产业低碳化发展研究述评

张 伟

(贵州财经大学欠发达地区经济发展研究中心，贵州 贵阳 550025)

一、引言

随着世界经济的发展和人口的剧增，由化石燃料过度消耗所导致的全球变暖威胁到人类生存发展所需的能源安全、生态安全、水资源安全和粮食安全，引发了国际社会对现有经济发展模式的反思，在此背景下，低碳经济的发展模式应运而生。自2003年英国政府在其发表的《能源白皮书》中提出低碳经济模式以来，越来越受到国际社会的重视，各国纷纷响应。低碳经济包括低碳生产、低碳流通、低碳分配和低碳消费四个环节，产业作为生产的载体，其低碳化发展是实现低碳生产的保证。在实现低碳经济的过程中，产业低碳化发挥着重要的作用。国内外学者对产业低碳化进行了广泛研究，取得了具有重要价值的研究成果。

二、产业碳排放趋势

在传统的产业发展模式下，产业的发展有赖于能源消耗的增长，而能源消耗助推产业的碳排放。由于各个国家和地区所处发展阶段的不同，以及产业发展模式和能源结构的差异，它们的碳排放变动趋势存在较大的不同。

(一)国外产业碳排放趋势

Subhes et al.(2004)［1］研究表明，泰国 1981 －2000年之间的产业能源强度和碳排放强度都出现不同程度的下降，其中，1981－1986年之间，由于能源强度的下降和产业结构的变化，产业碳排放强度下降最大;而在1986－1996年的快速发展期，产业碳排放强度大大增加，这冲抵了上个时期产业碳排放强度的下降;到了1996－1998年的经济危机时期，能源强度的下降导致产业碳排放强度下降;在经济危机后的1998－2000年，尽管能源强度上升，但是，产业结构和能源结构的变化导致产业碳排放强度下降。Diakoulaki et al.(2007)［2］分析了 14 个欧盟国家1990－2003年期间制造业碳排放强度的变动趋势，研究表明，13个欧盟国家(除了西班牙)已经采取减少碳排放的措施，但是，随着产出的增长，并不是所有的13个欧盟国家碳排放强度出现明显下降，只有丹麦、德国、法国、爱尔兰、芬兰、瑞典、英国7个国家碳排放强度出现明显下降，它们的下降幅度大于14个欧盟国家的平均幅度(与其他国家相比，这7个国家在1990年碳排放强度较低)。其中，这7个国家中的3个国家法国、爱尔兰、瑞典产出大幅度增长，而碳排放强度仍然下降。与这7个国家相比，其他国家在1990年碳排放强度较高，并且，2003年碳排放强度下降幅度较小，因此，在2003年欧盟14个国家之间碳排放强度差距扩大。Ewing et al.(2007)［3］分析表明，从1960 －2004 年，美国的GDP和能源消耗之间不存在协整关系，而能源消耗与碳排放之间存在单向的Granger因果关系。Pao et al.(2010)［4］对 1980 －2007 年金砖四国的人均碳排放、人均能源消耗、人均GDP以及FDI四个变量增长率之间的关系进行分析①，总体来看，金砖四国人均GDP与人均碳排放之间符合环境库兹涅茨曲线的变动趋势，即人均碳排放随着人均GDP增长经历上升、稳定和下降三个阶段。在短期，从人均能源消耗到人均碳排放存在单向的因果关系，而人均碳排放与FDI之间，以及人均碳排放与人均产出之间存在双向的因果关系。在长期，人均碳排放与FDI之间存在双向的Granger因果关系，人均能源消耗与人均碳排放之间，以及人均产出与人均碳排放之间存在单向的因果关系。Ozawa et al.(2010)［5］研究表明，从1990－2006年，拉丁美洲巴西、委内瑞拉、阿根廷、墨西哥和哥伦比亚5个国家单位能源碳排放平均提高3.1%，其中，巴西提高4.1%，委内瑞拉提高 3.6%，阿根廷提高 3.5%，墨西哥提高2.2%，哥伦比亚提高1.7%。Richard et al.(2010)［6］分析1948－2004年加拿大人均GDP和人均碳排放的数据，结果表明，在这57年中，加拿大人均GDP和人均碳排放之间呈现单调上升的关系，但是上升的幅度随时间而不同。Schmitz et al.(2011)［7］研究欧洲玻璃产业的碳排放后认为，从2005－2007年，整个欧洲玻璃产业碳排放强度下降4.8%，在7个玻璃行业中，长丝纤维行业碳排放强度下降幅度最大，达到13%。

