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| 山东省交通运输业碳排放影响因素分析 |
| 第762期 作者：□文/李 林1 薛慧媛2 武兰玉2 时间：2025/10/1 12:08:17 浏览：31次 |
［提要］ “双碳”背景下，交通运输业作为能源消耗和碳排放的重要来源，面临着巨大的减排压力。本文运用LMDI模型对山东省交通运输业碳排放量进行测算，分析影响交通运输业碳排放的主要因素。研究结果表明：山东省运输业碳排放量在2012～2019年整体呈增长趋势，2020年受新冠肺炎疫情影响大幅下降，随后缓慢回升。交通能源强度效应对碳排放有显著抑制作用，经济效应则与碳排放呈正相关，人口效应和交通能源结构效应对交通碳排放的影响基本持平。基于研究结果，应采取优化能源结构、推广新能源汽车、发展绿色公共交通等措施，以推动山东省交通运输业绿色低碳发展，助力实现碳达峰碳中和目标。
关键词：山东；碳排放；LMDI；经济效应；能源强度效应；能源结构效应
基金项目：2025年临沂大学大学生创新创业训练计划项目：“山东省交通业碳减排影响因素及实现路径研究（2025）”（编号：X2025104520032）
中图分类号：F5 文献标识码：A
收录日期：2025年4月23日
一、文献综述
近年来，中国能源消费量和能源消费种类不断增多，交通碳排放量也呈现出快速上升的趋势。目前，碳排放测算模型有LMDI法、投入产出模型、STIRPAT和LEAP测算模型等。王世进等用LMDI法研究不同政策路径对2021～2030年中国交通运输业碳排放的动态影响及其达峰潜力，研究结果表明中国交通运输业碳排放最主要的驱动因素是经济规模，其次是人口规模。刘小丽和王永利运用LMDI完全分解模型研究了2000～2018年中国制造业碳排放的驱动因素，实证结果表明，经济增长和产业结构效应是促进碳排放增加的主要因素。陆妍霏等基于拓展后的STIRPAT模型和岭回归模型，对不同发展模式下的碳排放进行预测演算，预测安徽省碳排放达峰时间区间为2030～2045年。孟思琦等通过STIRPAT模型，就中国省域可再生能源电力消费对碳排放量的影响进行实证分析，结果显示中国各省份的碳排放量呈现出显著的空间溢出效应，在空间分布上表现出“高-高”型集聚和“低-低”型集聚的正相关的特点。张文会等基于LEAP模型对哈尔滨市客运交通碳排放进行预测，认为哈尔滨客运交通将于2032年实现碳达峰。阳立高等采用全球多区域投入产出模型分析了2013～2022年中国对外贸易隐含碳排放，研究认为数字经济视角下中国对外贸易隐含碳排放增长率更高。
山东省交通运输业发展迅速，交通碳排放问题日益突出。山东省统计年鉴数据显示，2022年山东省交通运输领域碳排放量占全省碳排放总量的4.72%，仅次于工业和生活消费碳排放量。交通碳排放的快速增长加剧了山东省的环境污染问题，也对全省实现碳达峰、碳中和目标构成了严峻挑战。因此，深入研究山东省交通碳排放的影响因素，探索科学有效的减排机制，对于推动山东省交通运输绿色低碳发展、实现碳达峰碳中和目标具有重要意义。
二、交通运输业碳排放测算模型及数据来源
（一）碳排放量测算模型。交通碳排放计算方法有以能源为核心的“自上而下法”和以出行数据为核心的“自下而上法”。“自下而上法”数据体量庞大，可行性较差，因此采取“自上而下法”测算山东省运输业碳排放量。碳排放量计算公式如下：
C＝■Ek×Dk×Fk×44/12 （1）
式中，C为山东交通碳排放量；k为能源种类；Ek为第k种能源的消费量；Dk为第k种能源的标准煤折算系数；Fk为第k种能源的碳排放系数/因子。
（二）数据来源及处理。本文数据主要来源于历年《山东省统计年鉴》《中国能源统计年鉴》《山东省国民经济和社会发展统计公报》《2006年IPCC国家温室气体清单指南》和《2021年电力二氧化碳排放因子》。以《山东省统计年鉴》2012～2022年“交通运输、仓储和邮政”行业相关数据为核心，测算交通碳排放量。由于仓储和邮政部分占比微小，故本文忽略不计，以下简称“交通业”。山东省交通业煤炭、石油、电力消耗量折算为标准煤。以煤炭、石油、电力三者折算后的标准煤总量作为山东省交通业能源消费总量。其中，《山东省统计年鉴》缺少2016年电力消费量，本文采用2015年与2017年电力消费量均值。各类能源标准煤的折算系数和碳排放系数/因子如表1所示。（表1，数据来源于山东省统计年鉴）
