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低碳经济:中国的责任与未来

2010-04-12陈子曦

山东财政学院学报 2010年4期
关键词:能源经济发展

陈子曦 罗 霄

(四川大学,四川成都 610065)

低碳经济:中国的责任与未来

陈子曦 罗 霄

(四川大学,四川成都 610065)

发展低碳经济是应对全球气候变化的主要途径,也是中国转变发展方式,促进国民经济健康稳步发展的重要保障。我们通过对1990~2008年GDP和能源消费历史数据的计算,得出我国经济增长对能源消费的依赖程度;通过对2010~2020年我国能源消耗中碳排放量、GDP、能耗和森林固碳量等的计算,预测出如果我国继续坚持目前“三高一低”的生产方式,到2020年的碳赤字将急剧增大,这意味着我国的生态碳汇能力的增长速度将远远低于碳排放增长的速度,这将成为应对气候突变危机,实现发展方式转变的消极影响因素。由此得出结论:中国必须大力发展低碳经济,并提出相应的对策和建议。

低碳经济;碳汇;碳源

造成温室效应的气体包括二氧化碳(CO2)、甲烷(CH4)、一氧化二氮(N2O)和含氯氟烃(CFC),其危害比重分别是69.6%、12.4%、15.8%和2.2%。温室气体主要来源于能源消耗(13%)、农业生产(16%)、工业生产(21%)、建筑(20%)、交通(27%)和废物排放(3%),世界各国都在为解决气候问题而努力:从《京都议定书》到“巴厘岛路线图”,再到哥本哈根,应对全球气候突变,走低碳经济之路已经成为全人类的共识。

一、低碳经济理论综述

低碳经济在Google学术引擎上的搜索截止到2010年5月有63500项,在CNKI中的搜索截止到2010年5月共有2824篇,它们主要从以下几个方面对低碳经济进行了研究:第一,低碳经济的内涵。国家环保总局副局长吴晓青[1]认为低碳经济的核心内容就是要研究低碳技术、开发低碳产品、利用低碳能源。国内较早研究低碳经济的学者庄阳贵[2]认为低碳经济的实质是能源效率和清洁能源结构问题,核心是能源技术创新和制度创新,目标是减缓气候变化和促进人类的可持续发展。第二,西方发达国家发展低碳经济的经验和做法。如《意大利的低碳经济发展政策》(姚良军、孙成永,2007)[3]介绍了意大利的“绿色证书”和“白色证书”制度,《英国实行低碳经济能源政策》(靳志勇,2003)[4]介绍了国外低碳经济的发展模式。第三,研究和探讨我国低碳经济的发展模式。付允等[5]从宏观、中观和微观三个层次论证了低碳经济发展模式的发展方向、方式和方法,庄贵阳[2]、张坤民[6]等也做了相关论述。第四,低碳经济与相关范畴的关系。如辛章平、张银太[7],赵其国、钱海燕[8]等,都发表了自己的看法。

二、我国低碳经济的主要特征

在过去传统工业化道路背景下,我国“三高一低”即高投入、高能耗、高污染、低效益的企业占多数,经济增长方式较为粗放。我国能源消耗总量在世界上的比重已大大超过经济增长总量在世界上的比重。以2007年为例,有研究指出,2007年我国消费煤炭约23亿吨,碳基燃料排放的二氧化碳达到54.3亿吨,居全球第二。当年,我国每建成1平方米的房屋,约释放出0.8吨二氧化碳;每生产1度电,要释放1公斤二氧化碳;每燃烧1升汽油,要释放出2.2公斤二氧化碳。这些数字表明,中国的能源消费处于“高碳消耗”状态,加上中国的化石能源占总能源数量的92%,其中煤炭占68%,电力生产中的78%依赖燃煤发电,而能源、汽车、钢铁、交通、化工、建材等六大高耗能产业的加速发展,就使得中国成为“高碳经济”的典型代表,其主要特征表现为以下五个方面:①碳排放:总量大、工业主导型;②能源消费:以煤为主、“高碳”型;③产业结构:工业为主、高能耗、产业比重大;④科技能力:整体技术水平不高、能源资源利用效率较低;⑤外贸出口:加工贸易型、转移排放程度高。

三、模型方法

本文构建模型主要由两方面构成。一方面,从国家经济发展角度出发,通过模型实证分析经济发展与能源消耗的关系,并在此基础上估算2010~2020年我国的能源消耗量和由能源消耗引起的CO2排放量。另一方面,由于森林是最大的具有碳汇功能的生态系统,本文试图通过历年国内森林的产量估算2010~2020年的森林产量,并以此为依据估算森林的碳汇能力。最后,对照碳排放量和固碳量,分析我国的低碳经济发展路径。

