一种城市群碳排放绩效的核算方法技术

本发明专利技术提供了一种用于核算城市群碳排放绩效的方法，其主要步骤包括：1、收集和计算城市群碳排放绩效的投入指标；2、收集和计算城市群碳排放绩效的产出指标；3、基于投入和产出指标，利用DEA模型核算城市群碳排放绩效。该方法相比于已有方法具有系统性、全面性和可操作性，可以扩充全国城市群投入产出效率的研究，为低碳城市群发展提供技术支撑。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于低碳城市和节能减排的研究领域，具体的，本专利技术涉及一种城市群碳 排放绩效的核算方法，该方法可为研究低碳城市和节能减排技术提供一定的借鉴。
技术介绍
随着国际社会对气候变化问题的日益关注，发展低碳经济已成为全球共识。面对 国际减排压力，发达国家与发展中国家承担"共同但有区别的责任"。中国作为最大的发展 中国家和碳排放大国，历来重视气候变化问题，承诺降低碳排放强度以应对全球变暖。然 而，由于中国幅员辽阔，各地区经济结构和资源禀赋存在显著差异，部分地区经济增长靠粗 放式高碳增长方式，碳排放绩效低，部分地区经济增长源于生产率的提升，碳排放绩效较 高。因此，减排政策的制定应充分考虑碳排放绩效的空间异质性问题。城市群是推进城镇 化的主体形态，同时也是中国非均衡发展、实现效率优先的主要空间载体，以城市群为单元 研究碳排放绩效（包括排放强度和排放绩效）及其空间分异，进一步研究减排潜力和影响 因素，有助于节能减排政策制定的同时促进低碳城镇化发展。鉴此，首先基于DMSP/0LS夜 间灯光数据模拟反演了全国地级城市单元的碳排放；然后以中国20个城市群为研究单元， 基于DEA模型核算碳排放绩效；最后分析其时空格局变化。本专利技术旨在有效提高城市群节 能减排效率和实现低碳城市化发展提供理论支撑和政策建议。 碳排放绩效是从环境生产理论出发，基于经济产出是期望产出（正产出）和碳排 放（负产出）是非期望产出的视角，选取转换函数定量衡量投入产出效率的指标，具体来 讲，排放绩效高则投入产出效率高，排放绩效低则投入产出效率低。基于此，从生产理论的 角度，综合考虑能源、资本、劳动力等相关要素，利用投入产出分析构建兼顾期望与非期望 产出的一种可考察动态变化的碳排放绩效指数。然后利用20个城市群的面板数据对城市 群地区的碳排放绩效进行实证研究，以期填补城市群碳排放绩效研究这一薄弱环节，并为 提高城市群碳排放绩效和制定有效的节能减排措施提供科学依据。 目前已有的若干针对碳排放绩效(效率）和能源效率的专利技术专利主要集中在两个 方面：一是大部分都集中于测算基础设备的功效或者效率，如申请号为201310289569X的 名为一种数据中心碳排放效率的评价方法，公开号为CN103345706A的专利技术专利，它是基 于设备能耗来测算碳排放效率的评价方法，该数据中心碳排放效率的评价方法和现有技 术相比，分析出数据中心的碳排放真正能够发挥的价值水平，实用性强，易于推广。又如 申请号为2013102508729的名为一种评估数据中心基础设施能源效率的方法，公开号为 CN103310107A的专利技术专利，它也是一种评估数据中心基础设施能源效率的方法，通过测算 设备的能耗，并对对数据中心内基础设施进行能效的评价，与现有技术相比可以更加深入、 全面的掌握数据中心内的能效状况，进而有效找出数据中心内能效优化的方向。二是基于 某一特定视角来测算或者提升能源效率的方法，如申请号为2012100905245的名为基于能 源管理系统的能源效率评测设备及其使用方法，公开号为CN103366075A的专利，它基于能 源管理视角分析评价了设备的能源效率，相比于已有技术具有全面性、精确性和高效性。又 如申请号为2011101236516的名为用以提升云端运算的能源效率的系统及方法，公开号为 CN103138370A的专利技术专利，它基于云端技术视角，专利技术了一种能提高云端运算装置能源效 率的系统方法，该方法相比于已有技术方法可减少碳或碳化物的排放，进而减轻全球暖化 所造成的伤害，并降低能源的耗损。