中国全过程减排效应实证研究——以省域二氧化硫减排为例
2012-07-16雷怀英
孙 欣,雷怀英
(1.安徽财经大学 统计与应用数学学院,安徽 蚌埠 233010;2.天津工业大学 工商学院,天津 300384)
一、引 言
改革开放30年来,中国经济持续高速发展,取得了令世界瞩目的成就。与此同时,所产生的环境污染问题也日渐突出,已经严重制约中国经济社会的可持续发展,影响到国民健康和生活水平提升,因此污染减排势在必行。综合世界各国发展的经验,实现污染减排可分两种方式:
第一种方式是末端治理(end-of-pipe treatment)。它是指在生产过程的末端,实施有效的技术、采用治理工程设施,治理产生的污染物,削减污染物排放量。一直以来,中国污染减排以末端治理(污染控制)为主要办法,对环境保护起到了非常重要的作用。但随着中国工业化发展速度加快,其局限性日益显露,已有的污染问题没有解决好,又添新的污染,中国环境问题并没有得到根本的改善。
“末端治理”弊端体现在以下三方面:一是基础设施投资大,运行的费用也高,致使企业生产成本上升,经济收益下降,导致大多数治理设备不能长期正常运转。二是目前污染治理技术有限,很难彻底消除环境污染。有些污染物不能生物降解,只能稀释排放,造成污染环境,甚至有可能导致二次污染。有时“末端治理”只是将污染物转移,在烟气脱硫、除尘形成大量废渣,废水集中处理产生大量污染泥等,这样废气变废水,废水变废渣,废渣堆放填埋,污染土壤和地下水,易于形成恶性循环,破坏生态环境。三是未涉及资源的循环有效利用,不能制止或减少自然资源的浪费。
第二种方式是全过程污染减排。全过程污染减排,是以经济发展模式转变为前提,构建从资源能源消费,污染物产生以及到污染排放的全过程减排机制,节能降耗、技术进步、治污、监管激励、增效等环节系统推进。尤其是强化节能降耗为主的前端减排,产业结构调整与技术进步为主的中端减排。这种减排思想的优先顺序是先控制新增量后削减存量。在源头污染物产生的环节多做“减法”,比在末端控制污染排放环节做污染削减量的“加法”要有效率。在战略实施中,从末端到中端,再到前端,环保部门的责任和调控能力越来越小,但减排效率和收益却越来越大[1]。
发达国家曾处于类似中国现在经济发展阶段,同样遭遇过严重的环境污染问题,通过一系列措施(全过程减排措施),如优化能源结构、提升能源效率、促进产业结构优化、强化污染治理等,减排取得了良好的成绩。近年来,发达国家的社会经济发展模式稳定成熟,单位产值的能源消耗量变动不大,这是其能持续稳定发展而污染排放不增加甚至下降的根本原因。这个经验值得中国借鉴。近年来,中国也采用类似的减排措施,如提高能源效率、优化产业结构以及加快技术进步等措施。中国目前是否存在全过程减排效应?各环节的减排效应究竟如何?这将对推进中国减排工作有着重要指导意义。
目前只有少量的文献对中国全过程减排效应进行研究。《实现“十一五”环境目标政策机制》课题组(2008)对全过程减排战略及实施措施进行系统地阐释,但没有进行定量研究。但智钢等(2010)通过全分解模型对二氧化硫全过程减排定量评价,建立了全过程节能减排控制节能指数和减排指数定量化计算方法,得到我国技术进步和末端治理的节能减排指数偏低的结论[2]。在分析过程,并没有将“节能降耗”前端减排因素纳入研究,而这是全过程减排的一种重要环节。实际上,目前我国污染治理还是以末端治理为主,所以其得出末端治理的节能减排指数偏低结论,值得怀疑。由于指数分解法的基期选择并没有统一标准,因而得出的结论也往往不一致。因此,本文将探索性地选取全过程的相应变量及减排效果变量,来定量研究我国全过程减排效应。
本文结构安排如下:第一部分是引言,并说明本文贡献之处;第二部分给出分析方法及数据来源;第三部分以二氧化硫为对象进行经验研究;第四部分得出本文结论。
二、指标的选取及数据来源
(一)指标的选择及依据
要研究中国全过程减排效应,就需要判断减排的效果,这需要一个指标——减排率来反映;还要找出全过程各环节的相关指标,再分析相关环节指标对减排效果的影响。根据“十一五”规划,确定主要污染排放物为二氧化硫与化学需氧量,而且这两种污染物是对中国危害最严重的。本文将以二氧化硫为例进行研究。
1.减排效果指标——减排率
尽管我国“十一五”规划要求控制污染排放总量,但就具体经济单位或一个地区来说,不考虑经济增长来控制污染排放,往往是不现实的。况且我国是发展中国家,可持续经济增长是很有必要①。在研究减排效果时候,有必要考虑到经济产出。目前生态效率的定义,考虑到经济产出,计算出的是污染排放强度指标,强度越大,反应出污染排放效率越低,反之则越高。
