中國鋼鐵工業經濟增長、能源消耗與碳排放脫鉤分析

王俊嶺++張新社

摘要：運用Tapio的彈性分析法對2006—2015年中國鋼鐵工業粗鋼產量、能源消耗、廢氣排放總量、二氧化硫外排量等的脫鉤彈性系數進行計算。結果表明，中國鋼鐵工業的能源消耗的增長率大都小于粗鋼產量增長率，只有2008年例外，可見中國鋼鐵工業總能耗大致處在脫鉤狀態；但是脫鉤狀態多為弱脫鉤，說明鋼鐵工業總能耗增加的主要原因仍是粗鋼產量的上漲。從廢棄物排放來看，中國鋼鐵工業外排廢氣增長率在2007年、2009年、2010年、2012年、2013年、2015年小于該年的粗鋼產量增長率，但是兩者增長率之間的差值較小，雖處在脫鉤狀態，實則為弱脫鉤。

關鍵詞：鋼鐵工業；脫鉤彈性；總能耗；二氧化硫；經濟增長；碳排放

中圖分類號：F067.1 文獻標識碼：A 文章編號：1007-2101（2017）04-0077-06

鋼鐵工業在我國經濟發展中占有極其重要地位，對鋼鐵工業能源消耗與經濟增長之間的脫鉤或耦合狀況進行評估有著重要意義。我國鋼鐵工業粗鋼產量在1996年超過日本成為世界第一開始，連續多年保持著第一的位置。2015年我國粗鋼產量為8.04億噸，占全球比重為49.54%。我國鋼鐵產量的迅速增長伴隨著極高的能源消耗，2014年工信部數據顯示，我國鋼鐵工業能源消耗、二氧化碳排放量、煙塵排放量等分別占全國的15%、12%、8.3%，廢水排放、粉塵排放、二氧化硫排放、廢氣排放分別約占工業的15.65%、15.65%、7.4%、21.31%。同國際先進水平相比，我國噸鋼綜合能耗高出10%～15%，噸鋼二氧化硫排放高出50%以上。

煤炭是我國鋼鐵工業中最重要的燃料，在我國鋼鐵工業的能源消耗結構中煤炭占69.9%，電力占26.40%，燃油占3.2%，天然氣占0.5%。這種燃料結構提高了單位產量的耗能，并且不可能在短期內有很大的變化。鑒于鋼鐵工業在我國經濟中的重要地位以及鋼鐵工業對能源的依賴程度等特征，對我國鋼鐵工業能源消耗與經濟增長之間的脫鉤或耦合狀況進行評估是非常有意義的，它直接涉及到我國鋼鐵工業以及我國經濟未來可持續發展潛力?；凇懊撱^”理論，結合我國鋼鐵工業實際數據，對我國鋼鐵工業經濟增長特別是經濟增長、資源消耗和碳排放之間的關系進行具體描述，并通過對三者之間關系的測度，分析其所處的發展階段，對于深入分析我國鋼鐵工業近年來工業能耗增長加速的趨勢和結構特點，預測我國鋼鐵工業今后資源供需矛盾的變動趨勢，進而根據分析結果及原因探析，提出相應的改進措施等有著重要的現實意義和實踐價值。

