北京市能源消费总量_结构与碳排放的趋势研究
北京市能源消费总量、结构与碳排放的趋势研究
王卉彤
慕淑茹
（中央财经大学，100081）北京，
【摘要】本文首先应用1985—2008年的历史数据，构建北京市能源消费总量与地区生产总值、户籍人口、第三产业占比之间的2020年北京经济总量、人口总量和第三产业占比的估计，预测北京市2015年和2020年三种情景关系式；其次通过对2015年、
应用基于能源消费量和能源消费结构的碳排放关系式，预测2015年和下的能源消费总量以及能源消费结构；并在此基础上，
2020年北京市的碳排放总量和万元GDP 碳排放量，最后提出北京市进一步减少碳排放的对策建议。【关键词】能源消费总量；能源消费结构；碳排放总量；万元GDP 碳排放量【X511中图分类号】F290，
【文献标识码】A
我国“十一五”规划明确提出了“到2010年万主要污染物排放减少10%”元GDP 能耗降低20%、
的节能减排目标。2009年12月，在哥本哈根世界中国政府又提出了“到2020年，万气候大会前夕，
元GDP 碳排放将比2005年下降40% 45%”的节能减排新目标。这个节能减排新目标的提出，标志着在全球气候变暖，极端天气事件频发，世界经济从““低碳”高碳”向转型的大背景下，我国节能减排政“能源强度（万元GDP 能耗）策发生了质变，从强调的降低”转变为强调“碳排放强度（万元GDP 碳排。相对于能源强度，放量）的降低”碳排放强度更强调能源质量（清洁能源在能源结构中的比例）问题。
作为首都，北京市在节能减排方面取得了良好的成绩。2008年，北京市万元GDP 能耗累计降低度和“十一五”节能目标完成进度两项指标均排名全国第一，并连续3年超额完成“十一五”年度节能减排目但北京市进一步减排的空间相对狭小。在国家提标，
出新的节能减排政策的大背景下，积极研究北京市能源消费总量、结构与碳排放趋势，不仅可以在提出北京市转变经济发展方式的具体推进措施时掌握主动还可以在全市乃至全国起到带头和表率作用。权，
影响一个国家或地区能源消费总量的因素主要能源效率变化、人口总量变化以及有能源结构变化、
2006）。由于在1983—经济发展变化等（徐国泉等，
2006年的23年间，我国的能源加工转化效率只增
①②
加了1. 87%，而消费能源总量却增长了3. 31倍，
因而本文在确定北京市能源消费总量模型时忽略了能源加工转化效率对能源消费总量模型的影响，主人口要考虑北京市的综合经济水平（用GDP 代表）、总量变化（用户籍人口代表）、产业结构变化（用第三产业占比代表）的影响。
从1985—2008年北京市能源消费基础数据（表1）可以看出，1985—2008年，北京市能源消费GDP 的年均增长率高总量的年均增长率为4. 68%，
达17. 79%，户籍人口的年均增长率为1. 09%，第三产业占比的年均增长率为1. 83%。本文以北京市能源消费总量（E ）做被解释变量，以北京市户籍人北京市地区生产总值（GDP ）、第三产业占比口（P ）、
（TGDP ）做解释变量，GDP 、TGDP 的相得出E 与P 、P 、GDP 、关系数表（见表2）。从表2可以看出，TGDP 都对E 有显著影响，并且三者之间也存在着较大的相关性。
为保证数据的平稳性，本文采用取对数后的数据分析北京市能源消费总量与北京市户籍人口、GDP 、第三产业占比之间的关系。
（1）
1
1. 1
北京市能源消费总量趋势
北京市能源消费总量模型的确定
T
2. 5541
LE =－2. 9519+1. 5670·LP +0. 2703·LGDP －0. 4522·LTGDP
4. 5015
－3. 1675
LE 代表对E 的对数形式，LP 、LGDP 、式中，
城市发展研究17卷2010年9期Urban Studies Vol. 17No. 92010
LTGDP 分别代表P 、GDP 、TGDP 的对数形式。
55
表1年份[***********][***********][***********][***********][***********]072008
能源消耗
（万吨标煤）2211. 42400. 02475. 82612. 62653. 22709. 72872. 02987. 53264. 63385. 93533. 33734. 53719. 23808. 13906. 64144. 04229. 24436. 14648. 25139. 65521. 95904. 16285. 06327. 1
