2023年第49卷第10期·97·October2023节能减排与综合利用湖北省能源消费与碳排放现况及发展趋势研究杜奇迹1赵璐1范黎1肖建军2（1.湖北省电力规划设计研究院有限公司，湖北武汉430040；2.华中科技大学能源与动力工程学院，湖北武汉430074）摘要基于统计年鉴和中国碳核算数据库，全面分析了近10a湖北省能源消费总量、能源消费结构、化石能源消费行业分布、碳排放总量和碳排放行业分布，计算得到湖北省能耗强度、人均能耗、碳排放强度、人均碳排放、吨标煤碳排放等关键指标，在与全国平均水平和兄弟省份（江苏、浙江、广东）现况进行对比分析的同时，研究了指标间的关联关系，预测了湖北省能源消费和碳排放发展趋势，可为其双碳路径制定提供重要依据。关键词能源消费碳排放湖北省现况发展趋势StudyoncurrentsituationanddevelopmenttrendofenergyconsumptionandcarbonemissioninHubeiprovinceDUQiji1ZHAOLu1FANLi1XIAOJianjun2（1.PowerChinaHubeiElectricEngineeringCo.，Ltd.，WuhanHubei430040，China）AbstractBasedonthestatisticalyearbooksandChinaEmissionAccountsDatasets，thetotalenergyconsumption，energyconsumptionstructure，fossilenergyconsumptionindustrydistribution，totalcarbonemissionandcarbonem-issionindustrydistributioninHubeiprovinceduringthepasttenyearswerecomprehensivelyanalyzed.Thekeyindi-catorssuchasenergyconsumptionintensity，percapitaenergyconsumption，carbonemissionintensity，percapitacar-bonemissionandcarbonemissionpertonofstandardcoalwerecalculatedandcomparedwiththenationalaveragesandthecurrentsituationofothersisterprovinces（Jiangsu，ZhejiangandGuangdong）.Theassociatedrelationshipsamongtheindicatorswerealsoanalyzed.Finally，thetrendsofenergyconsumptionandcarbonemissioninHubeiprovincewerepredicted，whichcouldprovideanimportantbasisfortheformulationofcarbonneutralpath.KeywordsenergyconsumptioncarbonemissionHubeiprovincecurrentsituationdevelopmenttrend0引言正相关关系。学者们采用了多种方法对碳排放进行随着“2030年碳达峰、2060年碳中和”目标的提预测，如LEAP模型、灰色模型、IPTA恒等式及其改进型等，均建立在对碳排放现况的深入了解之上。因出，低碳发展路径的制定已经迫在眉睫，各省市均在此，只有对能源消费和碳排放现况进行全面分析，把积极探索符合自身实际的碳达峰碳中和实现路握其发展的客观规律，才能避免双碳路径的制定脱径［1-3］。总体来说，控制碳排放与经济发展存在一定离实际，以保证政策的可行性。矛盾，2021年多地拉闸限电给我国能源供应安全敲响了警钟，双碳目标的实现，一定要脚踏实地，立足作为中部省份，湖北省经济实力和人口规模均本地现况，不搞“一刀切”，不搞“碳冲锋”，不搞“运动处于全国中等水平，又是典型的能源输入省份，因此式减碳”。因此，对本地能源消费和碳排放现况的清关于湖北省双碳路径的研究对全国大多数省份具有晰正确认识是制定出最优发展路径的前提。借鉴价值。但是，目前由能源消费和碳排放数据驱动的湖北省双碳路径研究并不多见。易欣等［6］以湖目前，很多学者对各省市的能源消费和碳排放北省为例，分析了发展方式和产业结构对区域碳排进行了分析和趋势预测。