



碳排放的增減取決于一個國家所處的經濟發展階段和產業結構變化,不能超越經濟發展階段過早地追求碳減排的目標。從全球典型歷史數據來看,碳排放不僅取決于一國的經濟總量,更主要取決于這一國家的產業結構變化。本文建議從全產業鏈角度準確理解碳排放的含義。
近年來,“碳排放”問題成為一個世界性的熱點問題。2020年9月22日,中國在第七十五屆聯合國大會上正式宣布,力爭2030年前中國二氧化碳排放達到峰值,努力爭取2060年前實現碳中和目標。2023年8月15日,國家發展改革委公布碳達峰、碳中和“1+N”政策體系構建完成。由于所有的經濟活動都需要消耗能源,因此,碳排放的問題與經濟增長、結構調整密切相關。近期中央經濟工作會議提出“要增強宏觀政策取向一致性。加強財政、貨幣、就業、產業、區域、科技、環保等政策協調配合,把非經濟性政策納入宏觀政策取向一致性評估”,這就要求“碳減排”政策要與經濟發展目標相一致。在目前階段,很有必要對“碳排放”與經濟發展的內在邏輯進行準確、科學的分析。
碳排放取決于國家所處經濟發展階段和產業結構
首先,從各國經濟發展和碳排放的歷史數據中,可以看到碳排放的變化主要取決于一國所處的經濟發展階段。盡管政府的環保政策會對碳排放產生一定的積極影響,但碳排放的數量主要還是由經濟發展階段的客觀情況決定的。以日本的碳排放情況為例,在工業化階段(1955—1970年)日本的碳排放一直以一個較高的增速在上升。
1973年日本經濟發展進入資本化階段之后,隨著日本產業結構的調整,低端的、高能耗、高碳排的產業逐漸退出,轉型進入高資本密集度的電子工業和汽車業,帶動日本的碳排放進入平穩狀態。從1974年到1987年的14年間,日本的碳排放基本沒有增加,1987年日本的碳排放總量僅為246.32百萬噸,甚至略低于1973年的249.53百萬噸。但是,1987—1990年日本房地產快速發展,增加了對于鋼鐵、水泥等高能耗產品的需求,于是推動碳排放再度出現快速上升。1990年日本的碳排放總量為316.08百萬噸。
1990年之后日本經濟進入技術化階段,同時房地產市場的供需已經飽和,因此日本的碳排放情況再度趨于平穩。在這一階段,日本的產業結構逐漸向以服務業為主進行轉換,到2013年第三產業已經成為日本經濟的主體,占GDP的比例高達70%;第二產業占GDP的比例則下降到28%左右,并且以高科技產業為主,高碳排放的鋼鐵、建材、有色金屬冶煉等生產量大幅下降。因此,日本的碳排放達到峰值,而后出現穩步下降。
其次,碳排放不僅取決于一國的經濟總量,更主要取決于這一國家的產業結構變化。歐、美、日等經濟發達國家之所以在這些年相繼達到碳排放的峰值,是由這些國家的經濟發展階段和經濟結構這些客觀條件所決定的。1990年德國等9個歐盟成員國實現碳達峰,2007年美國實現碳達峰,2013年日本實現碳達峰。這一切的經濟背景是這些國家產業結構的變化。以美國為例,在2020年美國GDP三次產業結構中,第三產業占比高達78%,第一產業占比大約1.1%,第二產業占比20.8%。因為第三產業的碳排放強度相對第二產業較低,所以這些國家伴隨著經濟結構的變化,碳排放數量逐漸達到峰值。
從經濟發展階段和產業結構角度看,目前和今后相當長一個時期,中國碳排放數量還將繼續增加,這是一個全球性的規律現象。2020年,隨著中國的粗鋼產量達到10.53億噸,噸鋼CO2排放量為2.03噸,對應的碳排放21億噸。我國鋼鐵行業粗鋼產量占56%,碳排放量占全球鋼鐵碳排放總量的60%。2019年,全球水泥產量約為41億噸,中國水泥產量為22億噸,噸水泥CO2排放量為0.95噸,對應的碳排放20億噸。這兩項合計就已經達到40億噸。因此,未來一段時間內,碳排放大幅減少是不現實的。
最后,碳排放與城鎮化進程有關。一國的城鎮化水平與碳排放之間存在“倒U型”關系。初期伴隨著城鎮化水平的提高,碳排放強度和人均碳排放數量都隨之升高;當城鎮化發展到一定程度后(第一個拐點),有所城鎮化水平的提高,碳排放強度出現下降,但是人均碳排放數量繼續上升;城鎮化達到更高水平后(第二個拐點),碳排放強度和人均碳排放數量都出現了下降。
