中国能源消费碳排放时空演变特征及减排策略

　　气候变化是全人类面临的严峻挑战，要减缓全球变暖，必须减少二氧化碳等温室气体的排放。2020年，我国宣布将采取更加有力的政策和措施，二氧化碳排放力争在2030年前达到峰值，努力争取2060年前实现碳中和。这就需要我们通过积极探索，找出符合国情的绿色低碳发展之路。本书尝试以国家统计部门公开发布的相关数据为基础，融合不同学科的分析和计量方法，构建能源消费碳排放估算模型，实现对省、市、县不同尺度碳排放的动态估算和计量，并分析其时空演变特征，确定不同区域能源消费碳排放的关键影响因素，为科学制定碳排放达峰行动方案和减排策略提供参考。

　　吕倩，女，1986年11月生，河北石家庄人，任教于北京信息科技大学信息管理学院。2020年1月毕业于中国矿业大学（北京）并获管理学博士学位。主要研究领域：大数据管理与应用、资源与环境变化和时空数据建模等。承担“大数据营销”“大数据风险管理”“社交网络分析”等课程的教学工作。近年来，主持和参与北京信息科技大学校科研基金项目、河北省自然科学基金项目和中央高校基本科研业务费专项资金项目等课题3项。在Journal of cleaner production、Science of the Total Environment、《中国环境科学》和《经济地理》等国内外学术期刊发表论文10余篇。刘海滨，男，1969年12月出生，吉林公主岭市人，中国矿业大学（北京）管理学院教授、博士生导师。1997年6月毕业于中国矿业大学并获工学博士学位。先后在中国地质大学（武汉）地质资源与地质工程博士后科研流动站和中国矿业大学（北京）管理科学与工程博士后科研流动站从事研究工作，曾到国外多所大学进行访问学习和学术交流。现任中国系统工程学会能源系统工程分会常务理事、中国煤炭工业协会信息化分会第四届理事会理事和中国能源研究会信息通信专业委员委员。主要研究领域：能源经济与政策、能源系统工程和管理信息系统等。近年来，主持国家和省部级科研课题及企业委托课题30余项。科研成果获省部级科技进步奖8项；获软件著作权6项；在国内外发表学术论文90余篇；出版专著2部、教材2部。2012年被评为“北京市师德先进个人”，2010年入选教育部“新世纪优秀人才支持计划”。