（三）山东省交通运输业碳排放测算结果。山东省交通运输业碳排放量在2012～2019年整体呈增长趋势，平均增长率为3.10%。具体如图1所示。（图1）
山东省交通业碳排放量在2019年达到峰值2.20亿吨标准煤，2020年断崖式减少至1.69亿吨标准煤，同比下降22.85%。碳排放下降可能是因为新冠肺炎疫情防控导致省内居民通勤、购物、休闲等减少，交通能源消耗和碳排放降低。2020年以后，碳排放量缓慢回升，平均年增长0.78亿吨标准煤，增速趋于稳定。
碳排放能源结构如图2所示。从结构上看，山东省交通业碳排放主要能源种类是石油。2012年石油消耗碳排放占比为98.29%，2022年为97.36%，各年份整体占比持平；2012年电力碳排放占比1.14%，2022年增加至2.64%；煤炭的碳排放量占比则逐年降低。电力能源消耗的增长与经济发展和城市化进程有关，城市化进程加快，导致交通和电力需求持续增长；电力作为清洁能源促进能源消费绿色化进程，这是推动电力碳排放量逐年增长的重要原因。（图2，数据来源于山东省统计年鉴）
三、山东省交通运输业碳排放影响因素分析
（一）模型构建。LMDI模型分解后无残值项，能够将影响因素完全分解，因此采用LMDI模型对山东省交通业碳排放影响因素进行分解分析。根据日本学者Kaya（1989）提出的碳排放恒等式建立模型。将碳排放影响因素分解为能源结构效应、能源强度效应、经济效应和人口效应进行研究，构建模型如下：
C＝■Ck=■P×■×■×■×■=P×Y×O■Sk×Fk （2）
式中，C为山东省交通碳排放量；k为能源种类；Ck为第k种能源碳排放量；Ek为山东省第k种能源消费量；E为山东省交通能源消费总量；G为山东省交通业生产总值；P为山东省年末常住人口数量，表示人口效应；Y为交通业人均生产总值，表示经济效应；O为交通业单位产值消耗的能源数量，表示能源强度效应；Sk为第k种能源的消耗量占交通能源消耗量的比例，表示能源结构效应；Fk为第k种能源的碳排放量，表示能源碳排放系数。交通业碳排放以2012年为基年，采用LMDI方法计算从基年到T年各因素对碳排放的贡献率，计算公式如下：
ΔC＝CT－C0＝PT×YT×OT■S■■×F■■-P0×Y0×O0■S■■×F■■=ΔCP+ΔCY+ΔCO+ΔCS■+ΔCF■ （3）
式中，CT为第T年碳排放，C0为基年碳排放量，ΔCp、ΔCY、ΔCO、ΔCS■和ΔCF■分别为各种影响因素所引起的第T年相对于基年的交通碳排放量变化，因为每种能源的碳排放系数数值相同，故ΔCF■恒等于0。具体分解公式如下：
ΔCP=ln■×■■ （4）
ΔCY=ln■×■■ （5）
ΔCO=ln■×■■ （6）
ΔCS■=ln■×■■ （7）
（二）山东省交通运输业碳排放量影响效应分析。对山东省2012～2022年的交通碳排放量进行因素分解，得到各因素的影响效应如图3所示。首先，山东省交通能源碳排放量主要是跟随能源强度效应变化而变化，交通能源强度效应对碳排放累计贡献量为负值，这表明交通能源强度效应对碳排放有抑制作用。其次，经济效应对碳排放贡献量累计为正值，说明其与碳排放量呈正相关；人口效应、能源结构效应变化对碳排放量影响较小。然而，2019～2020年，除人口效应之外，经济效应、能源强度效应和能源结构效应均为负值，这可能是受疫情的影响。（图3）
1、人口效应。人口效应是指人口数量的变化对交通碳排放产生的影响。一般来说，人口规模越大，交通出行需求越大，交通能源消耗和碳排放量也相应增加。如图3所示，人口效应引起的交通碳排放变化最高值为119.01万吨标准煤，最低值为-12.55万吨标准煤，离散程度相对较小。最高值出现在2016年，可能与“二孩”政策放开有关。
2、经济效应。2012年，山东省交通业地区生产总值为2，516万元，2022年为4，911万元，同比增长95.2%，相应的，经济产出效应年贡献率同比增长99.9%，在经济发展过程中，碳排放无疑与经济产出高度相关。
经济产出效应多数为正效应，仅2014年与2020年为负效应。经济增长通常伴随着交通需求的增加，尤其是货运和客运。工业化和城市化进程加快，导致交通碳排放增加。经济增长带动国民收入的增长，促使人们选择高碳排放的交通工具，进一步推高碳排放。但与此同时，经济增长推动技术进步，提高交通工具的能源效率，如电动汽车、混合动力汽车和节能飞机，助力单位运输碳减排，也促进清洁能源的使用，加快绿色能源转型，替代传统化石燃料，降低交通碳排放。
