本文關(guān)鍵詞：城鎮(zhèn)化與碳減排目標(biāo)背景下能源—碳排放系統(tǒng)建模研究

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【摘要】：以全球變暖為主要特征的氣候變化越來越成為世界各國(guó)普遍關(guān)注的全球化重大問題,能源消耗引發(fā)的全球變暖、二氧化碳排放問題越來越突出。本文著重關(guān)注城鎮(zhèn)化與碳減排背景下,能源消費(fèi)碳排放研究領(lǐng)域中兩方面急需深入分析的問題:一方面,隨著城鎮(zhèn)化進(jìn)程加快,居民生活部門將是未來能源消費(fèi)及碳排放增長(zhǎng)的重點(diǎn)領(lǐng)域,不僅應(yīng)進(jìn)一步分析對(duì)居民生活能源消費(fèi)碳排放的影響效應(yīng),還應(yīng)展開對(duì)其未來排放趨勢(shì)的模擬;另一方面,為應(yīng)對(duì)日益嚴(yán)峻的碳減排壓力,急需深入分析探討未來的區(qū)域能源消費(fèi)碳排放趨勢(shì)及峰值,碳排放峰值的調(diào)控機(jī)制,制定實(shí)現(xiàn)碳減排目標(biāo)的發(fā)展路徑,提供科學(xué)的決策參考。圍繞居民生活能源消費(fèi)及碳排放、能源消費(fèi)碳排放峰值及其峰值調(diào)控機(jī)制等相關(guān)問題進(jìn)行建模與應(yīng)用研究,擴(kuò)展和完善了我國(guó)能源消費(fèi)碳排放領(lǐng)域的研究思路和模型方法,彌補(bǔ)相關(guān)研究的不足或缺失。針對(duì)城鎮(zhèn)化背景下居民生活能源消費(fèi)碳排放的建模定量研究主要包含以下兩方面內(nèi)容:(1)基于我國(guó)1993-2013年統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù),核算居民生活直接和間接能源消費(fèi)碳排放,構(gòu)建居民生活能源碳排放驅(qū)動(dòng)因素的LMDI分解模型,研究表明,經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)與人口對(duì)居民家庭能源消費(fèi)碳排放呈正向驅(qū)動(dòng)效應(yīng),消費(fèi)支出呈波動(dòng)負(fù)向效應(yīng),家庭能源強(qiáng)度效應(yīng)整體呈波動(dòng)下降趨勢(shì),能源排放的驅(qū)動(dòng)效應(yīng)較不穩(wěn)定;采用蒙特卡洛動(dòng)態(tài)模擬2030年居民生活能源碳排放情況,其中居民家庭能源消費(fèi)碳排放的最大概率值為62.53億噸,而概率累積和達(dá)到75%以上的碳排放介于55.58-73.89億噸之間。開展居民生活能源消費(fèi)碳排放動(dòng)態(tài)分解與模擬預(yù)測(cè)研究,彌補(bǔ)對(duì)居民生活能源消費(fèi)碳排放預(yù)測(cè)研究的缺失。(2)將門限回歸模型與STIRPAT模型相結(jié)合,以城鎮(zhèn)化率作為門限變量,以生活能源結(jié)構(gòu)、居民消費(fèi)率、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)分別作為解釋變量,構(gòu)建多個(gè)不同視角的門限-STIRPAT擴(kuò)展模型,基于1995-2012年30個(gè)省級(jí)區(qū)域面板數(shù)據(jù),測(cè)算不同視角下基于城鎮(zhèn)化率的居民生活能源消費(fèi)碳排放門限效應(yīng),總結(jié)居民生活能源消費(fèi)碳排放中城鎮(zhèn)化進(jìn)程的階段性規(guī)律,深入分析城鎮(zhèn)化水平處于不同階段時(shí),居民生活能源消費(fèi)碳排放所受影響的差異性。研究表明,城市化率分別處于門限值(0.250、0.325和0.457)前后時(shí),居民生活能源消費(fèi)碳排放所受影響出現(xiàn)了階段性的變化。當(dāng)城鎮(zhèn)化率低于0.250時(shí),能源結(jié)構(gòu)、居民消費(fèi)率和產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)對(duì)居民生活能源消費(fèi)碳排放均呈負(fù)向彈性關(guān)系,分別為-0.688、-0.570、-0.570;當(dāng)城市化率低于0.457時(shí),負(fù)向彈性關(guān)系仍然存在,但相關(guān)關(guān)系明顯減弱,能源結(jié)構(gòu)負(fù)向彈性關(guān)系介于(-0.338,-0.019),居民消費(fèi)率和產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)負(fù)向彈性關(guān)系為-0.251;當(dāng)城市化率超過0.457時(shí),能源結(jié)構(gòu)、居民消費(fèi)率和產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)對(duì)居民生活能源消費(fèi)碳排放已逐步顯現(xiàn)或轉(zhuǎn)變?yōu)檎驈椥躁P(guān)系。