中國工業部門綠色發展路徑分析

秦穎博，王文平，李文文

（東南大學 經濟管理學院，南京 211189）

0 引言

多年來，工業部門作為中國經濟結構的核心組成部分，是中國經濟高速增長的保障，但其生產過程中的能源消耗也不可避免的帶來了相應的環境問題。其中，硫排放作為最主要的工業廢氣之一，一直位列國家實施總量控制的污染物排放類別，這充分體現了它仍是現階段環境治理的重要對象。那么，如何在未來經濟發展中兼顧生態改善，有效降低硫排放強度，成為亟待解決的關鍵問題。

目前，對于中國工業部門硫排放強度的研究不多，并且基本是以區域層面作為考察對象，本文基于以往文獻[1-10]對各類模型的總結，采用脫鉤模型和因素分解模型相結合的方法，從分類產業層面對硫排放強度進行分解分析，期望為未來工業減排政策的調控方向提供有價值的指導。

1 研究方法與數據來源

1.1 中國工業部門的再劃分

依照《中國統計年鑒》的劃分，工業部門主要包括采掘業、供應業和制造業三大類，而制造業作為工業的核心組成部分，涵蓋眾多子門類，帶來的經濟貢獻和造成的環境污染也有較大差異，為了便于更精準的產業解析，需要對其進一步歸類。

基于OECD對各類制造業技術高低的劃分，結合《中國制造2025》的相關闡述，本文將制造業分為低端制造業、中端制造業和高端制造業。其中，低端制造業主要包括食品制造、農副食品加工、飲料、煙草、紡織、服裝、皮革、木材、家具、造紙、印刷和文工體娛用品12個行業；高端制造業主要包括醫藥制造、通用設備、專用設備、汽車制造、航空航天及運輸設備、電氣機械和器材、計算機通信及電子設備、儀器儀表等8個高附加值產業，剩余11個行業均為中端制造業。

1.2 硫排放測算

鑒于目前中國的能源消費結構，本文以一次能源中三種主要化石燃料（煤炭、原油和天然氣）為基準，并將其他能源合并定義為潔凈能源，共四類作為能源構成。參照國家《排污收費制度》《節能手冊》《排污申報登記實用手冊》中硫含量及燃燒轉化率，采用物料衡算法對硫排放量進行估算：

其中，G為硫排放量，單位kg；B為耗煤量（或耗油量），單位t；F為可燃硫比例，煤炭約80%，原油約100%；S為全硫分含量，煤炭約1%，原油約2%。以一噸為基準，煤炭和原油的硫排放量分別約為16kg和40kg。

其中，G為硫排放量，單位kg；V為耗氣量，單位m3；C為硫化氫體積含量，以國家規定出廠含量不超過0.01%為準。因此，每萬立方米天然氣的硫排放量約為2.857kg。

1.3 硫排放脫鉤模型

本文借用經典的Tapio脫鉤模型[11]予以分析：

其中，e為脫鉤指數，G為硫排放量，Y為產業產值，t為時間，i表示采掘業、供應業、低端制造業、中端制造業、高端制造業這五大產業組別，j表示煤炭、原油、天然氣、潔凈能源這四大能源類別。考慮到當前中國沒有經濟負增長的情況發生，本文只研究產業產值變化率大于0的情況。鑒于此，本文結合Tapio提出的脫鉤標準[11]，定其臨界點為0.8。若小于0.8，特別當小于0時才表示實現了已脫鉤，否則僅表示兩者有脫鉤趨勢；若大于0.8，則表示處于耦合態。同時，為了觀測細微變化對結果精準性的影響，將0.4作為脫鉤趨勢強弱程度的區間劃分標準，具體見表1。

表1 脫鉤程度判定標準

耦合態意味著在取得經濟發展的同時，對環境的破壞也相當嚴重，這是國家工業化進程必經的階段；當經濟發展速率等于環境惡化速率時，將處于臨界態；如果經濟增長快于環境壓力的增長，那么就表現出脫鉤趨勢；為了實現可持續發展的目標，促成兩者形成良性互動，真正的完全脫鉤是為最優的選擇。

1.4 因素分解模型

IPAT和LMDI作為經典的分解模型被廣泛應用。然而，兩者分析的側重點有所差異，劉堯（2018）[12]使用IPAT從社會層面分析了經濟增長與能源消耗的關聯性，為中長期綠色發展提供參考。但本文研究的重點在于對工業部門的分析，不再考慮人口、富裕程度等社會層面的因素，因此，以Ang（2004,2005）[13,14]提出的 LMDI模型為基礎對硫排放強度進行分解，解析出四項環比因子，分別為硫排放密度（Gdij）、能源結構（Geij）、能源強度（Giij）和產業結構（Gsij），其一般表達式為：

為了能夠更好的反應出學生在本門課程中的學習情況，本課程的評價機制主要分兩個部分完成。一部分是最終的理論考試，占到總課程評價的30%；一部分是學生課堂上完成實訓項目的評價，由教師打分、小組自評和小組互評完組成，此部分評價占課程評價的40%。

