李國平 呂爽









摘 要:從碳排放規模與碳排放強度兩個維度分析1997年以來京津冀的碳排放特征,探討了京津冀產業結構與碳排放的相互關系。研究結果表明:京津冀三地碳排放規模相差很大,河北省碳排放份額占近八成,京津冀減碳需以河北省為重點;鋼鐵和電力是河北省碳排放規模擴大、碳排放強度增強的重點行業,應作為產業結構調整的重點。優化京津冀產業結構、調整能源消費、推動節能減排技術創新,特別是優化河北省產業結構,推動河北省先進制造業發展,將有助于“雙碳”目標的實現。
關鍵詞:碳達峰;碳中和;京津冀;產業結構優化
中圖分類號:F061.5
文獻標識碼:A文章編號:1007-2101(2022)02-0081-09
一、引言
在新的時代背景下,碳排放所引起的全球氣候變暖等問題逐漸受到國際社會的廣泛關注,應對氣候變化已成為全球面臨的共同挑戰[1] 。隨著經濟社會發展、城市化以及能源消費的增加,我國碳排放量在近二十年來快速上升[2] 。2000 年我國碳排放總量為30. 03 億噸,占世界碳排放比重約12. 58%,2007 年中國二氧化碳排放總量超越美國位居世界第一;2020 年我國的碳排放總量達到98. 99 億噸,仍位居世界第一,占世界碳排放的比重也提升至31%,是世界主要國家中碳排放份額仍在增長的國家①。作為世界最大的發展中國家,中國正處于工業化及城市化的關鍵時期,在協調經濟增長與減少碳排放方面面臨更加嚴峻的挑戰[3] 。中國在全球氣候治理中也在不斷提高國家自主貢獻度,2020 年9 月,在第七十五屆聯合國大會一般性辯論上,習近平總書記提出我國在2030年前力爭實現碳排放達到峰值,并爭取于2060 年前實現碳中和。2021 年,“碳達峰” 與“碳中和”(以下簡稱“雙碳”)目標先后被寫入2021 年《政府工作報告》以及《中華人民共和國國民經濟和社會發展第十四個五年規劃和2035 年遠景目標綱要》;2021 年10 月,中共中央、國務院印發《國家標準化發展綱要》,提出建立健全碳達峰、碳中和標準;同期,習近平總書記在《生物多樣性公約》第十五次締約方大會領導人峰會的主旨講話中表示,為推動實現碳達峰、碳中和目標,中國將陸續發布重點領域和行業碳達峰實施方案和一系列支撐保障措施,構建起碳達峰、碳中和“1+N”政策體系。這體現出碳減排對我國經濟增長和綠色發展的重大意義,以及中國治理全球污染的積極性和構建人類命運共同體的決心。
京津冀作為中國北方最大的經濟體,其發展受到高度重視。然而,以煤為主的能源結構和以高耗能行業為主的產業結構導致京津冀排放大量的二氧化碳[4] 。近年來京津冀碳排放量占全國比重大都超過10%(見圖1),而京津冀GDP 和人口占全國的比重為8%左右,低于京津冀碳排放份額,因此減少碳排放,實現“雙碳”目標,京津冀區域也有重大責任。
城市已經成為經濟活動的主要領域和二氧化碳排放的主要來源,城市二氧化碳排放量約占中國二氧化碳排放總量的85%[5] ,碳排放減量任務迫在眉睫?,F有對降低碳排放因素的研究主要集中在經濟增長、技術進步、人口規模、城市化水平、產業結構及能源結構等與人類活動直接相關的社會經濟因素[6-8] ,并應用多種方法對此展開定性及定量分析[9-10] 。其中,產業結構已被廣泛認為是區域碳減排的主要抓手[11] 和重要影響因素[12] 。京津冀基礎工業實力雄厚,一直是中國重要的現代化制造業基地之一,優化區域產業分工和產業布局、明確三省市產業發展定位和加快產業轉型升級是京津冀協同發展戰略的重要要求[13] 。
在產業結構與碳排放關系的相關研究中,學界主要論證產業結構是影響碳排放的重要因素之一,分析方法包括對數平均迪氏指數(LMDI)分解法、投入產出法、包含地區異質性的驅動因素分析法等[14-15] ,相關研究成果普遍認為第二產業份額對碳排放產生正向影響,而服務業的影響強度呈降低趨勢[16] :一方面,第二產業集中了大多數的高能耗部門,產業向服務業優化升級可使經濟發展對能源資源消耗的依賴度降低[17] ;另一方面,產業結構升級能夠促使勞動、資本等要素的有效分配和利用,加速企業向綠色環保轉型[18] 。
