基于脱钩模型的山东省低碳经济发展研究

牛芳兵

(菏泽学院经济系，山东菏泽274015)

低碳经济概念是在全球气候日益变暖、气候变化日益无常的背景下由英国政府在其2003年能源白皮书《我们能源的未来：创建低碳经济》中率先提出的，它是指经济发展要着力提高能源使用效率，逐步提高清洁能源使用比例，以减少经济发展对环境造成的破坏，减少人类对化石能源的依赖[1]。发展低碳经济既顺乎世界潮流又合乎中国国情，是全面贯彻落实科学发展观、实现可持续发展的必由之路；发展低碳经济是调整产业结构、转变增长方式的重要抓手，是应对气候变化、开展国际合作的战略选择。山东省作为中国的经济强省，应顺应世界和国家节能减排的潮流，实现可持续发展。因此，研究山东省低碳经济发展很有必要。

一、脱钩理论文献综述

脱钩概念首先由经济合作与发展组织(OECD)提出，用来表示经济发展过程中用较少的物资消耗产生较多的社会财富，是传统经济增长模式对物资消耗高度依赖的敏感反应。该组织的初衷是破解经济发展与环境损害的难题。OECD脱钩概念的提出，促进了各类经济活动脱钩指标的建立[2]1。

纵观国内外的研究，国外学者更多注重节约能源和减少排量两方面研究，且将脱钩指标运用在二氧化碳温室气体减排和经济发展的领域。OECD以30个成员国为代表，运用39个指标分析其环境与经济脱钩状态，最后得出这30个国家总脱钩率约为52%[2]2；Juknys以立陶宛(Lithuania)为例，分析其脱钩情形[3]；Herry Consult GmbH等学者以奥地利为例，分析在经济增长过程中，运输业需求情况与其脱钩状态[4]；Tapio对欧洲的交通业经济增长与温室气体之间的脱钩情况进行了研究[5]；David Gray、Jillian Anable、Laura Illingworth 和 Wendy Graham 等分析了苏格兰地区经济增长与二氧化碳排放的脱钩情况[6]。

国内关于脱钩研究的文献大多集中在土地资源、循环经济、能源消耗的测度及农业等领域。邓华、段宁在其文章中介绍了西方“脱钩”理论的两种主流评价模式——IU曲线和总量研究，并提出物资消耗总量的研究应该成为经济增长与物质消耗关系研究的主流方向[7]。王崇梅、王荐其将脱钩理论应用到烟台开发区循环经济发展模式中，即“1.5-2倍数”发展战略，并指出这种发展模式和中国的国情非常吻合[8]。刘建兴、许肃分析了福建省19年的能源消耗和经济增长关系，得出福建省能源生态压力低于中国平均水平，所付出的自然生态成本高于中国平均水平，能源利用率有待改善提高[9]。冯艳芬、王芳采用总量比较法的脱钩评价模式，设计了耕地消耗与经济增长总量的脱钩指标及脱钩率，计算了1996—2002年广州市耕地消耗与经济增长总量的脱钩关系[10]。王远、陈洁等以江苏省为研究区域，运用“脱钩”和“复钩”理论、协整分析技术和Granger因果关系检验方法，辨识和分析了能源消费总量、电力消费和地区生产总值之间的耦合关系[11]。李忠民、庆东瑞运用OECD脱钩指标和Tapio脱钩指标对山西省工业部门工业增加值与其能耗投入及二氧化碳排放之间的关系进行了脱钩分析，得出作为山西省国民经济支柱产业之一的工业呈现GDP与能耗投入及二氧化碳排放之间的扩张连结状态[12]。王虹利用相对“脱钩”、“复钩”的理论与测度方法，分析了中国经济增长与能源消耗之间的关系[13]。徐卫涛、张俊飚等用脱钩理论，分析了化肥施用量与粮食生产之间的关系，得出二者之间的脱钩类型[14]。杨璐嘉、李建强等对四川省的建设占用耕地与经济发展分别进行了总量脱钩评价和消耗强度脱钩评价[15]。

