中国钢铁贸易隐含的温室气体排放量估算

姜 鸿，张艺影，殷 磊

（常州大学经济管理学院，江苏常州213164）

钢铁工业是国民经济的基础产业，但也是中国温室气体排放的重点行业。中国在出口价廉物美的钢铁的同时，也把大量的因能源消耗而排放的二氧化碳和二氧化硫等温室气体留在了国内。因此，正确估算中国钢铁贸易隐含的温室气体排放量，对于制定中国的钢铁产业与贸易政策具有重要意义。

一、贸易隐含碳排放研究的文献综述

国内外学者把商品生产中整个生产链因消耗能源而排放的二氧化碳称为隐含碳（Embodied Carbon），对隐含碳的测算方法一般采用投入产出分析方法。Wyckoff and Roop（1994）采用6个OECD国家 （加拿大、法国、德国、日本、英国和美国）的投入产出表，测算了制成品中隐含的碳排放，结果显示，20世纪80年代中期13%的碳排放隐含在进口商品中［1］。Ahmad and Wyckoff（2003）进一步扩大到24国的投入产出表，结果表明，OECD成员国内消费引起的碳排放高于国内生产导致的碳排放，在较大的OECD国家国内消费产生的碳排放显著高于国内生产相关的碳排放，因为电力生产部门采用了大量的低碳密集型设施［2］。Tolmasquim and Machado（2003）证实了20世纪90年代巴西主要出口能源密集型产品，是隐含能源和隐含碳的净出口国［3］。Mukhopadhyay（2004）的实证研究结果表明，印度在1993—1994年间出口商品的碳含量小于进口商品的碳含量，属于能源和碳净进口国。

近年来，国内学者围绕贸易中的内涵能源做了较多的研究。沈利生 （2007）的投入产出分析结果表明，中国对外贸易对环境具有积极影响，中国出口产品消耗的能源小于进口产品节约的能源，但这种有利影响正在逐渐减小［4］。但是，陈迎等（2008）得出的结果相反，认为中国进出口背后的内涵能源消耗巨大，证明了外贸出口是拉动中国能源和排放快速增长不容忽视的重要因素［5］。兰宜生、宁学敏 （2010）的结论也支持了陈迎的观点，其结果表明2005年中国内涵能源净出口量为5.79亿吨标准煤，是内涵能源净出口大国［6］。也有学者提出了与内涵能源类似的概念，例如，周志田、杨多贵（2006）根据20世纪90年代Tony Ally提出的 “虚拟水”概念，提出了 “虚拟能”的概念，其基本含义是商品或服务生产过程中直接和间接的一次能源消费总量，并估算了2002—2003年中国虚拟能出口量和进口量［7］。

总体来看，国外对隐含碳的问题研究较早，国内起步相对较晚。国内对中国外贸中的隐含碳问题主要集中在总体研究，较少分年份分国别具体探讨某一类贸易产品的隐含碳排放，对隐含二氧化硫排放的研究就更少。本文采用投入产出分析方法，利用中国2007年投入产出表，测算2006—2008年中国与25个国家钢铁贸易隐含的二氧化碳和二氧化硫等温室气体排放量。

二、贸易隐含温室气体排放量测算模型与方法

商品中隐含二氧化碳或二氧化硫排放量的测算方法主要是投入产出分析法，其变量间关系是：

式 （1）中各变量的含义如下：

A＝（xij／Xj）（i＝1，2，...，n；j＝1，2，...，n），为直接消耗系数矩阵，由于生产技术短期内不会发生较大变化，一般假定该矩阵短期内不变。

X：国内总产出矩阵，其元素为国内分行业总产值。

Y：国内最终使用矩阵，它分为国内资本形成和国内最终消费两部分。

EX：出口矩阵，其元素为国内分行业出口额。

IM：进口矩阵，其元素为国内分行业进口额。

投入产出表在考虑进口时，一般有两种方法，一种是竞争进口方式，另一种是非竞争进口方式，实际中一般采用前者，因为这种方式的直接消耗系数稳定。在竞争进口方式下，进口产品与国内产品之间是完全替代而非互补关系。为了解决进口产品对国内碳排放量夸大的问题，克服数据获取方面的难题，通常假设每个产业的国内产品等比例使用进口产品。据此可得部门i的进口系数为：

式 （2）的矩阵形式是：

把式 （3）代入式 （1）中，并整理后可得：

式（4）中，［I－ （I－M）A］－1为竞争进口方式中的里昂惕夫逆矩阵，（I－M）A为国内产品直接消耗系数矩阵，（I－M）Y表示对本国产品的国内最终使用矩阵。

设R为产业二氧化碳或二氧化硫直接排放强度矩阵，其元素ri＝Pi／Xi表示i产业单位总产出的直接排放强度，Pi表示i产业总排放量。总排放矩阵C为：

式（5）中T＝R［I－（I－M）A］－1，表示单位最终使用的国内完全排放强度矩阵。根据式（5），出口商品隐含的二氧化碳或二氧化硫排放量EC为：

相似地，进口商品隐含的二氧化碳或二氧化硫排放量MC为：

三、中国钢铁贸易、能源消费量数据来源和温室气体排放量估算结果

中国与贸易伙伴的钢铁进出口数据来源于联合国全球贸易数据统计库（COMTRADE）。分行业能源消费总量来源于《中国统计年鉴》（2008、2009年），工业二氧化硫排放量来源于《中国统计年鉴》（2007—2009年）。