GDP （亿元）257. 1284. 8326. 8410. 2455. 9500. 8598. 89709. 1863. 531084. 031394. 891615. 732077. 092377. 182678. 823161. 663707. 964315. 005007. 216033. 216969. 528117. 789846. 8111115. 00
1985—2008年北京市能源消费基础数据
户籍人口（万人）957. 9971. 2988. 01001. 21021. 11032. 21039. 51044. 91051. 21061. 81070. 31077. 71085. 51091. 51099. 81107. 51122. 31136. 31148. 81162. 91180. 71197. 61213. 31229. 9
三产比重（%）33. 2935. 1136. 6937. 0336. 2438. 8443. 7244. 3545. 7646. 9950. 0652. 5558. 6461. 3663. 264. 8167. 0169. 1268. 6267. 8369. 6571. 9173. 4975. 36
万元GDP 能耗（吨标煤）
8. 608. 427. 586. 375. 825. 414. 804. 213. 682. 962. 342. 091. 791. 601. 461. 311. 141. 030. 930. 850. 790. 730. 640. 57
万元GDP 能耗下降率（%）
5. 12－0. 495. 886. 452. 732. 923. 566. 542. 698. 786. 832. 759. 556. 497. 495. 128. 625. 935. 733. 094. 175. 377. 027. 74
，资料来源：相关年份的《北京统计年鉴》北京市统计局。
表2
E
E P GDP TGDP
1
E 与P 、GDP 、TGDP 的相关系数表
P 0. 98482910. 9369830. 958958
GDP 0. 9736760. 93698310. 867629
TGDP 0. 9347970. 9589580. 8676291
－0. 4522·LTGDP （2）
LGDP 的系数———能源消费弹性系数为式中，
0. 2703，与北京市的实际情况比较吻合（北京市1985－2008年能源消费弹性系数的平均值为0. 2767③）。为进一步考察表达式（2）的可用性，本文应用其计算了1985－2008年的能源消费总量（见表4）。从表4可以看出，表达式（2）对北京市能源消费总量的拟合程度很好。1. 2测1. 2. 1
2015年和2020年经济总量、人口总量和第
三产业占比预测
1998—2008年，北京市的年均经济增长速度高
④
达16. 68%，其主要动力来自外需。但在2007年
0. 9848290. 9736760. 934797
数据来源：由EVIEWS 软件输出
表3R-squared
表达式（1）的EVIEWS 输出结果表
0. 993621Mean dependent var 0. 992664S. D. dependent var 0. 026806Akaike info criterion 0. 014371Schwarz criterion 54. 992561. 25959
F-statistic Prob （F-statistic ）
8. 2139320. 312964－4. 24938－4. 0530381038. 379
Adjusted R-squared S. E. of regression Sum squared resid Log likelihood Durbin-Watson stat
北京市2015年和2020年能源消费总量的预
从表3可以看出，表达式（1）是显著的，且人口总量、经济总量与能源消费总量正相关，第三产业占比重与能源消费总量负相关，与北京市的实际情况相符。因此，可以确定北京市能源消费总量的表达式为：
LE =－2. 9519+1. 5670·LP +0. 2703·LGDP 56
未至2009年全球金融危机和经济衰退的大背景下，来5 10年，需要转为内需拉动的北京经济面临经济增速放缓的风险。本文根据国家发改委宏观经济2010—2020年：中国经济增长研究院的研究报告《
