京津冀城市群二氧化碳排放达峰情况

01研究方法与数据

1.城市能源相关的CO2排放计算方法

IPCC(联合国政府间气候变化专门委员会)方法是目前国际上公认和通用的碳排放计算方法，其中对温室气体排放量的计算采用国外基于燃料热值的IPCC排放因子测算，排放因子的单位为kg/TJ，表示单位热值的燃料排放的CO2质量。同时，为了更加准确地计算和评估温室气体的排放，《2006年IPCC国家温室气体清单指南》第2卷《能源》部分建立了CO2的估算方法公式。

2.脱钩系数法

Topic提出的脱钩指数越来越多地被用于评价自然资源消耗(能源)与经济增长或人类发展之间的解耦关系。该指数能够比较一个国家或区域在一段时间内的解耦状态，也可以用于不同国家之间的发展阶段比较。脱钩系数主要分为8类(表1)。考虑到京津冀城市群13个省市在2015—2019年逐年GDP总量均保持正向增长，因此不存在强负脱钩、弱负脱钩、衰退性连接和衰退性脱钩4种状态，只可能出现强脱钩、弱脱钩、扩张性负脱钩或扩张性连接4种状态。

表1 脱钩状态分类

根据2015—2019年京津冀各地级市GDP总量和CO2排放量(直接排放，不包括电力导致的CO2排放)，可计算得出逐年的脱钩系数。若该省市2015—2019年的脱钩系数平均值处于全国以下，以及该省市的碳排放处于强脱钩和弱脱钩状态时，认为其未来CO2排放可能出现达峰或处于平台期。

3.数据来源

2015—2018年北京市和天津市能源数据和GDP数据来自于《北京市统计年鉴》和《天津市统计年鉴》；河北省各市2015年和2018年统计数据来源于中国城市温室气体工作组编著的《中国城市温室气体排放数据》；2016年和2017年河北省各市的数据来自于河北经济年鉴；京津冀区域各市2019年数据来源于课题组按部门(工业、农业、服务业、城镇生活、农村生活、交通，其中工业分行业)进行的测算。

4.城市达峰判断方法

世界资源研究所(WRI)提出，通过城市在近5年或者更长的历史时间内CO2排放变化趋势来判断城市CO2排放是否已经达峰。基于此，本文结合脱钩系数理论和WRI提出的达峰判断，建立1套说明城市CO2排放达峰的方法，即如果城市在近5年内，能源相关的CO2排放(不包括由电力引起的间接排放)出现高峰并逐渐下降，同时该城市的CO2排放与GDP之间处于强脱钩或者弱脱钩状态，认为该城市已经处于达峰；或如果城市CO2排放量呈现波动，但总量都不会超过近5年的最高点，而且该城市的CO2排放与GDP之间处于强脱钩或者弱脱钩状态，也认为该城市碳排放处于达峰状态。

02研究结果

本文基于2015—2019年京津冀城市群CO2排放清单、脱钩系数和达峰判别方法，分析了京津冀城市群CO2的历史排放情况和排放趋势，计算了不同城市的脱钩平均系数，最后基于达峰判定方法，分析给出了京津冀城市群当前CO2排放达峰情况(图1)。

图1 京津冀城市群CO2排放特征

1.2015—2019年京津冀城市群CO2排放特征分析

由图1可知：近5年北京、天津和石家庄的CO2排放量总体呈逐渐降低趋势；北京和天津变化趋势非常相似，均出现小幅增长后迅速降低，最大降幅超过26%；石家庄的CO2排放量从2015年的12171.33万t减少到2018年8796.38万t，但2019年排放量略有增加，增量在2.3%左右。近5年张家口、衡水和保定等城市CO2排放量呈先降后增趋势；张家口的CO2排放量为4730.54万～6309.75万t，2016年降幅明显，2019年排放量增幅明显，比2018年又增加了32.9%；衡水的CO2排放量为1234.65万～1704.91万t，2019年排放量增加较大，比上一年度增加了29.21%；保定的CO2排放量为3326.14万～4473.29万t，而且2015—2018年排放量逐年减少，但2019年排放量陡增，比上一年度增加了34.49%。唐山、邯郸和承德等城市的CO2排放量呈波动变化趋势，排放量最大的年份均为2018年。秦皇岛、邢台、沧州和廊坊等城市CO2排放量呈不断增长趋势。

2.京津冀城市群CO2排放强度分析

图2为京津冀城市群CO2排放强度特征及变化趋势。可以直观地看出：中国CO2排放强度地区分布呈现显著的非均衡特征，北京市的CO2排放强度最低，近5年碳排放强度为0.36～0.64 t/万元GDP。其次是天津市和衡水市，其排放强度较小，但仍是北京市碳排放强度的1倍左右，为0.71～1.07 t/万元GDP。廊坊、邢台和秦皇岛的CO2排放强度居中游水平，近5年碳排放强度为0.96～1.59 t/万元GDP。唐山、保定、邯郸、沧州和张家口的CO2排放较高，碳排放强度为2.19～4.07 t/万元GDP，特别是2018年的唐山市，CO2排放强度最高，达到4.07 t/万元GDP。

