中國工業(yè)低碳經濟演進特征及發(fā)展趨勢研究

徐建中,袁小量

（哈爾濱工程大學 經濟管理學院，哈爾濱 150001）

能源短缺和氣候變化問題對經濟發(fā)展和人類生存已經構成重大威脅，節(jié)約能源，減少CO2排放成為世界關注的重要問題。2009年11月,國務院常務會議提出2020年單位GDP的CO2排放比2005年下降40%至45%,并作為約束性指標納入國民經濟和社會發(fā)展中長期規(guī)劃。工業(yè)是影響碳排放的主要領域，目前中國工業(yè)能耗同國際領先水平相比，大約高30%左右，工業(yè)是否完成低碳轉型是中國低碳經濟發(fā)展的關鍵。本文通過研究中國工業(yè)發(fā)展過程中三個階段能源消耗及碳排放特征，分析工業(yè)低碳經濟演進進程，并預測中國工業(yè)低碳經濟發(fā)展態(tài)勢，對于把握中國工業(yè)發(fā)展方向，完成二氧化碳排放降低目標，促進中國發(fā)展向低碳經濟轉型有重要的意義。

1 指標選取與數據來源

1.1 指標選取

本文對工業(yè)排放強度指標不做深入研究。根據國內外學者研究成果和論文前期數據搜集和分析結果，最終采用工業(yè)能源消耗量、工業(yè)能耗強度、工業(yè)二氧化碳排放量、工業(yè)二氧化碳排放強度和工業(yè)碳生產力等指標分析不同階段工業(yè)低碳演進狀況，并進一步預測中國工業(yè)未來低碳發(fā)展態(tài)勢。

工業(yè)能源消耗量是指工業(yè)產出所消費一次能源的總量；工業(yè)二氧化碳排放量是工業(yè)產出所排放的二氧化碳排放總量。工業(yè)能耗強度，即單位工業(yè)增加值的綜合能耗，它是衡量單位產出所消耗的綜合能源量，通常以“噸標準煤/萬元”衡量，工業(yè)增加值能耗與一個地區(qū)工業(yè)結構、工業(yè)技術水平和工業(yè)節(jié)能水平等有密切關系。工業(yè)二氧化碳（碳）排放強度，即單位工業(yè)增加值的二氧化碳（碳）排放總量，衡量實現單位工業(yè)增加值所排放二氧化碳（碳）的數量。若t年工業(yè)能耗強度及二氧化碳（碳）排放強度大于t+1年強度，證明呈下降趨勢，工業(yè)發(fā)展向低碳方向發(fā)展；反之工業(yè)發(fā)展沿著高碳方向發(fā)展。工業(yè)碳生產力的指標，即碳排放強度的倒數，是衡量每排放一噸碳所創(chuàng)造的工業(yè)增加值，用“萬元/噸”來衡量。碳生產能力指標越大，證明其創(chuàng)造的工業(yè)增加值越多，經濟朝低碳化發(fā)展，反之朝高碳化發(fā)展。工業(yè)能耗強度、工業(yè)二氧化碳強度及工業(yè)碳生產能力是衡量一國或地區(qū)工業(yè)低碳發(fā)展情況的重要指標。

1.2 數據來源

1985～2008 年全國工業(yè)能源消費量、工業(yè)增加值、能源消費總量數據分別來自《1985～2010年中國統(tǒng)計年鑒》，《新中國60年統(tǒng)計資料匯編1949～2008》，《中國能源統(tǒng)計年鑒》，經過比對修正最后獲得論文所需原始數據，各年度工業(yè)增加值按2005年價格計算。工業(yè)各一次能源消耗數量通過個工業(yè)能源在總能源消耗數量的比重計算獲得，二氧化碳排放量、工業(yè)能耗強度、工業(yè)二氧化碳排放量、工業(yè)二氧化碳排放強度和工業(yè)碳生產力數據根據指標計算公式計算得出，其中碳或二氧化碳排放量根據徐國權和劉澤淵進行簡化得到公式CO2=∑iFiEi核算，其中，Fi為i能源碳或二氧化碳排放系數，Ei為i能源的消耗量。《2050年中國能源報告和碳排放報告》中給出煤炭、石油和天然氣二氧化碳排放系數如表1。

