摘要:通過碳生產率和脫鉤彈性系數指標分別從靜態和動態角度考察中東西三大區域近十年來低碳經濟轉型的進展以及在KAYA等式擴展式基礎上,建立LMDI分解模型,對影響三大區域碳排放的因素進行分解,認為東部地區的碳排放呈現規模驅動型特征,中西部地區的碳排放均呈現出規模結構混合驅動特征,但與中部地區相比,西部地區的產出驅動稍弱,而經濟結構驅動較強。
關鍵詞:碳排放;碳生產率;脫鉤彈性系數;差異;LMDI方法
中圖分類號:F062.1 文獻標識碼:A 文章編號:1003-3890(2013)11-0083-05
一、引言
在向低碳經濟轉型的進程中,我國幅員遼闊,區域差異較大,各地呈現出不同的特色,除了全國層面的研究,近年來從區域層面對碳排放的研究也逐漸展開。吳宗杰等(2011)從我國的發達地區、較發達地區、不發達地區中選取了14個具有代表性的區域,基于各區域200l—2008年的面板數據進行了計量建模與比較分析,提出了針對不同區域的碳減排策略[1]。李國志等(2010)將我國30個省份按照碳排放量分為低排放、中排放、高排放三個不同區域,并采用STIRPAT模型和面板數據方法,分析了人口、經濟和技術因素對不同區域碳排放的影響[2]。潘家華等(2011)以東中西三大區域為對象,利用聚類分析、泰爾指數和脫鉤指數等方法,分析了區域碳生產率的差異性和影響因素[3]。上述成果在深化低碳經濟的區域研究方面取得了進展。但是,由于區域劃分標準不一,能源和碳排放核算口徑各異,計量方法不同,對區域碳排放的研究仍有較大的探索空間。在前人研究的基礎上,本文的研究體現三個特點,一是考慮到我國各地的經濟發展水平、產業層次及資源分布狀況,東中西三大區域的劃分基本體現了區域特點并緊扣我國區域發展戰略的部署①,因此本文以三大區域為對象展開研究。二是本文采用各地區終端能源消費量為依據測算碳排放量,終端能源消費量是指一定時期全國(地區)各行業和居民生活消費的各種能源在扣除了用于加工轉換二次能源消費量和損失量以后的數量,它能夠比較準確反映各地區能源消耗和碳排放的情況,并與各區域不同部門的終端能源消費量銜接,便于進行因素分解。三是本文運用對數平均迪氏指數法(Logarithmic Mean Divisia Index,LMDI)對三大區域碳排放的影響因素進行無殘差分解,更有利于清晰分辨三大區域碳排放影響因素的異質性。
二、三大區域碳排放及低碳經濟轉型進展的差異
(一)三大區域碳排放量的測算
能源部門通常是溫室氣體排放清單中的最重要部門,《2006年IPCC國家溫室氣體清單指南》指出,在發達國家,其貢獻一般占CO2排放量的90%以上和溫室氣體總排放量的75%。能源活動也是中國最主要的CO2排放源,中國能源活動的CO2排放量占全國CO2排放總量中占90%左右。因此,本文以終端能源消耗能源量為依據測算各區域的碳排放量②。
碳排放量的計算公式為:碳排放量=終端能源消費量×能源折標準煤參考系數×能源碳排放系數。其中,能源的品種包括碳排放量較大的10種能源:原煤、焦炭、原油、煤油、柴油、汽油、燃料油、液化石油氣、煉廠干氣、天然氣;各種能源折標準煤參考系數來自《中國能源統計年鑒》(2011)附錄4,各類能源的碳排放系數以《2006年IPCC國家溫室氣體清單指南》中的缺省碳含量(排放系數)為原始數據,并采用《中國能源統計年鑒》中的各種能源平均低位發熱值和折標準煤系數,計算各種能源按標準煤折算的碳排放系數,具體數據見表1。
根據上述公式,本文計算了全國30個省、自治區、直轄市(西藏由于數據缺失未包括)終端能源消費的碳排放量,并按照三大區域進行匯總,其結果見表2。可見,近10年來,三大區域終端能源消費的碳排放量都呈現出了遞增的趨勢,東部無論是總量還是增速都超過了中西部,西部碳排放增速從2007年起超過了中部。2010年,東中西三大區域的碳排放量分別占總量的45.9%、27.6%和26.5%。
(二)靜態考察:碳生產率的區域差異
碳生產率是指一定時期內國內生產總值(GDP)與同期二氧化碳排放量之比,與單位GDP碳排放強度呈倒數關系,它反映了單位碳排放所產生的經濟效益[3]。該指標可以從靜態角度反映一定區域單位碳資源消耗所帶來的相應產出。我們計算了2001-2010年三大區域的碳生產率,結果顯示,東部地區的碳生產率明顯高于中西部地區,中部次之,西部最低(圖1)。從碳生產率的年均增長速度來看,中部地區最快,達到3.4%,西部地區次之,為2.2%,東部地區最慢,為1.8%。2001—2010年,三大區域的碳生產率呈現先上升、后下降并從2006年起持續上升的趨勢。