(一)GDP与能源消费的实证分析

1.指标选取

经济发展指标以1990年不变价格GDP表示,能源包括煤炭、天然气和油料,分别用COAL、GAS、OIL表示,样本期间为1990~2007年,使用软件为Eviws6.0,数据来源于1990~2008年《中国统计年鉴》。

2.实证分析

(1)单位根检验

对于时间序列数据之间的回归,要求变量具有平稳性,这一性质通过单位根检验来验证。本文采用的方法为Augmented Dickey-Fuller单位根检验,对四个变量分别进行检验,发现GDP、COAL、GAS、OIL四个变量在水平和一阶差分形式下均存在单位根,不具平稳性,需要进一步做协整检验。

(2)协整检验

利用Johnsen协整检验的方法,对GDP、COAL、GAS、OIL四个变量做协整检验,结果如下:

上述结果表明在5%显著性水平下,四个变量之间存在两个协整向量。其中一个为:

COAL=88.25976 GAS-3.989059 GDP+18.56846 OIL

可见,四个变量之间长期均衡关系是成立的。

(3)GDP与M、T、S之间的Granger因果关系检验

为了考察变量之间的关系,同时避免用相关系数判断时产生的错误结论,常常采用Granger因果关系检验方法,检验影响因素是否为引起经济发展水平GDP变化的原因(检验结果见表3)。由表3的数据我们可以了解到:煤炭、天然气与GDP的Granger因果检验的概率大于0.05,拒绝原假设,因此它们之间存在着因果关系;油料与GDP的Granger因果检验的概率小于0.05,接受原假设,油料和GDP之间不存在着因果关系。

可见,石油和煤炭是经济增长的Granger原因,但天然气不是经济增长Granger原因。

(4)经济增长与能源的长期均衡方程

由于天然气不是经济增长Granger原因,因此在经济增长与能源的方程中,排除掉天然气这一变量,进而考察GDP同COAL、OIL之间的长期关系是否存在。为了建立三个变量之间的方程,本文按照上文的协整检验方法,考察了这三个变量间是否存在协整关系。结果如下:

此种方法验证了存在3个协整向量。

说明验证了存在1个协整向量。其中一个协整关系表达为:

COAL=6.279005 GDP-27.18301 OIL

可见三个变量之间也存在长期均衡关系,可以建立回归方程。运用最小二乘法进行回归,得到该回归方程:

t=(-10.75970)(4.643783)(3.890629)

P=(0.0000)(0.0003)(0.0013)

R2=0.971950 调整的R2=0.968444

F-statistic=277.2054

Durbin-Watson stat=0.704532

各项回归值均通过了5%水平下的显著性检验;调整的R2为0.968444,拟合优度较高;F-statistic值为277.2054,通过了联合假设检验;Durbin-Watson stat为0.704532,不能排除自相关。

然而,考虑自回归和移动平均项的回归方程更为准确:

t=(-7.519448)(3.056327)(3.715500)(7.334457)(-4.131679)

P=(0.0000)(0.0100)(0.0030)(0.0000)(0.0014)

R2=0.993296 调整的R2=0.991061

F-statistic=444.4742

Durbin-Watson stat=2.230491

各项回归值均通过了5%水平下的显著性检验;调整的R2为0.991061,拟合优度较高;F-statistic值为444.4742,通过了联合假设检验;Durbin-Watson stat为2.230491,处于可接受范围内。

从方程(2)可知,当增加能量为1万吨标准煤的石油投入时,可产出2.740766亿元的GDP,当增加1万吨标准煤投入时,可产出1.328913亿元的GDP。可见石油投入产生的经济增长效益更为显著。

(二)GDP、煤炭需求量、天然气需求量预测

根据十七大报告,在优化结构、提高效益、降低消耗、保护环境的基础上,我国将实现人均国内生产总值到2020年比2000年翻两番。根据《中国统计年鉴2009》,我国2000年人均GDP为7858元(当年价格);又根据国务院办公厅发布的《人口发展“十一五”和2020年规划》提出“2020年人口发展目标是人口总量控制在14.5亿人左右”,因此可以估算,2020年全国GDP的目标值是455764亿元。1990~2020年我国GDP走势如图1所示:

如果2009~2020年我国GDP走势为匀速增长,则可推算出2009~2020年间我国GDP大致数值。又根据方程(2),可推算出仅消费煤炭的能源消费量和仅消费油料的能源消费量。由于:

因此若考虑单独消耗一种能源,得到两种能源分别消耗量计算公式为:

