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中国各省区经济发展与碳排放脱钩关系研究*

2011-11-15孙耀华李忠民

中国人口·资源与环境 2011年5期
关键词:弹性能源指标

孙耀华 李忠民

(陕西师范大学国际商学院,陕西 西安710062)

中国各省区经济发展与碳排放脱钩关系研究*

孙耀华 李忠民

(陕西师范大学国际商学院,陕西 西安710062)

哥本哈根大会以后,减排成为国际社会关注的焦点,因此深入研究并判断各省区经济增长与碳排放之间的脱钩关系有着重要的理论意义与现实意义。本文基于Tapio脱钩指标对1999-2008十年间各省区碳排放与经济增长之间的脱钩关系进行测度,结果显示近十年来我国绝大部分省区经济增长与碳排放之间呈现弱脱钩状态,经济增长速度大于碳排放增长速度,表明减排工作取得初步成效;在对脱钩弹性指标进行因果链分解后表明,工业领域能源利用效率的提高为碳排放增长速度的减缓起到了重要作用。尽管如此,我国未来面临的减排形势依然严峻:近年来工业产值在国民经济中的比重上升,经济结构的“重型化”趋势导致对能源的需求量增大,加上我国在新能源开发领域的不足,煤炭在总体能源消费结构中的主体地位进一步加强,单位能源消费产生的碳排放进一步上升,能源消费“高碳化”特征加剧,对以后的节能减排工作形成挑战,文章最后提出了开展减排的政策建议。

碳排放;经济发展;各省区;脱钩指标;因果链分解

中国的碳排放量位于世界前列,特定的发展历程和以煤为主的能源结构决定了未来一段时期内,中国的碳排放量必将大幅度上升。中国从自身经济社会可持续发展的需要出发,本着对本国和世界人民负责的态度,提出到2020年碳排放强度相对于2005年下降40% -45%的减排目标。由于碳排放的变化受到自然资源及经济社会条件的制约,因此深入研究国内各省区经济增长与碳排放之间的脱钩关系,对制定合理的减排政策和措施,如期完成向国际社会做出的减排承诺有着重要的指导意义。根据中国目前所处的发展阶段和具体国情,我们认为对相对指标的分解更有意义,这一点从中国政府向国际社会做出的到2020年碳排放强度而非碳排放总量降低40%-45%的承诺中可以看出,这也是本文构建Tapio脱钩弹性指标对1999-2008年十年间我国各省区①为了表述方便,本文中省区泛指省、自治区和直辖市。因西藏缺乏完整的数据资料,在此不予计算在内。碳排放与经济发展之间的脱钩关系进行测度,并对脱钩指标进行因果链分解的主要原因弹性指标与恒等式相结合的分析方法不受计量单位变化的影响,具有完全分解的优点,而且是对相对指标的分解,在减排的国际国内大背景下,具有更强的指导意义和应用价值。

1 关于脱钩理论的文献综述

脱钩(Decoupling)一词最早用于物理学领域,表示两个物理量之间不同的变化趋势。经济合作与发展组织(OECD)为探讨经济发展与环境污染之间的关联性,将其应用到环境方面,“脱钩”也随即成为测度经济发展与物质消耗或生态环境之间的压力状况、衡量经济发展模式可持续性的工具。近年来国外学者越来越多的注重将脱钩指标运用在温室气体减排领域的研究。如OECD对其30个成员国39个指标作为其环境与经济脱钩指标进行了脱钩分析;Juknys利用初级与次级脱钩概念,分析立陶宛的脱钩情形;Herry Consult GmbH等对奥地利的经济增长与运输业需求情况做了脱钩分析;David Gray和Jillian Anable对苏格兰地区经济增长与交通运输量及碳排放之间的脱钩情况做了研究。

目前国内关于脱钩研究的文献还较少,大多集中在节能领域,这反映出对发展中国家而言,节能相对于减排显得更为紧迫,而且节能也是减排的主要途径之一。赵一平,孙启宏,段宁[1]、王虹,王建强等[2]通过引入脱钩理论,对经济发展与能源消费量之间的脱钩关系进行了测度与分析;邓华,段宁[3]介绍西方研究经济增长与物质消耗关系的“脱钩”理论的两种主流评价模式,并对在循环经济中的运用做了研究说明;诸大建,朱远[4]通过引入生态效率这一指标,将脱钩理论运用到循环经济的发展中;李效顺,曲福田等[5]对如何在耕地占用与GDP增长之间建立脱钩指标体系并加以运用进行了研究,并解释了脱钩状态与指数发生变化的具体原因。