标准煤的二氧化碳直接排放强度取2.46，因为根据国家发改委的建议，中国标准煤的含碳量为67%［8］，统计年鉴中给出了工业二氧化硫排放量、工业能源总消费量，二者相除即可得出每年单位标准煤二氧化硫排放量。

表1 二氧化碳净出口排放量 单位：吨

表1是2006－2008年钢铁贸易隐含的二氧化碳净出口排放量。数据显示，2006—2008年中国钢铁贸易的二氧化碳净出口排放量呈递增趋势，分别为0.23、0.64、0.93亿吨。从出口排放来看，向韩国出口钢铁隐含的二氧化碳排放量最大，由2006年的0.22亿吨上升为2008年的0.44亿吨。比较大的国家还有意大利、美国、泰国、印度、西班牙、日本等；从进口排放来看，自日本进口钢铁减少的二氧化碳排放量最大，3年均为0.27亿吨左右，韩国则退居第2位。从3年总净出口排放量占比来看，韩国高达29.19%，居第1位，意大利、美国、泰国、印度分列第2—5位。委内瑞拉、巴西、日本等8国总净出口排放占比为负，表明中国与该8国的钢铁贸易使中国国内减少了二氧化碳排放。日本总净出口排放占比的绝对值最大，高达33.39%，第2位的南非仅为3.32%。

表2 二氧化硫净出口排放量 单位：吨

表2是2006—2008年钢铁贸易隐含的二氧化硫净出口排放量。数据显示，2006—2008年中国钢铁贸易的二氧化硫净出口排放量呈递增趋势，分别为9.6、24.6、30.3万吨。从出口排放来看，向韩国出口钢铁隐含的二氧化硫排放量最大，由2006年的9.3万吨上升为2008年的14.5万吨。比较大的国家还有意大利、美国、泰国、印度、西班牙、日本等；从进口排放来看，自日本进口钢铁减少的二氧化硫排放量最大，分别为11.7、10.2、8.9万吨，韩国则退居第2位。从3年总净出口排放量占比来看，韩国高达28.72%，居第1位，意大利、美国、泰国、伊朗分列第2—5位。委内瑞拉、巴西、日本等8国总净出口排放占比为负，表明中国与该8国的钢铁贸易使中国国内减少了二氧化硫排放。日本总净出口排放占比的绝对值最大，高达35.52%，第2位的南非仅为3.41%。

对表1和表2结果的基本解释是中国钢铁贸易顺差呈递增趋势，由2006年的51亿美元增加到2008年289亿美元，为了满足出口的需要，国内大量生产钢铁，因而国内二氧化碳、二氧化硫净出口排放递增。总净出口排放量占比为正意味着中国与这些国家的钢铁贸易使中国处于环境逆差地位，总净出口排放量占比为负意味着中国与这些国家的钢铁贸易使中国处于环境顺差地位。中国对韩国的钢铁贸易顺差最大，2008年为97亿美元，中国为韩国排放了最多的温室气体，中韩钢铁贸易使中国环境受损。中国对日本的钢铁贸易逆差最大，2008年为57亿美元，中日钢铁贸易使中国环境受益。

四、中国钢铁产业发展的对策建议

（一）依靠技术进步降低其排放强度

技术进步能够提高包括能源、铁矿石、设备、劳动力等生产资源与要素的使用效率，降低钢铁产业的温室气体排放强度，促进钢铁产业的可持续发展，降低钢铁贸易对中国环境的不利影响。目前，中国钢铁业能源利用效率与国际先进水平相比差距较大，同口径相比，吨钢综合能耗高于国际先进水平约15%。其根本原因是钢铁企业在技术创新方面的投入不足。据统计，中国重点钢铁企业研发投入占主营业务收入的比重仅为1.1%，而发达国家钢铁企业的该比重达到3%。中国还有相当多的钢铁企业未建立起健全的技术创新体系，缺乏高水平的技术研发人才，自主创新基础薄弱。因此，中国政府应鼓励钢铁企业加大对节能减排技术的研发投入，促进企业建立良性的技术创新机制，同时要提供必要的财政贴息贷款，乃至无息贷款，加大科技创新基金的支持力度，对节能减排技术的研发投入提供更多的税收优惠。钢铁企业要积极引进高水平的技术研发人才，大力开发和广泛应用二次能源的回收利用技术，普及推广已成熟的节能减排技术［9］，在“十二五”期间大幅度降低钢铁企业能源、资源的消耗强度和二氧化碳、二氧化硫的排放强度，达到提高全行业能源有效利用率、控制全行业能源消耗总量和污染物排放总量的目的。

