低碳工業的內涵與評價

[摘 要]低碳工業是一種以二氧化碳為主的溫室氣體低排放為基本特征的工業生產模式，兼具經濟效益與環境效益。低碳工業與高碳工業在定義與特征等方面存在差異。結合指標評價，可知中國工業屬于高碳工業，但存在由高碳工業向低碳工業轉型的趨勢。

[關鍵詞]低碳工業；高碳工業；低碳經濟

[中圖分類號]F062.2 [文獻標識碼]A [文章編號]1674-6848（2012）01-0024-07

[作者簡介]周 楠（1988—），女，浙江舟山人，浙江理工大學經濟管理學院、生態經濟研究中心碩士研究生，主要從事低碳工業等方面的研究。（浙江杭州 310018）

[基金項目]中國經濟改革研究基金會2010年招標項目“資源價格及財稅體系改革與低碳經濟的發展”階段性成果。

Title: The Connotation and Evaluation of Low-carbon Industries

Author: Zhou Nan

Abstract: A low-carbon industry， with both economic and environmental benefits， is a mode of industrial production which is basically characterized by the low emission of carbon dioxide-dominated greenhouse gases. Low-carbon industry and high-carbon industry are different in definition and features. Combining indicator assessment， we can see that Chinese industries are high-carbon industries， but there exists a trend of transition from high-carbon industries to low-carbon ones.

Key words: low-carbon industries; high-carbon industries; low-carbon economy

工業是高耗能部門，在為人類社會進步作出極大貢獻的同時，工業生產也帶來了大量的溫室氣體排放。Worrell等研究發現，在大多數國家，來自工業部門的二氧化碳排放量占了二氧化碳當量溫室氣體排放的90%。①自1971年以來，工業能源相關的排放量增長了65%。從國內看，高投入、高消耗、高排放的工業模式導致我國的二氧化碳排放量快速上升，其中工業部門的能源消耗和二氧化碳排放量占總量的70%左右，是第一大能源消耗和排放大戶。與此同時，工業的進一步發展受到資源短缺的約束，以二氧化碳為主的溫室氣體高排放導致的全球氣候變暖等環境問題日益凸顯。高碳工業發展難以為繼，發展低碳工業已是刻不容緩。因此，研究低碳工業的內涵，分析比較高碳工業與低碳工業的不同點，進而探究工業低碳化的發展方向，具有重要的現實意義。

一、相關文獻綜述

在工業碳排放研究方面，學者們的研究視角主要集中在工業碳排放現狀、工業碳排放的影響因素、工業碳減排的措施等方面。已有文獻資料顯示，我國工業碳排放總量大、增速快，工業分行業碳排放差異明顯，能源工業及重制造業排放比例較高。①工業碳排放的影響因素方面，多數學者認為能源結構、能源效率、能源排放強度、產出規模、產業結構及工業內部結構等對工業碳排放影響顯著。②另有學者從中國工業現代化進程的發展階段與發展方式、低端產業和貿易結構引起的轉移排放、能源技術與設施鎖定效應及整體科技水平與研發能力有限等角度指出我國工業低碳化轉型的困境。③工業碳減排措施主要切入點為產業結構與產業組織、能源利用及低碳技術等方面。④

也有學者研究低碳經濟背景下的制造業主導產業與高碳產業的發展問題，⑤以及低碳經濟或低碳社會的評價指標構建。⑥已有研究較少涉及低碳工業區別于高碳工業的內涵與工業低碳化發展程度的衡量，不便于研究高碳工業向低碳工業轉型的機理和探析低碳工業發展的對策措施。本文試圖從高碳工業與低碳工業的定義與特征對比入手，闡述低碳工業的完整內涵，進而建立指標體系評價中國工業低碳化程度，為低碳工業發展的政策制定提供依據與方向。

二、低碳工業的定義

已有學者提出過“低碳工業”的定義。傅曉平等指出，低碳工業是二氧化碳低排放的工業生產模式，是生態經濟的重要組成部分，是解決工業污染、資源消耗高的有效途徑。⑦徐玖平等提出，低碳工業是通過技術創新、產業轉型、新能源開發等手段，盡可能地減少煤炭和石油等高碳能源消耗，降低污染水平和碳排放量，達到經濟發展與生態保護雙贏的一種產業發展形態。⑧這些概念與提法在不同程度上存在一些不足，如與“低碳經濟”概念相混淆，將低碳工業與節能減排相混淆，將低碳工業與生態工業、循環工業相提并論等。