OIL=(GDP+126445.7-1.474134×1.76327120705+0.979361×(-0.699580374232))/2.740766

COAL=(GDP+126445.7-1.474134×1.76327120705+0.979361×(-0.699580374232))/1.328913

因此最终得到的GDP、单纯石油消费、单纯煤炭消费的预测量为下表:

由于以上能源消费量是折算成标准煤的,因此要还原成各种能源实际重量。本文参考国家发改委公布的各类能源折算成标煤的系数:

1吨煤炭=0.7143吨标准煤

1吨石油=1.4286吨标准煤

那么,能耗预测量见表7。

(三)CO2排放量预测

很多学者和科研机构对各种能源的碳排放系数进行了研究和测算,如DOE、日本能源经济研究所、国家科委气候变化项目,特别是徐国泉在能源的碳排放方面做了大量的研究(见表8)。本文折中考虑,采取国家科委气候变化项目所测定的值作为能源消耗碳排放的系数。

(四)我国森林生态系统固碳量预测

森林是生物系统内最强大和最主要的CO2贮存库和调节器,其本身维持的碳库约占全球植被炭库86%以上,其维持的土壤碳库约占全球土壤碳库的73%。北京大学城市与环境系教授的研究表明:每年工业排放出的CO2平均有5%至8%被吸收。森林固碳量的计算有多种方法,如生物量法、蓄积量法、涡旋相关法、驰豫涡旋积累法、箱式法和森林土壤碳测定法等。[9]本文采用蓄积量法估算我国森林生态系统的固碳量。

我国森林面积从1993年的12863万公顷增加到2007年的17490.92万公顷,年均增长率2.57%。本文以2007年为基年、以2.57%为增长率,预测2010~2020年我国森林面积。同时,参考森林的生产量(平均为每年13 t/hm2)、每吨木材的体积(1.76M3)、每立方米木材体积的碳汇能力(0.28t)和木材密度(0.6×103kg/m3)等指标,估算2010-2020年中国森林的固碳量,主要年份结果见表10。

对比表9和表10可以看出,如果按照现有的依赖能源投入的经济增长方式,未来我国的二氧化碳排放量将远大于森林的固碳量。而且,值得注意的是,虽然森林可以在短期内加速吸收二氧化碳,但从长期来说,碳汇能力也并非无限。同时,在未来的一段时期,中国的工业化、城市化和现代化仍处于加速推进的阶段,也是能源需求快速增长的时期;13亿人口的生活质量提高,也会带来能源消耗的快速增长;生产领域、消费领域和流通领域都处于高碳经济的状况,必然导致温室气体的高排放,产生一系列经济、外交、生态等方面的严重后果。这些严峻的挑战,使得我们必须把推行低碳经济模式提到国家战略层面上加以思考。

四、中国发展低碳经济的对策与建议

(一)大力研发和推广清洁技术,调整能源结构,开发新能源

目前,我国处于“高碳消耗”状态,是现在世界上碳排放最多的国家。中国的化石能源占总能源数量的92%,其中煤炭占68%,并且电力生产中的78%要依赖燃煤发电。而有关数据分析表明,到2020年我国能源需求量将达到50亿吨标准煤。[10]鉴于我国未来的能源需求量和目前的能源结构,有两方面的工作需要我们抓紧做好。一方面是大力研发和推广清洁技术。在低碳经济领域,清洁技术主要是指洁净煤技术。洁净煤技术是指在煤炭从开发到利用全过程中,旨在减少污染排放与提高利用效率的加工、燃烧、转化与污染控制等新技术,具有清洁、高效、经济、广泛、持续的特点,包括煤炭洗选、煤炭气化和有烟气净化等技术。[11]同时还要加快发展核能、风能、水能、太阳能、海洋能、生物质能、地热能等相关技术的研发,争取早日完成新能源和可再生能源的技术攻关。另一方面要调整能源利用结构,还要大力开发新能源和再生能源。由于石油和天然气的单位热量消耗碳排放量较煤炭低10—30%,必须要加快国家能源消费从传统煤炭为主向石油和天然气为主的结构转变,加快传统化石能源为主向清洁和可再生能源为主的结构转变,通过化石能源内部和外部结构调整,有效减缓碳排放增长速度,促使我国能源结构向低碳能源方向发展。