(三)動態考察:脫鉤彈性系數的區域差異
脫鉤彈性系數是指碳排放量變化率與同期GDP變化率之比,它能夠考察碳排放與GDP的動態變化關系。本文計算了2001—2010年三大區域脫鉤彈性系數(見表3)。根據Petri Tapio構建的脫鉤狀態評價標準[4],2001—2010年,東中西三大區域在大多數年份都呈現出了弱脫鉤的狀態,但2002—2005年由于我國新一輪經濟增長周期中重化工業的加速發展,三大區域都不同程度呈現出擴張負脫鉤的趨勢。相比而言,東部的脫鉤彈性系數比較穩定,而中西部地區則波動較大。2001—2004年,由于西部大開發的興起,西部脫鉤彈性系數明顯大于東部和中部地區。2004—2006年中部崛起戰略同樣對該地區產生了顯著影響,承接東部地區產業轉移和第二產業比重提升,使得中部地區出現擴張負脫鉤和擴張掛鉤的狀態。總體看,2001—2010年,東中西部三大區域的脫鉤彈性系數分別為0.77、0.58和0.74。
(四)三大區域低碳經濟轉型進展的比較
結合靜態和動態考察的結果,三大區域在低碳經濟轉型過程中呈現以下特點:(1)東部區域具有最高的碳生產率水平,說明該地區在低碳轉型的道路上走在前列,但動態的脫鉤彈性系數也處于最高水平,表明東部地區的低碳發展面臨著速度放慢、難度加大、空間減少的嚴峻挑戰。(2)中部地區碳生產率處于中等水平,表明該區域低碳發展有一定進展,還有較大的發展空間。同時該地區脫鉤彈性系數最低,表明該地區在低碳轉型的過程中步伐較大,進步明顯。(3)西部地區碳生產率處于最低水平,表明該地區低碳發展處于起步階段,潛力巨大。該地區脫鉤彈性系數處于中等水平,表明該地區低碳轉型的步伐有待進一步加快。
三、三大區域碳排放影響因素的差異
為了進一步考察三大區域碳排放的特點,本文根據KAYA恒等式的擴展等式,建立LMDI分解模型,具體考察三大區域碳排放影響因素。
(一)模型與數據
鑒于碳排放系數測度困難,本文選擇《2006年IPCC國家溫室氣體清單指南》的能源碳排放系數,并假定該系數不變,故因素分解中碳排放系數變化的貢獻度為零。依據LMDI方法對東中西部三大區域終端能源消費的碳排放量進行分解(以2001年為基期),得出以下結果(見表4)。
根據上述結果,從三大區域總體來看,2001—2010年,人均產出規模和經濟結構兩大因素是影響碳排放的主要因素,其中人均產出規模始終是影響三大區域碳排放的首要因素。能源強度則產生了較為明顯的反向影響。能源結構與人口規模則在不同區域產生不同的驅動效果。具體從三大區域看:
(1)東部地區的碳排放呈現規模驅動型特征。2001—2010年,東部地區碳排放量共增加了321.10百萬噸,其中人均產出規模與人口規模的變化導致其增加了372.75百萬噸,貢獻率為116.08%;能源結構、經濟結構的變動導致碳排放增加了16.85百萬噸,貢獻率為5.25%;能源強度的變動使碳排放減少了68.50百萬噸,貢獻率為-21.33%。可見,東部地區碳排放增長主要是經濟發展和人口規模擴大引起的,但能源結構和經濟結構的影響也不可忽視,尤其是能源結構在三大區域中是唯一產生正向影響的因素。
(2)中部地區的碳排放呈現出規模結構混合驅動型特征。2001—2010年該地區碳排放量共增加了162.81百萬噸,其中人均產出規模、經濟結構和人口規模這三項因素的變化導致碳排放分別增加了232.48百萬噸、18.03百萬噸和2.43百萬噸,貢獻率分別為142.79%和11.07%和1.49%,能源結構、能源強度的變動使碳排放減少了90.12百萬噸,貢獻率為-55.35%。
(3)西部地區碳排放同樣呈現出規模結構混合驅動型特征,但與中部地區相比,該地區的產出驅動稍弱,而經濟結構驅動稍強。該地區碳排放增加了192.98百萬噸,其中人均產出、經濟結構和人口規模的變化分別導致其增加227.26百萬噸、24.39百萬噸和1.99百萬噸,貢獻率分別為117.76%、12.64%和1.03%,能源結構、能源強度的變化使其減少60.68百萬噸,貢獻率為-31.44%。
四、三大區域低碳發展的差異化對策
針對東中西三大區域碳排放呈現的上述異質性,低碳發展策略應該進一步細化,各區域在全國低碳轉型中要找好定位,揚長避短,扮演好各自的角色。