宋德勇指出，“低碳工業化”是指國民經濟的基要生產函數（生產要素的組織方式）實現從“高碳”向“低碳”的連續突破性變化，低碳的生產方式和低碳產業逐漸替代高碳的生產方式和高碳產業的過程，最終經濟發展和工業化過程擺脫化石能源和溫室氣體排放的束縛，⑨這一表述為合理界定低碳工業的內涵提供了思路。沈滿洪等提出的低碳經濟的概念為低碳工業的定義提供了確切的研究視角。他們指出，與生態經濟、循環經濟相區別，低碳經濟是以二氧化碳為主的溫室氣體減排為基本特征的經濟形態，主要表現為經濟低碳化和低碳經濟化。①由此可見，低碳工業應以二氧化碳減排為主要著眼點，尋求經濟效益與環境效益的統一。

綜上所述，低碳工業是一種以二氧化碳為主的溫室氣體低排放為基本特征的工業生產模式，在工業資源投入、生產過程、產品產出、運輸方式等工業生產各個環節以較少的溫室氣體排放為代價獲得較大產出。

與低碳工業相對，那些高耗能、高二氧化碳排放的工業（如化石能源密集型產業）被稱為高碳工業，具體是指在化石能源體系的支撐下，人類形成的火電、石化、鋼鐵、建材、有色金屬等工業并由此衍生出的汽車、船舶、航空、機械、電子、化工、建筑等行業。②需要指出的是，傳統工業與現代工業都不同程度地存在高碳排放的問題。即使是在工業化發展初期，由于幾乎不存在資源短缺與氣候變暖等環境問題的約束，低效率的粗放工業模式也是高碳排放的。因此，工業產值低、二氧化碳排放量少的工業模式幾乎是不存在的。由工業產值與二氧化碳排放量共同決定的工業模式如表1所示。由表1可見，低碳工業同時具備工業產值高、二氧化碳排放量少的特點，兼具經濟效益與環境效益。

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三、低碳工業的特征

根據低碳工業的內涵，可以從三方面來概括低碳工業的特征：一是產業路徑特征，包括工業要素投入、生產過程、運輸方式、產品產出等工業生產各個環節；二是工業發展特征，包括工業發展水平、工業內部結構、工業外部效應等方面；三是外部因素特征，包括科學技術、政策法規、意識觀念等。

（一）產業路徑特征

從產業路徑分析，低碳工業具有要素投入低碳化、生產過程低碳化、產品產出低碳化等特點。要素投入低碳化是指以新能源代替傳統以煤為主的化石能源，作為工業生產的原材料投入，從源頭上控制碳源。工業生產過程中的碳排放來源主要有中間投入材料的運輸、工廠廢氣排放、產品生產過程廢氣排放（如水泥生產中產生二氧化碳）等。因此，生產過程低碳化是指工業生產環節的低碳排放，產品產出低碳化主要是指在廢物處理、產品包裝與運輸、消費方式等方面的低碳排放。

（二）工業發展特征

從工業發展分析，低碳工業具有產值增速穩態化、產業結構輕型化、生產效益生態化等特點。產值增速穩態化這一特點不僅強調低碳工業不以犧牲工業發展為代價來減少二氧化碳排放量，兼顧經濟效益與環境效益，而且強調工業發展維持在高產值的穩態水平。產業結構輕型化是指低碳工業具有較高的行業準入，限制高耗能、高污染、高排放的重化工業發展，淘汰落后產能，實現了工業內部產業結構的轉型升級。生產效益生態化是指工業碳減排對于環境的負外部性相對減少，從而避免氣候進一步變暖等環境問題。

（三）外部因素特征

從外部因素分析，低碳工業具有以低碳技術為核心、以低碳政策為導向、以低碳理念為引領等特征。低碳技術是低碳工業的核心，不僅貫穿于產業鏈的始末，是高碳產業低碳化的強大推手，而且還將壯大成為一個新興的產業。政策法規的導向作用對于低碳工業的發展至關重要，尤其體現在產業結構調整、產業制度創新、工業發展觀念變革等方面，如提高工業市場準入以及鼓勵引導低碳技術與低碳產業發展等，以及監測排放、淘汰落后產能、規制超標排放企業、探索建立碳權交易市場等市場規范與引導。此外，低碳理念的引領也是低碳工業的特征之一，具體包含企業的低碳生產理念、消費者的低碳消費理念、政府的低碳決策理念等。

綜上所述，低碳工業的特征可用圖1表示。

結合低碳工業的特征分析，將高碳工業與低碳工業的特征比較概括如表2所示。

四、低碳工業的評價

運用指標體系進行評價能夠更好地比較高碳工業與低碳工業。常用的評價指標體系構建方法主要有專家預測法、德爾菲法、主觀概率法、社會調查法等，評價指標權重確定的常用方法主要有因子分析、多元回歸、層次分析、數據包絡分析等，此處評價指標主要借鑒學者們已有的研究成果，并選用因子分析法來分析中國工業的低碳化發展趨勢。