(二)国内产业碳排放趋势

新中国成立以来，特别是近30年来，我国经济高速增长，能源消耗迅速增加，碳排放快速上升。Ang(2009)［8］分析中国 1953－2006年期间的能源使用和碳排放，结果表明，中国能源使用以年均7.2%速度增长，随着能源消耗的迅速增加，中国的碳排放从1953年的0.366亿吨上升到2006年16.26亿吨，增长40多倍。中国科学院可持续发展战略研究组(2009)［9］测算了我国改革开放近30年来三次产业碳排放的变化趋势，我国三次产业碳排放从1980年的4.05亿吨增长到2007年的31.78亿吨，增长8倍。王锋等(2010)［10］运用对数分解法估算了我国1995－2007年能源消费排放的CO2，并与国际上四个温室气体排放数据开发机构发布的数据进行比较，结果显示，1995－2000年间我国的CO2排放增长趋势平缓，2001年后我国CO2排放量进入快速上升期。涂正革(2012)［11］基于八大产业，运用指数分解法对我国1994－2008年的能源消费排放的CO2进行计算，我国八大产业能源消费年均增幅1亿－2亿吨标煤，特别是2003年后，年增幅2亿－3亿吨标煤。相应地，碳排放大幅增长，年均增长约6.5%。1994－2000年年均增长0.8亿吨，2000－2008年年均增长3亿吨。而在整个三次产业中，工业发展速度快，能源消耗高，碳排放增长明显。Zhang et al.(2009)［12］提出，中国工业碳排放占比不断上升，从1991年66.3%上升到2006年72%。尽管我国碳排放总量上升，但是由使用一次能源所致的碳排放在下降。Wu et al.(2006)［13］认为，从1996－2000年，由使用一次能源所导致的我国三次产业的碳排放不断下降。这表明，随着我国能源工业的发展，我国能源结构在发生改变，一次能源所占比例在下降，与此相关的碳排放也在不断降低。Li(2010)［14］分析了我国各省碳排放的变化趋势，结果显示，2006年碳排放与1991年的碳排放的比值，北京、黑龙江、吉林低于1.2，碳排放增长不明显，而山东、江苏、福建、海南等12个省高于3，碳排放增长显著。

进入新世纪，我国的工业化进程加速发展，重化工化趋势明显，工业产值和能源消耗同时快速上升，能源强度呈现复杂的变化趋势。Liu et al.(2007)［15］运用 LMDI方法对我国 1998 －2005 年期间来自于终端能源的工业碳排放强度进行分析，结果表明，在1998－2002年期间，一些能源密集型部门的能源强度的变化降低了工业的碳排放，而在2002－2005年期间，一些能源密集型部门的能源强度的变化却提高了工业的碳排放。何小钢等(2012)［16］认为，新世纪以来我国工业转型特征明显，工业CO2排放强度呈波动下降走势，但2003年工业再度重型化和2008年金融危机导致碳排放强度明显上升。

综合现有的研究，可以看出，随着产出的增加和结构的变化，产业能源消耗的总量和结构不断变动，这决定各个国家和地区的产业碳排放强度的变化趋势。发达国家产业结构不断低碳化，使得产业能源消耗强度不断下降，碳排放强度降低;而发展中国家由于处在工业化阶段，其产业结构高碳化，使得产业能源消耗强度不断上升，碳排放强度上升。随着产业结构不断低碳化，发展中国家的产业碳排放强度将下降。进入新世纪后，特别是2003年以后工业化进程的再度重化工化，我国工业碳排放量较快增长导致我国碳排放总量快速上升，工业碳排放强度逆势上升影响了我国三次产业总体的碳排放强度下降的走势。