據歐盟委員會聯合研究中心《2020 排放差距報告》(Emissions Gap Report 2020),我國發電和供熱行業二氧化碳排放最多②,從產業結構看,電力、工業、交通運輸業三部門二氧化碳排放的比重接近90%[2] 。近年來,京津冀區域優先發展第三產業、推進工業和服務業產業結構升級、積極培育高技術產業,逐步形成了區域產業發展新格局[19] ,但三地仍然面臨著一定程度的產業結構失衡問題,北京第三產業發展優勢明顯,天津現代制造業發展取得較大成效,河北省產業結構過重問題仍然突出,在“雙碳”目標視角下,產業結構尚有待進一步優化。基于此,本文將主要討論如何優化京津冀產業結構,來助力實現“雙碳”目標。
二、京津冀碳排放總量及強度變化分析
本研究使用二氧化碳排放量代理碳排放指標?;剂系娜紵嵌趸寂欧诺闹饕獊碓?,由于缺少直接的監測數據,已有的研究一般采用能源的消耗量來估算二氧化碳排放量[1]。本文采用聯合國政府間氣候變化專門委員會(IPCC)提供的方法估算二氧化碳的排放總量[20]。
(一)京津冀三地碳排放規模持續擴大,2013年后出現小幅回落
1997年以來,京津冀碳排放總量呈現上升趨勢,從1997年的3.25億噸上升到2013年的10.19億噸,增加了2倍多(見圖2)。2013年,隨著《大氣污染防治行動計劃》和《京津冀及周邊地區落實大氣污染防治行動計劃實施細則》等政策相繼出臺,京津冀強力推進電力、鋼鐵、水泥、平板玻璃等重點行業的大氣污染綜合治理,成效顯著。隨后京津冀碳排放規模逐年下降,于2017年下降至9.52億噸,比2013年下降了7%。然而2018年京津冀碳排放量出現大幅回升,上升至11.56億噸,比2017年上升了21%,這主要是河北省碳排放量增加造成的。其中,北京2012年二氧化碳排放量0.97億噸,是同年天津碳排放量的62%,河北碳排放量的14%;即使在京津冀總體碳排放量大幅上升的2018年,北京碳排放量仍保持下降,并于2019年持續下降為0.88億噸,比2012年下降了9%。天津碳排放量總體呈現上升趨勢,2013—2017年出現小幅回落,但2018—2019年繼續上升,達到1.59億噸,基本回到2013年的碳排放水平。河北也于2013年開始控制碳排放量增長,然而2018年上升幅度較大,從1997年的2.12億噸上升到2018年的9.12億噸,上升了330%,在京津冀三地中增幅最大;2019年河北碳排放量達到9.14億噸,接近北京與天津碳排放量總和的4倍。
(二)京津冀三地碳排放規模差距較大,河北碳排放份額占近八成
京津冀三地能級規模差距過大,在資源稟賦、產業基礎以及發展方式方面存在巨大差異[21],也帶來了三地碳排放規模的明顯差別。
京津冀地區碳排放量主要由河北貢獻,河北是京津冀地區乃至全國的“碳排放大戶”。1997—2019年,河北碳排放量占京津冀碳排放總量的比重從65.2%上升至78.8%,碳排放份額占近八成(見圖3);河北碳排放量占全國碳排放總量的比重也從7.22%上升至8.40%。與此同時,京津兩地碳排放量占京津冀比重均下降,其中北京碳排放份額顯著下降,從1997年的19.0%波動上升至2001年最高點19.9%,后穩步下降至2019年的7.6%。1997—2019年天津碳排放量占三地份額從15.8%下降到13.7%,其中以2012年的16.3%為分界點,總體呈現出先上升后下降的趨勢,2007年開始,天津碳排放量份額反超北京。
上述分析可知,京津冀三地低碳經濟發展并不平衡,河北碳排放量變動是京津冀總量變動的主要影響因素。出現上述現象主要是由于三地產業結構差異以及河北產業結構調整進度落后于北京和天津所致。有學者論證發現京津冀整體碳排放、能源消費與經濟增長呈弱脫鉤關系,然而河北經濟增長高度依賴能源消費,需要重點關注[22-23]。
