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随着全球平均气温上升越来越接近1.5℃的目标,研究气候变化的影响变得越来越迫切。减缓气候变化是可持续发展的当务之急,更是全球、全社会共同关注的现实问题。中国已经发展成为世界上最大的旅游客源市场和国内旅游市场,在全球气候变暖的背景下,中国巨大的旅游活动和由此产生的温室气体排放正成为人们特别关注的问题。只有弄清楚旅游业的计量边界、旅游碳排放的计量边界、旅游碳源等才能理清旅游碳排放机理,才能在瞬息万变的世界中找到最原始的规律。其次关于旅游业的“碳达峰”仍旧是一个政策空白,制定我国旅游业的峰值目标,是实现我国旅游业温室气体排放达峰最为行之有效的措施。在国家碳达峰目标的形势下,旅游业如何贡献行业力量,旅游业碳达峰研究是重点。本文为了描述旅游业碳排放的轨迹,在全面梳理旅游业碳排放研究的基础上,利用时间序列分析法、物质流分析、LEAP模型和情景分析法建立了一个旅游能源流生命全周期的LEAP-Tourism模型。并测度了2011-2017年旅游业温室气体排放量。以2017年为基准,设计两个情景(基准情景、综合情景),其中综合情景包括五个子情景(部门结构优化子情景、节能设施应用子情景、清洁能源替代子情景、能源效率提高子情景、游客低碳行为子情景)用于预测和观测2018-2050年中国旅游业能源需求与温室气体排放峰值。在此基础上提出旅游业碳中和对策,对中国旅游业的碳排放进行深入而系统的研究,并得到了以下主要结论:第一,阐释了旅游业温室气体排放边界与机理。本文采用生命周期理论和物质流分析,从碳源视角出发,界定旅游业碳排放是指广义旅游产业所产生的完全碳排放量,是指旅游业物质流动过程中资源的供给与转换、旅游活动过程的能源消耗以及产生的旅游废弃物处理所带来的直接碳排放和间接碳排放。可以分成四个过程,分别是:物质和能源输入过程、物质和能源转换过程、旅游系统运行过程、旅游效应输出过程。第二,构建了旅游业温室气体排放系统模型。构建的旅游业能源-环境模型LEAP-Tourism模型能够模拟计算旅游温室气体排放,补充旅游消费部门视角下能源从开采-运输-加工-转换-输配-终端利用的生命周期过程和机理。LEAP-Tourism模型的主体由需求、转换、资源三大核心模块构成。其中,需求模块包括旅游各部门对能源的需求品种和数量以及产出的垃圾,分成了四级结构。转换模块是能源的加工转换过程,比如,炼油、发电、炼焦等,也是间接温室气体排放来源。资源模块包括各种一次、二次能源的供应。第三,测度了旅游业温室气体排放量。通过LEAP-Tourism模型的计算,显示我国旅游业的能源消耗从2011年的125.49 Mtce增长到2017年的271.66Mtce,增长116.48%,柴油和汽油的使用量最多。2017年,旅游业温室气体排放总量达到了605.34 Mt CO2e,排放强度逐年递减,由2011年的1.2899 t CO2e/万元下降到2017年的1.1209 t CO2e/万元。从旅游业部门温室气体排放来看,旅游交通部门的排放量首屈一指,不过旅游餐饮、旅游购物、旅游住宿和旅游废弃物的排放量也不容小觑,除了二氧化碳以外,甲烷,氮氧化物、还有悬浮颗粒物等空气污染也不能忽视。第四,预测了旅游业温室气体排放达峰路径。(1)研究基于协同理论的时间序列预测模型确定了旅游收入的预测模型为Y=21707.28-2857.87*u+700282.49*u~2-591899.32*u~3。并根据可信的国家和旅游业节能减排政策,以及对未来的预判设计了基准情景和综合情景。并对政策措施进行了量化,试图弥补以往研究在做预测时对政策作用的不足。(2)从能源需求来看,能源总需求从2017年的238.86 Mtce增长到2050年的727.96 Mtce。综合情景下,能源消费总量增长速度明显减缓。2050年为基准情景的69.35%,为504.86 Mtce。从部门消费需求来看,各个情景旅游子部门能源需求中占比最大的是交通部门。从能源类别来看,基准情景下,汽油和柴油占据绝对的位置。