一、國內外研究綜述

脫鉤理論可追溯到20世紀70年代末，Kraft（1978）[1]首次提出能源消費與總產出的脫鉤關系。在90年代初，英國政府在一份戰略報告中針對可持續生產和消費提出了第一套脫鉤指標，并用于衡量材料和能源的使用效率。經濟發展與合作組織（OECD，2002）[2]研究了經濟增長和環境的脫鉤狀況，并計量了經濟發展與合作組織（OECD）的環境問題和經濟增長指標國家間的差異，研究結果認為可以通過相關措施來逐步解決環境與經濟發展之間的沖突，并給出了評價模型來衡量經濟增長與環境的脫鉤關系；Juknys（2003年）[3]運用了初級和次級脫鉤理論，分析研究了立陶宛的脫鉤狀態；Avid Gray，Jillian Anable，Laura Illingworth和Wendy Graham（2006）針對蘇格蘭地區分析研究了經濟增長、二氧化碳排放與交通運輸量直接的脫鉤關系；Tapio（2005）[4]首次提出“脫鉤彈性”的概念，并對其進一步細分為連接、脫鉤、負脫鉤，同時根據不同的計算值，進一步細分為弱脫鉤、強脫鉤、弱負脫鉤、增長負脫鉤、增長連接、衰退脫鉤與衰退連接等八大類，使得各種組合狀況都可以根據得分得到合理界定。國內關于脫鉤理論研究方面，鄧華、段寧（2004）[5]是較早使用西方脫鉤理論對循環經濟進行分析探討的學者；賀秀斌等（2005）[6]將脫鉤概念引入到我國農業生態環境評價領域中，并分析評價我國農業生態發展與土壤侵蝕之間的關系；王明霞（2006）[7]通過引入生態效率指標，運用脫鉤理論，對浙江循環經濟發展狀況進行了研究；趙一平、孫啟宏、段寧（2006）[8]通過引入脫鉤理論，構建了以GDP代表經濟增長，用能源消耗總量代表能源消耗水平的脫鉤評價指標，對中國經濟增長與能源消耗間的脫鉤狀況進行了分析；莊貴陽（2007）[9]使用Tapio脫鉤指標對包括中國在內的20個溫室氣體排放大國不同時期的面板數據，分析國際間脫鉤狀態的差異?？傮w來看，當前的研究大都集中在研究一國或某一地區經濟增長與能源消耗的脫鉤關系，較少有研究經濟增長、能源消耗和碳排放三者之間的脫鉤關系，另外研究大都集中在地區或國家層面，較少集中在行業，尤其是鋼鐵行業層面的研究相對較少，本文將聚焦在我國鋼鐵工業，對其2006—2015年的鋼鐵工業經濟增長、能源消耗和碳排放三者之間的脫鉤關系進行分析，并找到影響脫鉤的因素，無論理論還是現實都有著較強的研究意義。

二、我國鋼鐵工業經濟增長、能源消耗和碳排放的脫鉤分析

環境、能源消耗評價往往使用“脫鉤”理論，而脫鉤指標是用來衡量“脫鉤”的狀態和程度指標之一，主要以GDP作為驅動變量，能源消費或碳排放量作為被解釋變量，經常采用的方法有變化量綜合分析法、OECD的脫鉤指數法、Tapio的彈性分析法、計量分析法、脫鉤指數組合法和差分回歸系數法等[10]，根據各方法的計算結果可將脫鉤狀況分為連接、脫鉤、負脫鉤等類型，具體可分為衰退連接、增長連接、衰退脫鉤、強脫鉤、弱脫鉤等8種類型[11]（見表1）。在脫鉤的8種狀態中，“強”和“弱”是用來衡量研究變量間變化方向以及變化率情況，如若研究變量同方向變化，變化率小即為“弱”；相反，研究變量反方向變化，變化率大即為“強”。而“脫鉤”“負脫鉤”“連結”都是用來說明所研究的兩個要素間的關系；GDP增長而能源消耗或者碳排放降低，即為“脫鉤”，相反即為“負脫鉤”；GDP增長而能源消耗或者碳排放也一起增長即為“連接”，反之為“衰退”。脫鉤是理想的狀態，負脫鉤是不理想的狀態。

其中？駐CO2為當年CO2排放量與上年排放量的差值，？駐GDP也是當年GDP與上年GDP之間的差值；碳排放的GDP彈性系數ε=■，其中？駐CO2/CO2是指當年CO2排放量增長率，？駐GDP/GDP是指當年GDP收入增長率[12]。根據？駐CO2和？駐GDP值的大小及正負，以及ε值的大小可以得出脫鉤的類型[13]。

（一）狀況分析

數據來源于我國2006—2015年《鋼鐵工業統計年鑒》及《中國鋼鐵工業節能環保統計月報》，指標的選取以粗鋼產量代表鋼鐵工業經濟增長狀況，以總能耗代表鋼鐵工業能源消耗量。以鋼鐵工業生產流程中廢氣排放總量、二氧化硫排放量作為主要碳排放指標。