“十二五”与城市化水平》中对时期我国经济潜在增
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长率应在8. 7%左右的预测，取8. 5%的年均GDP 增长速度作为北京经济增长的中速增长情景。向上而向下调整1个百分点即9. 5%作为高增长情景，调整1个百分点即7. 5%作为低增长情景。1985－2008年，北京市的年平均人口增长速度为1. 093%⑤，本文仍以该数来预测未来5－10年北京北京市的市的人口增长速度。新中国成立60年来，
表4
“二、“三、，三、一”发展到二、一”出现了产业结构由
产业服务化的大趋势（见图1）。2008年，北京市第基本与发达国家的三产三产业占比达到了73. 2%，
占比持平，大幅提高的空间已不大。本文根据这一以及《北京城市总体规划（2004年—2020实际情况，
年）》中对产业结构的规划要求，赋予北京市20152020年为78%。年第三产业占比为75%，
模型测算的估计值与实际值的误差情况表
图1北京产业服务化的大趋势（1978—2008年）
本文在上述情景估计的基础上，得出不同情景下
表5
情景高增长情景中增长情景低增长情景
年均增速（%）9. 58. 57. 5
GDP [**************]
1318. 6
2015年和2020年的GDP 、P 、TGDP 的预测值（见表5）。
2020年的北京市GDP 、P 、TGDP 预测值不同情景下2015、
2015年预测值
P
TGDP 75
GDP [**************]
1385. 9
78
2020年预测值
P
TGDP
1. 2. 2测
2015年和2020年北京市能源消费总量预将表5中的各个预测值带入表达式（2）中，可以得到北京市2015年和2020年能源消费总量的预
57
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测值和万元GDP 能耗的预测值（见表6）。
表6
2020年的北京市不同情景下2015、
能源消费总量和万元GDP 能耗预测值
能源消费总量预测值（万吨标煤）万元GDP 能耗
预测值（吨标煤）
情景高增长情景中增长情景低增长情景
情景高增长情景中增长情景低增长情景
20158462. 628316. 988172. 522015
0. 440. 420. 40
202010161. 299863. 379571. 472020
0. 360. 330. 31
高方案为在中方案的基础上以1%的调整的趋势，
幅度降低煤炭及其制品以及油品在能源消费总量中的比重，以0. 5%的幅度提高天然气和其他能源在能源消费总量中所占的比重，以1%的幅度提高电力在能源消费总量中所占的比重；低方案为在中方案的基础上以1%的幅度提高煤炭及其制品以及油以0. 5%的幅度降低品在能源消费总量中的比重，
天然气和其他能源在能源消费总量中所占的比重，以1%的幅度降低电力在能源消费总量中所占的比重，具体数据见表8。
2北京市能源消费结构趋势
1997—2007年，北京市煤炭及其制品消费占能
表82015、2020年北京市能源消费结构预测
2015年
煤炭及油电
天然气
力其制品品
2020年
单位：%
其煤炭及油电
天然气
他其制品品力
161514
282726
3. 544. 5
其
他
源消费的比重从1997年的41. 47%下降到2007年的23. 67%，而天然气消费占能源消费的比重则从1997年的0. 56%上升到2007年的6. 41%，电力消费占能源消费的比重从1997年的25. 47%上升到2007年的34. 13%，油品消费的比重从1997年的21. 18%上升到2007年的28. 14%。总的来说，1997—2007年的十年间，北京市煤炭及其制品消费占能源消费的比重不断下降的同时，清洁能源消费所占比重不断上升。
表7年份[***********][***********]20062007
1997—2007年北京市终端能源消费结构煤炭及其制品
41. 4741. 5939. 0535. 8337. 0531. 0932. 1728. 3925. 7624. 4723. 67
油品21. 1820. 3021. 8721. 5721. 8725. 1223. 1926. 4627. 0628. 6428. 14
