【原创】中国二氧化碳排放增长因素分析 ——基于SDA分解技术

原标题:【原创】中国二氧化碳排放增长因素分析 ——基于SDA分解技术

郭朝先

中国社会科学院工业经济研究所副研究员、产业组织研究室副主任

[摘要] 本文构建了一个扩展的(进口)竞争型经济-能源-环境投入产出模型,采用双层嵌套结构式的结构分解分析(SDA)方法,从经济整体、分产业、工业分行业三个角度对1992-2007年我国二氧化碳排放增长进行了分解。分析结果表明,能源消费强度效应始终是碳减排最主要的因素,最终需求的规模扩张效应和投入产出系数变动效应是促使碳排放增加的主要因素,相比之下,进口替代效应和能源消费结构变动效应一直比较小;在规模扩张诸因素中,出口和投资扩张效应越来越显著,而消费扩张效应重要性程度下降。

本文研究还发现,2002-2007年二氧化碳排放增长较前期明显加速,表明新一轮工业化呈现“高碳化”趋势。在整个研究期间,投入产出系数变动效应越来越大,表明“粗放式”经济增长方式不但得以延续而且变本加厉。

为此,除积极发展循环经济和清洁生产、加快淘汰落后产能、大力发展新能源等努力之外,应进一步发挥能源消费强度的积极作用,在国际气候谈判时,我国应坚持把发展中国家承担相应减排义务与发达国家转让减排技术相挂钩;应高度重视碳转移排放问题,积极主张基于生产侧和消费侧共同承担碳排放责任的核算机制,以确保我国在一个公平合理的框架下确定其排放额度和排放权。

[关键词] 二氧化碳排放 SDA分解 能源消费强度变动效应 投入产出系数变动效应

一、引言

当前我国正处于快速工业化推进进程中,二氧化碳排放仍保持快速增加态势,控制和削减二氧化碳排放形势十分严峻。图1表明,改革开放以来,伴随中国经济快速增长,我国二氧化碳排放量呈逐步增长态势。其中,在1996年之前增长相对平缓,1978年中国二氧化碳排放量为14亿吨,1996年达到35亿吨,1978-2006年年均增长约5%;受亚洲金融危机的影响,1997年之后的一段时间内我国碳排放出现了负增长,2001年二氧化碳排放水平大致和1997年持平,均约为34亿吨;进入新世纪特别是2002年以来,我国二氧化碳排放出现了快速增长,2002年二氧化碳排放量为36亿吨,2008年高达68亿吨,2002-2008年年均增长率约为11%,这个速度甚至高于同期经济增长速度。

到底是什么原因促进了我国碳排放持续快速增长,值得探讨。为深化我国碳排放增长路径的认识,推动我国经济发展方式的转变,有必要对驱动碳排放增长各个因素从总的效应中分离出来,单独计量其对总排放增长的贡献。通行的分解方法主要有两种,一种是指数分解方法IDA(Index Decomposition Analysis),一种是结构分解方法SDA(Structural Decomposition Analysis)。SDA法与IDA法最大的区别在于前者基于投入产出表,而后者则只需使用部门加总数据。Hoekstra等(2003)对SDA法与IDA法在使用条件与使用方法上进行了比较,他们认为,相比于IDA,

SDA对数据有着更高的要求,这是其主要劣势;但SDA的主要优势在于可凭借投入产出模型全面分析各种直接或间接的影响因素,特别是一部门需求变动给其他部门带来的间接影响,而这是IDA法所不具备的。本文采用SDA分解方法对我国碳排放增长进行因素分解。

基于投入产出模型的结构分解方法SDA因具有理论基础明确、数据整齐、能分析各种直接因素和间接因素影响等特点,越来越成为经济、社会、资源环境领域中常用工具手段。仅以对中国问题的研究为例,许多学者采用这种方法分析各种因素对中国经济增长的影响(夏明,2006)、能源消耗(李艳梅,张雷,2008;潘文卿,2010)、能源强度(夏炎,杨翠红,陈锡康,2009)、碳排放以及贸易含污量(张友国,2010)。