(二)调整产业结构,大力发展低碳环保产业

美国、日本等发达国家的三次产业比重大约如下:第一产业占1.8%左右;第二产业占22%左右;第三产业占76%左右。而我国三次产业比重如下:第一产业占11.1%;第二产业:占48.5%;第三产业占40.4%。而且,有研究表明:未来20年,我国仍将处于经济高速发展期且碳排放量将于2030年达到峰值。尽管经济发展阶段不可能短期逾越,但可以通过调整行业内部结构和产品结构,降低高耗能行业的比重,淘汰落后产能和技术,从结构上促进经济的低碳化。尤其在工业化中后期,国家应主要从三方面入手:一是坚持走新型工业化道路,大力发展低能耗、高附加值的高新技术产业和新兴产业;二是积极发展现代服务业,如金融、物流、旅游、文化等;三是发展有机、生态森林碳汇。

(三)建立价格机制,平衡碳汇碳源

要利用市场机制为生产和消费的低碳化转型提供激励机制。一是依据产业或产品的碳排放效率以及产业结构调整规划,对于低效排放行业征收碳税。二是建立交易机制。要尽快对中国31个省(自治区、直辖市)的碳平衡状况,即碳源量与碳汇量进行统计分析,从而使生态受益区在享受生态效益的同时,拿出享用“外部效益”溢出的经济效益,对生态保护区进行补偿。这实际上是将碳源排放空间作为一种稀缺资源,碳汇吸收能力作为一种收益手段,利用我国区域间碳源和碳汇拥有量的差异,通过有效的交换形式,形成合理的交易价格,使生态服务从无偿走向有偿,实现碳源区和碳汇区的相对平衡。[12]

(四)建设低碳城市,以提升城市功能水平促转型

城市既是发展低碳经济的基本单元,也是低碳经济的空间载体。首先要以低碳理念对城市进行科学规划设计,从城市空间布局、生产力布局、土地利用模式、综合交通体系、基础设施及固碳措施等多方面考虑城市建设和经营发展,优化资源配置和组织结构,避免重复功能分区,建设宜居环境,促进城市低碳增长。其次要以低碳技术重塑建筑、交通领域。建筑和交通是城市能源消耗增长的主要领域,要通过完善节能建筑政策法规和标准,大力推广节能建材和设计,减少建筑物建造、装修和使用过程的能耗。推行绿色交通,通过合理规划交通布局,大力发展公共交通事业,减少化石燃料交通工具的使用。

(五)培育低碳意识,创新低碳文化

生产消费性社会的文化特征主要体现在生产技术和消费模式方面。政府要在全社会范围内积极倡导低碳理念,促进居民选择使用绿色、低碳产品,全民低碳意识,引领并创新低碳文化。要在全社会大力宣传低碳经济的重要性和紧迫性,生产环节降低对碳的消耗,流通环节降低碳污染,消费环节降低对碳的依赖,从科学发展观的战略高度,把低碳文化变为全社会的主流意识,把培育低碳意识,创新引领低碳文化作为社会生产和生活的头等大事抓紧抓实。

(六)始终立足国情,分步有序发展低碳经济

发展低碳经济是中国建设生态文明,走可持续发展道路的重要途径,也是突破工业文明规制下的国家经济发展战略。我们应当积极借鉴借鉴国际上的先进经验和技术,但务必把发展的主动权牢牢地掌握在自己手里,要结合国情,有序地、分阶段、有重点、有目标地积极推进低碳经济。推进低碳经济的相关政策和制度安排应该逐步纳入国家的发展规划和政策法律体系中,循序渐进,使基础设施的正常更新能够承受,避免对经济带来较大的冲击。[12]

[1]杨元华,吴晓青.低碳经济:可持续发展必由之路[J].建设科技,2008,(5):14-15.

[2]庄阳贵.中国经济低碳发展的途径与潜力分析[J].太平洋学报,2005,(11):79-87.

[3]姚良军,孙成永.意大利的低碳经济发展政策[J].中国科技产业,2007,(11):58-60.

[4]靳志勇.英国实行低碳经济能源政策[J].全球科技经济瞭望,2003,(10):23-27.

[5]付允,马永允,刘怡君等.低碳经济的发展模式研究[J].中国人口资源与环境,2008,(3):14-19.

[6]张坤民.中国走低碳发展之路:必要性与可行性[J].鄱阳湖学刊,2009,(3):5-13.

[7]辛章平,张银太.低碳经济与低碳城市[J].城市发展研究,2008,(4):98-102.

F061.5

A

1008-2670(2010)04-0016-06

2010-07-07

国家社科基金重大招标项目《我国生态文明发展战略及其区域实现研究》(07&ZD019);四川省社科基金重大招标项目《长江上游生态屏障系列研究》。

陈子曦,男,四川自贡人,四川大学经济学院博士研究生,研究方向:区域经济;罗霄,女,四川富顺人,四川大学经济学院硕士研究生,研究方向:区域经济规划。

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