任峰等［4］研究了广东省碳放的影响，结果表明产业结构与碳排放之间存在长排放总量和碳排放强度发展趋势，并分析了碳排放期的均衡关系。江威等［7］依据湖北省1992—2016年的影响因素。聂蕊［5］分析了山东省能源消费、碳排能源消费总量与碳排放总量数据，分析了碳排放增放、经济增长之间的关系，结果表明，能源消费对经长与经济增长的关系，但未结合能耗强度、碳排放强济增长的影响比碳排放对经济增长的影响更大且呈基金项目：国家重点研发计划项目（2021YFF0601005）。·98·1括号内为修订后数据。度等关键指标进行分析。秦旭阳等［8］从能源消费和表1湖北省能源消费数据产业结构现状着手，系统分析了湖北省碳排放特征，但尚缺少与全国平均水平和其他省份现况的横向对年份GDP/常住人能源消费能耗强度/人均能耗/比分析。亿元口/万人总量/（tce·2011万tce万元-1）kgce本文基于统计年鉴和中国碳核算数据库，采用横201219943576016579向对比与纵向关联的方法，全面分析了近10a湖北221765781176750.832878省能源消费总量、能源消费结构、化石能源消费行业分布、碳排放总量和碳排放行业分布，结合湖北省能0.803057耗强度、人均能耗、碳排放强度、人均碳排放、吨标煤碳排放等关键指标，在与全国平均水平和兄弟省份186492708（江苏省、浙江省、广东省）现况进行对比分析的同时，2013244385798（15703）0.64研究了指标间的关联关系，预测了湖北省能源消费和碳排放发展趋势，可为湖北省双碳路径制定提供重要2014268095816163200.612806依据。1数据来源与分析方法2015291145850164040.522804全国经济、人口、能源消费数据来源于《中国统168502701计年鉴》，湖北、广东、江苏、浙江4省的数据来源于2016314725885（15897）0.51各省的统计年鉴。GDP数据按2011年可比价计算，人口数据按常住人口考虑。1715027412017339275904（16180）0.48全国及4省的碳排放数据来源于中国碳核算数据库（http：//www.ceads.net）。2018365735917166820.462819由于统计数据存在误差，仅从本省的统计数据2019392255927173160.442922中发现能源消费和碳排放的真实规律存在困难。因此，本文采用类比分析法和关联分析法，如图1所示，2020372645745162510.442829将湖北省能源消费和碳排放指标同全国平均水平和广东、江苏、浙江3省进行对比，分析了各指标间的总体来看，湖北省能源消费增速起伏极大，缺乏关联关系，尽可能得出较为可靠的结论。规律性。如表1所示，2011年湖北省能源消费总量图1湖北省能源消费和碳排放分析方法15138万tce，2012年增长为17675万tce，为近10a来的峰值，增幅6.6%；2013年锐降至15703万tce，2湖北省能源消费现况降幅11%；2016年也出现了负增长，降幅3%。20162.1能源消费总量年后，除2020年受新型冠状病毒感染的肺炎疫情影2.1.1能源消费总量数据响有降低外，基本呈稳步增长态势，年均增幅3%，至2019年增长为17316万tce，但仍不及2012年的峰表1为湖北省能源消费数据，湖北省统计局于值。湖北省能源消费总量将继续增长还是在高位徘2018年根据第四次全国经济普查结果，对2013年、2016年和2017年的能源消费总量进行了修订。表徊，仅依靠湖北省能源统计数据尚难以做出判断。2.1.2能耗强度按2011年可比价计算，湖北省能耗强度持续降低，但下降幅度趋缓。如表1所示，2011年能耗强度为0.83tce/万元，2015年降低至0.52tce/万元。2015年起降幅趋缓，2020年降低为0.44tce/万元，年均降幅3%。湖北省能耗强度的不断降低和产业结构的持续优化有关。2.1.3人均能耗如表1所示，2011年湖北省人均能耗2878kgce，2012年增长为3057kgce，为近10a的峰值，2013年锐降至2708kgce，2016年出现负增长。2016—2019年，湖北人均能耗稳步增长，从2701kgce增长至2922kgce，年均增幅接近3%。湖北省人均能耗变化与能源消费总量变化基本同步，主要原因是相对于能源消费增速，人口增长极为缓慢。2.2能源消费结构图2为湖北省能源消费结构。