从以上可以看出,国内学者对脱钩理论的研究大多是将其运用到能源、环境、循环经济测度及农业领域,把脱钩理论应用到温室气体减排领域的研究并不多见,台湾地区学者在这方面的研究则较为领先。台湾学者李坚明对台湾的二氧化碳排放与经济增长的脱钩指标进行了研究;大陆目前只有李忠民、庆东瑞[6]利用OECD脱钩指标及Tapio脱钩指标对山西省工业经济的增长与二氧化碳脱钩关系进行了测度;庄贵阳[7]运用Tapio脱钩指标对包括中国在内的全球20个温室气体排放大国在不同时期的脱钩特征进行了分析。但上述研究只是对某一国家或地区总体或部分产业发展产生的碳排放进行因素分解,缺乏对不同省区情况的具体研究,因而得出的政策建议缺乏针对性和可操作性。鉴于此,本文采用Tapio脱钩弹性指标研究我国各省区1999-2008十年间碳排放与经济发展之间的脱钩关系并对其进行因果链分解,分析各省区碳排放与经济增长之间的脱钩弹性与状态变化的原因。这种分析方法不仅不受计量单位变化的影响,具有完全分解的优点,而且是对相对指标的分解,在减排的国际大背景下,对国内各省区开展减排工作具有更强的指导意义和应用价值。

2 脱钩指标构建模式及本文脱钩弹性指标的构建

脱钩指标的构建有两种模式,即OECD脱钩指标构建模式和Tapio脱钩指标构建模式。

OECD脱钩指标:OECD指标构建模式主要是描述环境压力(状态)与驱动力变化的关系,以温室气体排放为例,二氧化碳排放为环境压力(Environmen Pressure简称EP),GDP为经济驱动力(Driving Factors,简称 DF),如果二氧化碳排放量的增长率快于GDP增长率,则称两者呈现脱钩关系。脱钩关系分为两种状态,如果两者的增长速度都为正,但经济增长率高于二氧化碳排放增长率,成为“相对脱钩”;如果经济稳定增长而二氧化碳排放量反而减少则为“绝对脱钩”。OECD为衡量脱钩指标构建变化,首先建立脱钩指数(Decoupling Index)与脱钩因子,见式(1)和式(2),下标0表示基期,T表示末期。

Tapio脱钩指标:Tapio(2005)[8]在研究 1970 -2001 年间欧洲经济发展与碳排放之间的关系时引入交通运输量作为中间变量,将脱钩弹性分解为运输量与GDP之间的脱钩弹性和运输量与总体碳排放量之间脱钩弹性(一般称为产业发展弹性和产业排放弹性),将两式相乘,便得到一般的脱钩指标计算公式,见式(1)。

其中e(CO2,GDP)表示经济发展与碳排放之间的脱钩弹性指标,V为交通运输量。Tapio根据脱钩弹性值的大小定义了八种脱钩状态,如表1所示。

从以上比较中不难发现,Tapio脱钩指标具有OECD脱钩指标难以比拟的优势。首先,OECD脱钩指标对时间段基期的选择过于敏感,选择不同的时间基期计算出的脱钩指标结果常常差别很大,不利于脱钩状态的判定;其次,Tapio脱钩指标本质上是同一种弹性分析,这种分析方法不受统计量纲变化的影响①由于统计方法不成熟和体制变动等原因,这种情况在时下的中国普遍存在。,并且可以对脱钩指标进行因果链分解,可以清楚地看出不同因素的变化对脱钩指标变化的作用,这对中国制定合理的减排政策和措施,完成向国际社会做出的减排承诺显然更有意义;另外,Tapio脱钩指标相对于OECD脱钩指标而言对脱钩状态的划分也更为精细,能更精确地反映出不同地区及同一地区不同时段经济发展与碳排放之间的关系。

表1 Tapio(2005)对八种脱钩状态划分Tab.1 Eight different states of decoupling by Tapio(2005)