以日本為例,1975年之前日本處于快速城鎮化過程,其間日本的碳排放也隨之快速增加;1975年前后,日本城鎮化率出現第一個拐點,1975—2000年,這25年其間日本的城鎮化進程處于低速上升期。2000年日本的城鎮化率僅為78.65%,25年間僅上升不足3%。城鎮化進程的年均增速為0.11%。這一期間日本的碳排放在1987—1994年期間出現快速上升,而后又進入低速增長期。2000年之后日本的城鎮化率再次加速,到2010年日本的城鎮化率達到90.81%,年均提升超過1%。但是期間日本的碳排放并沒有出現明顯上升。2010年之后,日本的城鎮化進程再次減速,增速接近于0,這期間日本的碳排放達到峰值后,碳排放總量出現逐漸下降。
從中國城鎮化的進程看,目前還處于城鎮化的第一階段。20世紀90年代初期政府放開對于農民工遷移的管制之后,中國的常住人口城鎮化出現了快速發展(戶籍人口的城鎮化受到戶籍制度的限制,并沒有出現明顯上升)。
這一時期,1990年中國的碳排放總量為660.56百萬噸,2002年中國的碳排放總量僅增加到1032.32百萬噸,尤其是1996—2002年期間碳排放量處于0增長的基本穩定狀態。2002-2011年,隨著中國的快速工業化發展,中國碳排放量也出現了快速增加,遠遠超過常住人口城鎮化的速度,2011年,中國的碳排放總量達到2562.28百萬噸。可見,中國城鎮化進程不是推動碳排放增加的核心因素,而是中國的工業化進程決定了碳排放量的變化。到2011年之后隨著中國經濟發展從高速工業化階段轉向資本化階段,中國的碳排放量再次出現低增長的穩定狀態。
根據經濟合作與發展組織(OECD)和國家統計局數據測算,目前中國城鎮人均生活能耗約是農村人均水平的1.5倍,城鎮單位建筑面積能耗約是農村地區的4.5倍,相應的總能耗和排放約為農村水平的3倍。2018年,全國居民生活碳排放總量大約為20億噸,占全部碳排放的20%左右。因此,未來隨著中國城鎮化進程繼續快速推進,交通和建筑領域的碳排放將不斷上升,但是對于全國碳排放總體形勢影響有限。
全球貿易與碳排放的國際轉移
從全球視角看,全球碳排放總量一直處于穩定增加的長期趨勢之中。從下圖看,伴隨著全球經濟增長,全球GDP、能源消費總量和碳排放總量都處于增長的趨勢。由于經濟發展、技術進步和環保減排的共同作用,碳排放總量的增長斜率低于GDP增長的斜率,因此,全球碳排放系數和碳排放強度處于下降的趨勢。
全球碳排放分布結構的調整和全球“碳貿易”。從圖7我們可以看到,隨著全球化深入,產業轉移的廣度和深度都達到了前所未有的程度。發達國家將高碳排放產業和產品的生產逐漸轉移到相對不發達國家和地區。從1990年至今,OECD國家碳排放消費量一直明顯高于其碳排放產生量,而非OECD國家碳排放的產生量一直高于其碳排放消費量,兩者相抵基本處于平衡狀態。這種碳排放轉移的表面結果是相應的碳排放體現在生產國,而沒有體現在消費國。下圖充分說明,發達國家碳排放下降的一個重要原因是發達國家通過從不發達國家進口高碳排放商品,借助國際貿易渠道實現了碳排放的國際轉移。因此,發達國家實現了國際碳貿易的“碳赤字”,加快達到碳達峰。
具體到主要的碳排放國家,可以看到,1995年之后中國的碳排放產生量明顯高于中國的碳排放消費量,并且近年來這一差額還在不斷增大。這說明目前階段中國出口商品結構中高碳排放商品占比較高,因此,導致隨著中國商品的出口順差我們也出口了碳排放生產量,進口國家因此可以減少相應的碳排放量。1995年之后美國的碳排放生產量逐漸低于碳排放消費量,近年來這一差額逐漸增大,說明美國進口商品中高碳排放量商品占比較高。歐洲28國的碳排放生產量一直大幅低于其碳排放消費量,印度的碳排放生產量與消費量基本持平。
碳排放總量達峰≠人均碳排放優勢
在對于全球各國碳排放情況的研究中,不僅要關注一個國家碳排放總量,還要比較分析各國人均碳排放的情況。在碳排放總量層面,根據世界銀行公布的全球各國2020年碳排放數據,非OECD國家總和(230億噸)遠遠超過OECD國家(105.7億噸),但是從人均碳排放量角度看,OECD國家人均碳排放量達到7.72噸,明顯高于非OECD國家人均3.6噸的碳排放量。