三、产业碳排放驱动要素

(一)国外产业碳排放影响因素

自上个世纪80年代末以来，全球变暖趋势越来越严重，国外学者对于温室气体，特别是CO2的排放的影响要素进行了广泛深入的研究。Shrestha et al.(1996)［17］运用 Divisia 指数分解法分析了影响亚洲12国电力行业CO2强度变化的因素，其结论表明燃料强度的变化是影响1980－1990年期间中国电力行业 CO2强度的主要因素。Subhes et al.(2004)［1］分析1981－2000年期间泰国碳排放的驱动因素，结果表明，在此期间，产业结构、能源强度和能源结构驱动泰国碳排放强度的变化。Enevoldsen et al.(2007)［18］认为，能源税，特别是碳排放税促进斯堪的纳维亚半岛国家的能源密集型产业增长与碳排放的脱钩。Ewing et al.(2007)［3］分析得出，在1960－2004年期间，能源消耗是美国碳排放的主要影响因素，而收入与碳排放并无明显的联系。但是，由于技术的变化，能源消耗、收入和碳排放三者之间的关系将随着时间而变化。Diakoulaki et al.(2007)［2］运用完全指数分解方法，从产出、能源强度、制造业结构、能源结构等方面分析了欧盟14国在1990－2003年期间制造业低碳化发展程度，结论表明在《京都协议》之后，尽管欧盟大多数国家低碳化发展程度提高，但是，制造业低碳化发展并未加速。Ang et al.(2009)［8］提出，在 1953 － 2006 年期间，研发强度、技术转移，以及技术吸收能力降低中国的碳排放，而能源使用增加、收入增长以及贸易开放度的上升提高了中国的碳排放。Pao et al.(2010)［4］对1980 －2007 年金砖四国的碳排放、能源消耗、FDI和GDP之间的关系进行分析②，结果表明，四国的碳排放增长率对能源消耗增长率具有弹性;对FDI增长率没有弹性;当GDP增长率小于1.174时，对GDP增长率具有弹性，而当GDP增长率大于1.174时，对GDP增长率没有弹性。Schmitz et al.(2011)［7］对欧洲玻璃行业及其7 个子行业 2005－2007年期间的能源消费和碳排放进行分析，结论表明能源强度的下降促进了产业的低碳化发展。

(二)国内产业碳排放影响因素

进入新世纪，我国工业化进程中重化工化趋势明显，高碳能源的大量消耗使得我国碳排放增长迅速，国内外学者对我国快速增长的碳排放的原因进行了研究。Ang et al.(1998)［19］运用 LMDI分解法对包括8个行业的中国工业部门1985－1990年期间排放的CO2进行分析，他们发现，工业部门产出的增加促进了中国工业部门CO2的排放，而部门能源强度的下降减少了中国工业部门CO2的排放。Liu et al.(2007)［15］运用 LMDI分解法对包括36 个行业的中国工业部门1998－2005年期间排放的CO2进行分析，其结果表明工业部门产出和工业终端能源强度的增加促进CO2排放，工业部门结构变化降低 CO2的排放。Zhang et al.(2009)［12］认为，在1991－2006年，能源强度、产业结构变化以及产出变化影响中国碳排放强度的变化。刘卫东等(2010)［20］认为，产业发展方式和产业结构、技术进步、非化石能源使用是影响我国产业碳排放强度的重要因素，经过测算发现，加快结构调整，以及进行适度的节能技术推广分别对我国实现2020年碳排放强度比2005年降低40%－45%目标的贡献程度在75%以上和20%左右。王锋等(2010)［10］提出，在1995－2007年期间，人均GDP增长是我国碳排放增长的最大驱动要素，工业部门能源利用效率的提高是我国碳排放下降的主要驱动要素。何小钢等(2012)［16］分析我国工业碳排放强度2000－2009年期间出现的N型走势，认为，投资规模助推工业碳排放强度，而政府节能政策降低工业碳排放强度。涂正革(2012)［11］提出，经济结构重型化加剧碳排放的增加，技术进步推动能源强度下降，是减少碳排放的核心动力，能源结构低碳化有助于降低碳排放强度。

