工業低碳經濟發展模式的評價研究

吳澤波，徐圣兵

（1.廣東工業大學 材料與能源學院，廣東 廣州510006；2.廣東工業大學 應用數學學院，廣東 廣州510006）

1 引言

工業革命100多年來的高能耗、高污染的傳統工業文明和高碳經濟的發展方式導致了全球變暖，已經并且將繼續給地球及人類帶來系統性影響。針對氣候變化對各國可持續發展帶來的挑戰，在國際氣候制度層面，國際社會建立了《聯合國氣候變化框架公約》及《京都議定書》等相關機制，確認了共同而有區別責任的原則，合作應對氣候變化問題。在國內政策層面，許多地方已經積極展開節能減排行動，認識到必須扭轉傳統經濟體系對于化石能源的高度依賴，在低碳排放的前提下實現可持續發展。改革開放30多年來，我國經濟快速增長，資源利用和生態環境代價劇增。進入21世紀，中國的發展正由環境換增長向人與自然和諧發展轉變，環境政策成為國家的重要支柱。中國是負責任的大國，中國正與世界一起迎接低碳經濟的到來，進入生態文明的時代。

能源是重要的生產要素，人類的生產活動中由于增加了能源要素的投入而極大地提高了勞動生產率，推動了經濟與社會發展。但是，過度依賴于不可再生的煤碳、石油等碳基能源資源成為影響經濟可持續發展和生態環境惡化的重要原因。“低碳經濟”提出的大背景，是全球氣候變暖對人類生存和發展的嚴峻挑戰。因此，降低能源消耗，實現減緩大氣中CO2濃度增長的目標，開發清潔能源，最終達到經濟社會發展與生態環境保護雙贏局面，成為低碳經濟發展模式的要求。

2003年2月英國政府發表題為《我們未來的能源：創建低碳經濟》的能源白皮書，率先提出“低碳經濟”（Low Carbon Economy）概念，指出低碳經濟發展道路不僅在技術上是可行的，在經濟上也是合理的。英國政府還為低碳經濟發展設立了一個明確的目標：2010年二氧化碳排放量在1990年的水平上減少20%。低碳經濟發展對于不同國家具有不同的涵義。我國對低碳經濟的定義是：在可持續發展理念指導下，通過技術創新、制度創新、產業轉型、新能源開發等多種手段，盡可能地減少煤炭石油等高碳能源消耗，減少溫室氣體排放，達到經濟社會發展與生態環境保護雙贏的一種經濟發展形態。表面上看，低碳經濟是為減少溫室氣體排放做的努力，但實質上，低碳經濟是經濟發展方式、能源消費方式、人類生活方式的一次新變革，低碳經濟是以低能耗、低污染、低排放為基礎的低碳化經濟模式，是人類社會繼農業文明、工業文明之后的又一重大進步。低碳化具有兩個方面的含義，一是能源消耗與碳排放的比重不斷下降，即能源結構的清潔化；二是單位產出所需要的能源消耗不斷下降，即能源利用效率不斷提高。故低碳經濟的實質是提高能源利用效率和創建清潔能源結構，核心是技術創新、制度創新和發展觀的轉變。

低碳經濟發展（Low Carbon Economy Development）是指社會經濟系統在消費模式、產業構成、能源結構、資源開發和利用等方面趨向低碳化甚至無碳化的過程。低碳經濟是以低能耗、低污染、低排放為基礎的經濟模式，是人類社會繼農業文明、工業文明之后的又一次重大進步。作為低碳經濟發展的核心內涵，低碳排放可以是相對意義上的，也可以是絕對意義上的，關鍵是區分發展階段和減排放義務。對于發展中國家而言，因為人文發展的基本需要尚未得到滿足，因此在經濟總量增加的同時促進碳排放的相對下降就可視為低碳發展；對于已經實現高人文發展目標的發達國家而言，面對未來日益有限的全球排放空間，應當履行減排放義務，在維持高人文發展水平的前提下，實現碳排放總量的絕對降低［5］。

2 低碳經濟發展模式的測度指標與研究方法

資源環境基尼系數是反映在經濟貢獻率相同的情況下，資源消耗、污染物排放公平程度的一個指標。本文根據王金南等［2］資源環境基尼系數的內涵，構建了行業間的能源消耗基尼系數（簡稱能耗基尼系數）與CO2排放基尼系數（簡稱碳排放基尼系數），用以評價各行業低碳經濟發展的均衡程度，并建立了廣州市規模以上工業企業行業（35個大類）間的能耗（或碳排放）基尼系數計算與評價方法。