天然气0. 560. 850. 391. 763. 524. 665. 125. 836. 396. 656. 41
电力25. 4726. 0627. 5628. 5428. 8330. 3630. 8131. 7532. 3033. 1134. 13
单位：%其它能源11. 3211. 210. 1312. 38. 738. 778. 717. 578. 497. 137. 64
低方案中方案高方案
201918
272625
5. 566. 5
3611. 537123812. 5
3913. 540144114. 5
3
3. 1
北京市碳排放趋势
碳排放测算关系式的确定
化石能源消费所产生的碳排放一般采用表达式
（3）进行测算（徐国泉等，2006）：
C =
Σ
i
E i ˑ F i
（3）
C 代表总的碳排放量，E i 代表第i 类能源式中，
F i 代表第i 类能源的碳排放转换系的消费标准量，数。
我国节能减排政策质变的根本就在于从强调“减少不可再生能源的消费”“清洁能源转变为强调。为了研究能源结构变化对在能源结构中的比例”
北京市碳排放总量的影响，本文在表达式（3）的基按照础上采用了将各种实物能源都折算成标准煤，2009）：能源结构计算的碳排放关系式（梁朝晖，C =E t ·（α·1. 026+β·0. 3902+γ·0. 2486）
（4）
E t 代表北京市年能源消耗总量，式中，单位为每吨标准煤；α、β、γ则分别代表煤炭、石油、天然气消耗占全部能源消耗的比重。
从表达式（4）可以看出，每吨标准煤的排放系数K 可以表示为：
K =α·1. 026+β·0. 3902+γ·0. 2486（5）不同的能源结构下K 值不同。石油、天然气的K 值越低；煤炭的比重越高，K 值越高。比重越高，
城市发展研究17卷2010年9期Urban Studies Vol. 17No. 92010
、资料来源：相关年份的《北京统计年鉴》北京统计局。
本文以国务院批准的《北京城市总体规划（2004年—2020年）》为依据，根据《北京市“十一时期能源发展及节能规划》中的北京市2010年五”
能源消费结构，参考张旭超、牛东晓（2008）等人采用马尔可夫最优化模型对北京市能源结构的预测，对北京市2015年和2020年的能源消费结构进行了预测，其预测结果为中方案。根据北京市能源结构58
3. 22015、2020年北京市碳排放总量和万元GDP 根据北京市历年终端能源消费结构（见表7）和
中方案和高方案下每吨标准煤的碳排放系数K 案、
（见表9）。从表9中可以看出，2015年、2020年的主要原因预测K 值比1990年的K 值降低了很多，
是煤炭及其制品在能源消费结构中所占的比例逐渐降低，北京市的能源结构不断优化。
单位：CO 2/标煤2020
高方案0. 2984
低方案0. 2821
中方案0. 2692
高方案0. 2563
碳排放量预测
2020年北京市能源消费结构本文预测的2015年、
（见表8），利用公式（5），我们首先计算出在低方
表9
19900. 5332
19950. 4999
20000. 4562
20050. 3858
2015、2020年北京市K 值预测20080. 3617
2015
低方案0. 3242
中方案0. 3113
利用表9中计算的1990—2008年的K 值，以及2020年的各种情景下的K 值，本文预测的2015年、
以中方案作为基准情况，运用表达式（4）计算得出2015年、2020年各种情景下相对应的北京市碳排放总量的预测值（见表10）。并在此基础上，根据各年2020年各种情景下份的GDP 值，计算得出2015年、相对应的北京市万元GDP 碳排放量的预测值。2015年，北京市碳排放总量预计在2438. 68
表10
年份碳排放总量
年份碳排放总量
（万吨CO 2）万元GDP 碳排放量（吨CO 2）
低增长情景中增长情景高增长情景低增长情景中增长情景高增长情景19901444. 76
2743. 58万吨CO 2之间，万元GDP 碳排放量预计在0. 124 0. 139吨CO 2之间，基准情况下的碳排放总量为2589. 08万吨CO 2，万元GDP 碳排放量为0. 132吨CO 2；2020年，北京市碳排放总量预计在2453. 17 2866. 5万吨CO 2之间，万元GDP 碳排放量预计在0. 083 0. 097吨CO 2之间，基准情景下的碳排放量为2655. 22万吨CO 2，万元GDP 碳排放量为0. 09吨CO 2。