本文采用Tapio脱钩指标并运用恒等式对其进行因果链分解,将碳排放与经济增长之间的脱钩弹性分解为三组中间变量弹性的乘积,即碳排放与能源消费量之间的弹性、能源消费量对工业总产值(Gross Industrial Output,简称GIO)之间的弹性①因为工业用能占我国总体能源消费量的绝大部分,故工业领域能源利用效率的提高会导致该弹性小于1。和工业总产值对GDP弹性②这里的表述不大符合日常的表达习惯(表述为GDP对工业增加值弹性的倒数也许更好),但这纯属是出于构造因果链的需要。该弹性值大于1,表明工业在整体国民经济的比重增大。,分别称为减排脱钩指标、工业节能脱钩指标和工业发展脱钩指标。其中碳排放与能源消费量之间的弹性表达式如下:

因为不同种类能源的碳排放系数不同,所以该指标主要与能源消费结构有关。由于在主要能源种类中煤炭的碳排放系数最大,而我国能源结构中以煤为主,煤炭在能源消费总量中的比重增大将导致这一指标的上升,后面的实证分析也证实了这一点。

能源消费量对工业总产值之间的弹性是衡量工业能源利用效率的主要指标,二者的弹性值如下所示:

不同产业单位产值的能耗不同,相对而言,每单位工业产值的能耗要大于农业和服务业,同样,每单位重工业的产值要大于轻工业,所以产业结构的变化通过每单位能耗的变化进而影响碳排放量。工业增加值与GDP之间弹性表达式如下:

将以上(4)、(5)、(6)式相乘可得:

通过以上介绍不难发现,利用恒等式构建Tapio脱钩指标的实质就是引入一个或多个与碳排放和经济发展有关的中间变量,例如能源消费量或(和)某一产业的发展状况③可以用某一产业在国民经济中的比重来衡量,这里选用工业总产值对GDP的弹性来度量。,不同变量之间弹性乘积的最终结果为碳排放与经济发展之间的脱钩弹性指标,进而构造对脱钩弹性指标进行分解的因果链,从不同中间变量之间弹性与1的大小比较中可以看出其对脱钩指标变化的作用,若大于1,表示对碳排放与经济发展之间的脱钩弹性指标的上升起正向

表2 1999-2008我国各省区碳排放量、GDP、能源消费量和工业总产值的平均变化率Tab.2 The average change rate of carbon emissions,GDP and gross industrial output of each province in China from 1999 to 2008

资料来源:根据《中国统计年鉴》、《中国能源统计年鉴》和IPCC(2006)计算得到。

作用;反之,则起负向作用。

表3 1999-2008年间我国各省区碳排放量与经济发展之间脱钩弹性及其分解Tab.3 The Decoupling Relationship Between carbon emissions and economic growth of each province in China from 1999 to 2008

数据来源:GDP、工业总产值的数据来源于《中国统计年鉴》,并按2008年不变价格计算,能源消费数据来源于《中国能源统计年鉴》,碳排放量采用IPCC(2006)推荐的方法计算得到。该方法不仅考虑了不同能源碳排放率的不同,而且还考虑到其在固碳率、氧化率等方面的差异,因而更加准确、合理。

3 实证分析

通过计算各省区1999-2008十年间碳排放量、GDP、能源消费量和工业增加值的平均变化率,我们得到了表2。为了方便分析,我们对表格以碳排放年均变化率为标准进行了降序排列。

从表2可以看出,近十年来我国各省区碳排放量均呈现出增长的态势,但增长率不尽相同,其中海南、内蒙古和宁夏三省区增长最快,反映了其经济增长方式的粗放和不可持续,而作为重工业基地的吉林、辽宁和黑龙江三省碳排放量增长率位于各省的后列,反映了实施振兴东北老工业基地战略以来其经济增长方式的明显好转。为了判断各省区经济发展和碳排放之间的脱钩关系,用各省区碳排放量平均变化率除以GDP的平均变化率,我们得到了各省区1999-2008年的碳排放与经济发展之间的脱钩指标,并对脱钩指标进行了因果链分解,见表3。同样为了便于分析,我们对表格以脱钩弹性指标为标准进行了降序排列。