(三)2017—2018年河北碳排放量急劇上升,主要集中在金屬及電力相關行業
2017—2018年,河北碳排放量急劇上升,從7.26億噸上升至9.12億噸,上升了26%,同時帶來京津冀總體碳排放量由9.52億噸上升至11.56億噸,貢獻了增量的91%。碳排放量迅速上升主要由黑色金屬冶煉和壓延加工業以及電力、熱力生產和供應業碳排放量上升所致(見表1),二者碳排放增量占河北2017—2018年碳排放增量總量的96%。而造成這兩個行業碳排放量顯著增加的主要原因在于相關工業產品產量上升,河北主要工業產品產量結構反映出,鋼鐵、電力相關工業產品(如粗鋼、生鐵、鋼材以及發電量)實際產量在2017—2018年提升顯著(見表2),這一年的增量與2010—2015年5年間以及2015—2017年2年間的增量大體相當,造成了相關行業碳排放量的大幅增加。
(四)京津冀碳排放強度顯著下降,河北與京津仍存在較大差距
碳排放強度是指單位GDP產生的碳排放量,主要用于衡量能源利用質量和碳排放效率,也反映了一個國家或地區碳排放量與經濟發展之間的關系,是量化減排目標的重要指標[15]。
1998—2019年,京津冀及三地單位GDP碳排放強度呈現顯著下降趨勢(見圖4),京津冀總體碳排放強度從4.3噸/萬元下降到2017年的1.2噸/萬元,2019年上升為1.4噸/萬元。各年份三地排序穩定,河北碳排放強度最高,天津次之,北京最低。其中,北京單位GDP碳排放強度從3.1噸/萬元下降為0.2噸/萬元,下降幅度達94%,居三地之首。天津碳排放強度從3.9噸/萬元下降為2018年的0.8噸/萬元,下降幅度為79%,2019年碳排放強度上升到1.1噸/萬元,這主要是由2019年天津GDP大幅縮減所致。相比之下,河北碳排放強度下降程度較小,1998—2017年,河北碳排放強度從5.0噸/萬元下降為2.1噸/萬元,2018年和2019年又連續上升,達到2.6噸/萬元,相比于1998年僅下降50%;其中2017—2018年上升19%,這主要是河北2018年碳排放量急劇上升所致。2019年河北單位GDP碳排放強度分別達到北京的10.4倍、天津的2.3倍,可見河北碳排放減量與降低碳排放強度均需得到關注。
三、京津冀三地產業結構與碳排放相互關系分析
由于資源稟賦、發展階段、功能定位不同,北京、天津、河北三地碳排放規模及特征存在較大差異。相關分析已經證實,產業結構是造成碳排放模式差異的重要原因。因此,分析京津冀三地產業結構與碳排放的相互關系,有助于科學合理制定“雙碳”目標下調整和優化產業結構的方向和重點。
(一)京津冀三次產業結構與行業結構變化
近年來,京津冀三次產業結構均呈現出第三產業占比不斷上升的特征,第三產業為主的“三二一”結構已經形成,但北京、天津、河北第三產業占比相差很大。北京自2016年以來第三產業占比一直保持在80%以上,2019年達到了83.5%。天津第三產業占比從1997年的45.1%上升至2019年的63.5%。河北第三產業2019年占比為51.3%,低于天津12.2個百分點,更低于北京32.2個百分點。北京以第三產業為主的產業結構降低了地區總體碳排放量,天津與河北第二產業所占份額相對較大,碳排放量較北京規模與強度均更大。
近年來,京津冀三地行業結構也發生了很大變化(見圖5),北京呈現出以服務業發展為主的特征,與天津、河北工業增加值一業獨大的發展特征對比鮮明。其中,北京其他服務業增加值占比最大,且上升趨勢明顯;天津與河北工業增加值占比最大,但存在下降趨勢,天津下降幅度最大,2005—2019年下降20個百分點;北京工業增加值占比下降也較為明顯,從2005年的24.8%下降為2019年的12.0%。除其他服務業外,北京金融業增加值占GDP比重上升較快;天津與河北的其他服務業占GDP比重也存在不同幅度的上升;此外天津的批發和零售業占比下降,金融業、房地產業占比上升??梢姳本┓諛I優勢保持穩定,天津與河北也在不斷鼓勵發展服務業,但工業仍然占主導地位。