还如申请号为2013104445847的名为一种曳引电梯能 源效率计算方法，公开号为CN103473474A的专利技术专利，它基于曳引电梯视角，专利技术了一种 能提升曳引电梯能源效率的方法，相比于已有技术方法能有效减少实际测量工作量，提高 测量效率，并能解决一些电梯曳引力不足致电梯满载不能启动而无法进行测量的问题。 由以上专利技术专利可以看出，目前针对碳排放绩效的计算方法比较少，已有的技术 方法主要是针对能源效率的测度，对碳排放效率或者碳排放绩效的专利技术较少，在对于效率 的测算中大部分都是基于设备或流程工艺视角，对单个城市或城市群的投入产出效率测算 较少。还有可能由于碳排放核算的尺度问题的存在，目前已有技术方法主要应用于宏观尺 度和微观尺度。宏观尺度在世界范围主要是全球、区域或国家尺度，对单一国家而家主要指 省级尺度，而城市尺度的碳排放研究较为匮乏，主要是基于城市尺度能源统计资料的匮乏。 因此，构建一种基于样本数据进而估算全国城市尺度碳排放的方法，进而基于投入产出视 角核算城市群碳排放绩效的技术具有重要的理论意义和现实意义。
技术实现思路
针对现有研究的不足，本专利技术提供了，该方法 旨在提高城市群的节能减排效率，为低碳经济可持续发展提供思路和方法，由此为低碳城 市及低碳城市群发展提供科学、理性的决策支持。 本专利技术的特点在于，首先收集和计算城市群碳排放绩效的投入指标，之后收集和 计算城市群碳排放绩效的产出指标，最后基于DEA模型核算全国每个城市群的碳排放绩 效。 本专利技术的技术方法包括以下步骤： 1、收集和计算城市群碳排放绩效的投入指标： (1)资本投入：采用资本存量来表示城市群的资本投入（K)。由于资本存量无法直接从 统计年鉴获得，根据"永续盘存法"来估算城市群以1995年为不变价换算的资本存量，建筑 和设备的折旧年限为20年和6. 5-7. 5年。 (2)劳动力投入：采用城市群历年从业人员数作为劳动力投入量算指标（L)。 (3)能源投入；选取城市群能源消费量作为能源投入（E)，具体包括原煤、焦炭、原 油、汽油、煤油、燃料油、天然气和电力等，由于并不是每个城市都具有能源消费统计数据， 所以利用DMSP/0LS夜间灯光数据模拟反演能源消费以获取城市尺度能源消费数据。 2、收集和计算城市群碳排放绩效的产出指标。具体步骤为： (1) 期望产出：选用20个城市群以1995年基期的实际地区生产总值⑶P (Y); (2) 非期望产出：选择20个城市群的历年C02排放量（C)。由于城市尺度碳排放无法 获取，利用DMSP/0LS夜间灯光数据模拟反演碳排放； ①收集样本城市的能源统计数据，能源类型涵盖煤炭、焦炭、汽油、煤油、柴油、燃料 油、天然气、热力和电力。 ②查找基于IPCC温室气体排放清单中关于各类能源碳排放系数，详见表1。 表1能源碳排放系数表注：热力换算成标准煤单位为kg标煤/百万kj，电力的换算系数单位为kg/kWh。 ③根据各类能源消费量和碳排放系数核算碳排放，计算公式为：(1) 式中4为能源i消费量，按标准煤计，IO4 t ;尤为能源i碳排放系数，（104t碳v(104t 标准煤）为能源种类，尤值来源于IPCC碳排放计算指南缺省值，原始数据单位为J，为与 统计数据单位一致，将其转化成标准煤，转化系数为IX 104 t标准煤等于2. 93 X 105GJ。 ④获取1992-2010年间所有城市单元的DMSP/0LS夜间灯光数据影像； ⑤ 从中筛选样本城市的DMSP/0LS夜间灯光数据影像； ⑥ 根据遥感解译流程提取样本城市的建成区范围； ⑦ 核算样本城市建成区范围的灯光数据总值。 ⑧核算样本城市本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种城市群碳排放绩效的核算方法，其特征在于包括以下步骤：（1）收集和计算城市群碳排放绩效的投入指标；（2）收集和计算城市群碳排放绩效的产出指标；（3）运用DEA模型核算城市群碳排放绩效。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：方创琳，王少剑，
申请(专利权)人：中国科学院地理科学与资源研究所，
类型：发明
国别省市：北京;11