圍繞區(qū)域能源消費(fèi)碳排放未來趨勢(shì)及碳排放峰值調(diào)控機(jī)制研究主要包含以下三方面內(nèi)容:(3)運(yùn)用擴(kuò)展的STIRPAT模型,以我國(guó)碳排放現(xiàn)狀所處的“碳排放強(qiáng)度高峰-人均碳排放高峰階段”演化階段作為研究階段,篩選已完成該演化階段的愛爾蘭和丹麥作為研究對(duì)象,分析特定階段典型國(guó)家的碳排放影響因素。結(jié)果表明:各影響因素對(duì)碳排放和人均碳排放的影響性質(zhì)基本相似,但影響程度大小存在一定的差異性;人均GDP是最重要的碳排放驅(qū)動(dòng)力;城鎮(zhèn)化率達(dá)到一定水平趨穩(wěn)后,增碳效應(yīng)逐漸降低;丹麥由于進(jìn)出口商品性質(zhì)差異成為碳排放轉(zhuǎn)移受益國(guó),獲得減碳效應(yīng);碳排放強(qiáng)度對(duì)碳排放增加起到緩沖作用。(4)在第5章的研究基礎(chǔ)上,對(duì)碳排放峰值的調(diào)控機(jī)制展開深入探討,為吉林省低碳經(jīng)濟(jì)發(fā)展提供科學(xué)的決策參考。以吉林省為例,構(gòu)建STIRPAT擴(kuò)展模型,設(shè)定低碳情景、節(jié)能-低碳情景、節(jié)能情景和基準(zhǔn)情景,將情景分析方法與STIRPAT擴(kuò)展模型相結(jié)合預(yù)測(cè)區(qū)域能源消費(fèi)碳排放趨勢(shì)與峰值,碳排放峰值時(shí)間分別為2029年、2036年、2040年和2045年,峰值大小依次為264.0百萬噸、356.2百萬噸、430.0百萬噸和477.3百萬噸。對(duì)碳排放峰值的單因素調(diào)控分析表明:人口、城鎮(zhèn)化率不影響碳排放峰值時(shí)間,只影響峰值大小;人均GDP、碳排放強(qiáng)度和第二產(chǎn)業(yè)比對(duì)峰值時(shí)間和峰值大小均有不同程度的影響。人均GDP對(duì)碳排放峰值的影響最為顯著,其次為第二產(chǎn)業(yè)占比和碳排放強(qiáng)度,城鎮(zhèn)化率和人口的影響相近似。(5)為彌補(bǔ)現(xiàn)有研究較少考慮多個(gè)因素協(xié)同變化對(duì)碳排放峰值影響的不足,第7章中構(gòu)建自下而上的終端能源LEAP模型,從峰值控制視角,結(jié)合情景分析,深入對(duì)比分析能源、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)單獨(dú)調(diào)整與協(xié)同調(diào)整下對(duì)區(qū)域碳排放峰值大小與時(shí)間的影響。對(duì)比分析表明:以較弱的模式協(xié)同調(diào)整能源和產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu),對(duì)碳排放峰值的影響反而弱于以較強(qiáng)模式的單獨(dú)調(diào)整;協(xié)同調(diào)整能源和產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu),將顯著降低碳排放峰值量,但減排效果略小于以相同模式單獨(dú)調(diào)整的碳排放峰值減排之和。綜合碳排放絕對(duì)量和碳減排效率角度考慮,SAⅢ情景適宜作為吉林省未來經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展路徑的參考。第5章到第7章的系統(tǒng)研究,彌補(bǔ)了對(duì)能源消費(fèi)碳排放峰值的驅(qū)動(dòng)研究的不足,在一定程度上延展和完善區(qū)域能源消費(fèi)碳排放縱向研究思路。
【學(xué)位授予單位】：吉林大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：F299.21;X24
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本文編號(hào)：1279943