从以上分析可得，在世界各国和地区中，产出变化、产业结构和能源强度直接影响产业碳排放强度，而技术进步是驱动产业碳排放强度下降的核心因素。技术进步可以提高能源效率，降低碳排放强度。能源税和碳排放税，以及政府节能政策通过促进技术进步、调整产业结构和能源结构降低产业的碳排放强度。由于我国正处在工业化的中后期，因此，产业的碳排放强度主要受到工业化进程中重化工化的影响，产业结构、能源结构、能源效率是影响我国产业碳排放强度的主要因素。面对由重化工化导致的高碳的产业结构和能源结构，主要通过技术进步提高能源效率，降低我国产业的碳排放强度。

四、产业低碳化发展模式

针对产业碳排放趋势及其影响因素，国内外学者对产业低碳化发展模式进行了研究。Wu et al.(2006)［13］提出，在 1980 －2002 年期间，中国通过技术创新和关闭小型的能源密集型企业进行产业低碳化发展模式的改革，实现了低碳化发展。Diakoulaki et al.(2007)［2］认为，在1990 －2003 年期间，欧盟国家中爱尔兰、瑞典和法国将可持续发展的理念③整合进工业发展的战略中，在制造业快速增长的同时，碳排放强度并没有出现较大的上升，实现了制造业发展与碳排放的脱钩。Zhou etal.(2008)［21］从技术变化角度分析2002－2004年期间，欧盟、中国、拉丁美洲等国家和区域的低碳发展模式，结果显示，欧盟、美国等西方国家能源使用技术进步率及其效率，以及碳减排技术进步率及其效率明显高于以中国、印度为代表的亚洲工业化国家。Ang(2009)［8］提出，中国应当鼓励碳减排生产技术的创新，以及积极吸收其他国家和地区的绿色前沿技术，促进产业低碳化的发展。Sheinbaum et al.(2010)［5］研究表明，在1990－2006年期间，阿根廷、巴西、哥伦比亚、墨西哥和委内瑞拉5个拉丁美洲国家充分利用京都会议清洁发展机制，通过提高水电和风电的比例，降低产业的能源使用强度和碳排放强度，实现产业低碳化发展。Pao et al.(2010)［4］认为，金砖四国，以及新兴国家应当转变外资规模扩张和产出高速增长的高碳发展模式:提高外资的质量，采取税收手段控制外资的碳排放，新兴国家应当与外国公司进行技术交流和共享，促进环保，避免资源过度消耗和环境的更大程度的破坏。另外，金砖四国应当加强能源基础设施建设，以提高能源效率，降低能源浪费，消除产出增长导致的碳排放过快上升。吴力波等(2010)［22］提出，充分利用我国现有的优势资源，积极参与制造业国际分工，吸引先进低碳产业，运用先进的低碳技术改造高碳产业促进制造业低碳化。谭丹(2010)［23］从能源效率、能源结构、碳捕获技术等方面分析了湖南火电产业实现低碳的优化路径。王泽填(2010)［24］从降低产品能耗、掌握核心低碳技术、促进其他行业低碳制造三个方面分析了电子信息产业低碳化模式。马岩等(2011)［25］从改进煤炭企业发展方式出发，提出了通过资源的互补和循环使用实现产业与产业之间的协调合作，以产业链的形式促进煤炭产业低碳化。文龙光等(2011)［26］对低碳产业链的内涵进行了探析，提出了基于低碳产业链的产业低碳化模式。庞燕等(2011)［27］提出钢铁制造业通过构建“资源—产品—废弃物—再生资源”的物质反复循环流动的绿色供应链，实现行业低碳化。