与本文较为密切的研究主要有廖明球(2009)对总产出的分解研究,潘文卿(2010)对能源消费变动的研究和张友国(2010)对碳排放分解的研究。本文借鉴了廖明球(2009)对总产出分解研究的成果,并把它整合到碳排放分解公式中。潘文卿(2010)对能源消费变动进行了SDA分解分析,本文借鉴采用其产业分类,将其运用到碳排放分解中。张友国(2010)也对碳排放进行了因素分解,该文的碳排放分解不仅包括生产部门的排放,也包括生活部门的排放,尽管考虑问题更加全面,但也有重复计算的嫌疑,因为投入产出分析本来就是分析经济系统各个部门相互作用的。另外,张友国(2010)是从各部门终端能源消费角度进行分解的,而本文是从各部门的能源直接使用量(消费量)角度出发的,这不仅表现为观察问题的角度不同,而且数据质量也是不一样的。不过,张友国(2010)的研究对本文的研究具有重要借鉴意义,并且,其研究结论也可与本文研究结论相印证。

对比其他文献研究,本文新颖之处主要有:一是采用双层嵌套结构式SDA对我国二氧化碳排放变动进行了分解,将碳排放变动分解为能源消费结构变动效应、能源消费强度变动效应、消费扩张效应、投资扩张效应、出口扩张效应、进口替代效应和投入产出系数变动效应等七种效应;二是采用了可比价投入产出表数据,消除价格因素的影响,从而研究方法更科学、计算结果更准确。三是分产业对分解结果进行了分析,不但分农业、工业、建筑业和服务业对不同效应在碳排放变动中发挥的作用进行了分解,而且将工业进一步划分为能源工业、轻制造业、重制造业和其他工业,从而更加全面分析各种效应的贡献。

本文接下来的安排是:第二部分介绍碳排放SDA分解方法,第三部分是数据来源及处理说明,第四部分是对1992-2007年中国碳排放因素分解实证分析,第五部分是基本结论。

二、研究方法

本文的研究是建立在扩展的经济-能源-碳排放投入产出表基础之上的,表1是这种表式的简表。由于我国未单独编制国内和进口的投入产出表,这里假设进口品和国内生产的产品没有差别,因而采用(进口)竞争型经济-能源-环境投入产出表表式。

三、数据来源及处理

根据数据可获得性和匹配原则,本文采用的年度数据分别是1992年、1997年、2002年和2007年。采用的产业部门数是29个,其中农业部门1个,工业部门24个,建筑业部门1个,服务业部门3个。1992年、1997年、2002年可比价投入产出表来源于刘起运、彭志龙主编的《中国1992~2005年可比价投入产出序列表及分析》,2007年可比价投入产出表根据2007年中国投入产出表(现价)提供的初始数据,仿照可比价投入产出表编制方法由作者编制而成。分产业部门的能源采用一次能源(煤炭、石油、天然气)数据,原始数据来自于历年的《中国能源统计年鉴》和《中国统计年鉴》,根据匹配的原则,将耗能产业部门数调整为29个产业部门。不同能源的碳排放系数数据来自于气候变化专门委员会(IPCC)编制的《2006年IPCC国家温室气体清单指南》提供的默认值。

四、实证分析

我们从整体状况、分产业(农业、工业、建筑业和服务业)、工业分行业(能源工业、轻制造业、重制造业和其他工业)三个层面对1992-2007年我国碳排放变动进行SDA分解。

1.整体状况分解结果

表2显示了1992-2007年分阶段各因素对中国碳排放增长的贡献,结果表明:

(1)1992-2007年中国二氧化碳排放增长34.2亿吨,其中,能源消费强度变动效应始终保持负值,为中国减少碳排放发挥着积极作用,累计减排二氧化碳103.86亿吨。与此相反,消费、资本形成、出口等规模增长因素始终是驱使中国碳排放强力增长的主要因素,1992-2007年三者累计增加碳排放105.07亿吨,分别为25.60亿吨、39.62亿吨和39.83亿吨。表征广义技术进步(包括科学技术进步、管理集约化、产业结构变动等)的投入产出系数变动效应也始终是正值,且越来越大,1992-2007年投入产出系数变动效应累计增加碳排放32.10亿吨,这说明,1992年以来我国经济发展呈现日益“粗放型”增长态势,经济增长对物质资源特别是能源资源消耗的依赖程度加大,这与“低碳化”发展方向是背道而驰的。在此期间,能源结构变动效应不明显,1992-1007年累计值仅减排0.36亿吨,说明中国能源结构多年来一直保持着一种稳定的状态。进口替代效应则从负数转变为正数,1992-1007年累计增加碳排放1.27亿吨,说明从碳排放的角度看,我国进口结构也处于一种“劣化”的过程中。