第1章绪论 / 1
1.1研究背景 / 1
1.1.1国际背景 / 1
1.1.2国内背景 / 3
1.2国内外研究综述 / 5
1.2.1碳排放估算方法研究 / 5
1.2.2基于夜间灯光数据的碳排放估算研究 / 7
1.2.3碳排放时空演变特征研究 / 10
1.2.4碳排放影响因素研究 / 12
1.2.5碳排放达峰路径与减排策略研究 / 16
1.2.6文献评述 / 18
1.3研究内容 / 19
1.4技术路线与研究方法 / 20
1.4.1技术路线 / 20
1.4.2研究方法 / 20
第2章理论与方法基础 / 22
2.1理论基础 / 22
2.1.1低碳经济理论 / 22
2.1.2环境库兹涅茨曲线理论 / 24
2.1.3人地关系理论 / 25
2.1.4“胡焕庸线”假说 / 26
2.2相关方法基础 / 27
2.2.1空间计量经济学方法 / 27
2.2.23S集成技术 / 31
2.2.3STIRPAT模型 / 32
2.3本章小结 / 33
第3章能源消费碳排放估算模型构建 / 34
3.1数据来源 / 34
3.1.1DMSP-OLS数据 / 35
3.1.2NPP-VIIRS数据 / 37
3.1.3社会经济数据 / 38
3.2长时间序列夜间灯光数据集构建 / 39
3.2.1DMSP-OLS数据预处理 / 40
3.2.2NPP-VIIRS数据预处理 / 44
3.2.3DMSP-OLS与NPP-VIIRS数据融合处理 / 45
3.3基于校正后夜间灯光数据集的碳排放估算模型构建 / 49
3.3.1前提假设 / 49
3.3.2基于统计数据的碳排放量测算 / 50
3.3.3碳排放估算模型构建 / 52
3.3.4碳排放估算模型精度检验 / 56
3.4本章小结 / 59
第4章多尺度能源消费碳排放时空演变特征 / 61
4.1区域划分和研究方法 / 61
4.1.1区域划分 / 61
4.1.2研究方法 / 62
4.2栅格尺度下能源消费碳排放时空演变特征 / 62
4.3省级尺度能源消费碳排放时空演变特征及变化趋势 / 64
4.3.1三大地区能源消费碳排放时空分布特征 / 64
4.3.2省级尺度能源消费碳排放时空演变特征 / 65
4.3.3省级尺度能源消费碳排放变化趋势 / 66
4.4市级尺度能源消费碳排放时空演变特征及变化趋势 / 69
4.4.1市级尺度能源消费碳排放时空演变特征 / 69
4.4.2市级尺度能源消费碳排放变化趋势 / 70
4.5县级尺度能源消费碳排放时空演变特征及变化趋势 / 73
4.5.1县级尺度能源消费碳排放时空演变特征 / 73
4.5.2县级尺度能源消费碳排放变化趋势 / 74
4.6能源消费碳排放全局空间相关性分析 / 77
4.6.1省级尺度能源消费碳排放全局相关性分析 / 77
4.6.2市级尺度能源消费碳排放全局相关性分析 / 78
4.6.3县级尺度能源消费碳排放全局相关性分析 / 80
4.7能源消费碳排放局部空间相关性分析 / 82
4.7.1省级尺度能源消费碳排放局部相关性分析 / 82
4.7.2市级尺度能源消费碳排放局部相关性分析 / 83
4.7.3县级尺度能源消费碳排放局部相关性分析 / 86
4.8本章小结 / 89
第5章能源消费碳排放影响因素分析 / 91
5.1模型和指标选取 / 91
5.1.1动态空间杜宾模型 / 91
5.1.2地理加权回归模型 / 92
5.1.3指标选取 / 94
5.2能源消费碳排放影响因素的共同特征分析 / 95
5.2.1SDM-STIRPAT模型构建 / 95
5.2.2能源消费碳排放影响因素共性分析 / 98
5.3能源消费碳排放影响因素的地区差异分析 / 111
5.3.1省级尺度碳排放GWR-STIRPAT模型构建 / 111
5.3.2能源消费碳排放影响因素差异性分析 / 111
5.4本章小结 / 116
第6章能源消费碳排放达峰路径及减排策略 / 118
6.1省级能源消费碳排放预测模型构建及情景假设 / 118
6.1.1省级能源消费碳排放预测模型构建 / 118
6.1.2省级能源消费碳排放情景假设 / 121
6.2能源消费碳排放情景参数设定 / 123
6.2.1人口规模情景设定 / 127
6.2.2人均GDP情景设定 / 129
6.2.3能源强度情景设定 / 131
6.2.4城镇化水平情景设定 / 132
6.2.5产业结构情景设定 / 134
6.3能源消费碳排放达峰路径 / 136
6.3.1全国尺度能源消费碳排放情景分析 / 136
6.3.2地区尺度能源消费碳排放情景分析 / 138
6.3.3省级尺度能源消费碳排放情景分析 / 143
6.4差异化减排策略 / 148
6.4.1总体减排策略 / 149
6.4.2东部地区减排策略 / 151
6.4.3中部地区减排策略 / 154
6.4.4西部地区减排策略 / 157
6.5本章小结 / 159
附录A低碳情景和强化低碳情景各参数设定 / 163
附录B三种情景下的碳排放达峰时间及峰值 / 175
参考文献 / 177
重要术语索引 / 201