图2 京津冀城市群CO2排放强度

3.城市CO2排放脱钩状态

首先分别计算2015—2019年的脱钩系数，取这些年间脱钩系数的平均值作为该城市的脱钩情况，结果见表2。可知：北京、天津、石家庄和邯郸经济增长与碳排放呈强脱钩状态，表明这4个城市经济发展与碳排放量反向变动，即经济不断增长，但碳排放量却逐渐减少；保定、张家口和承德经济增长与碳排放呈弱脱钩状态，表明该3个城市经济发展的增长速度大于碳排放的增长速度；唐山、秦皇岛、邢台、沧州和廊坊经济增长与碳排放呈现扩张性负脱钩状态，表明这5个城市的经济增长速度小于碳排放的增长速度；只有衡水市的经济增长与碳排放呈扩张性连接状态，表明该城市经济增长速度同比正增长。

表2 京津冀城市群经济增长与碳排放脱钩结果

4.京津冀城市群城市碳排放达峰判断

根据上述城市达峰判别方法，北京、天津和石家庄3市经济增长与碳排放呈强脱钩状态，而且近5年碳排放量呈降低趋势，因此，天津和石家庄两市已经处于达峰状态；邯郸市经济增长与碳排放也呈强脱钩状态，而且碳排放量呈波动状态，最高不超过2018年13854.25万t，按照判断原则基本可以认定邯郸市碳排放已经处于达峰状态；保定和张家口2市经济增长与碳排放呈弱脱钩状态，而且近5年CO2排放量呈先降后增趋势，特别是2019年经济增长与碳排放呈扩张性负脱钩状态，经济增速反而小于碳排放增速，因此，保定和张家口两市碳排放量暂未达到峰值状态；承德经济增长与碳排放也呈弱脱钩状态，而且碳排放量呈波动状态，最高不超过2018年4813.45万t，因此基本可以认定承德碳排放已经处于达峰状态；唐山经济增长与碳排放呈扩张性负脱钩状态，而且碳排放量呈波动状态，最高不超过2018年30319.84万t，因此可以认定唐山市碳排放已经处于达峰状态；秦皇岛、邢台、沧州和廊坊4市经济增长与碳排放呈扩张性负脱钩状态，但近5年碳排放量呈不断增加趋势，因此，此4市碳排放量暂未达到峰值状态；衡水经济增长与碳排放呈扩张性连接状态，因此衡水碳排放量也暂未达到峰值状态。

图3 京津冀城市群城市碳排放达峰情况

03结论与讨论

本文通过分析2015—2019年京津冀城市群不同城市的碳排放总量变化趋势特征，研判京津冀城市群不同城市的经济增长与碳排放的脱钩状态，得出北京、天津、石家庄和邯郸经济增长与碳排放呈强脱钩状态；保定、张家口和承德经济增长与碳排放呈弱脱钩状态；唐山、秦皇岛、邢台、沧州和廊坊经济增长与碳排放呈扩张性负脱钩状态；衡水市的经济增长与碳排放呈扩张性连接状态。进而判定保定、张家口、秦皇岛、邢台、沧州、廊坊、衡水7市碳排放量暂未达到峰值状态，北京、天津、石家庄、承德、邯郸和唐山6市碳排放量已经处于碳排放达峰状态。

建议北京、天津、石家庄、承德、邯郸和唐山6个已经进入达峰期的城市，除要求碳排放强度控制外，还应实施CO2总量控制；而保定、张家口、秦皇岛、邢台、沧州、廊坊、衡水7城市CO2排放量还在增长，仍仅控制碳排放强度。同时，建议碳排放未达峰城市进一步优化产业结构，合理调整能源结构，提高非化石能源在一次能源消费中的比重，加快推动工业碳排放尽早达峰。此外，建议碳排放未达峰城市进一步强化温室气体与常规大气污染物的协调控制，包括政策制定、产业准入、排放标准、控制技术、执法监管等，建立深度互联、相互促进、统筹优化的管理机制，以显著提高管理效能，降低实施成本，增加社会效益。

在京津冀一体化的背景下，京津冀城市群间如能发挥整体优势、合理优化区域内产业机构，共同协同推进城市群碳排放达峰具有深远意义；同时，地级城市具有相对较为完整和健全的行政单元，直接服务于公众日常生活和工作，政策实施也更加具体和灵活，因此建议地级城市层面加快推动制定城市碳排放达峰行动方案，明确城市碳排放达峰目标，逐步有序实现城市碳排放达峰。