(2)从消费、投资、出口三者对中国碳排放增长的贡献来看,1992-1997年增长最多的是投资扩张效应,1997-2002年、2002-2007年增长最多的是出口扩张效应,1992-2007年累计效果则更明显,消费、投资、出口扩张效应分别为25.60亿吨、39.62亿吨和39.83亿吨,表明出口和投资超过消费,成为碳排放增长的主要贡献源泉。

(3)2002年开始的新一轮以重化工业为主的经济增长,使我国二氧化碳排放呈现急剧增长的态势。在1992-2007年碳排放增长34.19亿吨中,2002-2007年碳排放增长占其中的80%,达27.24亿吨。尽管这一时期我国大力推进节能减排工作,能源消耗强度变动效应为-26.06亿吨,但经济规模的扩张使碳排放增长29.81亿吨(消费、投资和出口三者扩张效应之和),尤其是投入产出系数变动使碳排放量大大地增加了,该效应达到20.86亿吨,这是一个令人担忧的现象。从“低碳化”角度来看,这一时期技术水平和产业结构出现了明显“倒退”,粗放型经济增长方式得以强化。

2.分产业分解结果

表3和图2显示了分产业分解的结果。数据显示,在1992-2007年总的碳排放增长中(341869万吨),农业、工业、建筑业和服务业分别为1134万吨、344211万吨、204万吨和-3680万吨,对排放增长的贡献率分别为0.3%、100.7%、0.1%和-1.1%。可见,工业领域碳排放具有决定的作用,工业碳排放量超过全部碳排放增长量,而服务业碳排放则呈绝对减少态势。

分产业看,1992-2007年能源消费强度变动效应都是碳排放减少的主要因素,消费、投资和出口一般是碳排放增加的主要因素,但在不同产业作用不一样。在农业和服务业中,消费扩张效应比出口扩张效应、投资扩张效应都要大一些;在工业中,出口扩张效应比投资扩张效应、消费扩张效应要大一些;在建筑业中,占主导地位的是投资扩张效应,消费扩张效应和出口扩张效应则非常微小。在不同产业中,1992-2007年能源消费结构变动效应也是碳排放减少的一个因素,但效果很微弱,服务业中的能源消费结构变动效应相对大一些,但也只占26.3%。和其他产业的投入产出系数变动效应为负值不同,工业的投入产出系数变动效应是323528万吨,对碳排放增长的贡献为正的67.5%。1992-2007年,在所有产业中进口替代效应都不明显,所不同的是,工业的进口替代效应为正,而其他产业的进口替代效应为负。

图2显示,在不同时间段各种效应在不同产业中发挥的作用是不一样的。在农业和工业中,消费扩张效应呈逐步缩小趋势,而投资扩张效应和出口扩张效应则呈逐步增大趋势。在农业和服务业中能源消费强度效应有缩小的趋势(指贡献幅度,而非贡献率),而在工业中该效应有增大趋势。与其他产业碳排放增长(减少)相对缓慢相比,工业碳排放增长在2002-2007年出现了显著增长,尤其值得注意的是,其中的投入产出系数变动效应增长最多,该效应在工业碳排放增长中呈不断增长态势,而在其他产业中,其作用是不确定的。

五、基本结论与政策建议

通过基于投入产出技术的SDA分解分析,我们认为:能源消费强度效应始终是碳减排最主要的因素,最终需求的规模扩张效应和投入产出系数变动效应是促使碳排放增加的主要因素,相比之下,进口替代效应和能源消费结构变动效应一直比较小;在规模扩张诸因素中,出口和投资扩张效应越来越显著,而消费扩张效应重要性程度下降。2002-2007年我国二氧化碳排放增长较前期明显加速,表明新一轮工业化呈现“高碳化”趋势。在整个研究期间,投入产出系数变动效应越来越大,在工业领域尤其是能源工业中情况更是如此,表明“粗放式”经济增长方式不但得以延续而且变本加厉。