其中,ω代表污染排放强度,其单位一般是kg/万元。W是污染物排放总量(kg)。这样,在生态效率的基础上,可以构造减排率指标来反映减排效果。具体指标计算如下:
(1)报告期减排率。公式如下:
其中,θ是减排相对效率,简称减排率;ω0为基期污染排放强度;ω1为报告期污染排放强度。θ值越大,反映减排效果越好。
(2)累计减排率。累计减排率是以某个年份为基数1,减去逐年的污染排放效率比值之积,其计算公式为:
式中,ω0,ω1,…,ωn为累计期内逐年的污染排放强度。∑θ值越大,反映减排效果越好。
这里将二氧化硫减排率(sojplit)作为减排效果变量,也就是实证分析中的因变量。
2.减排效应影响变量的选取
全过程减排效应的影响因素贯穿整个减排过程。具体而言,全过程污染减排应包括以下环节:
(1)“前端”减排。其核心是节能降耗。主要是通过强化能源(资源)需求侧的管理,优化能源消费结构与提高能源利用效率,促进社会经济活动中能源(资源)使用量全面下降。“前端”减排是费效比最高的减排路径,不仅能减排,而且带来节约能源(资源)、成本以及减少开采资源引发的生态环境破坏等等诸多益处。
(2)“中端”减排。主要是优化调整产业结构,采用发展循环经济、清洁生产等技术进步手段,促进经济发展质量的提升,减少污染物产生量。因此,在宏观方面,积极发展第三产业,控制高污染排放的第二产业,优化产业结构,是促进减排的必要手段。微观方面,实行企业清洁生产,大力发展循环经济,被认为是污染防治的最佳节能减排手段。企业利用先进技术是减排的有效举措,非常关键。
(3)“末端”减排。又称为治污工程减排,其概念已在上面介绍。全过程污染减排战略强调源头控制、生产过程管理和“末端”治理齐头并进,统筹规划,而不是传统的出现了污染再抓“末端”治理,但不排斥“末端”治理。
(4)监督管理减排。上面提到的“前端”减排、“中端”减排与“末端”减排,都需要监管予以落实。目前,中国已形成国家、省、地(市)、县(区)四级环境监察网络,环境监察机构标准化初见成效。
根据上述全过程减排的各环节,可以选取如下变量:
(1)节能率(jnlit)。用第i省的节能率(具体算法见附录)来表示。这属于“前端”减排变量指标,反应出节能降耗水平。据统计,中国的二氧化硫排放90%是由燃煤排放的,节能必然减少燃煤使用,减少二氧化硫排放。预期节能率给减排率带来正影响。
(2)技术进步率(jsjbit)。这属于“中端”减排变量指标,通过发展循环经济、清洁生产等技术进步手段来提高减排率。诸多研究认为,研究与发展经费(R&D)投入被认为是技术进步的内在关键性因素。技术进步率反映技术进步速度,这里用中国i省市年R&D投入环比发展速度指标。近年来,中国各省市的R&D投入逐年增加,速度较快。预计对减排效率有正的影响。
(3)三产比重(scbzit)。用第i省的第三产业增加值占当年GDP比重表示。这也属于“中端”减排变量,三产比重能说明产业结构的调整优化程度。预期三产比重给减排率带来正影响。
(4)末端治理指数(hjzlzsit)。反映的是二氧化硫末端治理的变化状况,指数数值大说明治理能力在提高;用第i省的环境治理指数表示。这属于“末端”减排变量。预期环境指数给减排率带来正影响。
(5)监督管理指数(hjglzsit)。反映的是环境监督管理指数的变化状况,指数数值大说明环境监督管理能力在提高;用第i省的环境管理指数表示。监督管理是全过程战略不可缺少的部分。预期环境管理给减排率带来正影响。
3.模型构建
根据所选取的变量可以构造面板模型如下:
其中,c是常数项,αi为回归系数,i=0,1,2,3,4;εit为随机误差项。
(二)数据来源
样本数据是时期为2000—2008年,30个省市形成的面板数据(香港、澳门、台湾除外,另由于西藏数据缺失,也没有包括在内)。来源于2000—2008年《中国统计年鉴》、2000—2008年《中国能源年鉴》、2000—2008年《中国环境统计年鉴》、《2009中国可持续发展战略报告》以及中经网数据库,并经整理计算而得到。
目前根据公布的数据,不能得到二氧化硫的末端治理状况的准确指标数据,因此选择相关数据替代。上述末端治理指数与环境管理指数两个指标,数据可取自中国科学院的《中国可持续发展战略报告》[3]。中国科学院自1999年起每年均发布《中国可持续发展战略报告》,由知名专家组成的研究组负责研究撰写,数据翔实,可靠性强。
三、二氧化硫减排率全过程影响效应实证分析
(一)中国省域二氧化硫减排率变动分析