為了全面了解我國鋼鐵工業經濟發展、能源消耗和碳排放的情況，根據數據分別計算粗鋼產量年增長率、總能耗增長率、外排廢氣增長率、二氧化硫排放量增長率等（見表2）。由表2可以看出粗鋼產量每年都在增加，只有2015年首次出現下降，而2015年與之相關的各指標如總能耗、外排廢氣量、二氧化硫外排量等增長率都有不同程度的下降。

根據碳排放的GDP彈性系數ε=■，分別計算出總能耗增長率、廢氣總量增長率、二氧化硫量增長率，并根據脫鉤彈性公式分別計算出總能耗彈性系數、廢氣總量彈性系數和二氧化硫量脫鉤彈性[14]（如表3）。其中用粗鋼產量代表鋼鐵工業經濟發展狀況，而總能耗脫鉤彈性系數表示粗鋼產量的增加對能源消耗的依賴程度；外排廢氣量脫鉤彈性系數表示粗鋼產量增加外排廢氣量的變化情況；二氧化硫脫鉤彈性系數表示粗鋼產量增加后的二氧化硫外排量的變化。同時根據Tapio的彈性分析法當脫鉤彈性在-∞～0時即為強脫鉤，是指經濟持續增長，碳排放量增長指數呈現與經濟增長反方向變動關系，即負增長；當脫鉤彈性處于0～0.8時即弱脫鉤，是指經濟穩定增長，碳排放量雖有所增長，但其增長幅度不及生產總值增長幅度；當脫鉤彈性處于0～0.8，經濟增長和碳排放均為負值時為弱負脫鉤，是指經濟處于負增長狀態，碳排放也負增長，不過碳排放減量速度比經濟增長減速幅度??；當脫鉤彈性為-∞～0，且經濟增長為負值時為強負脫鉤，是指經濟負增長，碳排放卻仍趨于上升；當脫鉤彈性系數處于0.8～1.2，且經濟增長和碳排放均為正值時為增長連接，是指碳排放量隨經濟增長以大致同比例速度上升，二者呈現線性關系；當脫鉤彈性系數大于1.2，且經濟增長和碳排放均為正值時為增長負脫鉤，是指碳排放量伴隨著經濟增長以更高的速度上升；當脫鉤彈性系數在0.8～1.2，且經濟增長和碳排放均為負值時為衰退連接，是指經濟負增長，碳排放呈現同比例負增長狀態；當脫鉤彈性系數大于1.2且經濟增長和碳排放均為負值時為衰退性脫鉤，是指經濟負增長，碳排放量同樣呈現負增長，其負增長率大于經濟的萎縮率[15]。

根據2006—2015年《鋼鐵工業統計年鑒》和《中國鋼鐵工業環境保護統計》數據計算，可得我國鋼鐵工業經濟增長與能源消耗、廢氣外排量、二氧化硫外排量間的脫鉤彈性系數（見表3），以及能源消耗與外排廢氣量、二氧化硫排放量間的脫鉤彈性系數（見表4）。

（二）應用分析

1. 隨著我國鋼鐵工業粗鋼產量的增加，鋼鐵工業的總能耗也在發生著不一樣的變化。2007年能源消耗脫鉤彈性狀態為增長連接，即能源消耗量隨經濟增長以大致同比例速度上升，二者呈現線性關系；2008年能源消耗脫鉤彈性狀態是增長性負脫鉤，即能源消耗量伴隨著經濟增長以更高的速度上升，說明鋼鐵工業粗鋼產量的增加對能源消耗的依賴程度在增加，能源消耗增加速度大于粗鋼產量的增加速度，說明這一年的鋼鐵工業發展效率在降低[16] [17] [18] [19]。2009年能源消耗脫鉤彈性狀態是強脫鉤，指粗鋼產量持續增長，能源消耗量增長指數呈現與經濟增長反方向變動關系，即負增長；強脫鉤是經濟增長健康良性發展的主要標志之一。2010年是“十一五規劃”的最后一年，鋼鐵工業發展也到了事關重要的階段，而該年的能源消耗脫鉤彈性狀態是增長連接，是指能源消耗量隨粗鋼產量的增長以大致同比例速度上升，二者呈現線性關系；2011—2014年，鋼鐵工業能源消耗脫鉤彈性大都處于脫鉤狀態，其中2012年和2014年是強脫鉤，2011年和2013年是弱脫鉤，這說明我國鋼鐵工業在“十二五規劃”期間發展良好；但是到2015年，“十二五規劃”最后一年，鋼鐵工業能源消耗脫鉤彈性狀態為衰退脫鉤，是指粗鋼產量負增長，能源消耗量同樣呈現負增長，其負增長率大于粗鋼產能的萎縮率。