基于此,为减少我国二氧化碳的排放和争取在国际气候谈判中获得必要权利,特提出以下对策思路:

第一,坚持把降低能源消费强度、提高能源利用效率作为碳减排工作的中心任务来抓。为降低能源消耗强度,十二五期间,应将单位GDP能耗指标纳入各地方、各部门的绩效考核指标体系之中。坚持节能技术领域的原始创新能力、集成创新能力和引进消化吸收再创新能力相结合,加大节能技术的研发和推广应用的力度,应研究制定在R&D总经费支出中节能技术R&D至少占多少比例的规定。在国际气候谈判时,坚持把我国承担相应减排义务与发达国家转让减排技术相挂钩。

第二,沿产业链升级,改善我国产业在国际分工中的地位。分析表明,出口扩张效应是我国碳排放增长的一个十分重要的因素,这与我国经济发展过于依赖出口和国际市场有关,也与我国产业处于国际分工格局的低端位置有关,我国很多产业不得不以牺牲资源环境为代价参与国际竞争。因此,一方面,我国要加快转变经济发展方式,实现经济增长由出口和外需拉动型向消费和内需拉动型转变。另一方面,要改变长期以来我国产业分工处在国际产业分工格局中的低端地位,利用好国际金融危机过后的战略机遇期,争取在几个制造业领域率先突破,形成几条国际竞争力强的产业链、价值链,摆脱对资源环境的过度依赖,以高附加值来参与国际分工。在国际气候谈判中,我国应高度重视碳转移排放问题,积极主张基于生产侧和消费侧共同承担碳排放责任的核算机制,以确保我国在一个公平合理的框架下确定其排放额度和排放权。

第三,积极发展循环经济,尤其注重在工业领域推行清洁生产。分析表明,工业始终是我国碳排放最重要的领域,其中的能源工业和重制造业又是最重要的排放部门,而服务业碳排放则呈绝对减少态势。可见,调整产业结构,大力发展服务业,以及调整工业结构,降低能源工业和重制造业在工业中的比重,对于减少碳排放将是有益的。但是,在我国目前这个阶段,希冀通过产业结构调整的方式来达到大幅度减排的目的是不现实的,关键还是要积极发展循环经济,尤其在工业领域中推行清洁生产。要研究和开发符合循环经济基本原则的新工艺和新技术,为实施循环经济提供技术支持。更加关注清洁生产,在源头上减少资源能源消耗和废弃物的产生。以市场规律推动构建物质循环体系的经济和税收政策体系,避免循环经济陷入“有循环无经济”的状态。

第四,加快淘汰能源工业和重制造业部门中的落后产能。分析表明,表明新一轮工业化呈现“高碳化”趋势,“粗放式”经济增长方式不但得以延续而且变本加厉。这与我国工业化进入以重化工业发展为主的阶段有关,虽然重化工业并不必然产生资源能源消耗大、环境污染严重的问题,但是,其中的落后产能却必然是高能耗和高污染的。就其本质而言,当前“高碳化”趋势主要由能源工业和重制造业部门内部的落后产能引起的。因此,一方面,要严把产业准入关,新建企业必须符合资源能源消耗、环境保护、安全、技术等准入标准;另一方面,要贯彻执行业已颁布的一系列淘汰落后产能的产业政策,严格执行高耗能落后工艺、技术和装备的强制淘汰制度,建立淘汰落后产能问责制,切实关闭落后产能,同时,全国应统一标准,防止落后产能异地转移。

第五,大力发展新能源,优化能源消费结构。分析表明,能源结构变动效应对碳减排的贡献一直较小,揭示我国能源消费结构相对稳定的特点。这说明,要在传统能源内部调整结构从而达到碳减排的目的是很难的。在我国,发展新能源和可再生能源,才是优化能源结构、减少碳排放的根本途径。当前,我国正大力发展新能源产业,但把主要注意力放在了制造环节,在新能源消费环节还存在诸多问题,其中一个突出的问题是,新能源消费的基础设施建设还不完善。为此,要重视新能源基础设施建设,比如推进智能电网、新型加油站等建设,使得新能源开发能被便捷利用。返回搜狐,查看更多

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