本文的研究可以得出以下结论：1995-2010 年我国城镇居民直接生活能源碳

5、排放总量明显上升，在区域空间分布上，东部地区城镇居民生活能源消费碳排放量最高，中部地区次之，西部地区最低；对空间自相关模型的检验发现，在省际间城镇居民直接生活能源消费碳排放存在空间自相关，说明空间因素会对城镇居民直接生活能源消费碳排放产生影响；通过 GWR 模型回归分析可知，能源消费结构、能源强度、碳排放强度、家庭可支配收入、家庭户数、能源效率六大主要因素不仅对城镇居民直接生活能源消费碳排放具有显著影响，而且在省际间各个影响因素的回归系数不断发生变化，同时不同省域影响因素对直接生活能源消费碳排放的影响程度也不一样。总体上能源消费结构的调整和能源效率的提高在很大程度上抑制了居民直接生活能源消费碳

6、排放。能源强度、碳排放强度、家庭可支配收入、家庭户数在很大程度上促进直接生活能源碳排放。根据以上研究结论，本文提出通过征收碳税，采用税收政策调控能源消费价格，控制各地区能源消费量，降低碳排放总量；优化调整能源消费结构，提高电力、天然气等清洁能源消费比例，降低煤炭消费；加大清洁电力生产投入，限制高煤耗火力发电，降低电力碳排放强度；加大对企业节能减排技术研发的扶持，提高能源效率；加强环保宣传力度，增强居民环保意识，引导居民在日常生活中养成低碳生活理念，降低家庭生活中不必要的碳排放。关键词：城镇居民，直接生活能源消费，碳排放，空间差异，空间地理加权回归模型I杭州电子科技大学硕士学位论文ABSTRAC

7、TEnergy consumption and its carbon emissions has become one of the important strategyproblem now. Traditional researches pay more attention to industrial energy conservation andemission reduction , but less to the life. However, with the development of economy and theimprovement of peoples living st

8、andard, the life energy consumption has been increasing byyears, carbon emissions of residents life energy consumption will become a new growth point ofcarbon emissions. For the researches of life energy consumption and its carbon emissions are notonly the needs of ordinary peoples living, but also

9、an important link of the implementation ofenergy conservation and emission reduction in China .In order to make more specific policyrecommendations for our country to implement carbon emission reduction goals ,its reallynecessary to analyze the life energy carbon emission characteristics, its region

10、al structure and itsaffecting factors.Firstly, this paper study the urban residents direct life energy consumption characteristics,according to the data of energy consumption, using carbon emission coefficient method estimatethe urban residents directly carbon emissions, and analyze the change of ca

11、rbon emissions.Secondly, through the space measurement model study the spatial difference and correlation ofdirectly life energy consumption carbon emissions for urban residents in China . Taking thespatial heterogeneity into account ,this study using Geographically Weighted Regression(GWR)model ana

12、lyze the factors on direct life energy consumption carbon emissions. Lastly, summarizethis study and put forward some useful recommendations.This research can reach the following conclusion: (1)1995-2010 years urban residentsdirectly life energy carbon emissions increased obviously .From spatial dis

13、tribution of the area,the directly life energy consumption carbon emissions on the east region is the highest, followedby the central region, the western region is the lowest; (2)By the inspection of the spatialautocorrelation model found that the provincial direct life energy consumption carbon emi

14、ssionsof urban residents has been spatial autocorrelation, it shows that spatial factors have effect onurban life directly affect energy consumption carbon emissions; (3)Through the regressionanalysis of GWR model ,shows that the energy consumption structure, energy intensity, carbonemissions intens

15、ity, family disposable income, family number, energy efficiency six main factorsfor has significant influence to urban residents direct life energy consumption carbon emissions,and in the regression coefficient of each factors changed between provinces all the time, and atII杭州电子科技大学硕士学位论文the same ti

16、me, different influence factors at the same province were also been different. On theoverall, The adjustment of energy consumption structure and the improvement of energyefficiency in the very great degree inhibit residents directly life energy consumption carbonemissions. Energy intensity, carbon e

17、missions intensity, family disposable income, family numberin the very great degree increase directly life energy carbon emissions.According to the above conclusion, this paper puts forward the recommendations as follow:using carbon tax, control the price of energy consumption by tax policy regulati

18、on to controlregions total energy consumption; by optimization and adjustment energy consumption structureto reduce carbon emissions; improving the electric power, gas and clean energy consumption ratio,to reduce the coal consumption carbon emissions; Increase the clean power production input,limiti

19、ng high coal thermal power, reduce power carbon emissions intensity; Strengthening thesupport to energy conservation and emission reduction technology research on the enterprise toimprove energy efficiency; Strengthening peoples environmental awareness and environmentalprotection consciousness, and

20、guiding people form a low carbon life concept in daily life toreduce the unnecessary carbon emissions of family life.Keywords: urban residents, direct life energy consumption, carbon emissions, spatial difference,Geographically Weighted RegressionIII杭州电子科技大学硕士学位论文目录摘要. 1ABSTRACT. II1 绪 论. 11.1 研究背景.