能耗（或碳排放）基尼系數反映的是廣州市規模以上工業企業行業間能耗（或碳排放）分配的內部公平性。如果某行業的經濟貢獻率比能耗（或碳排放）貢獻率低，則屬于侵占了其他行業的分配公平性；相反，則是對其他大類公平性的貢獻。行業的經濟貢獻率與能耗（或碳排放）貢獻率之比，體現的是各行業之間的外部公平性，我們稱之為綠色貢獻系數（Green Contribution Coefficient，GCC）。

2.1 CO2排放量的估算方法

二氧化碳排放量直接反映了工業企業生產對溫室效應的影響程度，二氧化碳排放量越大，表明企業生產對氣候的影響越嚴重，企業生產偏離低碳的發展道路越遠。二氧化碳排放量計算公式如下［6］：

式中：Ej為第j種能源消費量；ηj為第j種能源的碳排放系數，其取值煤炭為0.7476tC/t，石油為0.5825 tC/t，天然氣為0.4435tC/t，電力為0.785tC/kW·h。

將原煤、洗精煤、其他洗煤、煤制品、焦炭，以及熱力換算為標準煤（折算系數為0.03412t/百萬千焦）后歸為煤炭類，用煤炭碳排放系數；原油、汽油、煤油、柴油、燃料油、液化石油氣、其他石油制品歸為石油類，用石油碳排放系數；天然氣、液化天然氣歸為天然氣類，用天然氣碳排放系數；電力歸為電力類，用電力碳排放系數。

2.2 能耗基尼系數與碳排放基尼系數指標計算與評價方法

本文以廣州市規模以上工業企業35個大類行業為基本單元，構建能耗基尼系數和碳排放基尼系數。以廣州市規模以上工業企業35個大類行業能耗（或碳排放量）占規模以上工業企業35個大類行業的累計比例作為縱坐標，以工業生產總值的累計比例作為橫坐標，按照兩者的比值進行排序，根據基尼系數的計算方法，計算廣州市規模以上工業企業35個大類行業的能耗基尼系數（或碳排放基尼系數）。能耗（或碳排放）基尼系數的基本公式如下：

式中：Xi為工業總產值等指標的累計百分比；Yi為能耗（碳排放）的累計百分比；當i＝1時，（Xi－1，Yi－1）視為（0，0）。

考慮到電力、熱力的生產和供應業與石油加工、煉焦及核燃料加工業為一次能源轉換加工行業，因此電力、熱力的生產和供應業原煤消耗產生的能耗與碳排放不納入能耗與碳排放計算口徑，石油加工、煉焦及核燃料加工業的原油消耗所產生的能耗與碳排放不納入其能耗與碳排放計算口徑。

按照基尼系數的內涵，能耗（或碳排放）基尼系數反映的是規模以上工業企業能耗（或碳排放）分配的內部公平性與均衡性。基尼系數越接近于0，說明行業間的能耗（或碳排放）對經濟貢獻是越公平的、越均衡；基尼系數越接近于1，說明行業間的能耗（或碳排放）對經濟貢獻是越不公平的、越不均衡。

2.3 綠色貢獻系數指標計算與評價方法

根據能耗（或碳排放）基尼系數的內涵，以綠色貢獻系數作為評價35個大行業各個行業能耗（或碳排放）不公平、不均衡因子的依據。綠色貢獻系數計算公式如下：

式中：G為工業企業（35個大行業）生產總值；Gi為各個大行業的工業生產總值；Gi/G為經濟貢獻率；P為工業企業（35個大行業）能耗（或碳排放）；Pi為各個大行業的能耗（或碳排放）；Pi/P代表能耗（或碳排放）比。

若綠色貢獻系數GCC＝1，則表明工業總產值的貢獻率大于能耗（或碳排放）的貢獻率，相對較公平，體現的是一種綠色發展的模式；若GCC則表明能耗（或碳排放）的貢獻率大于工業總產值的貢獻率，公平性相對較差，綠色貢獻系數越小，公平性越差。