（二）优化钢铁业布局，推进钢铁业的兼并重组

产业布局是否合理直接影响企业的运输成本，进而影响企业的运输能耗和温室气体的排放量。产业集中度的大小决定了产业龙头企业的规模，在具有规模经济的产业，企业规模越大，资源利用效率就越高，温室气体排放越少。目前，中国许多钢铁企业分布在内陆地区，铁矿石、煤炭、钢材的运输能耗很大。以武汉钢铁公司为例，武钢比沿海钢铁企业铁矿石运输成本每年高40亿元，仅此一项就增加不少的温室气体排放。另外，中国的钢铁产业集中度低、企业平均产量小。据工业和信息化部公布的数据，目前中国粗钢生产企业有500多家，每家企业平均产量仅100多万吨，产量前10位的企业产业集中度仅为48%。而形成鲜明对比的是，韩国浦项制铁一家企业的产量就占韩国粗钢总量的60%左右。由于钢铁产业是资本密集型产业，具有典型的规模经济特征，所以大型钢铁联合企业吨钢综合能耗比小型企业一般至少要低300千克标煤。因此，政府应统筹规划，推进钢铁企业向沿海沿江转移。政府和行业协会要积极推进钢铁企业的兼并重组，以大型钢铁优势企业为核心，组建特大型钢铁企业集团，提高钢铁产业的集中度，发挥规模优势，提高集团内部能源的利用效率和污染物的处置比例。

（三）控制钢铁行业产能

对于产品供不应求的产业，扩大产能可以满足市场需求。如果单个企业产能扩大，还能提高资源的使用效率。而对于产品供过于求的产业，扩大产能既造成资源浪费严重，企业经济效益下降，也造成能源消耗量和污染物排放量居高不下。目前，中国钢铁业就属于产品供过于求的产业。截止2010年初，中国钢铁产能达7.3亿吨，而需求只有4.7亿吨，过剩2.6亿吨，同时还有许多在建的钢铁项目。中国政府应尽快制定钢铁业的节能环保强制性标准，尽快淘汰400立方米及以下高炉、30吨及以下转炉电炉等落后产能，从严审批新建的钢铁项目，严格控制产能和产量的过快增长，实现技术装备大型化、生产流程连续化、紧凑化、高效化，充分利用高炉煤气、焦炉煤气和转炉煤气等可燃气体和各类蒸汽，最大限度综合利用各种能源和资源。钢铁企业要坚持按照国内市场需求来组织生产，优化品种和提高质量，提高全行业的运行质量和效率。

（四）调控钢铁贸易规模和结构

出口的过快增长在一定程度上助长了国内钢铁产能的过剩，造成国内二氧化碳和二氧化硫排放的增加。中国应控制钢铁出口的过快增长，扩大钢铁的进口，以对国内钢铁企业构成强大的竞争压力，迫使企业控制产量，自动淘汰部分落后产能［10］。政府要引导、企业要主动调整钢铁进出口结构，扩大出口附加值高、耗能少、排放强度小的钢铁品种，增加进口耗能多、排放强度大的钢铁品种。以贸易结构调整促生产结构调整，减少中国钢铁出口带来的能源消耗量，增加中国钢铁进口带来的能源节约量，逐步扭转中国钢铁贸易中呈现的货物贸易顺差、温室气体排放逆差的不利局面。

［1］Wyckoff A，J M Roop.The Embodiment of Carbon in Imports of Manufactured Products：Implications for International Agreements on Greenhouse Gas Emissions［J］.Energy Policy，1994（3）：187－194.

［2］Ahmad N，A Wyckoff.Carbon Dioxide Emissions Embodied in International Trade of Goods［R］／／STI Working Pape.Paris：OECD，2003／15.

［3］Mauricio Tolmasquim，Giovani Machado.Energy and Carbon Embodied in the International Trade of Brazil［J］.Mitigation and Adaptation Strategies for Global Change，2003，8（2）：139－155.

［4］沈利生.我国对外贸易结构变化不利于节能降耗［J］.管理世界，2007（10）：43－50.

［5］陈迎，潘家华，谢来辉.中国外贸进出口商品中的内涵能源及其政策含义［J］.经济研究，2008（7）：11—25.

［6］兰宜生，宁学敏.我国出口扩大与能源消耗的一项实证研究［J］.财贸经济，2010（1）：83—89.

［7］周志田，杨多贵.虚拟能——解析中国能源消费超常规增长的新视角［J］.地球科学进展，2006（3）：320—323.

［8］陈飞，诸大建.低碳城市研究的理论方法与上海实证分析［J］.城市发展研究，2009（10）：71—79.

［9］姜鸿，张艺影.论地方中等城市建设低碳城市的路径——以江苏常州为例［J］.常州大学学报：社会科学版，2011（4）：42—47.

［10］姜鸿，梅雪松，张艺影.基于碳排放权价值的中美贸易利益评估［J］.财贸经济，2012（3）：87—93.