21、 11.2 研究意义及目的. 21.3 研究内容与创新点. 21.3.1 研究内容. 21.3.2 研究创新点. 31.4 研究方法与技术路线图. 31.4.1 研究方法. 31.4.2 技术路线图. 42 理论基础及研究现状评述. 62.1 直接生活能源消费碳排放概念界定. 62.2 空间效应理论. 62.2.1 空间效应定义. 62.2.2 空间效应应用范围. 72.3 空间计量经济学研究述评. 72.3.1 模型估计与检验方法. 82.3.2 模型实际应用. 82.4 碳排放研究综述. 92.4.1 碳排放计算方法. 92.4.2 碳排放影响因素分析方法. 112.4.3 生活能源消费碳

22、排放研究述评. 123 直接生活能源消费特征及碳排放测算. 143.1 直接生活能源消费特征. 143.2 直接生活能源消费碳排放测算. 163.2.1 数据来源. 163.2.2 碳排放测算. 183.3 直接生活能源消费碳排放量特征. 213.3.1 碳排放总体特征. 213.3.2 能源分类碳排放特征. 213.4 小结. 23IV杭州电子科技大学硕士学位论文4 直接生活能源消费碳排放的空间差异分析. 244.1 空间相关测算方法. 244.1.1 全局空间自相关. 244.1.2 局域空间自相关. 244.1.3 空间权重确定. 254.2 碳排放的空间分布差异. 254.2.1 西部

23、地区碳排放分布差异. 274.2.2 中部地区碳排放分布差异. 284.2.3 东部地区碳排放分布差异. 284.3 碳排放的空间相关性. 284.3.1 全局空间自相关. 284.3.2 局域空间自相关. 294.4 小结. 315 直接生活能源消费碳排放影响因素分析. 325.1 碳排放影响因素确定. 325.1.1 碳排放影响因素选择. 325.1.2 碳排放影响因素检验. 335.2 模型构建. 345.2.1GWR 模型构建.345.2.2 GWR 模型的空间权重确定.355.3 模型结果分析. 365.3.1 模型整体分析. 365.3.2 驱动因素分析. 375.4 小结. 38

24、6 结 论. 406.1 主要研究结论. 406.2 政策建议. 416.3 研究不足与展望. 426.3.1 研究不足. 426.3.1 研究展望. 42致谢. 43参考文献. 44附录 I.48附录. 57附录 III. 59V杭州电子科技大学硕士学位论文1 绪 论1.1 研究背景近年来全球气候出现极端性变化的频率和强度明显增加，有专家指出灾害性天气与全球气候变暖密不可分。2009 年的哥本哈根气候大会上，全球气候变化问题尤其是温室气体排放引起的气候变化问题是世界各国共同关注的焦点。能源消费的日益增长是导致全球温室气体排放快速增加的主要原因，不管是发达国家还是发展中国家都会面临全球变暖与气

25、候变化问题，能源碳排放尤其是区域能源碳排放所引起的全球环境变化是对人类社会持续发展的挑战1,2家。我国是能源消费大国，也是碳排放大国，其能源消费及其碳排放问题一直受到世界的关注。我国政府在 2009 年哥本哈根会议上，提出 2020 年单位 GDP 碳排放要在 2005 年的基础上下降 40%-45%的目标，该减排目标远高于美国提出的 17%的减排承诺。然而我国 CO2 排放量在 2008 年就已超过美国3，进入 2010 年后，我国碳排放的年均增长率高达 12%。随着碳排放量的快速增加, 我国面临的减排压力越来越严峻。工业化进程的加快，产业结构的优化调整及升级、经济的增长方式转型以及节能技术

26、的应用与推广等原因，第二产业能源消耗出现大幅下降的趋势，然而第三产业和居民生活能源消费却呈刚性增长趋势。我国居民生活能源消费量随着我国经济的快速发展和居民生活水平的提高呈现快速递增趋势，1990 年至 2010 年，我国居民生活直接能源消费量的年平均增长率达到了 12%左右。在 2010 年，我国居民生活能源消费量占能源消费总量的 24%，其消费总量达到了 5.3 亿吨标准煤。若是在最终结果中将间接能源消费计算进去，居民能源消费量占全国能源消费总量的比例超过 50%。从消费比重上看，居民生活能源消费已经成为刺激我国未来能源消费需求增长的主体，生活能源消费碳排放也将成为碳排放增长的源泉。欧盟已有