表1 煤炭、石油和天然氣二氧化碳排放系數

1949～1985 年間工業(yè)一次能源消耗數量數據統(tǒng)計困難，在工業(yè)化進程分析中第一階段分析以能源強度代替工業(yè)能耗強度（此階段能源消耗主要都是工業(yè)生產造成的，用GDP能耗強度變化趨勢不影響工業(yè)能耗強度變化趨勢結果），其他階段采用1985～2008年數據進行分析。

2 演進特征分析

2.1 第一階段：計劃經濟體制下工業(yè)經濟低碳發(fā)展特征（1949～1979年）

根據統(tǒng)計1949年社會總產值構成中，工業(yè)只占10%，1953年前能能源消耗數量較小，強度較低。為了增加工業(yè)比重，改革開放前中國采取了片面發(fā)展重工業(yè)戰(zhàn)略，1953～1979年間，基本建設投資中，工業(yè)占83.6%，其中重工業(yè)占74.4%，工業(yè)能源消耗占全國GDP能耗的主要部分。在此期間，中國工業(yè)能源消費總量增長快速，能源消費總量由5411萬噸增長至58588萬噸，增加53177萬噸，年平均增速為11%。如圖1所示，由于1958～1960年中國在生產發(fā)展上追求高速度，工業(yè)主要產品的產量成倍甚至幾十倍地增長，能源消耗量巨大，至1960年能源強度達到最高，之后稍有緩和，但整體呈增強趨勢，此階段是以能源消耗增加國家和工業(yè)產業(yè)發(fā)展階段。

圖1 1953～1979年GDP能耗變化趨勢圖

2.2 第二階段：改革開放條件下工業(yè)經濟低碳發(fā)展特征（1980～2000年）

1980～2000 年，能源消費數量增長幅度較大，中國工業(yè)發(fā)展是以“高投入、高消耗、高污染”為代價的穩(wěn)定發(fā)展階段，工業(yè)能源消費總量由38986萬噸增長至89633.65萬噸，增加2.3倍，平均增速為5.5%。1979年開始，經濟優(yōu)惠政策開始轉向輕工業(yè)，輕工業(yè)得到了較好發(fā)展，因此能源消耗增速一直維持在5～8%之間，1997～2000年出現了短暫的負增長。工業(yè)能耗強度數值基本呈遞減趨勢（如圖2），由1985年6.31噸標準煤/萬元降低至2000年1.95噸標準煤/萬元，呈倒“U”型增長（如圖3），二氧化碳排放量增速總體呈上升狀態(tài)，增長32.25%，平均增速為6.4%，1991～1996年二氧化碳碳排放量增速較為穩(wěn)定，略有提升，1997～2000年出現負增長狀態(tài)，增長速度表現出大起大落不穩(wěn)定狀態(tài)，尤其是在1999～2000年期間；二氧化碳排放強度由1985年15.68噸/萬元降至2000年4.69噸/萬元，平均降速為10%；碳生產能力由1985年0.234萬元/噸提升到2000年0.782萬元/噸，增加2.3倍。

2.3 第三階段：21世紀以來工業(yè)經濟低碳發(fā)展特征（2001～2008年）

圖2 1985～2008年工業(yè)能耗強度變化趨勢

21世紀以來中國工業(yè)低碳進程進入緩慢發(fā)展時期。工業(yè)能源消費總量從2000年89633.65萬噸標準煤開始增長，到2008年209302.15萬噸標準煤，增長2.3倍，總量增加 119668.5，8年間增加數量是第二階段20年增加總量的2.3倍，8年平均增速為11.28%；工業(yè)能耗強度總體趨勢仍呈緩慢反彈下降，2003年與2004年略有反彈（如圖2）。二氧化碳排量增速放較快，增量較大，2002～2006年均達到10%以上，其中2004年增速最快，為19.4%，2004年后，增速開始減慢，截至2008年，碳排放量平均增速為8.9%。二氧化碳排放強度由2000年4.69噸/萬元降至2008年4.52噸/萬元，降幅大幅度減緩；碳生產能力由2000年0.782萬元/噸提升到0.81萬元/噸，其中2001年碳生產能力達到最高至0.835萬元/噸。2000年后，中國進入了新一輪重工業(yè)發(fā)展階段，重工業(yè)發(fā)展十分迅速，在一定程度上減緩了低碳進程。