从表3可以看出,除海南外的大部分省区碳排放与经济发展之间的脱钩关系处于弱脱钩状态,说明其经济增长速度快于其碳排放增长的速度,减排工作初见成效;绝大部分省区的工业节能弹性小于0.8,处于弱脱钩状态,说明工业总产值的增长速度快于能源消费量的增长速度,近十年来工业领域能源利用效率有了显著提高,这一点在作为能源基地的山西和作为重工业基地的东北三省表现特别明显,工业能源利用效率的提高为近十年来全国总体能源和碳排放增长速度的减缓起到了主要作用。但超过一半省区的工业发展弹性和减排弹性都大于1,处于扩张负脱钩或增长连结状态,说明经济规模的扩大和经济结构呈现“重型化”倾向以及在新能源开发领域的不足,导致煤炭等高排放能源品种在能源结构中的主体地位进一步加强,能源消费结构呈现恶化的趋势,所有这些会导致对以后减排工作形成不小的挑战。

4 结论与建议

通过以上分析,我们得到以下几点结论与建议:

(1)开展节能减排工作与发展低碳经济应因地制宜。不同省区各驱动因素对碳排放变化的贡献率差别很大,说明各省区经济社会发展水平及条件存在巨大差异,因此在制定各省区碳减排和发展低碳经济政策时应因地制宜:东部发达省区经济技术条件较成熟但资源匮乏,应着力发展技术和资金密集型产业,为我国温室气体减排做出主要贡献;中西部省区经济技术条件落后但资源丰富,减排的重点和目标应以提高能源利用效率,降低碳排放强度为主。

(2)利用科技提高能源效率和优化能源结构,发展可再生、清洁能源是现阶段减排的重点和有效途径。根据Kaya恒等式[9],碳排放的变化主要取决于四方面的因素即人口、人均GDP、能源强度和能源结构。由于人口增长具有很强的惯性,短时期内不可能出现大的改变,而人均GDP是一国或地区政府努力追求的发展目标。因此,我国要想在短时期内减缓碳排放,只有充分利用技术上的节能减排空间。首先,加大在提高能源利用效率和传统能源清洁化利用技术方面的投资与研发力度;其次,实施能源结构多元化战略,加大对可再生能源的投资,重点发展如生物质能、太阳能、水能、风能等低碳或无碳能源。此外,对能源结构以煤为主的我国而言,碳捕获和封存技术(CCS)也是值得关注的领域。

(3)积极开展制度创新,发挥市场机制的作用,实现减排与发展经济的双赢。适宜的气候作为一种宝贵的资源,其最大属性就是公共物品属性,如果缺乏有效的制度安排,必然会出现“搭便车”的现象,最终导致“公地悲剧”的发生。《京都议定书》所倡导的清洁发展机制(CDM)、联合履行(JI)和国际碳排放交易机制(IET)对近年来减缓全球碳排放增长发挥了重要作用。在国内我们也可以设计类似的市场减排机制,不同发展水平的地区、省份或区域之间可以开展类似清洁发展机制、联合履行的合作项目,而企业则可以作为主体加入到碳排放交易的行业中来。只有将减缓碳排放的要求与发展地方经济、提高人民生活水平和企业竞争力结合起来,才能最终实现经济社会的可持续发展。

(4)加大对节能减排的宣传力度,使每一个公民都能行动起来,为节能减排作出应有的贡献。人是经济社会发展的最基本元素,节能减排离不开全体国民的参与。建议:第一,政府加大电视、广播等媒体在温室气体减排方面的宣传力度。第二,将温室气体减排的理念、方法和技术纳入到中、小学课程中,使公民从小就树立起节能减排的良好道德风尚。第三,定期组织开展节能减排的社会公益活动,使群众感受到温室气体减排的重要意义和必要性。

References)

[1]赵一平,孙启宏,段宁.中国经济发展与能源消费响应关系研究——基于相对“脱钩”与“复钩”理论的实证研究[J].科研管理,2006,27(3):128 -134.[Zhao Yiping,Sun Qihong,Duan Ning.Responsive Relationship Between Economic Development and Energy Consumption in China-A Practical Research Based on Comparative De-link and Re-link Theory[J].Science Research Management,2006,27(3):128 -134.]