分析原因不難發現，“十二五規劃”要求淘汰400立方米及以下高爐（不含鑄造鐵）、30噸及以下轉爐和電爐；“十二五”時期是淘汰落后的攻堅期，綜合運用財政獎勵、考核問責等法律手段、經濟手段和必要的行政手段，加大淘汰落后產能力度；2015年粗鋼產量不增反降，導致當年的能源消耗脫鉤彈性為衰退脫鉤。

2. 外排廢氣總量脫鉤彈性在2007年、2009年、2010年出現短暫弱脫鉤，而2008年、2011年、2014年狀態為增長負脫鉤，說明這3年中鋼鐵工業粗鋼產量增加速度低于外排廢氣量的增加速度，進一步說明這3年中國鋼鐵工業發展對環境造成的外排廢氣的影響較大，雖然一直在節能減排，但這3年間粗鋼產品有所增加的同時，廢氣排放以更快的速度在增加，說明這3年減排效果不夠明顯。而2012年和2013年脫鉤彈性狀態為增長連接，是指廢氣排放量隨粗鋼產量的增長以大致同比例速度上升，二者呈現線性關系；這樣充分說明鋼鐵工業經濟增長、廢氣外排量還沒有達到脫鉤狀態。在治理結構和政策制定上仍需進一步加強。2015年為衰退脫鉤，粗鋼產量在下降，外排廢氣以更快的速度下降，節能減排制度初見成效。

3. 鋼鐵工業外排廢氣中二氧化硫是主要的污染物之一，二氧化硫的排放量是否脫鉤，直接反映出鋼鐵工業經濟增長、碳排放的關系狀態。2007—2015年，二氧化硫外排量大致逐年遞減的趨勢，這與中國政府制定節能減排、環境保護的政策是分不開的；同時二氧化硫外排量脫鉤彈性狀態基本處在脫鉤狀態，其中2007年、2009年、2010年、2013年、2014年為強脫鉤狀態；2008年、2011年、2012年為弱脫鉤狀態；而2015年狀態是衰退性脫鉤，主要原因是2015年粗鋼產量大幅降低，而代表鋼鐵工業經濟增長的主要指標選擇是粗鋼產量，同時二氧化硫外排量在2015年以較大速度減少，說明二氧化硫外排量在該年也處在脫鉤狀態，主要是因為粗鋼產能減少，脫鉤為衰退性脫鉤。

4. 從鋼鐵工業能源消耗與外排廢氣量之間的脫鉤情況看，隨著鋼鐵工業能源消耗的增加，外排廢氣量也在增加，并且外排廢氣量增長率在2008年、2009年、2011年、2012年、2013年、2014年份都超過了能耗增長率，并且在鋼鐵工業能耗得到一定控制的情況下，外排廢氣量仍在增加，這說明鋼鐵工業外排廢氣量與能源消耗之間至今還沒能真正脫鉤，并且在2009年、2012年、2014年出現強負脫鉤。由此可見鋼鐵工業外排廢氣量的控制任重道遠，各項針對外排廢氣量的政策還仍將嚴厲繼續執行。

5. 從我國鋼鐵工業能源消耗與二氧化硫外排量之間的脫鉤彈性來看，隨著鋼鐵工業能源消耗量的增加，二氧化硫外排量在以不同程度的速度下降，并且在2009年、2010年、2013年、2014年、2015年下降速度比較明顯，這說明鋼鐵工業二氧化硫外排量與能源消耗間大致呈脫鉤狀態，并且一定程度上可以達到強脫鉤，這種脫鉤狀態是主要發展趨勢，說明鋼鐵工業能源消耗不是二氧化硫外排量增加的主要原因，而是由于中國政府對鋼鐵工業脫硫技術的嚴格要求和控制，使得鋼鐵工業二氧化硫外排量逐年減少。