从以上可以看出，脱钩理论应用到温室气体减排领域的研究并不多见，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。孙耀华、李忠民基于Tapio脱钩指标对中国各省区碳排放与经济增长之间的脱钩关系进行测度[16]，但上述研究均没有对山东省作出分析。山东省作为全国经济排名第三的省份，其经济增长发展的模式直接关系到中国经济发展质量。鉴于此，本文采用Tapio脱钩指标体系，研究山东省15年的经济增长与二氧化碳排量之间是否脱钩及其脱钩程度，不仅拓宽了脱钩理论在中国的研究范围，同时为山东省的低碳经济发展提供研究范式。

二、研究方法与数据选取

(一)Tapio模型介绍

Tapio从弹性概念出发，以1970—2001年欧洲30国交通业经济增长量与二氧化碳排量为数据基础，将脱钩定义为交通量与经济增长之间弹性值小于1的状态，即在特定时间内，当GDP变动一个百分点时，交通运输量的变化程度，并制作出Tapio脱钩指标体系[17]，见表1。

表1 Tapio脱钩指标体系

用公式表示为

其中，v表示交通运输量；r是弹性值，表示随着经济增长交通量的变化程度。交通运输量与交通业所产生的二氧化碳排量之间的脱钩弹性公式可以表示为

将以上两个公式相乘可以得到二氧化碳脱钩指标公式

其中，tCO2，GDP用来描述当经济发展到一定程度后，二氧化碳排量会随着经济增长而呈现不同的趋势，亦即描述二氧化碳是否脱钩及脱钩程度。Tapio二氧化碳脱钩指标分别以碳排放量与经济增长的正负状况，弹性值0、0.8和1.2为临界值，来说明二氧化碳与经济增长的脱钩状态。例如当弹性值小于0时，二氧化碳呈现强负脱钩或强脱钩，需根据实际情况来判定二氧化碳脱钩状况和程度。

(二)数据选取

由于在二氧化碳排放过程中消耗的能源有多种，不同部门对不同能源的碳排放系数的计算有所差别，本文参考美国能源部、日本能源经济研究所、国家科委气候项目对各能源的碳排放系数计算结果，通过求平均值来推算山东省国民经济增长和二氧化碳排量的脱钩状态。计算公式为

Et=f1Ec+f2Eo+f3Eg

其中，Et为碳排放量；Ec为煤炭消耗量；f1为煤炭消耗的碳排放转换系数；Eo为石油消耗量；f2为石油消耗的碳排放转换系数；Eg为天然气消耗量；f3为天然气的碳排放转换系数。各类能源的碳排放系数见表2。

表2 各类能源的碳排放系数

根据表2，可以计算出山东省的碳排放数据。

三、山东省经济增长与二氧化碳排量的Tapio脱钩模型分析

本文根据 Tapio脱钩模型，以山东省1996—2010年的经济发展与能源消耗为此次脱钩分析的研究对象，数据来源于1997—2011年《山东统计年鉴》，并以各类能源对碳排放的折算系数进行处理。

《山东统计年鉴》中的能源消费构成是由一次能源消费和终端消费构成的。两种类型的能源消费在计算的概念上具有差异：一次能源的消费量，其消费量是能源加工转换之前的总量，可看作基于能源生产的能源使用量；终端能源消费量，其消费量是能源加工转换之后的总量，可看作基于能源最终消费的能源使用量。由于本文是研究碳排放和经济增长之间的关系，所以，能源消费更倾向于终端消费，在此选择终端消费量构成数据来源。另外，由于脱钩状态的分析是用弹性概念来分析的，所以，绝对值不会影响到分析结果。

本研究以上一年为基准年，运用脱钩指标对山东省经济增长、能源消费情况和碳排放进行脱钩分析，测算出1996—2010年的碳排放量和GDP数量的增长率，再根据两者的增长率比测算出脱钩值，结果见表3。