综合情景下,电力变成占比最大的能源类型。(3)从各情景的达峰情况来看,在基准情景下,2050年,旅游业温室气体排放量是1621.79 Mt CO2e,比2017年增长1.68倍,平均年增长率为0.0499。在综合控制情景下,峰值出现在2032年,综合情景的平均年增长率为0.0256。除了综合情景达峰以外,清洁能源替代子情景峰值年出现在2037年,节能设施应用子情景和游客低碳行为子情景的峰值年在2038年。从长期目标看,中国温室气体越早达峰、峰值越低、峰值的平台期越短、峰值后下降速度越快、碳中和目标越早实现。(4)从旅游各部门的达峰情况来看,综合情景下的旅游餐饮部门和旅游游览部门的温室气体排放达峰在2029年,说明“光盘行动”的号召是完成节能减排目标的有利措施。而交通部门中公路运输是旅游交通部门温室气体排放量最多的,占到了60%-70%。因此公路运输的减排对交通部门的减排至关重要,也是旅游业碳达峰的重点攻坚部门。(5)从节能减排潜力来看,如果贯彻实施所有的节能政策措施,旅游业的节能减排潜力将逐步增大。从节能减排潜力来看,从2030年的118.22 Mtce增加到2050年的223.10 Mtce。减排潜力从2030年的283.14 Mt CO2e增加到2050年的897.38 Mt CO2e。从各情景的节能减排贡献率来看,节能设施应用子情景的节能贡献率是最大,而清洁能源替代子情景的减排贡献率是最大。从各部门的贡献率来看,交通部门的节能减排贡献率最大。(6)本研究的旅游业达峰时间滞后于国家的达峰目标时间,原因在于,第一,旅游业的快速增长给其节能减排带来巨大的挑战。第二,旅游业的服务性使得在很多方面无法强硬的做出规定。第三,本研究所设置的政策情景较为保守与柔和。第四,本研究并没有计算旅游碳汇,因此预测的旅游业温室气体排放量更高会推迟达峰时间。第五,评价了旅游业温室气体排放与旅游经济关系。2011-2017年间接性的出现弱脱钩也说明旅游业的节能减排呈现波动性下降趋势,这与发达国家经验不谋而合。对旅游收入与旅游温室气体进行协整分析说明旅游经济收入和旅游温室气体排放并不存在长期的均衡关系。从2018-2050年的脱钩关系来看,达峰时间越早,有助于强脱钩状态的实现,二者存在联系。脱钩状态能够提供旅游业收入与温室气体排放之间的关系,未来可作为经济指标与环境指标的耦合指标来判断可持续发展或者高质量发展。第六,提出了旅游业碳中和对策。旅游业碳减排对策研究从政府、部门和游客三个方面考虑。要充分发挥政府部门的引导、督促作用,制定、实施相关政策。旅游部门落实各类的节能减排措施,游客提高节能减排的环境意识和责任。制定旅游业的峰值目标,让旅游业出行低碳化和旅游能源绿色化是实现旅游业早日达峰的重要路径。旅游业碳补偿方面从政府、地区、景区和游客四个方面提出补偿策略。本研究在旅游碳排放研究方面做出了三个重要贡献:(1)阐明了旅游业温室气体排放机理。本研究探索了旅游业温室气体排放的新视角,加深了对旅游业生命周期不同阶段物质流中温室气体排放的认识,填补了以往旅游业温室气体排放机理研究的不足,重新定义和计算了旅游间接温室气体排放。(2)构建了旅游业能源-环境模型。LEAP-Tourism模型可以模拟旅游能源从开采-运输-加工-转换-输配-终端利用过程中的温室气体排放。还可构建复杂仿真情景与数据结构,实现一系列旅游发展、技术进步下对旅游系统温室气体排放的量化模拟与仿真。对比其他研究方法,还丰富了旅游业碳源构成和温室气体种类,细化了旅游部门。(3)预测了旅游业碳达峰路径。研究建立了一种新的旅游温室气体排放峰值时间和峰值速度的评估方法。通过对旅游业宏观运行趋势预测,以旅游经济收入为主的驱动因子作用和政策措施的干预下对旅游业温室气体排放进行了多因素、多组合的计算和模拟。首次预测了中国旅游业温室气体排放的峰值,为其他具有类似属性的产业研究能源消费和温室气体排放提供借鉴。研究根据可信的国家政策来评估旅游业碳排放减少的峰值时间和速度,优化旅游业节能减排路径,在政策量化和技术层面的情景分析中具有较强的应用价值。