三、結論及建議

根據2006—2015年我國鋼鐵工業粗鋼產量、能源消耗、外排廢氣和二氧化硫外排量等面板數據，計算出各指標的增長率，并證實了鋼鐵工業粗鋼產量、能源消耗、外排廢氣量、二氧化硫外排量之間的脫鉤關系及狀態，結論如下。

1. 從能源消耗來看，我國鋼鐵工業的能源消耗的增長率大都小于粗鋼產量增長率，只有2008年例外，可見我國鋼鐵工業總能耗大致處在脫鉤狀態。但是鋼鐵工業總能耗增加的主要原因仍是粗鋼產量的上漲，雖然鋼鐵工業總能耗脫鉤彈性在2009年、2011年、2012年、2013年、2014年處在脫鉤狀態，但是強脫鉤的年份只有一半，分別是2009年、2012年、2014年。而2007年、2008年、2010年、2015年能源消耗脫鉤狀態或增長連接或衰退脫鉤，更有甚者是2008年出現增長性負脫鉤，鋼鐵工業總能耗不但沒有減少反而有所增加。

2. 從廢棄物排放來看，本文主要分析了我國鋼鐵工業外排廢氣量和二氧化硫外排量。分析發現我國鋼鐵工業外排廢氣增長率在2007年、2009年、2010年、2012年、2013年、2015年小于該年的粗鋼產量增長率，但是兩者增長率之間的差值較小，雖處在脫鉤狀態，實則為弱脫鉤。且2008年、2011年、2014年我國鋼鐵工業外排廢氣量增長率超過了粗鋼產量增長率。說明我國鋼鐵工業外排廢氣量與粗鋼產量之間未實現強脫鉤，鋼鐵工業外排廢氣量要實現完全強脫鉤任重而道遠。

另一個主要廢棄物排放是二氧化硫，從分析結果來看，二氧化硫外排增長率都小于粗鋼產量增長率，并且增長率也在逐年降低，基本都已經達到脫鉤狀態，其中2007年、2009年、2010年、2013年、2014年為強脫鉤狀態；2008年、2011年、2012年為弱脫鉤狀態。分析原因發現燒結煙氣脫硫一直是鋼鐵工業環境治理的重點，“十二五”期間我國已明確要求，鋼鐵工業實現全脫硫。

鑒于以上分析及結果，提出如下建議。

第一，鋼鐵工業能源消耗的增加主要是由于粗鋼產量的上漲，降低粗鋼產量，淘汰落后產能，增加鋼鐵工業行業集中度是必要手段。為此，政府應繼續堅持淘汰落后產能的政策不變，同時分析鋼鐵工業產能過剩狀況，制定合理的鋼鐵工業產能規模，在淘汰過剩產能的同時，提升鋼鐵工業發展質量。

第二，由于我國鋼鐵工業廢氣外排量與粗鋼產量之間未實現完全脫鉤，甚至在個別年份粗鋼產量下降的情況下，外排廢氣量反而增加，鋼鐵工業的外排廢氣量的壓力較大，僅僅從降低產能、淘汰過剩產能解決不了外排廢氣量的問題。主要應加強鋼鐵工業循環經濟發展水平，提升鋼鐵工業生態技術水平，從技術發展視角降低廢氣外排量。

第三，煤炭是我國鋼鐵工業最重要的燃料，在我國鋼鐵工業的能源消耗結構中煤炭占69.9%，電力占26.40%，燃油占3.2%，天然氣占0.5%[20]。這種燃料結構提高了單位產量的耗能，并且不可能在短期內有很大的變化。因此改變鋼鐵工業能源消費結構是重中之重的事情。

第四，鋼鐵工業規模的萎縮對于能耗強度、碳排放下降是極為有利的，但是對經濟增長并不一定有利。當產業結構合理化和高級化水平上升到一定程度后，其結構紅利也會消失，致使結構調整停滯甚至抑制經濟增長。面對減排目標及壓力，鋼鐵行業應迫切需要支持升級的產業政策，這也是未來發展的戰略方向。

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責任編輯：秦學詩