[2]王虹,王建强,赵涛.我国经济发展与能源、环境的“脱钩”“复钩”轨迹研究[J].统计与决策,2009,(17):113 -115.[Wang Hong,Wang Jianqiang,Zhao Tao.Decoupling and Recoupling Analysis of China's Economic Development and Environments& Energy Consumption[J].Statistics and Decision,2009,(17):113 -115.][3]邓华,段宁.“脱钩”评价模式及其对循环经济的影响[J].中国人口·资源与环境,2004,14(6):44 -47.[Deng H,Duan N.Evaluation Mode of Decoupling and Its Impact on Circular Economy[J].China Population,Resources and Environment,2004,(6):44 -47.]

[4]诸大建,朱远.生态效率与循环经济[J].复旦学报(社会科学版),2005,(2):60 - 66.[Zhu D J,Zhu Y.Eco-efficiency and Circular Economy.Fudan Journal(Social Sciences),2005,(2):60 -66.]

[5]李效顺,曲福田.城乡建设用地变化的脱钩研究[J].中国人口·资源与环境,2008,18(5):179 -184.[Li Xiaoshun,Qu Futian.Decoupling Between Urban and Rural Construction Land[J].China Population,Resources and Environment,2008,18(5):179 -184.]

[6]李忠民,庆东瑞.经济增长与二氧化碳排放脱钩实证研究:以山西省为例[J].福建论坛(人文社会科学版),2010,(2):67 -72.[Li Zhongmin ,Qing Dongrui.A Study on the Decoupling Between Economic Growth and Carbon Dioxide:A Case on the Shanxi Province[J].Fujian Tribune(the Humanities & Social Sciences monthly),2010,(2):67 -72.]

[7]庄贵阳.低碳经济——气候变化背景下中国的发展之路[M].北京:气象出版社,2007.[Zhuang Guiyang.Low-Carbon Economy:An Essential Path for China's development under the Background of Climate Change[M].Beijing:China Meteorological Press,2007.]

[8]Tapio P.Towards A Theory of Decoupling:Degrees of Decoupling in the EU and the Case of Road Traffic in Finland between 1970 and 2001[J].Journal of Transport Policy,2005,(12).

[9]Kaya Yoichi.Impact of Carbon Dioxide Emission on GNP Growth:Interpretation of Proposed Scenarios[R].Presentation to the Energy and Industry Subgroup,Response Strategies Working Group,IPCC.1989.

Analysing on the Decoupling Relationship Between Carbon Dioxide Emissions and Economic Growth of Each Province in China

SUN Yao-hua LI Zhong-min
(International Business School,Shaanxi Normal University,Xi’an Shaanxi 710062,China)

Pollutants reduction becomes the focus of international community after the Copenhagen Conference:therefore,analysis of decoupling relationship between carbon emissions and economic growth of each province in China is of great value.Tapio Decoupling Index is used in this paper to analyse the relationship between carbon emissions and economic growth of each provinces from 1999 to 2008.The conclusion is that,in the last decade,the decoupling relationship between carbon emissions and economic growth of most provinces is in the state of weak decoupling,reflecting that the much work on energy saving and pollunants reduction had been paid off.After decomposing the decoupling index with the causal chain,the results show that the improvement of industrial energy efficiency plays an important role in the decrease of the acceleration for carbon emissions's speed .Though many much achievements have been made,we still have a long way to go on the road of pollutants reduction.Firstly,in recent years,the proportion of the industrial output in national economy has increased,the“heavy industry trend”of economic structure leads to an increased demand for energy.Secondly,due to the insufficient development of new energy in China,the main position of coal in energy consumption structure has been strengthened,resulting in the increasing carbon emissions caused by each unit of energy consumption.The“high carbon”characteristics of energy consumption becomes a big challenge to future emission reduction.Finally,we put forward some advices on pollutants reduction.

carbon emissions;economic growth;different provinces;decoupling;causal chain

F062.2

A

1002-2104(2011)05-0087-06

10.3969/j.issn.1002-2104.2011.05.015

2010-12-04

孙耀华,硕士生,主要研究方向为低碳经济与可持续发展。

李忠民,博士,教授,博导,主要研究方向为中国发展经济学。

*国家社科基金项目“2020年前我国经济发展与实现减排目标的关系研究”(编号:10BJY012);陕西师范大学“211工程”三期重点学科建设项目。

(编辑:刘文政)

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