2.4 低碳經濟發展模式分類與評價方法

根據能耗綠色貢獻系數與碳排放綠色貢獻系數是否小于1，把35個大類行業的低碳經濟發展模式分為4類：第1類，綠色貢獻系數均小于1的模式稱為高能耗－高排放模式；第2類，能耗綠色貢獻系數小于1，碳排放綠色貢獻系數大于1的模式稱為高能耗－低排放模式；第3類，能耗綠色貢獻系數大于1，碳排放綠色貢獻系數小于1的模式稱為低能耗－高排放模式；第4類，兩種綠色貢獻系數均大于1的模式稱為低能耗－低排放模式。另外，由于當能耗綠色貢獻系數與碳排放綠色貢獻系數均為1時，由GCC的定義知其為理論公平數，實際生活出現的概率極小，因此討論的意義不大，在此只對前四種分類進行討論與評價。

2.4.1 高能耗－高排放模式

高能耗－高排放低碳經濟發展模式的行業綠色貢獻系數均小于1，說明該模式下能耗（或碳排放）的貢獻率大于工業總產值的貢獻率，公平性相對較差，碳生產力（單位碳排放所產生的GDP）相對很低，能耗強度（單位GDP所產生的能源消耗）相對很高，迫切需要改變能源結構、提高能源利用效率。從短期來看，在不改變其能源結構的前提下，主要靠提高能源利用效率，實現相對的低碳排放；從長期看，必須借助清潔能源替代、低碳技術應用等手段實現碳排放的絕對下降。

2.4.2 高能耗－低排放模式

高能耗－低排放低碳經濟發展模式的行業能耗綠色貢獻系數小于1，碳排放綠色貢獻系數大于1，這是一種綠色發展模式行業，碳生產力相對較高，能耗強度相對較低。從短期來看，改變能源結構的壓力不大，其主要壓力在于提高能源利用效率；從長期看，主要需借助節能技術的應用等手段來實現能耗的絕對下降。

2.4.3 低能耗－高排放模式

低能耗－高排放低碳經濟發展模式的行業能耗綠色貢獻系數大于1，碳排放綠色貢獻系數小于1，碳生產力相對較低，能耗強度較低，高度依賴碳基能源，改變能源結構的壓力很大。從短期來看，必須大力尋求清潔能源替代以及通過對低碳技術等方面的投入來降低對碳基能源的高度依賴性；從長期來看，必須通過實現低碳技術的應用等手段來解決碳排放的絕對下降。

2.4.4 低能耗－低排放模式

上杭錐種子采自上杭縣步云鄉，采集時間為2016年10月，選取結實盛期，樹干通直，無病蟲害的林分作為采種林分。收集地面掉落的新果，脫粒后去除雜質，篩選潔凈種子，按種粒大小對種子進行分級，備用。

低能耗－低排放低碳經濟發展模式的行業綠色貢獻系數均大于1，表明工業總產值的貢獻率大于能耗（或碳排放）的貢獻率，是一種綠色發展模式行業，碳生產力很發達，能耗強度很低，對能耗的依賴性不強，符合低碳經濟發展的內涵，是值得我們當前大力推廣和發展的經濟發展模式。

3 實證分析

根據2008年廣州市第二次經濟普查的分行業的能源消費數據，結合低碳經濟發展模式的評價方法，探討規模以上工業企業大類行業間的低碳經濟發展水平、行業的低碳經濟發展模式等特點。

3.1 廣州工業低碳經濟發展現狀

2007年，廣州市出臺了《廣州市節能減排工作方案》，并將降耗指標科學地分解到重點耗能行業和重點耗能企業，促使企業積極做好節能降耗工作。同時市政府也加大了節能降耗工作力度。2007年全市關停小火電機組67.6萬kW，淘汰落后鋼鐵產能100萬t，關閉小水泥廠19家，淘汰落后水泥產能533萬t。2008年全市關停小火電機組192.5萬kW，關停67家落后水泥生產企業，淘汰落后水泥產能948萬t，建立小鋼鐵等淘汰落后退出機制。隨著節能工作的不斷推進，全市規模以上工業企業認真落實各項節能措施，加大節能投入，增強能耗管理，推進結構調整和技術創新，提高能源綜合利用率，取得顯著成效。