(二)京津冀三地行業結構與碳排放
京津冀三地各行業大類中,工業是碳排放量最多的行業,并且工業也是天津與河北單位GDP碳排放強度最高的行業,河北達到7.34噸/萬元,該值分別為北京和天津的6.4倍和2.9倍;而北京碳排放強度最高的行業為交通運輸、倉儲和郵政業,為2.63噸/萬元,低于天津與河北的工業碳排放強度(見表3、表4、表5)。
(三)京津冀三地工業結構與碳排放
工業是京津冀行業大類中碳排放規模最大的門類。在工業內部,制造業營業收入份額最大,電力、熱力、燃氣及水生產和供應業碳排放強度最高。北京、天津與河北制造業營業收入份額均最大,但北京該份額穩定下降,2013—2018年從83%下降到73%,共下降10個百分點。而天津與河北制造業份額穩定在80%以上,2018年分別達到87%與88%。此外,北京的電力、熱力、燃氣及水生產和供應業份額穩定上升,而天津與河北波動較小。
2018年制造業是京津冀三地工業中營業收入最高的行業,電力、熱力、燃氣及水生產和供應業是三地單位營業收入碳排放強度最高的行業,也是北京和天津碳排放規模最大的行業,但在河北仍是制造業碳排放規模最大。2018年河北制造業碳排放規模分別達到北京和天津的106.1倍和8.5倍,制造業單位營業收入碳排放強度分別達到北京和天津的44.9倍和3.6倍,電力、熱力、燃氣及水生產和供應業單位營業收入碳排放強度分別達到北京和天津的16.7倍和1.7倍,河北省產業發展高度依賴能源消費,內部結構亟待轉型升級(見表6)。
(四)京津冀三地制造業內部結構與碳排放
制造業對三地工業經濟貢獻最大,也是河北碳排放量最高的行業,北京制造業以汽車制造業和計算機、通信和其他電子設備制造業為主,而津冀則以黑色金屬冶煉和壓延加工業為主。北京營業收入最大的行業是汽車制造業(見圖6a),天津與河北均為黑色金屬冶煉和壓延加工業(見圖6b、圖6c),且河北黑色金屬冶煉和壓延加工業營業收入與其他行業差距較大,達到排在第二位的金屬制品業的4.4倍。北京營業收入靠前的制造業如汽車制造業,計算機、通信和其他電子設備制造業碳排放量較低,產業結構低碳特征明顯;天津與河北碳排放量與營業收入最高的行業均為黑色金屬冶煉和壓延加工業,其中河北黑色金屬冶煉和壓延加工業的營業收入占河北省制造業營業收入的32.04%,占河北省非農產業總營業收入的14.33%,碳排放總量達4.035億噸,是典型的支柱產業和碳排放大戶。盡管黑色金屬冶煉和壓延加工業在天津與河北經濟發展中占據非常重要的地位,但考慮到該行業的高碳排放總量和高排放強度,壓縮該行業產能和降低在兩地產業中的份額對于實現“雙碳”目標極其重要。
(五)京津冀三地電力、熱力、燃氣及水生產和供應業結構與碳排放
電力、熱力、燃氣及水生產和供應業是三地單位營業收入碳排放最高的行業門類,該行業營業收入和碳排放主要由電力、熱力生產和供應業貢獻(見表7),北京該行業營業收入是河北的1.8倍,然而河北該行業的單位營業收入碳排放強度達到了北京的18.4倍,天津該強度也達到了北京的11.5倍,說明三地電力、熱力生產和供應業行業發展模式存在較大差異。
北京與天津發電量總體呈現上升趨勢,但近年來略有波動;河北上升趨勢明顯,2018年工業發電量3 048.80億千瓦時,達到2000年的3.6倍;河北歷年工業發電量均穩定在北京的6~7倍、天津的4~5倍,三地電力生產規模差距顯著(見表8)。電力、熱力生產和供應業包含生產與供應兩個過程,從以上分析可知,電力生產規模的差距是造成三地該行業碳排放規模差異的主要原因;而營業收入方面的差異則主要由北京的總部經濟特征所體現,由此造成了河北在三地中碳排放量相對高、營業收入水平相對低的情況,從兩個方面拉高了河北該行業單位營業收入碳排放強度。
四、結論與建議
(一)結論