1. 東部地區要在低碳轉型中發揮領航者的作用,發揮優勢,率先擺脫規模驅動型碳排放增長的模式,早日跨越碳排放峰值,實現經濟增長與碳排放的“強脫鉤”。(1)依靠技術和管理創新,引領低碳發展。東部地區要依靠技術和人才優勢,在低碳節能的基礎技術、應用技術、關鍵技術和前沿技術上進行跟蹤和研究,提高自主創新能力,不斷進行技術創新和超前技術儲備。東部地區還要探索低碳管理模式,率先開展低碳政策試點,在碳交易、碳稅等經濟手段方面為低碳政策推廣提供經驗。(2)積極開發利用清潔能源,減少對煤炭等高碳能源的過度依賴,優化能源結構。東部沿海地區風力資源豐富,可以適當開發風電資源,解決發展火電面臨的環境污染問題。東部地區還可憑借優越的區位優勢,適當進口液化天然氣,提高天然氣在能源消費中的比重。此外,積極倡導東中西部開展綠色能源的互動,煤炭資源豐富的地區可以采取“煤轉電”的方式輸出能源,以減少東部地區煤炭消耗。(3)控制人口規模,創建低碳城市,倡導綠色消費。重點要控制北京、上海等特大城市的人口規模,并推動低碳城市建設。通過技術改造降低交通、建筑、能源部門對化石能源的使用,并提高能源效率。通過宣傳教育,積極引導人們轉變高碳的消費方式,形成良好的消費習慣,促進低碳消費。
2. 中部地區是低碳轉型的積極追隨者,要以產業結構升級和能源結構進一步優化為突破口,轉變經濟增長方式,創造綠色GDP,提高碳生產率,全面拓展低碳發展的空間。(1)調整經濟結構、協調三大產業的發展。中部地區經濟增長主要依靠第二產業帶動,第三產業發展嚴重滯后。該地區要在結構調整上狠下功夫,尤其要壓縮對環境負面影響大的高耗能產業,運用低碳環保技術對煤炭、鋼鐵、冶金等傳統產業進行技術改造,推動煤炭等資源型企業向規模化、集約化、可持續化的方向發展。充分利用科技創新與政策支持構建資源節約型產業體系,打造出更多附加值高、鏈條較長的支柱產業。注重促進第二產業內部的結構調整,鼓勵工業企業按照專業化、精細化、深加工的方向發展。(2)在承接東部地區產業轉移時,應在較高的起點上充分利用環保技術提升改造承接產業,防止重復建設、淘汰落后產能。(3)從傳統能源的清潔利用和新能源發展兩方面著手,降低能源碳排放水平。中部地區是我國煤炭等傳統能源主要產地,應積極引進新技術,實現煤炭等傳統能源的清潔利用。同時結合資源優勢與區位優勢發展以光伏發電為主的分布式能源系統,積極推進生物質能的運用,建立光伏發電、生物質發電等多能互補的新能源發電系統。
3. 西部地區作為低碳發展的追趕者,低碳發展空間巨大,要充分利用自身條件和政策優勢,加快向低碳經濟轉型的步伐,實現低碳經濟的跨越式發展。(1)發揮后發優勢,推動傳統產業的綠色轉型。西部地區憑借自身的資源稟賦形成了較為密集的礦產資源型產業,但絕大多數礦產資源型產業都高度依賴資金、大宗原材料和能源的投入,是典型的高碳產業。因此,西部地區應充分把握現有資源優勢,提高資源利用率,積極發展生態效益型工業。西部地區還要用好國家的優惠政策,憑借產業改造成本低、產業發展策略靈活等優勢,建設一批成長性高、創新力強的低碳環保示范項目,加速向低碳經濟轉型。(2)把握低碳經濟發展中的商機,選擇性地承接產業轉移。西部地區在承接東部沿海產業轉移的過程中,應嚴格堅持節能環保的準則,合理確定產業承接重點,防止低水平、高污染、高耗能產業的擴散。對承接產業轉移項目應做好備案,加強對承接產業的環境監測。積極引進具備先進工藝和自主研發能力的企業,發展精深加工產業,加快淘汰落后產能。與此同時,不斷改善產業轉移承接環境,統籌規劃產業發展園區,設立專項資金支持產業園區的建設,形成產業集聚、專業分工、特色鮮明、環境友好的產業園區體系,實現低碳發展。(3)因地制宜,培養低碳環保而又富有競爭力的特色產業。西部地區依托其資源條件,可以大力發展綠色生態農業、旅游業等特色產業。西部地區碳匯資源非常豐富,通過完善生態效益補償機制,加大對碳匯林業的支持,減少二氧化碳排放。西部地區還蘊藏著豐富的風能和太陽能資源,進一步加大對太陽能、風能等新能源產業的開發,不僅可以進一步改善當地的能源結構,還可以為全國低碳發展提供清潔能源。
注釋:
①東中西部三大區域劃分如下:東部包括遼寧、北京、天津、河北、上海、江蘇、浙江、福建、山東、廣東、海南11個省、直轄市;中部包括黑龍江、吉林、山西、安徽、江西、河南、湖北、湖南8個省份;西部包括內蒙古、廣西、重慶、四川、貴州、云南、陜西、甘肅、青海、寧夏、新疆11個省、自治區、直轄市。西藏由于數據資料缺失沒有在本文研究范圍內。
②以終端能源消費量口徑測算的碳排放量比按各地區能源消費量計算的碳排放量偏小,但不影響區域之間的比較。
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責任編輯、校對:關 華