3.1.1 2008年廣州市規模以上行業間的能耗分析

2008年廣州市規模以上行業間的能耗基尼系數為0.60，處于高度不公平（均衡）的區間內，能耗（或碳排放）的貢獻率大于工業總產值的貢獻率，公平性相對較差，碳生產力（單位碳排放所產生的GDP）相對很低，能耗強度（單位GDP所產生的能源消耗）相對很高，行業間能源消耗分配（強度）差距非常大，行業間的能源效率、管理效率有相當大的差距，迫切需要改變能源結構、提高能源利用效率。從能耗綠色貢獻系數方面看，石油加工、煉焦及核燃料加工業等31個行業均小于1，是引起能源消耗分配（強度）差距非常大的主要因素，說明這31個行業的能源消耗的貢獻率相對于經濟貢獻率較大，能源效率與管理效率均有待提高。換句話說，就是這31個行業主要是靠能源消耗來拉動經濟的發展與增長，體現的是一種高能耗經濟發展模式。另外煙草制品業，交通運輸設備制造業，儀器儀表及文化、辦公用機械制造業，廢棄資源和廢舊材料回收加工業等4個行業能耗綠色貢獻均大于1，是一種綠色發展模式行業，碳生產力很發達，能耗強度很低，對能耗的依賴性不強，能源效率與管理效率相對比較高，符合低碳經濟發展的內涵，體現的是一種低能耗經濟發展模式。

3.1.2 2008年廣州市規模以上行業的碳排放分析

2008年廣州市規模以上行業的碳排放基尼系數為0.63，行業間經濟發展與碳排放度處于高度不平均的區間內，說明各行業的碳排放量分配（強度）差距非常大，行業的經濟發展與碳排放量高度不公平。從碳排放綠色貢獻系數方面看，化學原料及化學制品制造業等23個行業均小于1，是引起不公平的主要因素，說明這23個行業的碳排放的貢獻率相對于經濟貢獻率較大。換句話說，就是這23個行業主要是靠高排放來拉動經濟增長，體現的是一種高碳經濟發展模式。交通運輸設備制造業、通信設備、計算機及其他電子設備制造業等12個行業的碳排放綠色貢獻系數均大于1，體現的是一種低碳經濟發展模式。

3.2 工業低碳經濟發展模式及特點

3.2.1 發展模式

對工業發展模式的整理、分類與評價有利于我們對當前經濟發展特點的評估以及為保持未來經濟繼續持續穩定發展做出相應對策。為此，我們運用公式（3），根據能耗綠色貢獻系數與碳排放綠色貢獻系數相對于1的大小和2008年廣州市第二次經濟普查的工業能源消費數據，將2008年廣州市規模以上工業的35個大類行業的低碳經濟發展模式分為4類，見表1和表2。

表1 2008年廣州市規模以上工業的35個大類行業

表2 2008年廣州市規模以上工業企業能耗－碳排放模式

（1）高能耗－高排放模式行業的主要特點。能源消費結構中電力能源消耗比重偏低，整體電力能源消耗比重僅為22.4%。換句話說，就是高能耗－高排放的行業高度依賴煤碳、燃料油等高碳基能源，有94%以上的碳排放來自于高碳基能源，碳生產力低（圖1）。整個該模式行業的工業總產值占全體規模以上工業企業的比重為54.41%，但能耗與碳排放占全體規模以上工業企業的比重均高達90%以上（圖2）。該模式行業整體的能耗與碳排放綠色貢獻系數在0.60左右，即高能耗－高排放模式行業主要靠能源消耗和碳排放來拉動經濟的發展，能源效率與管理效率低，整體體現的是一種高碳經濟發展模式。

圖1 2008年四模式行業產值、能耗、碳排放所占百分比

圖2 四種低碳經濟發展模式的碳生產力

（2）高能耗－低排放模式行業的主要特點。該模式行業的生產主要依賴電力能源，整體電力能源消耗比重為62.3%，電力所產生的碳排放僅占17.5%。換句話說，電力是高能耗－低排放模式行業能源消耗主體。整個該模式行業的工業總產值占全體規模以上工業企業的比重為22.74%，能耗與碳排放僅占全體規模以上工業企業的比重為5.5%左右，綠色貢獻系數在4左右，體現的是一種綠色經濟發展模式，能源效率相對比較低，碳生產力較發達。

（3）低能耗－低排放模式行業的主要特點。能源消費結構中，整體電力能源消耗比重為61.1%，電力所產生的碳排放比重為19.4%，對高碳基能源依賴性不高，碳生產力發達。換句話說，就是低能耗－低排放模式行業的能源消耗主要依賴于電力。整個該模式行業的工業總產值占全體規模以上工業企業的比重為23.85%，能耗比重為2.60%，碳排放的比重為2.10%，整個該模式行業的能耗綠色貢獻系數與碳排放綠色貢獻系數分別為9.17、11.36，能源效率與管理效率相對較高，體現的是一種可持續的低碳經濟發展模式。