其中，I為硫排放強度，其余變量與式（3）中含義相同。由于分解模型的變化量可分為加法形式和乘法形式，高振宇（2007）[15]通過對兩種方式的對比分析發現，第二種方法經濟解釋效果更佳且易于推廣使用，因此本文采用乘積分解法，將硫排放強度的變化分解為：Dd、De、Di、Ds分別表示硫排放密度效應、能源結構效應、能源強度效應和產業結構效應。

以上四大因素效應均表示，在其他因素不變的情況下，某一種因素的變化對硫排放的凈影響。硫排放密度效應表示各類能源對硫排放強度的影響，由于目前認定它們相應的排放系數是固定不變的，故該效應值為1；能源結構效應反映了各類能源比例的變化對硫排放強度的影響；能源強度效應反映了節能技術變化對硫排放強度的影響；產業結構效應表示各類產業比例的調整對硫排放強度的影響。綜上所述，因為乘數效應，最終解析出三項因素效應：能源結構效應、能源強度效應和產業結構效應。

1.5 數據說明

本文所涉及的主要變量為中國工業部門分類行業產值、各類能源消費量及相應的硫排放量。其中，工業產值和能源消費量相關數據通過2000—2015年的《中國統計年鑒》《中國工業統計年鑒》《中國能源統計年鑒》整理而得，硫排放量以上文中所提的算法為基礎并參考《中國環境統計年鑒》進行估算，為了簡化計算過程，有重點、更高效的分析與研究關鍵問題，文中并未考慮硫排放去除效果。

具體計算過程中，歷年工業產值統一以2000年不變價產值為基準；對于能源結構，參照《中國能源統計年鑒》中所列的標準煤折算系數，分別將煤炭、石油和天然氣按照0.7143kg標準煤/kg、1.4286kg標準煤/kg和1.21kg標準煤/m3予以計算；當計算整體工業部門的總體硫強度變化時，以式（5）為準進行分解，而面對五類產業的具體組別時不再考慮細分產業，因此對應的模型需去掉產業結構效應進行簡化處理。

2 實證與分析

2.1 硫排放脫鉤程度及時序演變

由于從能源消耗到經濟效益的產生需要一定的時間，因此Tapio在創立脫鉤模型之初曾建議將測算的時間跨度設定為5～10年[11]。鑒于此，本文基于式（3）將2000—2014年劃為三個五年期對我國工業部門分別進行測算，得出三個時期的硫排放脫鉤指數及動態變化（見圖1）。

圖1硫排放脫鉤指數時序動態圖

由圖1可以看出，在各產業類型的硫排放脫鉤趨勢中，除了采掘業從已脫鉤向耦合態轉變，脫鉤程度越來越弱直至復鉤外，其他產業類型及整個工業部門皆呈現出反向轉變態勢，雖脫鉤程度不盡相同，但趨勢均是越來越強，脫鉤指數值見下頁表2。

表2 中國工業部門硫排放脫鉤及因素分解

具體測算結果顯示：（1）采掘業所帶來的經濟發展越來越跟不上硫排放的節奏，尤其是煤炭開采業從2000年進入了黃金十年，能源消耗量也隨之劇增，此階段由于經濟的增速快于能源消耗增速，因此初期仍處于硫排放脫鉤狀態，但從2009年開始，逐漸面臨產能過剩的問題，使得當期能耗并未獲得相應的經濟收益，環境壓力日益突出，所以硫排放脫鉤慢慢進入耦合態。（2）供應業與中端制造業的變化趨勢和整個工業部門的動態演變最為吻合，一方面體現了這兩類行業是硫排放的中堅力量，另一方面也體現了單位能耗的逐步降低趨勢。事實上，這與國家的宏觀政策導向密切相關，特別是“十一五”期間節能減排措施的頒布與執行，而這些措施著重關注于供應業和中端制造業里面的高耗能高污染產業，并產生倒逼效應促使產業轉型升級，因此造成了經濟與硫排放開始漸漸脫鉤并保持弱脫鉤狀態，這也同時驗證了國家節能減排政策的有效性。（3）低端制造業的變化最為明顯，從耦合態成功過渡到已脫鉤，這很可能是以下因素造成的：該類型產業其中有相當大一部分用于出口創匯，前十幾年因快速發展且技術含量低下，使得經濟和硫排放處于耦合態，而最近幾年雖然外需低迷和內需不足導致發展減緩，但相應加工技術卻日漸純熟，這是低端制造業單位能耗逐漸降低的根本原因。（4）高端制造業歷來是單位產值能耗最低的產業，這是由其特殊屬性導致的，該產業定位于國際科技前沿，目的在于引導創新要素聚集流動，充分發揮示范帶動作用，隨著國家政策向高新技術產業傾斜和重大科研項目及工程的上馬，高端產業發展進入“快車道”，因此呈現出五年來最理想的脫鉤狀態。可以預見，未來幾年脫鉤狀態不會有太大變化。