27、研究表明上世纪 90 年代，居民家庭生活能源消费需求已经超过了工业能源的消费需求。与欧盟国家相比，我国的工业化道路虽然有许多不同，但随着我国经济的不断发展、产业结构的不断调整和完善，服务业主导型经济结构亦将趋于稳固，以工业退出和限制措施来促进节能减排的空间在不久的将来会日趋缩小。我国居民生活能源消费人均碳排放量随着社会经济的发展、城市化进程的推进、人口数量的增长和人民生活水平提高，呈现出持续走高态势。我国于 2006 年 12 月发布的气候变化国家评估报告中首先提出要走低碳经济发展道路；2009 年 11 月，我国政府提出 2020 年单位 GDP 碳排放要在 2005 年的基础上下降 40%

28、-45%的目标。2011 年 1 月份，国家发改委下发了“十二五”节能目标分解方案的征求意见稿。2011年 9 月国务院印发“十二五”节能减排综合性工作方案强化节能减排目标责任；强调了动员全社会参与节能减排。2011 年 12 月国务院又印发了“十二五”控制温室气体排放工作方案，明确了 2015 年前中国控制温室气体排放的总体要求和主要目标。然在传统研究重6。未来50年全球温室气体的排放还是呈增加的趋势，CO2排放的增加主要集中在发展中国杭州电子科技大学硕士学位论文点关注的是工业上的节能减排，对生活消费的节能减排关注力度不够。为实现碳减排目标，有必要对居民生活能源消费碳排放进行研究。1.2 研

29、究意义及目的IPCC 第 4 次报告中指出全球碳排放主要集中在能源供应行业、工业、农业、林业和交通运输业等主要部门，然而近年来根据发达国家的统计数据分析表明，居民生活消费所产生的碳排放成为一个新的碳排放的增长点，其增长速度已经超过产业部门5。居民直接生活能源消费碳排放反映了一个国家的文明发展程度。在发达国家中，生活能源消费碳排放、工业能源消费碳排放、交通能源消费碳排放呈现出三足鼎立的趋势。生活能源消费碳排放不仅在很大程度上反映了居民的生活质量以及居民的收入水平，而且也是碳减排的一个重要依据。居民直接生活能源在能源消费体系中是相对独立的。长期以来，我国生活能源消费的用能方式比较分散，导致了我国生

30、活中能源消费碳排放量巨大。由于我国居民生活能源消费存在的刚性需求，因此生活能源消费及其碳排放必将面临重大压力。有效地降低居民生活能源消费导致的碳排放，能够在很大程度上缓解我国的碳减排压力。对于生活能源消费碳排放的研究既是普通百姓的生计需要，也是我国实施节能减排的重要环节。准确把握居民生活能源消费碳排放总量及区域变动规律，对缓解我国碳减排压力，形成安全、环保的低碳生活理念，促进经济和社会的协调发展具有重大的现实意义。对我国的生活能源消费碳排放研究不仅需要从总量变化方面进行评估，而且也需要从区域格局变化来把握。只有如此，在进行国家碳减排目标和相关政策的制定时才会具有更明确的针对性和更良好的可操作性

31、。当前能源技术进步主要来自于生产领域，生活领域中的节能技术进步缓慢，节能产品研发投入不足。这也说明优化调整能源消费结构、提高能源效率以及制定合理有效的减排政策对降低居民生活领域中的能源消费碳排放有较大的发展空间。对居民直接生活能源消费碳排放特征及空间差异研究可以从宏观上调控与把握能源消费模式，调整各地区，各环节碳排放的增长速度、比例和结构；能够更好地为决策者在制定定量化的两控目标（控制能源消费总量，控制用电量）时提供参考依据。对居民直接生活能源消费碳排放影响因素的研究可以从整体上把握碳减排的方向，根据各影响因素对碳排放的影响程度有针对性的提出可行的碳减排措施与建议。1.3 研究内容与创新点1.

32、3.1 研究内容为研究我国城镇居民直接生活能源消费碳排放空间差异及影响因素，本文首先对我国居民直接生活能源消费现状及特征进行分析，在此基础上，采用碳排放系数法对煤炭、油品、电力、天然气四大主要城镇居民直接生活能源消费碳排放进行测算，通过对碳排放总量的把握，明确生活能源消费碳排放中的能源消费结构变动引起的碳排放变化。通过 Arcview3.3 软件刻画了碳排放的空间差异，并从区域角度对空间分布差异进行分析； 运用空间自相关模型对碳排放的空间相关性进行研究，通过研究发现直接生活能源消费碳排放存在空间相关性，7杭州电子科技大学硕士学位论文且局域空间自相关显著，空间集聚现象明显。根据改进的 Kaya 公式确定直接生活能源消费碳排放的影响因素，通过传统回归分析模型对影响因素进行整体回归分析，确定入选因素的合理性。由于需要考虑空间效应，因而在传统回归分析通过显著性检验的情况下，采用地理加权回归模型（GWR）对影响因素进行回归分析。本文主要由六部分构成：第一章主要说明本论文研究的背景、目的和意义，同时对本论文的框架和内容进行了概述。第二章主要阐述本