表3 山东省CO2脱钩状态

为了能更直观地看出山东省的经济发展模式，本文把表3数据转换成折线图，如图1所示。

图1 山东省GDP、碳排放增加率及脱钩值

图1中的折线图清晰地反映了山东省1996—2010年经济增长与能源消耗的脱钩值，1996、1997、1999、2000和2002年的脱钩值t均实现了小于0，经济增长与碳排放实现了强脱钩。但同时，脱钩值折线图有3个清晰的高峰期，此时山东省经济增长与能源消耗是处于增长负脱钩状态。1998年出现了第一个高峰期，山东省经济增长与能源消耗处于扩张性连接，脱钩值达到了1.78，二氧化碳排放增长率为17.6%，超过了 GDP增长率(9.9%)，这是由于亚洲金融危机对山东省经济造成很大冲击，国内市场有效需求不足的问题进一步加剧，结构和机制性矛盾更加突出，山东省采取了一系列措施来扩大内需、刺激经济，一些高耗能的产业大量兴起，导致山东省1998年的二氧化碳排放增长率从1997年的-2.25%上升到17.6%，在如此艰难的背景下，GDP增长率达到了9.9%，和国家“保9%争11%”的奋斗目标基本吻合，由此导致了山东省经济增长与能源消耗的脱钩值达到了第一个高峰期。第二个高峰期发生在2001年，脱钩值持续上升，使得经济增长与能源消耗变成增长负脱钩状态，能源消耗增长率远远大于经济增长率，此阶段高新技术产业发展严重滞后，民营经济规模偏小，第三产业层次不高，经济的发展以高能耗作为代价，所以脱钩值达到了2.11。第三个高峰期出现在2005年，脱钩值为3.94，远高于2004年的0.87。其余年份均为弱脱钩，特别是2006—2010年，山东省在经济增长的同时，对于能源投入的依赖程度呈不稳定状态。2006—2008年，经济增长对能源消费依赖程度呈现下降趋势，表现为2006年脱钩值为0.55，2007年为0.40，2008年为0.27，而到了2009年，脱钩值又一下反弹到0.45，2010年又下降到0.41，这与山东省的“十一五规划”中的转变经济增长方式基本吻合。

四、结论与对策

从分析结果看，山东省二氧化碳脱钩状态近几年呈现的多是弱脱钩状态，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，但是远未达到理想的绝对脱钩状态，因此，GDP的增长与二氧化碳排放量之间存在强的压力关系，这与山东省的工业结构重型化特征以及传统高能耗产业在工业经济中的比重较大有很大关系，这严重制约了山东省经济社会可持续发展。因此，山东省降低碳排量、发展低碳经济已是刻不容缓。根据山东省的省情，笔者认为，应该从以下几方面采取措施：

(一)加快调整能源消耗构成，提高利用效率，实现循环经济

山东省是一个经济大省，也是一个能源大省，同时，又是沿海城市，具有先天的自然优势，因此可以大力开发利用水力资源。水能是清洁能源，不会产生大量的二氧化碳。山东省调整能源结构是一个长期的任务，但从短期来看，应该从技术层面上提高能源利用效率，利用先进的技术，如节能干燥技术、高效换热技术等等，减少耗能，提高效率，同时还可以开发一些新的能源，如太阳能、生物质能等等。值得一提的是在太阳能这个领域，山东省不仅培育了桑乐太阳能这样的知名品牌，同时也为山东省其他的许多太阳能企业提供了技术支持，带动了山东省整个太阳能产业的发展。在生物质能领域，如秸秆气化集中供气，可以实现村级和小城镇利用农村秸秆这种废弃物实现清洁燃料的供应。这种技术通过不断完善已经实现了无焦油气化，而且可以实现长时间连续运行，现在已经开始向工业化应用和分布式能源方向发展，同时实现冷然电器连供。山东省应实现一个小区域内总体能量的供给，同时，要提高高碳产业的市场准入条件。

(二)采取不同的措施，改进山东省交通状况，实现城市生活低碳化

山东是人口大省，人口主要包括3个大的群体：城市常住居民、农村居民、来自全国各地的大学生和短期外来务工群体。山东省应针对不同群体的特点采取不同的管理措施：加强城市常住居民的环境保护意识，引导常住居民树立正确的、健康的消费观念；针对农村居民，应该进行适当的培训，让他们从意识上知道环境的重要性，使他们在生产生活方式上有所改善；针对大学生上学的季节性特点，在非寒暑假期间加大公共交通的开放，在寒暑假期间可以适量减少公共交通以节省能耗，减少碳排放量；针对临时居住群体，合理规划临时外来务工人员的居住、交通和消费，为他们提供便利租房渠道和就业渠道，减少中间能耗。

在城市交通方面，应提倡采用公交一卡通、采取换乘减免等措施。同时，加强节能型汽车在公共交通中的应用来降低交通燃油消耗；不断开发新技术，加大资金投入以加快电动汽车的上市；城市生活低碳化方面，要提倡家庭生活交通低碳化，鼓励使用高效空调、照明及节能家电，增强个人的思想意识及节能观念，提倡自行车出行及步行。要在生活模式和消费观念上进行积极引导，倡导和实施低碳的消费模式、可持续的消费模式，在维持高标准生活的同时尽量减少使用消费能源多的产品。