根据公式(1)至(2),对中国省域的二氧化硫排放率进行测度。所得结果见表1。表1表现出2000—2008年中国各省市减排率变化状况。虽然不少省市经历正负值波动,但2000—2008年总减排率是正值(青海、福建除外),反应这些省市的二氧化硫排放率正处于提升。其中,2006年以后中国各省市的减排率均表现为正值,这表明中国政府狠抓减排工作富有成效。通过相关计算结果对比发现,减排率变动与节能率变动大体上一致。说明节能率对减排率存在正相关,对其产生影响。
表1 2000—2008年中国省域二氧化硫减排率(%)
(二)二氧化硫减排率全过程影响效应模型分析
本文将采用全国30个省市的面板数据,利用面板数据(Panel data)模型方法,分析二氧化硫减排率全过程影响因素。先对自变量间相关性进行检验,看是否存在多重共线性。
通过Stata11软件,利用面板回归的方法,算出自变量间的相关系数平方值(R平方值),见表2。可以看出个变量之间相关性极其微弱,因此不存在共线性问题。
表2 自变量间相关系数平方值表
再对模型(3)进行面板回归。经Hausman检验,得Wald统计量值为-8.51,拒绝随机效应模型,因此选择固定效应模型,并得到回归结果如表3。
表3 二氧化硫减排率因素回归系数估计
由回归分析表结果,可以发现:
全过程各环节的变量对二氧化硫减排率均有不同程度的影响。
节能率的系数均为正值。这反应出节能率对二氧化硫减排率有正影响,但随着其它变量的加入,影响系数有所下降。这说明作为节能降耗为核心的“前端”减排,在中国存在效应。
技术进步率的系数均为正值。这反应出技术进步率对二氧化硫减排率有正影响,但是系数值小,而且在模型4中,系数不显著。说明技术进步作为“中端”减排因素,能提升中国二氧化硫减排率,但需要加快步伐。
三产比重的系数均为正值。这说明三产比重的加大将提升二氧化硫减排率。三产比重的加大,将优化产业结构,作为“中端”减排,将有效地提高减排效率。“中端”减排效应,在中国也已经存在。
环境治理指数在模型中影响系数最大,反应出“末端”减排在中国现阶段还是主要的手段,所以影响最大。应该还继续加强治理,不能松懈。
环境管理指数对减排率影响系数仅次于环境治理指数,表现出监督管理减排在中国作用较大,应继续加强减排监督管理。
但智钢等(2010)分析认为,我国技术进步和末端治理的节能减排指数偏低,结构减排指数为零。但本文分析结果表明,产业结构调整(三产比重)、技术进步对减排效应较低,与其一致,但末端治理效应较大,由于我国目前污染治理还是以末端治理为主,因此本文结论应更为合理。
总的来看,目前中国的二氧化硫减排还是以末端减排为主,前端也起一定的作用,而中端减排亟需加强。今后在狠抓末端减排、加强监督管理的同时,更应积极发挥中端减排的作用,会取得更大的成效。
四、结论及政策建议
本文以二氧化硫减排为例,对中国全过程减排效应进行实证分析,结果表明全过程污染减排在中国已经存在一定程度效应。其中,“末端”治理污染作用最大,反映出环境治理的“末端”减排是中国减排主要手段,作用最大;监督管理减排在中国作用其次,应继续加强减排监督管理;节能降耗为核心的“前端”减排效应较大,应该继续推进;三产比重效应较小,技术进步的效应更较小,所以应积极优化产业结构,但目前我国经济重工化结构短期内是无法改变,因此尤其要加大减排技术研发及改造等投入力度,加快减排技术进步,将会有效地提高减排率。
根据上述结论,本文建议:
(1)积极实施强化中端和前端的全过程减排战略。今后,继续加强末端治理的基础上,中国应实施强化前端和中端减排的全过程污染减排战略。应构建从资源能源消费、污染物产生到污染物排放的全过程减排机制,系统推进节能降耗、优化产业结构、促进技术进步、末端治污及监督管理等环节,强调政府的引导作用。特别是加强技术进步,以技术进步推进污染减排。同时,加强资源能源需求侧管理,控制资源能源消耗不受约束增长,实施“前端”减排。控制高能耗、高污染产业的发展,提高发展质量,实施“中端”减排,控制污染物新增量。
(2)强化监管和综合能力,确保设施发挥减排效率。加强污染减排的法规建设和协调机制。严格在线监测设备运行监管,确保治理设施稳定运行。推进污染信息公开化,强化公众参与。
[注 释]
①我国政府明确宣布,到2020年单位GDP碳排放(碳强度)要在2005年的基础上下降40%~50%。这说明我国的碳减排目标与其他国家不同,是与GDP相联系,是以保证经济增长为前提,可见政府高度重视可持续的经济增长。
[1]《实现“十一五”环境目标政策机制》课题组.中国污染减排战略与政策[M].北京:中国环境科学出版社,2008.
[2]但智钢,段宁,郭玉文,等.基于分解模型的全过程节能减排定量评价方法及应用[J].中国环境科学,2010,30(6):852—857.
[3]中国科学院可持续发展战略研究组.2009中国可持续发展战略报告[R].北京:科学出版社,2009.