由图2可见，湖北省仍以化石能源消费为主，合计占比85%以上，·99·且化石能源消费总量仍保持增长，从2015年的体呈增长趋势，由3.20亿t增长至3.55亿t，年均增14388万tce增长至2019年的15240万tce。其中，煤炭消费占比最高，但总体呈下降趋势，已从2015年幅3.5%。湖北省碳排放2013年急降的原因是，碳排的62%降低至2020年的56%；石油消费稳步增长，放根据能源消费数据计算，湖北省统计局根据第四占比从2015年的23%提升至2020年的25%；天然气占比较低，但增速较快，从2015年的3%提升至次全国经济普查结果对2013年之后的数据做了修2019年的5%。非化石能源消费总量及份额均有提升，2015—2020年，非化石能源消费总量从2016万tce提订，大幅下调了2013年的能源消费总量。升至2375万tce，占比从12%提升到15%。湖北省3.1.2碳排放强度非化石能源以水电为主，受丰枯年份影响较大。如表2所示，按2011年GDP可比价计算，湖北图2湖北省能源结构省碳排放强度逐年降低。2013年碳排放强度为2.3化石能源消费行业分布1.31t/万元，2016年降低至1.02t/万元。2016年起降湖北省化石能源消费行业分布如图3所示。由幅趋缓，2019年降低至0.90t/万元，年均降幅4%。图3可知，火电、钢铁、交通3大行业是湖北省化石表2湖北省碳排放指标能源消费的主体，且有进一步集中趋势。2015—2019年，3大行业化石能源消费总量从9416万tce增长tce年份GDP/常住人碳排放碳排放人均碳吨标煤到10816万tce，合计占比从65%提升到71%。其中tce亿元口/万人总量/强度/排放/t碳排放/t火电行业占比从39%提升到了43%，火电行业化石能源消费及行业占比稳步增长；钢铁行业占比维持亿t（t·万元-1）在14%上下；交通行业碳排放占比从12%提升到15%；建材行业占比从5%降低到3%；其他行业自20111994357603.841.936.672.322016年起基本维持在26%上下。20122217657813.771.706.522.13图3湖北省化石能源消费行业分布20132443857983.191.315.512.033湖北省碳排放现况3.1碳排放主要指标20142680958163.201.195.501.963.1.1碳排放总量20152911458503.181.095.441.94表2为湖北省碳排放总量数据。由表2可见，湖北省碳排放在2011年达到高峰，为3.84亿t，201320163147258853.201.025.432.01年急降至3.19亿t，2016—2019年，湖北省碳排放总20173392759043.320.985.622.0520183657359173.290.905.561.9720193922559273.550.905.992.053.1.3人均碳排放如表2所示，2016—2019年湖北省人均碳排放总体呈增长趋势，由5.43t增长至5.99t，年均增幅3.5%。湖北省人均碳排放整体处于较低水平，2011年人均碳排放达到高峰，为6.67t，后逐渐走低并在5.5t上下波动。2016年起，湖北省人均碳排放呈增长趋势，2019年增至5.99t，年均增幅3.5%。3.1.4吨标煤碳排放吨标煤碳排放也称能源碳排放强度，能很好地反映能源消费结构，化石能源比例越低，吨标煤碳排放越少。如表2所示，湖北省吨标煤碳排放整体呈下降趋势，2019年为2.05t，略高于全国平均水平。2011—2015年，湖北省吨标煤碳排放连续降低，年均降低0.095t。湖北省吨标煤碳排放持续降低和煤炭消费占比不断下降有关，吨标煤碳排放的变化趋势和能源消费结构一致。3.2碳排放行业分布图4为湖北省碳排放行业分布。由图4可知，湖北省碳排放以火电、钢铁、建材、交通4大行业为主，合计占比从2011年的74%提升至2019年的79%，碳排放行业集中度逐渐提升。其中，火电占比超40%，建材、钢铁占比均在13%上下，交通行业碳排放占比增长较快，从7%提升到12%。其他行业碳·100·排放占比逐年降低，从2011年的26%降低至2019年的21%。图4湖北省碳排放行业分布图6湖北省能源消费与GDP相关度分析图5为各年份湖北省主要行业碳排放变化趋势。4.2湖北省能源消费发展趋势判断如图5所示，2011年湖北省火电行业碳排放为156634.2.1能源消费总量发展趋势万t，后逐年降低，2014年降低至12159万t，2015年起呈持续增长趋势，2019年增至14939万t。