(三)加强山东省绿化带的建设，增加碳汇

碳汇主要通过陆地植被来固碳，植被通过光合作用而吸收大气中的碳含量，并将其固定在植物体内和土壤中。据研究，平均每公顷绿地日平均吸收11767吨二氧化碳，释放1 123吨氧气[18]。山东昌乐县政协组织部分省市县政协委员对昌乐县造林绿化工作进行专题视察，视察组对点线面环相结合的综合土地绿化生态系统赞不绝口，也对昌乐县造林绿化工作给予了充分肯定：杨树搭桥成荫，鲜花娇艳开放，阵阵槐花香扑鼻而来；“点成景、线成荫、面成林、环成带，看后令人心情舒畅”。山东省应该把昌乐县的绿化经验推广到全省的街头、公园、沿江、道路等建设中，在沿城市周边设置防风林，要保护现有沼泽地，要从整个区域范围内做到生态平衡。

总之，山东省作为能源大省，高能源消耗、产出低的现状决定了山东省短期内对能源投入的依赖不会很快消失。本文运用Tapio脱钩模型测度出山东省二氧化碳脱钩状态均远未达到理想的绝对脱钩状态，说明山东经济增长方式仍以粗放式发展为主要特点，实现绿色可持续的低碳经济发展山东省仍任重而道远。

[1]王永龙.山东省低碳经济发展模式研究——新能源与循环经济视角[J].中国证券期货，2011(4)：137-138.

[2]OECD.Indicators Environmental Pressure from Economic Growth[R].Paris： OECD，2002.

[3]KOMUALADS JUKNYS.Transition Period in Lithuania—do We Move to Sustainability[J].Environmental research，engineering and management，2003，4(26)：4-9.

[4]HERRY CONSULT GMBH，MAS HERRY，NORBERT SEDLACEK.Decouphng Economic Growthand Transport Demand Case Study Austria[R].OECD，2003.

[5]TAPIO P.Towards a theory of decoupling：Degrees of decouphng in the EU and the case of road traffic in Finland between 1970 and 2001[J].Jourd of Transport Pohcy，2005(12)：137-151.

[6] DAVID GRAY，JLLIAN ANABLE，LARUA ILLINGWORTH，et al.Decoupling the link between economic growth，transport growth and carbon emissiom in Scotland[R].OECD，2006.

[7]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.

[8]王崇梅，毛荐其.“脱钩”理论在烟台开发区循环经济发展模式中的应用[J].科技进步与对策，2010(2)：45-48.

[9]刘建兴，许肃.福建省1990—2008年能源足迹强度及生态压力分析[J].中国矿业，2010(9)：21-24.

[10]冯艳芬，王芳.基于脱钩理论的广州市耕地消耗与经济增长总量评估[J].国土与自然资源研究，2010(9)：36-37.

[11]王远，陈洁.江苏省能源消费与经济增长耦合关系研究[J].长江流域资源与环境，2010(1)：979-984.

[12]李忠民，庆东瑞.经济增长与二氧化碳脱钩实证研究——以山西省为例[J].福建论坛：人文社会科学，2010(2)：67-72.

[13]王虹.利用“脱钩”理论对我国经济增长与能耗关系的测度[J].软科学，2010(9)：23-28.

[14]徐卫涛，张俊飚，李树明，等.我国循环农业中的化肥施用与粮食生产脱钩研究[J].农业现代化研究，2010(3)：200-203.

[15]杨璐嘉，李建强，梅卫威，等.四川省建设占用耕地与经济发展的脱钩分析[J].国土与自然资源研究，2011(4)：29-31.

[16]孙耀华，李忠民.中国各省区经济发展与碳排放脱钩关系研究[J].中国人口、资源与环境，2011(5)：87-92.

[17]岳立，李飞.西部经济增长与二氧化碳脱钩关系的实证分析——以甘肃省为例[J].北京理工大学学报：社会科学版，2011(2)：19-23.

[18]陈浩，曾娟.武汉市经济发展与能源消耗的脱钩分析[J].华中农业大学学报：社会科学版，2011(6)：90-95.