（一）因子分析的基本原理

因子分析法是處理多因子變量，并顯示它們之間相互關系的一種科學的經濟數量方法。該方法從大量的可觀測因子變量中通過因子分析計算，把眾多的因子變量概括、析取和綜合為少數重要因子，并通過對各因子變量的綜合得分值進行相對次序排列，從而建立起最基本、最簡潔的概念體系，最終達到諸因子之間差別明顯化和可操作化的目的。①因子變量的提取方法選擇主成分分析法，該方法假定原變量是因子變量的信息組合，第一主成分有最大的方差，后續可解釋變量方法越來越少。因子變量是對某些原始變量信息的綜合反映，具有命名解釋性，易于理解和進行比較分析。

（二）指標體系構建

界定高碳工業與低碳工業的評價指標眾多，根據指標選擇的科學性、代表性、獨立性、可操作性等原則，筆者從工業產出、工業能源利用、工業產業結構、工業二氧化碳排放等方面選取了六個具有代表性的指標（1995-2009年）：工業二氧化碳排放強度（即工業二氧化碳排放量/工業總產值，X1）、煤炭占能源消費的比重（X2）、能源加工轉換效率（X3）、RD支出（X4）、高技術產業產值占工業產值比重（X5）、工業制成品出口占出口總額比重（X6）。數據來源主要為相關年份的《中國統計年鑒》、《能源統計年鑒》，工業二氧化碳排放量則是根據歷年工業能源消費情況按碳排放系數折算而得。

（三）因子分析結果

在進行因子分析之前，首先要進行KMO（Kaiser-Meyer-Olkin Measure of Sampling Adequacy）和巴特利特球體檢驗（Bartlett’s Test of Sphericity），KMO取值變化在0~1之間，若KMO小于0.5，則不適合作因子分析。如表3所示，此處KMO取值為0.592，通過了檢驗。

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表4所示的是觀測變量之間的相關系數矩陣（上半部分）及各個相關系數檢驗的顯著性水平（下半部分）。其中，相關系數值越大，相關性越高；顯著水平值越小，相關性越顯著。由表4可見，工業二氧化碳排放強度（VAR1）與煤炭占能源消費的比重（VAR2）、高技術產業產值占工業產值比重（VAR5）、工業制成品出口占出口總額比重（VAR6）的相關系數值較大、顯著水平值較小，說明工業二氧化碳排放強度與工業產業結構及工業品出口存在較大的關聯性。前者主要表現為工業分行業中高碳產業推動工業碳排放增長，戰略性新興產業及高技術產業比重的上升會減少工業的碳排放；后者可以解釋為工業制造品出口存在巨大的隱含碳排放量，若按國際上分配的碳減排義務進行約束，不僅有失公允，而且不利于發展中國家的工業發展。

圖2是表示方差解釋變量的公共因子碎石圖，橫坐標為因子數，縱坐標為因子的特征值，明顯的拐點個數表示可以提取的公共因子個數。由于選取的指標個數過小，碎石圖的拐點并不是很明顯。結合表5所示的總體方差解釋表，可見前4個因子可以解釋原始信息的能力分別是47.6%、19.1%、18.1%、14.7%，累計貢獻率為99.5%，說明這4個因子提供了原始數據的足夠信息，可以根據因子載荷進行工業低碳化發展程度的分析。

由表6可知，因子1在X6、X1、X5上有較大載荷，說明第一個公因子主要由工業制成品出口占出口總額比重、工業二氧化碳排放強度、高技術產業產值占工業產值比重決定，將其命名為工業產業結構因素；因子2在X3上有較大載荷，將其命名為能源效率因素；因子3在X4上有較大載荷，將其命名為科技因素；因子4在X2上有較大載荷，將其命名為能源結構因素。

SPSS軟件根據回歸法會自動計算出因子得分函數的系數及4個公共因子的各年得分。以旋轉后的各因子對應的方差貢獻率為權重進行加權求和計算，得到綜合因子得分F：

F＝0.476×F1+0.191×F2+0.181×F3+0.147×F4

根據綜合因子得分，可以得到我國工業低碳化評價指標趨勢圖，如圖3所示。從圖3可見，我國工業低碳化發展總體呈良好趨勢，綜合評價指標由負轉正。同時，我國工業低碳化發展趨勢還不穩定，2008-2009年評價指標出現的下滑可能與金融危機有關。