钢铁图7为全国能源消费总量及湖北省占比。由图行业与建材行业碳排放总体较平稳。钢铁行业碳排7可知，与湖北省能源消费大起大落不同，2011—2020年全国能源消费保持正增长，从362842万tce放2013年为4572万t，之后在4500万t波动，2019年增至498000万tce，年均增幅3.6%。图8为湖北省为4406万t。建材行业碳排放2013年为4727万t，能源消费总量与兄弟省份对比。由图8可知，江苏、之后多数年份在4700万t波动，表现平稳。交通行浙江和广东省3省均呈持续增长态势。按修订后数业碳排放2013年起持续增长，从2654万t增长至据计算，2011年湖北省能源消费全国占比4.57%，是2019年的4087万t，增幅较大，与近些年来物流快近10a最高值，2013年起降至4%以下，之后有微小递业迅猛发展及私家车普及度大增有关。波动，2019年低至3.55%。湖北省能源消费全国占比总体呈下降态势，近几年稳定在3.5%上下，预计未来相当长一段时间内，占比将维持在3%～4%。tce图5湖北省主要行业碳排放变化趋势图7全国能源消费总量及湖北省占比4分析及对比图8湖北省能源消费总量与兄弟省份对比4.1湖北省能源消费与GDP增长相关度分析尽管近10a湖北省能源消费增长较缓慢，尚未2011年以来湖北省GDP保持较高增长速度，能突破2012年峰值，部分年份甚至负增长，但仍不能源消费多数年份也呈正增长状态，但增幅小于GDP。得出湖北省能源消费已达峰或接近达峰的结论。相图6为湖北省能源消费与GDP相关度分析。如图6反，综合判断湖北省能源消费总量将持续增长，预计所示，2012年湖北省GDP增幅为11.2%，能源消费总量增幅为6.6%；2018年GDP增幅为7.8%，能源消费总量增幅为3.1%。2013年、2016年和2020年是3个特殊年份，2020年GDP和能源消费均为负增长，是受新型冠状病毒感染的肺炎疫情影响，2013年和2016年的GDP为正增长，但能源消费为负增长，数据相互矛盾，主要是统计数据修订造成。综合判断，虽然能源消费与GDP增长的相关度变弱，但整体还是正相关。年均增幅在3%上下。理由如下：一是同期全国及兄·101·弟省份能源消费均稳步增长。湖北省分别是2013年、2016年和2020年出现了负增长，而同期全国能图11所示，湖北省碳排放总量远低于江苏省、广东源消费持续正增长。且2011年以来，全国及江苏、省，与浙江省接近。湖北省碳排放变化曲线似在高浙江、广东3省能源消费均持续增长。除2020年外，位徘徊，看不出明显的增长或降低趋势。但同期全湖北省GDP一直保持高速增长并超过全国平均水平，国、江苏省及广东省碳排放均是增长的。考虑到近因此能源消费也应为持续增长态势。二是2016年几年湖北省能源消费仍以化石能源为主且GDP连以来湖北省能源消费稳步增长，年均增速在3%上下。续多年高速增长，可判断湖北省碳排放短期仍将维第四次全国经济普查后，湖北省统计局发布的数据持增长。相对准确，湖北省2016年以来的能源消费稳步增长，图10湖北省人均能耗与全国平均及兄弟省份对比年均增速在3%上下，与全国能源消费增速较一致。4.2.2能耗强度发展趋势图9是湖北省能耗强度与全国平均及兄弟省份对比。如图9所示，根据修订后数据计算，湖北省能耗强度2012年之前高于全国平均水平，2013年起低于全国平均水平，但距离广东省和江苏省还有较明显差距。2020年，湖北省能耗强度为0.44tce/万元，约为全国平均水平的76%，与浙江省接近，但仍是江苏省和广东省的1.26倍。参照兄弟省份指标，湖北省能耗强度仍有较大下降空间。若延续当前3%的年均降幅，湖北省能耗强度有望在2030年降低至广东省和江苏省的当前水平，即0.35tce/万元上下。tcekgce图11湖北省碳排放总量与兄弟省份对比图9湖北省能耗强度与全国平均及兄弟省份对比图12为全国碳排放总量及湖北省占比。如图4.2.3人均能耗发展趋势12所示，2012年前湖北省碳排放全国占比在4%以图10是湖北省人均耗能与全国平均及兄弟省上，2013年起跌至4%以下，并基本保持稳定，在3.5%上下小幅波动，2019年占比为3.55%。预计未来相份对比。如图10所示，2020年湖北省人均能耗为当长一段时间内，湖北省占比将维持在3%～4%。2829kgce，略高于广东省，低于江苏省和浙江省，约为全国平均水平的80%。