从以上分析可以看出，现有产业低碳化发展模式的研究，一是注重宏观层面的分析，已有的研究更多是基于宏观层面的产业低碳化发展模式形成机制的分析，例如，通过产业的技术进步、改变能源结构，以及加强能源基础设施建设等，这些宏观层面的分析只具方向性，可操作性不强;二是比较零散，它们零星地分布在具体产业低碳化发展模式的分析中，例如，针对火电产业、电子信息产业以及煤炭产业等产业提出的产业低碳化的发展模式，这些零星分析中的理论的系统性和深度有待加强。

五、现有研究的不足及改进方向

综上所述，近年来国内外学术界对产业低碳化发展的研究取得了较大的进展，得出了一些有价值的结论，但是，已有的研究不全面，在不同尺度的产业碳排放趋势、产业碳排放深层次影响因素、系统化的产业低碳化发展模式等方面存在不足，不少地方值得改进。

第一，在不同尺度的产业碳排放趋势方面，需要加强对产业尺度和空间尺度较小产业的碳排放趋势的分析。现有的研究集中于对国家或地区的二位数的三次产业的碳排放趋势的分析，产业尺度和空间尺度较大。绝大多数学者以国家或地区为单位，并针对二位数的三次产业的碳排放趋势进行分析，而对省域及以下地区的二位数产业，以及国家或地区的三位数产业和四位数产业碳排放趋势的分析不足。对于规模较大和产业体系较为复杂的大国来说，其国土面积辽阔，其内各个地区资源禀赋和产业体系差别较大。如果仅对国家或地区的二位数的三次产业的碳排放趋势进行分析，则不能揭示该国或地区产业碳排放的全部真相。为此，必须加强对省域及以下地区的二位数产业，以及国家或地区的三位数产业和四位数产业碳排放趋势的分析，通过地区结构和产业结构的碳排放分析，增强产业碳排放趋势研究的针对性和有效性。

第二，在产业碳排放深层次影响因素方面，需要进一步考虑影响产业碳排放驱动要素的深层次因素。如前所述，不少文献通过分解法分解出产业结构、能源结构、能源技术、碳减排技术等驱动产业碳排放的要素，而对于这些驱动要素的影响因素，特别是对能源技术和碳减排技术等核心驱动要素的影响因素，并未进行深层次的系统分析，这不能有效地揭示产业碳排放变化的作用机制和碳减排的实现路径。为此，必须加强对产业碳排放深层次影响因素的研究，系统分析低碳产业结构和能源结构，以及高效的能源技术和碳减排技术的影响因素及其作用机制，通过对驱动要素深层次影响因素的分析，增强产业实现低碳排放的实效性和可操作性。

第三，在系统化的产业低碳化发展模式方面，需要提炼综合零星的个别产业低碳化发展模式，以及加强中观产业链和微观企业低碳化模式的研究，并结合宏观产业体系低碳化发展模式，构建产业低碳化发展模式研究的框架体系。迄今为止，尚未发现产业低碳化发展模式的系统化研究，仅有的研究只是关注宏观的产业体系低碳化模式，以及针对具体产业的低碳化模式，属于零星探索。宏观研究可操作性不强，而零星探索还未经验化和系统化。为此，必须加强对产业低碳化发展模式系统化研究，提炼综合零星的个别产业低碳化发展模式，从宏观产业体系、中观产业链、微观企业三个视角分析系统化的产业低碳化发展模式。

【注】

①②没有包括俄罗斯1992－2007年的碳排放、能源消耗、FDI和GDP之间关系分析。

③这里的可持续发展的理念由产出效应、结构效应、能源强度效应、能源结构效应和能源使用效应来衡量。

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