2015年、2020年北京碳排放总量和万元GDP 碳排放量预测
19951766. 45
2015
低方案2649. 532696. 372743. 58
0. 1350. 1370. 139
中方案2544. 112589. 082634. 41
0. 1290. 1320. 134
高方案2438. 682481. 792525. 25
0. 1240. 1260. 128
低方案2700. 112782. 462866. 5
0. 0910. 0940. 097
20001890. 32
20052130. 19
2020中方案2576. 642655. 222735. 42
0. 0870. 0900. 092
高方案2453. 172527. 982604. 34
0. 0830. 0850. [1**********]. 25
4结论及北京市进一步减少碳排放的对策建议
2015年和2020年北京市的根据本文的预测，
能源消费总量在8172. 52 8462. 62万吨标煤之间万元GDP 能和9571. 47 10161. 29万吨标煤之间，
耗在0. 4 0. 44吨标煤之间和0. 31 0. 36吨标煤之间；碳排放总量在2438. 68 2743. 58万吨CO 2之间和2453. 17 2866. 5万吨CO 2之间，万元GDP 碳排放量预计在0. 124 0. 139吨CO 2之间和0. 083 0. 097吨CO 2之间。4. 2
北京市进一步减少碳排放的对策建议作为首都，北京市在节能减排方面已经取得了2020年万但从本文对北京市2015年、良好的成绩，
元GDP 碳排放量的预测可以看出，虽然万元GDP 碳排放量还会下降，但下降幅度将逐步降低，北京市
59
4. 1结论
本文首先应用1985—2008年的历史数据，构建
了北京市能源消费总量与地区生产总值、户籍人口、第三产业占比之间的关系式；其次通过对2015年、2020年北京经济总量、人口总量和第三产业占比的估计，预测了北京市2015年和2020年三种情景下的能源消费总量以及能源消费结构；并在此基础上，应用基于能源消费量和能源消费结构的碳排放关系式，预测了2015年和2020年北京市的碳排放总量和万元GDP 碳排放量。
城市发展研究17卷2010年9期Urban Studies Vol. 17No. 92010
进一步减排的空间狭小。为减缓环境能源等问题上存在的压力，确保经济向“低碳”转型和可持续增北京市应该严格产能淘汰和项目准入标准，以高长，
端植入为核心促进产业优化升级，以低碳技术创新为重点增强经济发展动力，以机制创新为保障推动经济顺利转型。4. 2. 1
严格产能淘汰和项目准入标准，以高端植入
为核心促进产业优化升级
一是严格产能淘汰和项目准入标准。在继续淘汰退出一批高耗能、高耗水、高污染企业的同时，严格控制不符合北京市产业定位的企业项目入驻。二是重点发展生产性服务业高端环节。大力发展总部经济，重点发展研发设计、品牌建设和产品营销等产业高端环节。三是积极推进文化创意产业。重点发动漫游戏、新闻出版、影视音像、展软件与信息服务、
设计服务、文化教育培训，以及艺术、旅游和休闲娱积极探索原创性、服务型、高端型、总乐等产业领域，
部型的文化创意产业发展之路，占领产业战略制高点。4. 2. 2
以低碳技术创新为重点增强经济发展动力一是重点支持新能源技术自主研发。以发展低碳经济为突破口，扶持和引导生物质能、太阳能等新大力促进新能源技术的研发和成果转化。能源产业，
选择一批规模较大、发展潜力较好、技术水平较高的从资金、技术、政策等方面给予重新能源技术企业，
点扶持，努力培育若干拥有自主知识产权、主业突核心竞争能力强的清洁技术优势企业和行业龙出、
头企业。二是积极促进清洁能源技术成果转化和产业化发展。以清洁能源、高效能量转换与储存技术、高效节能技术、废物原位处理及资源化利用等为重点领域，促进清洁能源技术研发成果的转化及产业化发展。打造一批具有集成示范效应的清洁能源新新产品应用工程，起到促进低碳经济和循环经技术、
济产业发展和内涵式促降的双赢效果。4. 2. 3