2016—2019年，全国人均图12全国碳排放总量及湖北省占比能耗从3202kgce增长至3488kgce，年均增幅3%上下，与湖北省人均能耗增幅十分接近。随着经济4.3.2碳排放强度发展趋势的发展和人民生活水平的提高，湖北省人均能耗仍图13为湖北省碳排放强度与全国平均兄弟省有较大的提升空间。据前文研判，湖北省能源消费总量中短期仍将维持年均3%的增长，而湖北省人口份对比。如图13所示，湖北省碳排放强度逐年降低，已接近峰值，因此，判断湖北省人均能耗将继续增长，和能耗强度发展趋势是一致的。湖北省碳排放强度短期年均增幅在3%上下。在2012年之前高于全国平均水平，2013年起低于全4.3湖北省碳排放增长趋势判断4.3.1碳排放总量发展趋势图11为湖北省碳排放总量与兄弟省份对比。如·102·国平均水平，与江苏省相当，但距离广东省和浙江省还有较明显差距。2020年，湖北省碳排放强度是广东省的1.45倍，仍有较大下降空间。若延续当前的年均降幅，湖北省碳排放强度有望在2030年降低至广东省当前水平，即0.62t/万元上下。图13湖北省碳排放强度与全国平均及兄弟省份对比图15湖北省吨标煤碳排放与全国平均及兄弟省份对比4.3.3人均碳排放发展趋势5结论图14为湖北省人均碳排放与全国平均及兄弟1）湖北省能源消费总量及碳排放总量未来几年省份对比。如图14所示，当前湖北省人均碳排放高仍将维持增长，预计年均增幅在3%上下，全国占比于广东省，低于江苏省、浙江省及全国平均水平。2012维持在3.5%上下。年之前湖北省人均碳排放几乎与全国平均水平相同，2013年起低于全国平均水平，2020年降低至全国平2）湖北省能耗强度及碳排放强度仍有较大下降均水平的86%，约是江苏省的63%。发展趋势上，除空间，若延续当前的年均降幅，有望在2030年降低浙江省人均碳排放下行外，全国、江苏省及广东省人至广东省当前水平，即能耗强度降低至0.35tce/万元均碳排放均上行，其中江苏省上行趋势较明显。综上下，碳排放强度降低至0.62t/万元上下。合研判，湖北省人均碳排放仍有增长空间。3）湖北省能源消费仍以化石能源为主，合计占图14湖北省人均碳排放与全国平均及兄弟省份对比比85%以上，且化石能源消费总量仍保持增长。碳排放行业分布上，以火电、钢铁、建材、交通4大行业4.3.4吨标煤碳排放发展趋势为主，且碳排放行业集中度逐渐提升。图15为湖北省吨标煤排放与全国平均及兄弟4）2019年湖北省吨标煤碳排放为2.05t，略高于省份对比。如图15所示，湖北省吨标煤碳排放2016全国平均水平。在GDP保持较高速度增长、人民生年之后波动明显，呈现出徘徊不前的状态，同期全活水平不断提高、能源消费水平持续提升的情况下，国吨标煤碳排放持续降低。出现这种现象一方面除了持续优化产业结构外，大力发展新能源，降低吨是因为统计局数据修订，另一方面是因为“十二五”以来湖北省大力推进节能减排改造，关停燃煤小锅标煤碳排放，将是实现双碳目标的主要手段。炉，推广集中供热和天然气代煤，基本完成了应改尽改，继续推进的空间已不大，下一阶段吨标煤碳参考文献排放的降低将主要依靠新能源驱动。大力发展新［1］程如华.江苏省“双碳”目标面临的挑战、机遇和实现路径能源，降低吨标煤碳排放，将是实现双碳目标的主要手段。研究［J］.江苏科技信息，2022，39（6）：62-65.［2］唐健，仇敏“.双碳”背景下浙江省煤电转型应对措施及路径建议［J］.上海节能，2022（3）：260-264.［3］王臻，李栋亮，韩莉娜.科技创新视角下广东实现“双碳”目标的技术路径研究［J］.广东科技，2021，30（10）：13-18.［4］任峰，龙定洪.广东省碳排放量测算、影响因素分析及预测模型选择［J］.生态经济，2022，38（5）：21-27.［5］聂蕊.山东省能源消费、碳排放与经济增长的关系分析［J］.山西能源学院学报，2022，35（2）：50-53.［6］易欣，牛君.发展方式、产业结构对区域碳排放的影响分析：以湖北省为例［J］.湖北经济学院学报，2022，20（2）：90-102.［7］江威，曾海鹰.能源消费、碳排放与经济增长的关系研究：以湖北省为例［J］.生产力研究，2019（11）：29-33.［8］秦旭阳，吴丽丽.湖北省碳排放现状深度解析及减碳途径研究［J］.工业安全与环保，2021，47（S1）：53-57.作者简介杜奇迹（1982—），男，硕士，高级工程师，主要从事碳减排路径及碳交易领域研究。E-mail：37877598@qq.com。（收稿日期：2022-09-01）