圖3 1985～2008年工業(yè)二氧化碳排放量圖（單位：萬噸）

總體來看，從1985～2008年，中國能源消費總量增加速度較快，消耗數量巨大，但整體工業(yè)能耗強度始終呈遞減趨勢，二氧化碳量持續(xù)增加，呈“駝峰形”，峰點在1996年和2008年，增速變化波動較大。二氧化碳排放強度下降幅度較大，工業(yè)碳生能力呈提高態(tài)勢，提高幅度不大，至今仍處于小于1的狀態(tài)。

3 預測分析

本文通過回歸模型分別對工業(yè)能耗強度、工業(yè)碳排放量強度及工業(yè)碳生產能力進行了預測，其回歸系數模型可設為一元線性函數：y=b0+b1x，對數函數：y=b0+b1lnx，冪函數：，增長模型：，指數函數：

基于1985～2008年工業(yè)能耗強度數據，對中國工業(yè)能耗強度走向進行回歸預測，以x代表年份，y代表該年份工業(yè)能耗強度，置信區(qū)間為95%（以下均同），表2顯示不同模型回歸分析結果：t檢驗值和F檢驗值通過顯著性檢驗，且R2值均大于0.8，擬合度良好。根據輸出結果分析，其次是指數函數模型擬合優(yōu)度最高（R2值為0.904），但對比1985～2008年工業(yè)能耗真實數值，指數函數預測值更接近真是數據，證明預測結果有效，因此本文選擇指數函數模型作為預測模型，分析工業(yè)能耗強度變化趨勢。預測模型為：y=6.7978e-0.066x根據預測模型預測，截止到2020年，中國工業(yè)能耗強度預測值如表4所示。預測結果顯示2020年工業(yè)能耗強度將降到0.6769，可以實現國家提出2020年能源強度比2005年降低40～60%，即0.49～0.74噸標準煤/萬元目標。

通過分析工業(yè)能耗強度與二氧化碳排放數量相關性，結果顯示工業(yè)能耗強度與二氧化碳排放強度有非常明顯的相關性，在0.01水平上Pearson相關系數為1；回歸分析分析結果見表3，R2=1，S=0.02559，說明本回歸方程代表性強，F檢驗通過，t=465.286.相伴概率值P＜0.001，說明該回歸方程有意義：Y=2.536x-0.264,可見當工業(yè)能耗強度每降低1%，二氧化碳排放強度降低2.56%，工業(yè)能耗強度降低對減少于二氧化碳的排強度貢獻較大。

表2 工業(yè)能耗強度不同模型回歸分析

表3 線性回歸分析結果（a）

線性回歸分析結果(b)

線性回歸分析結果(c)

同上述方法，獲得二氧化碳排放強度、工業(yè)碳生產能力 預測模分別 為y=13.811-3.496lnx（R2=0.942），y=0.196x0.504（R2=0.930）。（t檢驗值和F檢驗值均通過顯著性檢驗），通過與真實數據對比預測結果有效，預測結果如表4所示。

4 結論及對策建議

（1）根據中國工業(yè)發(fā)展三個階段，分析中國工業(yè)低碳化進程，分析結果顯示從1985～2008年，能源消費量總體呈增長趨勢，由51068萬噸標準煤增長至209302.15萬噸標準煤，1998～2000年總量減少，此后繼續(xù)呈快速增長態(tài)勢，拐點在2000年；23年間二氧化碳排放量由126828.093萬噸增加至498709.6747萬噸，將今后幾年內能源消費和二氧化碳排放總量仍將表現為增長態(tài)勢，工業(yè)能源消費數量和二氧化碳排放數量較大，我國仍處在高消耗、高排放階段。

（2）1985～2008年，中國工業(yè)能耗強度從6.31噸標準煤/萬元，降至2008年1.90噸標準煤/萬元，年均降低5.12%。根據回歸預測結果顯示，工業(yè)能耗強度由2011年1.23噸標準煤/萬元降低至2020年0.68噸標準煤/萬元。二氧化碳排放強度由15.69噸/萬元降至4.53噸/萬元，年均降速6.42%，碳生產能力處于緩慢提高狀態(tài)，但仍處于小于1的狀態(tài)。根據回歸模型預測，到2020年，中國二氧化碳排放強度達到1.92噸/萬元，碳生產能力可超過1，達到1.11萬元/噸。