3、能源强度效应。交通能源强度是指单位运输周转量所消耗的能源量，是衡量交通运输行业能源利用效率的重要指标。能源强度通常是指单位GDP的能源消耗量，反映了能源经济活动的整体效率及能源系统的投入产出特点。交通能源强度的高低直接影响交通碳排放量，能源强度下降是抑制交通能源碳排放增量的主要因素。研究期间，山东省能源强度效应累计为-1.12亿吨标准煤，效应贡献趋势可以分为两个阶段：第一阶段自2012年至2018年末，年贡献值波动大，最高贡献值为2014年的0.12亿吨标准煤，最低贡献为2017年的贡献值-0.29亿吨标准煤；第二阶段自2019年起，贡献值持续为负，最低值为-0.37亿吨标准煤，延续对交通碳排放的抑制作用。
4、能源结构效应。交通能源结构是指每种能源的消费量占交通能源消费总量的比例，该效应对于碳排放增长呈负效应，与交通能源强度效应相比，年贡献值较小，并且除2022年以外，均为负值，累计贡献值为-867.31万吨标准煤，总体对碳排放起抑制作用。煤炭、石油、电力碳排放系数/因子分别为1.9027CO2/kg、3.024CO2/kg和0.6838KgCO2/KWh，石油的碳排放系数最高，因此在能源消费结构中，化石燃料的消费比例上升会促进交通碳排放增加。
四、结论及对策建议
（一）研究结论。本文通过LMDI测算山东省交通运输业碳排放量，对各影响因素进行分解，得出以下结论：（1）山东省交通碳排放量整体呈增长趋势。其中，石油能源的碳排放占比最高，电力所占的排放比例逐年增大，煤炭对碳排放贡献趋向于零。（2）经济效用对交通碳排放的影响复杂，既有增加碳排放的因素，也有减少碳排放的潜力。（3）交通能源强度效应是抑制交通能源碳排放增量的主要因素。
（二）对策建议。山东省交通运输业节能减排可采取如下措施：
1、优化交通运输结构，缓解城市交通压力。山东省应大力发展公共交通，减少私家车出行，优化城市体系布局，引导人口向交通碳排放效率更高的地区聚集，减少不必要交通出行。继续贯彻执行《山东省“十四五”综合交通运输发展规划》，推进大宗货物“公转铁、公转水”，大力发展以铁路、水路为骨干的多式联运，同时提高转运工具衔接效率，减少低效不必要的冗杂程序，以提高联合运输效率。
2、推动技术创新，调整产业结构。减少碳排放不能通过减缓经济增长来实现，但可以通过技术进步、产业调整来实现经济增长的同时一定程度上实现低碳交通。山东省应进一步优化产业结构，提高服务业和高新技术产业比重，推动经济向低碳、绿色、健康方向转型，以保证经济稳定快速增长的同时减少碳排放。
3、优化能源结构，提高新能源利用率。首先，开发低碳能源和可再生能源，推进能源绿色低碳转型发展。山东省应加大对风能、太阳能等可再生能源的投资，减少对煤炭的依赖。通过政策激励和技术支持，推动分布式光伏和海上风电项目，推动绿色能源转型，淘汰落后产能。其次，推广新能源汽车，加大对电动汽车、氢燃料电池汽车的支持力度，完善充电桩等配套设施。最后，优化公共交通，发展绿色公共交通系统，鼓励市民选择低碳出行方式，减少私家车使用，提升交通管理水平，发展智能交通系统，降低交通能源强度，推动交通运输绿色低碳发展。
（作者单位：1.临沂市公路事业发展中心；2.临沂大学）
主要参考文献：
［1］武兰玉.基于LMDI中国地区电力消费影响因素空间分解研究［J］.临沂大学学报，2021.43（06）.
［2］王世进，蒯乐伊.中国交通运输业碳排放驱动因素与达峰路径［J］.资源科学，2022.44（12）.
［3］刘小丽，王永利.基于LMDI分解的中国制造业碳排放驱动因素分析［J］.统计与决策，2022.38（12）.
［4］陆妍霏，宣蔚，赵力伟，等.安徽省碳排放时空格局演变与碳达峰路径预测——基于STIRPAT扩展模型和岭回归模型［J］.地域研究与开发，2024.43（01）.
［5］孟思琦，孙仁金，邓钰暄，等.中国省域可再生能源电力消费对碳排放量的时空影响［J］.北京理工大学学报（社会科学版），2023.25（04）.
［6］张文会，宋雅婧，付博，等.基于情景分析的城市客运交通碳排放测算——以哈尔滨市为例［J］.统计与决策，2024.40（23）.
［7］阳立高，周佩文，谢锐，等.数字经济视角下中国对外贸易隐含碳排放的测算及驱动因素研究［J］.经济学动态，2024（10）.
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