（四）評價結果及存在的問題

綜上分析，可以得出以下幾點結論。其一，盡管無法通過分析得出評價高碳工業與低碳工業的界定范圍，但總體而言，中國工業存在著由高碳工業向低碳工業發展的良好趨勢（由工業低碳化綜合得分遞增得出）。其二，影響中國工業低碳化發展的因子主要有工業產業結構因素、能源效率因素、低碳技術因素及能源結構因素，其中，工業產業結構貢獻程度最大。其三，工業二氧化碳排放強度與工業產業結構及工業品出口存在較大的關聯性，說明高碳化的工業產業結構及工業制成品出口所帶來的隱含碳排放在很大程度上導致了我國工業的高碳排放。

需要指出的是，上述指標評價存在許多不足之處，如：指標選擇較少，其全面性與科學性有待檢驗；低碳工業政策未加入分析；低碳工業技術得不到精確的衡量，而是用RD投入代替；等等。同時，這一評價方法無法得出高碳工業與低碳工業的界定范圍，無法運用于省際比較，而只能得出中國工業低碳化的發展趨勢。推廣到世界范圍，對于低碳工業的指標體系制定與評價更是困難，如各國經濟發展和科技水平懸殊，民眾低碳意識和認識水平相去甚遠，許多發展中國家相關統計資料嚴重欠缺，或者缺乏相應的計量手段，另外各國關于碳排放的統計方法和統計標準嚴重不一，所有這些問題都有待解決。

五、結語

從定義上看，低碳工業二氧化碳排放量低，且工業產值高；高碳工業二氧化碳排放量高，按產值高低又可分為傳統高碳工業與現代高碳工業。從特征上看，低碳工業與高碳工業在產業路徑、工業發展、外部因素等方面存在差異。從指標評價結果看，中國工業存在著由高碳工業向低碳工業發展的良好趨勢。綜上可以得出，中國工業以較高的二氧化碳排放量獲得較高的工業產值，屬于高碳工業，但從發展趨勢上看，中國工業處于由高碳工業向低碳工業發展的轉型階段。為了推動中國工業實現由高碳工業向低碳工業的轉型，政府政策應從約束與激勵兩方面入手。一方面約束高碳資源使用、高碳生產發展、高碳產品生產，推動高碳產業低碳化；另一方面激勵低碳資源使用、低碳生產方式采用、低碳技術開發應用與產業化發展，推動工業結構低碳化、工業行業低碳化和工業企業低碳化。

責任編輯：胡穎峰

①E. Worrell，L.Price.，“Industrial energy efficiency and climate change mitigation，”Energy Efficiency，no.2，2009，pp.109-123.

①胡初枝、黃賢金、鐘太洋、譚丹：《中國碳排放特征及其動態演進分析》，《中國人口資源與環境》2008年第3期；徐漢國、楊國安：《綠色轉身：中國低碳發展》，北京：中國電力出版社，2010年版。

②查建平、唐方方、傅浩：《產業視角下的中國工業能源碳排放Divisia指數分解及實證分析》，《當代經濟研究》2010年第5期；董軍、張旭：《中國工業部門能耗碳排放分解與低碳策略研究》，《資源科學》2010年第32卷第10期。

③伍華佳：《中國高碳產業低碳化轉型產業政策路徑探索》，《社會科學》2010年第10期。

④譚丹、黃賢金、胡初枝：《我國工業行業的產業升級與碳排放關系分析》，《四川環境》2008年第2期；姜克雋：《中國發展低碳經濟的成本優勢——2050年能源和排放情景分析》，《綠葉》2009年第5期；倪忠民：《發展低碳工業——建設鄱陽湖生態經濟區》，江西：江西省政協、人口資源環境委員會，2010年。

⑤蔡興：《低碳經濟背景下中國制造業主導產業選擇》，《系統工程》2010年第28卷第12期；胡志偉：《基于低碳經濟的省域高碳戰略產業分析》，《江南大學學報》2011年第10卷第1期。

⑥任福兵、吳青芳、郭強：《低碳社會的評價指標體系構建》，《江淮論壇》2010年第1期；葉依常、黃明鳳：《低碳經濟發展指標體系的構建與實證評價》，《統計與決策》2011年第8期。

⑦傅曉華、歐祝平：《低碳經濟：新型工業化的新途徑》，《中南林業科技大學學報》（社會科學版）2010年第5期。

⑧徐玖平、盧毅：《低碳經濟引論》，北京：科學出版社，2011年版。

⑨宋德勇：《中國必須走低碳工業化道路》，《華中科技大學學報》2009年第6期。

①沈滿洪、吳文博、魏楚：《近二十年低碳經濟研究進展及未來趨勢》，《浙江大學學報》（人文社會科學版）2011年第41卷第3期。

②鮑健強、苗陽、陳鋒：《低碳經濟：人類經濟發展方式的新變革》，《中國工業經濟》2008年第4期。

①吳玉鳴：《我國31個省市區第三產業綜合發展水平的最新評估》，《中國軟件科學》2000年第10期。