從回歸結果分析，未來十年中國工業(yè)能耗強度、二氧化碳排放強度均呈下降趨勢，碳生產能力將逐年提高，中國能源利用率大幅得到提升，盡管能源消耗量和二氧化碳排放量較大，但中國開始朝著低碳化方向發(fā)展，根據工業(yè)能耗強度預測結果，到2020年基本可以實現國家預期目標。盡管中國工業(yè)已經向低碳化方向前進，但是由于能源消耗總量較大，而且根據前期數據處理結果近9年工業(yè)廢氣排強度仍處上升階段，2008年剛剛有所緩解，工業(yè)低碳經濟轉型壓力依然很大，需要進一步努力。

為使中國工業(yè)沿著低碳化進程順利發(fā)展，首要任務是降低工業(yè)能耗強度和二氧化碳排放強度，提高碳生產能力，降低能源消耗和二氧化碳排放量增長速度，在此基礎上逐步實現能源總量和二氧化碳排放總量的減少，為此提出如下三點建議：（1）從產業(yè)政策看，政府應積極制定新興產業(yè)政策，鼓勵發(fā)展高新技術產業(yè)，引導工業(yè)企業(yè)加強高新技術，新能源引進，提高生產附加值；提高高碳產業(yè)市場準入門檻，淘汰一批中小型高耗能、高污染企業(yè)，逐步降低高耗能產業(yè)在工業(yè)增加值中的比重。（2）從生產過程看，認真做好工業(yè)生產低碳規(guī)劃，注重生產全流程節(jié)能。加強終端治理，工業(yè)生產應盡快加強主要大氣污染物治理，從研發(fā)，生產（原料），營銷、使用、維護各環(huán)節(jié)降低能耗，減少主要污染物排放量，形成從原材料、零部件到成品的全流程節(jié)能體系，提高高碳產業(yè)鏈下游產品附加值。（3）從投入要素看，加大資金投入，加速改變能源結構，能源消費從傳統(tǒng)煤炭礦種為主向現代石油和天然氣、風電和火電為主的結構轉變，長遠規(guī)劃發(fā)展太陽能、核電，深入開發(fā)天然氣、地熱、生物質燃料等新能源，注重形成綜合利用、清潔利用、多元互補的可再生能源消費結構，降低碳排放強度；引進低碳技術，注重低碳技術創(chuàng)新機制和清潔發(fā)展機制的整體戰(zhàn)略部署，加快科技成果轉化，加強與國際國內低碳方面技術交流，有效利用高新技術轉讓，推動經濟發(fā)展方式由主要依靠物質投入向依靠科技進步轉變，降低能源消耗強度。本文不足之處，由于工業(yè)主要污染物排放量數據樣本較少，對二氧化碳排放影響分析存在較大誤差，本文未將該指標列入研究范圍，在日后將進一步深入研究。

[1] Nicholas.Stern Review on the Economics of Climate Change[M].Cam?bridge Cambridge University Press,2007.

[2] 何建坤,周劍,劉濱,孫振清.全球低碳經濟潮流與中國的響應政策[J].世界經濟與政治,2010,(4).

[3] 莊貴陽.中國經濟低碳發(fā)展的途徑與潛力分析[J].國際技術經濟研究,2005,8(3).

[4] 付加鋒,莊貴陽,高慶先.低碳經濟概念的辨識及評價指標體系構建[J].中國人口.資源與環(huán)境,2010,(8).

[5] 馮之俊,周榮,張倩.低碳經濟的若干思考[J].中國軟科學,2009,(12).

[6] 張坤民,潘家華,崔大鵬.低碳經濟論[M].北京:中國環(huán)境科學出版社,2008.

[7] 付允,馬永歡,劉怡君,牛文元.低碳經濟的發(fā)展模式[J].中國人口.資源與環(huán)境.2008,(3).

[8] Ramakrishnan Ramanathan.A Multi-Factor Efficiency Perspective to the Relationships among World GDP,Energy Consumption and Car?bon Dioxide Emissions[J].Technological Forecasting&Social Change,2006,(73).

[9] Ugur Soytas,Ramazan Sari.Energy Consumption,Economic Growth,and Carbon Emissions:Challenges Faced by an EU Candidate Mem?ber[J].Ecological Economics,2009,(68).

[10] 王淑新,何元慶,王學定.中國低碳經濟演進分析[J].中國軟科學,2010,(9).

[11] 中國社會科學院工業(yè)經濟研究所.2009中國工業(yè)發(fā)展報告——新中國工業(yè)60年[R].北京：經濟管理出版社,2009.