以机制创新为保障推动经济顺利转型完善重点领域节能机制。一是全面开展政府机构节能。开展政府机关能源消耗调查统计，制定公共机构能源消耗统计汇报制度；研究制订全市公共机构能耗定额标准及管理办法，加强定额考核管理；严格控制公务用车，降低汽油消耗；在招标采购中，同等情况下优先采购节能环保产品。二是探索推进公共领域节能。针对高校、医院等央属、市属单位的60
通过继续开展能源审计试公共服务机构节能工作，
点，摸清各领域能耗特点及节能潜力，采取典型示政策引导等方式逐步推进公共服务机构节能改范、造。
建立能耗、碳排放行业指导和准入制度。根据国家的结构调整指导意见和《北京市产业结构调整，指导目录》参照相关国家标准和北京市行业节能和碳减排标准，建立以政府为主导、企业为主体的碳排放分类指导和技术标准。将能耗和单位GDP 二氧化碳排放作为约束性指标纳入北京市经济发展规并制定相应的统计、监测、考核办法。以低碳化划，
政策目标与评价指标体系为依据，开展社会经济发展能耗、碳排放强度评价，建立以节能低碳约束性指标优先的低碳工作问责制。
培育一批循环经济试点。从循环经济工作的领域（产业、能源、水务、土地、固废等）和载体（工业、服务业、公共机构、学校、医院、交通、社区等）两个维度出发，每年有侧重点地选取并支持一批循环经济工作有特色或比较全面的试点单位。同时，针对每类试点从选取标准制定、试点工作跟踪和指导、试推动试点工点经验总结和推广的全过程加强管理，
作系统、持续开展，从而实现以试点单位为起点，通过典型引路加快推动各领域循环经济工作开展，促进区域生产和消费方式转变，争创北京市循环经济发展示范基地。△
【注释】
①根据1983—2006年的相关数据计算得出. 2007年中国统计年鉴.
②根据1983—2006年的相关数据计算得出. 2007年中国统计年鉴.
③根据1985—2008年的相关数据计算得出. 能源消费弹性系数=当年能源消费增长率/当年GDP 增长率，北京统计年鉴、北京市统计局.
④根据1998—2008年的北京市GDP 的数据计算得出. 相关年份北京统计年鉴.
⑤根据1985—2008年的北京市户籍人口的数据计算得出. 相关年北京市统计局. 份北京统计年鉴，
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作者简介：王卉彤，女，经济学博士，中央财经大学环境经济
所所长，中央财经大学财经研究院研究员。主要研究领域：环境金融（environmental finance ，环境经济学和金融学的交叉研究）。
慕淑茹，女，中央财经大学金融学院金融学在读硕士研究生。
收稿日期：2010－07－20
The Characteristics and Trend of Carbon Emissions in Beijing
WANG Huitong ，MU Shuru
【Abstract 】The thesis utilizes the relationship among total energy consumption ，energy structure and carbon emissions at first and s economic growth ，total energy consumption and the resident population by using the history data of constructed the formula of Beijing ’
Beijing in 1985—2008. On this basis ，the thesis derives the evolution of trends of total carbon emissions ，per capita carbon emissions and carbon emission intensity of the main year in Beijing under different scenarios of energy structure in accordance with the rate of economic growth.
【Keywords 】Carbon Emissions ；Energy Consumption ；Energy Structure ；Carpon Emission Per Ten thousand RMB Yuan GDP
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