在OECD國家中,美國的人均碳排放量達到13.03噸/人,加拿大的人均碳排放量達到13.6噸/人,韓國的人均碳排放量達到10.99噸/人;在非OECD國家中,沙特的人均碳排放量達到14.27噸/人,俄羅斯的人均碳排放量達到11.7噸/人,中國的人均碳排放量僅為7.76噸/人。所以,從人均碳排放量的角度比較,中國的人均碳排放量明顯低于歐美等實現所謂“碳達峰”的發達國家。從上述數據看到,中國的碳排放總量在全球的占比確實很高,甚至略超過經合組織國家總和,但是中國的人均碳排放量(7.76噸/人)基本與經合組織國家人均碳排放(7.72噸/人)相當。在進行碳排放的國際比較時,不能僅僅關注各國的碳排放總量,而且要進行人均碳排放水平的比較。筆者測算,如果中國人均碳排放量達到美國目前的人均碳排放量水平,那么中國的碳排放總量將達到184億噸。
究其原因,人均碳排放量不僅與一個國家經濟發展的總量有關,也受到經濟結構、發展模式和氣候因素的影響。通常一個落后的國家在經歷高速工業化發展階段,碳排放都會出現快速增長,但是,在這一階段大多數工業化國家的人均碳排放量的絕對數值并不很高。進入資本化階段,盡管碳排放的增速會有所下降,但是人均碳排放量的絕對水平還在升高。這一趨勢不僅貫穿整個資本化階段,而且還將延續到技術化階段的中期。例如,日本大約是在1990年開始逐漸進入技術化階段,但其碳達峰的時間是2013年。
科學看待產業政策與碳減排政策的宏觀一致性
目前,在關于碳排放的研究中存在一個明顯的問題:僅就某一環節來研究、評價碳排放效果。例如,現在普遍宣傳電動汽車實現了零排放,因此輕易下結論:電動車是清潔動力汽車。這樣的研究結論不僅是錯誤的,而且對于產業政策和發展產生誤導性。
準確說,電動汽車在使用環節是零排放的。但是當我們從全產業鏈角度來分析,結論就遠遠不是這樣簡單的。
首先,電動汽車的驅動能量來自車內的蓄能電池,而電池的能量來自充電。因此,應當從發電、充電、使用整個能量轉換過程來研究。2020年全國發電量77790億千瓦時(kWh),其中燃煤火力發電達到53302億千瓦時,占比高達68.5%。在燃煤火力發電過程中,產生大量的碳排放,這是中國目前階段主要的碳排放來源之一。根據目前數據,中國每度電的綜合碳排放是0.785kg。以特斯拉為例,每百公里耗電量17.3度,折合成碳排放為13.6kg,一般燃油車每百公里的碳排放大約為24kg。因此,在能源轉換過程中,電動汽車的碳排放將減少40%。
其次,鋰電池的生產環節碳排放。目前國際上動力電池生產環節的碳排放范圍在61~106 kg CO2/kWh。其中電池生產的上游部分(采礦、精煉等)為59kg CO2/kWh,而電池生產和組裝的碳排放在2~47kg CO2/kWh。國內主要汽車用鋰電池電池生產的碳排放范圍為100~120kgCO2/kWh。
最后,如果考慮到電車的生產和回收,電動汽車的碳排放量將會比柴油汽車高出11%到28%,使得電動汽車碳排放量達到每公里180克二氧化碳。在煤炭主導的發電地區,電動汽車的碳排放量可能是低碳發電量的四倍。之所以會出現“電動汽車”零排放的錯誤說法,是因為沒有準確理解碳排放的含義。
能源分為一次能源和二次能源。采出的原煤、原油、天然氣、水能、太陽能、風能、生物質能、地熱能、潮汐能、海洋能等都是一次能源;電力、石油制品、焦炭、人工煤氣、水煤炭、甲醇、乙醇等都是二次能源。當我們談到能源的碳排放時,主要是指一次能源的使用,而二次能源通常是不存在碳排放問題的。例如,電子設備、電動工具的使用。二次能源的碳排放要根據其能耗數據,倒溯對應的一次能源消耗帶來的碳排放數據。因此,對于一些產業、產品的碳排放不能僅僅考慮其使用環節的碳排放,而是要從全產業鏈、全生命周期去計算其碳排放。
從全球和主要國家碳排放的能源結構看,目前全球碳排放主要來自化石能源的使用過程,按照不同能源碳排放的規模依次是煤炭、石油和天然氣。2019年煤炭燃燒產生的碳排放量是14.5Gt(10億噸),石油是12.5Gt,天然氣是7.7Gt。
由于能源結構的不同,中國碳排放的能源結構明顯不同于歐美等國家。歐盟28國和美國碳排放的能源結構以石油為主,占比接近50%;其次是煤與天然氣。
中國碳排放的能源結構是以煤炭為主。尤其是2000年之后,煤炭帶來的碳排放急劇上升,在2019年燃煤的碳排放量達到72億噸,占比高達71%;而石油和天然氣的碳排放相比較則低得多,石油的碳排放量為16億噸,天然氣的碳排放量僅為6億噸,水泥的碳排放量為8億噸。應該從全產業鏈角度科學看待碳排放問題。
(肇越為香港致富證券有限公司首席經濟學家,董彬為中央廣播電視總臺新聞中心記者。本文編輯/周茗一)