3.2.2 發展特點

（1）三大支柱產業總體上能源利用效率好，碳排放強度低。交通運輸設備制造業，化學原料及化學制品制造業，通信設備、計算機及其他電子設備制造業三大支柱產業用10.0%的能源消耗、9.8%的碳排放完成了41%的工業生產總值。這說明三大支柱產業的總體能源利用效率好，對廣州的經濟發展起一種主導作用。但化學原料及化學制品制造業還屬于一種高能耗－高排放經濟發展模式，需要進行設備更新與技術改造，提高能源效率與管理效率，在節能減排方面取得新進展。

（2）能源消費高度集中，有利于能源消費結構的進一步優化。規模以上工業企業的73%的能耗與碳排放集中在電力、熱力的生產和供應業，石油加工、煉焦及核燃料加工業，黑色金屬冶煉及壓延加工業，非金屬礦物制品業，紡織業，造紙及紙制品業，化學原料及化學制品制造業等7大耗能行業。雖然7大耗能行業均是高能耗－高排放模式行業，但能耗與碳排放的高度集中有利于集中力量進行設備更新與技術改造，進行節能減排，進一步優化能源消費結構，提高能源利用效率、管理效率。

（3）低排放模式工業企業經濟效率高，體現的是一種綠色經濟發展模式。2008年廣州市低排放模式的規模以上工業企業用不到10%的能耗與碳排放，取得了將近50%的工業總產值。這說明低排放模式工業企業的經濟效率高，體現的是一種綠色經濟發展模式，碳生產力發達。

（4）沒有過度依賴高碳基能源的行業。在四類經濟增長模式中，廣州市規模以上工業企業沒有低能耗－高排放經濟增長模式行業。這說明沒有過度依賴碳基能源的行業。

4 對策與建議

通過以上對2008年廣州市規模以上工業行業的發展模式的綜合評價，以及低碳經濟發展模式的要求，我們可以提出如下對策與建議。

（1）建立能耗－碳排放的低碳經濟發展績效考核體制。2008年高能耗－高排放模式的工業企業用了90%以上的能耗與碳排放，只實現了53%左右的工業總產值，造成能耗與碳排放的強度差距懸殊，說明行業間的能源利用效率與管理效率低。只有建立有效的低碳經濟發展績效考核激勵體制，才能促進高能耗－高排放模式企業采取設備更新與技術改造、節能減排、優化能耗結構等低碳化措施。

（2）加大七大耗能產業的設備革新與技術改造的研發投入。技術進步是促進重點耗能行業節約能源的有效手段和根本途徑。電力、熱力的生產和供應業，石油加工、煉焦及核燃料加工業，黑色金屬冶煉及壓延加工業，非金屬礦物制品業，紡織業，造紙及紙制品業，化學原料及化學制品制造業等七大耗能行業的能耗與碳排放均占73%左右。能耗與碳排放的集中有利于加大設備革新與技術改造的投資力度，并能很快進行低碳技術推廣，推廣成效快。

（3）優先發展低能耗－低排放模式的產業，做好低碳經濟發展示范效應。低能耗－低排放模式產業的能源效率與管理效率相對較高，碳生產力發達，政府應做好這些產業的鼓勵力度，做好示范作用。

（4）做好低碳消費宣傳工作，改變廣大群眾的奢侈能源消費習慣。作為產品的最終消費者，廣大群眾的節能與低碳意識對地區的低碳經濟發展起著至關重要的作用。政府的有關部門要做好低碳知識的普及，倡導綠色消費，且大眾的消費傾向也會直接影響制造商的產品改進。

［1］中國節能投資公司.2009中國節能減排產業發展報告—迎接低碳經濟新時代［M］.北京：中國水利水電出版社，2009.

［2］王金南，逯元堂，周勁松，等.基于GDP的中國資源環境基尼系數分析［J］.中國環境科學，2006，26（1），111～115。

［3］張音波，麥志勤，陳新庚，等.廣東省城市資源環境基尼系數［J］.生態學報，2008，28（2），728～734

［4］熊 焰.低碳之路：重新定義世界和我們的生活［M］.北京：中國經濟出版社，2010.

［5］張坤發，潘家華，崔大鵬.低碳發展論［M］.北京：中國環境科學出版社，2009.

［6］2050中國能源和碳排放研究課題組.2050中國能源和碳排放報告［M］.北京：科學出版社，2009：118～120.

［7］廣州市統計局工業交通統計處.節能降耗取得新進展，單位GDP能耗持續下降——2008年廣州市節能降耗情況分析［EB/OL］.http：//www.gzstats.gov.cn/tjfx/gztjfs/200907/t20090701 ＿17677.htm.