2.2 硫排放強度驅動因素解析

圖2中橫坐標表示第i時間段（i=1，2，3）第j（j=1,2,3,4,5,6）類產業組別，并分別與表2前兩列相對應。總體看來，在各產業類型的硫排放強度驅動因素中，能源結構效應起到了主要的促進作用，充分說明了目前中國工業各部門的能源結構仍不合理，亟需優化，這也是以后產業向綠色發展的重要方向。除了采掘業硫排放強度越來越強外，其他產業類型及整個工業部門均是越來越弱，這也很好的解釋了上一節的脫鉤情況，具體數值見表2。

圖2硫排放強度因素分解圖

表2、圖2顯示：（1）采掘業是硫排放強度逐漸上升的唯一產業，其中能源結構效應是主導因素，而能源強度效應隨時間雖也逐漸變大，但一直對硫排放強度起抑制作用。（2）供應業和中端制造業的硫排放強度均逐年下降，但下降程度都不明顯，能源結構效應一直產生促進作用，能源強度效應在第二期才開始產生抑制作用。（3）低端制造業的硫排放強度下降明顯，能源結構效應緊隨能源強度效應對硫排放強度產生抑制作用。（4）高端制造業的硫排放強度在第二期出現了明顯的反彈現象，隨后幾年才開始大幅下降，其主要原因是由于能源結構優化所帶來的強烈抑制效果。（5）從中國工業部門總體硫排放強度及相關效應的趨勢來看，它與高端制造業最為相近卻又有顯著差異：第一，不存在反彈現象；第二，雖然硫排放強度也下降很快，但能源結構效應仍然產生促進作用。第三，產業結構效應從促進作用向抑制作用轉變。

通過以上的分析，可以發現，能源結構的轉變是保證未來工業部門硫排放強度降低的關鍵，我國需要盡快擺脫以煤為主的能源結構，向相對潔凈的天然氣靠攏，并最終走向以可再生能源為主的新能源時代。其次，能源強度是能源綜合利用效率的重要指標，體現了能源利用的經濟效益。由于技術進步和經濟增長方式的轉變，近幾年我國能源強度持續走低，但與發達國家相比仍有較大差距。例如目前我國能源強度按市場匯率法計算的話，仍是日本的4倍左右，因此仍有巨大的降低空間。最后，產業結構調整初見成效，雖然對硫排放強度的變化影響不大，但為抑制其持續走強邁出了重要的一步。

3 結論與啟示

3.1 結論

本文通過脫鉤模型對中國工業經濟增長和硫排放脫鉤關系進行了測算，并運用因素分解模型對影響硫排放強度的主要因素進行了分解分析，結果顯示：

（1）近十五年，除了采掘業的脫鉤程度越來越弱直至耦合外，其他產業類型及整個工業部門皆呈現出越來越強的趨勢，盡管脫鉤程度不盡相同。其中，供應業和中端制造業保持弱脫鉤，低端制造業和高端制造業實現了已脫鉤。總體來看，未來一段時間整個工業部門將維持弱脫鉤狀態。

（2）硫排放強度情況與脫鉤狀態相互解釋，即只有采掘業硫排放強度越來越強，其他產業類型及整個工業部門均是越來越弱。在各產業類型的硫排放強度驅動因素中，能源結構效應起到了主要的促進作用，這充分說明了目前中國工業各部門的能源結構仍不合理，亟需優化，這也是以后產業綠色發展的主要方向；能源強度效應對硫減排強度的貢獻最大，而產業結構效應產生的影響微乎其微。

3.2 政策啟示

通過以上研究結果發現：

（1）中國工業在硫排放方面尚未實現經濟與環境的協調發展，經濟的增長仍依賴于對環境的承載。在可預見的未來，二者之間將一直處于弱脫鉤狀態，實現完全脫鉤的目標任重而道遠。其中，采掘業是中國工業經濟和硫排放脫鉤過程中的短板，未來相關減排政策的制定在產業層面應該更具針對性。

（2）能源強度效應對硫減排強度的貢獻最大，這充分說明了，提高能源效率、降低能源強度是短期內促進中國工業減排的捷徑。目前中國的能源利用效率僅為33%，且十五年間在總體上呈現逐漸下降趨勢[16]，這意味著未來有巨大的提升空間，因此，重點在于如何節能，而不是一味地強制性減排。同時，還需要政府一方面完善清潔生產激勵機制，加強綠色技術創新投入，引導污染密集型產業從末端治理向前端預防轉變；另一方面加快產業生態化建設，用循環經濟理念打造企業間小循環、產業間中循環和區域間大循環這樣一個完整的產業生態網絡。

（3）能源結構和產業結構仍然是硫減排的瓶頸所在，因此，從長期來講，這兩個方向的優化調整是我國生態文明建設的加速器。在能源結構調整方面，制定從煤炭向天然氣轉變的中長期計劃，鼓勵對清潔能源的開發利用，逐步降低對一次能源的依存度，考慮到我國以煤炭為主的能源結構在短期內無法改變，提倡綠色創新發展潔凈煤技術將變得至關重要；在產業結構調整方面，限制某些高能耗和高排放的產業，優先發展戰略性新興產業，相關產業政策的制定應以促進生產要素的合理流動為目的。