京津冀作為我國碳排放的主要地區之一,碳排放總量占全國比重超過10%,單位GDP和單位人口的碳排放量都高于全國平均水平,是實現2030年碳達峰和2060年碳中和“雙碳”目標的重點地區。然而京津冀作為我國北方經濟的重要核心區,基礎工業實力雄厚,經濟社會發展受到高度重視,如何協調經濟發展與碳減排的關系成為京津冀發展的關鍵命題。從以上分析中可以得出以下幾個結論:一是京津冀碳排放總量仍在增加,但三地增長模式差異很大,北京在2012年已經實現了碳達峰,2012年后碳排放規模逐年下降,但天津和河北還在緩慢增加,不同的是,天津于2013年經歷小幅下降后回升,而河北上升趨勢穩定,2018年以來碳排放規模擴大尤為明顯。二是京津冀三地碳排放規模相差很大,河北省碳排放份額占近八成,京津冀整體碳排放規模上升主要由河北省碳排放量大幅增加所致,因此京津冀減碳需以河北省為重點。三是京津冀三地單位GDP碳排放強度不斷下降,但三地有很大差異,河北碳排放強度最大、下降程度最小,與京津還存在較大差距,可見河北省碳減排需要規模與強度并行,減碳潛力也最大。四是以煤為主的能源結構和以高耗能行業為主的產業結構導致京津冀二氧化碳排放量大,京津冀三地產業結構的差異也造成了各地碳排放規模與強度的差距,以服務業發展為主的北京碳排放規模及強度下降均較為明顯,以工業發展為主導的天津與河北仍未實現碳達峰,因此產業結構優化應作為實現京津冀減碳發展的主要途徑。五是鋼鐵和電力行業碳排放強度高、在河北省規模大,是經濟發展的重要支撐,也是使河北省碳排放規模擴大、碳排放強度增強的關鍵所在,應作為產業結構優化調整的重點行業。
(二)建議
考慮到京津冀產業結構和碳排放之間的關系,調整優化產業結構是減少碳排放總量和降低碳排放強度的關鍵。
1.要強化頂層設計。加快制定京津冀實現碳達峰碳中和的時間表和路線圖,尤其要突出產業結構調整升級,在綜合考慮經濟平穩性和減碳成本的基礎上,重點關注碳排放強度高、規模大的產業,按照三次產業結構、行業門類結構、工業結構和制造業結構,分階段、循序漸進地推進產業結構低碳化調整。
2.重點優化河北省產業結構。嚴格控制高耗能、重化工行業新增產能,推動鋼鐵、電力等傳統高耗能行業節能改造。鋼鐵、電力是河北碳排放規模及強度最大的行業,針對河北碳排放量占京津冀近八成的現狀,通過工業內部結構調整,減少部分鋼鐵、電力產能,將會大大降低京津冀碳排放規模和碳排放強度。
3.大力推進河北省發展先進制造業和戰略性新興產業。第三產業發展顯著優化了京津冀地區能源消費及排放結構,通過大力發展先進制造業和戰略性新興產業對河北省傳統優勢資源型產業(主要是鋼鐵、電力行業)進行置換,即通過“騰籠換鳥”優化河北省產業結構。通過本文測算,如果能夠替代一半的鋼鐵行業,就可以減少二氧化碳排放量2億噸,比兩個北京的排放總量還要多,使京津冀碳排放總量大幅下降。
4.繼續發展節能減排和清潔能源替代的技術創新。針對鋼鐵、電力行業碳排放強度過大,一方面應繼續加大現有鋼鐵、電力等行業的節能減排技術創新,從原料脫碳、清潔生產工藝研發和應用、終端碳捕捉和碳轉化等方面加快基礎理論研究和技術革新;另一方面應優化調整河北省的能源消費結構。河北省一次能源消費總量3.04億噸標準煤,其中:煤炭占83.71%,石油占7.97%,天然氣占4.23%,一次電力占4.09%,煤炭占比大大高于全國平均水平,一次電力大大低于全國水平(2019年中國能源消費煤炭占57.7%,核能、水電、風電等其他可再生能源占15.3%)。因此河北省能源消費結構亟待升級,應促進核電、風能、太陽能、氫能等新能源與可再生能源對煤炭和石油等化石能源的替代。
注釋:
①本文中的碳排放數據來源于Our World in Data和Wind數據庫。
②電子版報告網址為https://www.unep.org/emissions-gap-report-2020。
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