国外低碳经济研究综述，本文主要内容关键词为：经济研究论文,国外论文,低碳论文，此文献不代表本站观点，内容供学术参考，文章仅供参考阅读下载。
中图分类号F205 文献标识码A 文章编号1002-2104(2010)09-0018-06
随着世界工业经济的发展、人口的剧增、人类欲望的无限上升和生产生活方式的无节制，世界气候面临着越来越严重的问题。尤其是由化石燃料过度消耗所导致的全球变暖，引起了世界范围的广泛关注。全球变暖严重危害了社会经济的发展，深刻触及到能源安全、生态安全、水资源安全和粮食安全，甚至威胁到人类的生存。这一现象亦引发了国际社会对现有经济发展模式的反思，在此背景下，“低碳经济”(low-carbon economy)的概念应运而生，并越来越受到国际社会的重视。
“低碳经济”的概念最早由英国政府在2003年发表的《能源白皮书》中提出，题为“我们能源的未来：创建低碳经济”。《能源白皮书》指出，“低碳经济是通过更少的自然资源消耗和更少的环境污染，获得更多的经济产出；低碳经济是创造更高的生活标准和更好的生活质量的途径和机会，也为发展、应用和输出先进技术创造了机会，同时也能创造新的商机和更多的就业机会。”
低碳经济发展模式提出后，各国纷纷相应。学术界围绕低碳经济的研究也不断地发展和丰富。国外学者对低碳经济的研究起步较早，研究成果也颇为丰富。总结国外现有的研究成果，主要可以归纳为三个方面：一是低碳经济与经济增长，研究重点在碳排放的影响因素，碳排放与经济增长的关系及碳减排对行业发展的影响等；二是低碳经济实现的制度安排，研究主要集中对碳税(carbon tax)和碳交易(carbon trading)的讨论；三是不同国家发展低碳经济的进程。
1 低碳经济与经济增长
关注“低碳经济”的一个重要方面就是对碳排放量(carbon emission)的控制，碳排放量受到哪些因素的影响一直是学者们研究的一个热点。通过对现有文献的分析发现，碳排放量的影响因素不仅包括Kaya公式所揭示的人口、GDP和能源消耗[1]，还包括国际贸易，两国的商品贸易为碳排放创造了一种转移机制。
1.1 人口规模、结构对碳排放量的影响
不言而喻，人口越多，碳排放量就越多。即便中国超过美国成为全球碳排放最多的国家，也不足为怪，因为中美人口相差4倍多。此外，人口结构对碳排放量也有影响。Salvador Enrique Puliafito，et al采用Lotka-Volterra模型对人口、GDP、能源消耗与碳排放量的相互关系的探析，Michael Dalton，et al采用PET模型(Population-Environment-Technology model)的研究，均验证了上述结论。随着世界人口转型，人口老龄化现象逐渐凸显，发达国家将在2020年前后进入老龄化社会，人口老龄化因素会降低碳排放量.这一效果与技术变革的效果相当[2-3]。
1.2 GDP、能源消耗与碳排放量的因果关系
低碳经济不是贫困的经济，因此不能通过降低GDP实现碳减排。碳排放最主要的来源是能源的消耗，能源强度和碳强度是衡量能源消耗的两个重要指标。“能源强度”(Energy Intensity)是指单位GDP的能源用量。不同产业的能源强度不同，一般第二产业的能源强度最高，而第二产业中，重化工的能源强度又远高于一般制造业。能源强度还受到技术的影响，同一行业中技术水平低则能源强度高。因此降低能源强度，提高技术水平是减排的有效方向之一。而单位能源用量的碳排放量，则称为“碳强度”(Carbon Intensity)。能源种类不同，碳强度差异很大。化石能源中，煤的碳强度最高，石油次之，天然气较低。可再生能源中，生物质能有一定的碳强度，而水能、风能、太阳能、地热能、潮汐能等都是零碳能源。
学者也对GDP、能源消耗与碳排放量的关系进行了定量研究。Ramakrishnan Ramanathan采用DEA方法(Data Envelopment Analysis，数据包络分析法)同时分析了GDP、能源消耗、碳排放量之间的联系。他指出以往研究的缺陷是，只分别分析了GDP对碳排放量的影响或者能源消耗对碳排放量的影响，没有对三者的联系进行分析。在指标选取上，他以化石能源消耗释放的二氧化碳代表碳排放量，化石能源包括了石油、天然气和煤炭；以全球生产总值衡量经济增长；能源消耗中只选取了非化石能源消耗量，包括水利、核能和地热能，没有包括化石能源消耗量是为了避免与第一个指标的重复。在DEA分析效率指标构建中，将GDP和碳排放量作为产出，非化石能源消耗作为投入。结果显示效率指标在1980年时最高，接下来的7年急剧下降，随后呈现反复震荡下跌趋势，1996年开始回升。基于DEA分析的技术预测(technology forecasting)得到了碳排放量与能源消耗量的曲线图[4]。
Ugur Soytas，et al采用包含GDP、能源消耗、二氧化碳排放量、劳动力和固定资本总额等变量的VAR模型研究了美国能源消耗、GDP与碳排放量之间的因果关系。研究发现碳排放量的格兰杰成因不是GDP增长，而是能源消耗。并提出碳减排政策的制定应该从降低能源强度角度考虑，还应该增加如风能、太阳能等清洁能源的使用，提高可再生能源的利用率[5]。后来，Ugur Soytas，et al对土耳其的实证研究也得到类似的结论[6]。
Xing-Ping Zhang，Xiao-Mei Cheng研究了中国能源消耗、碳排放量与经济增长之间的格兰杰因果关系及方向。他建立了一个包含GDP、能源消耗量、碳排放量、资本和城市人口指标的多元模型，以1960-2007年的实证结果显示，GDP对能源消耗量存在单向格兰杰成因，能源消耗量对碳排放量存在单向格兰杰成因，而碳排放量和能源消耗量都不是经济增长的格兰杰成因。这意味着，从长远来看，中国政府可以推行渐进的能源政策和碳减排政策，而不会妨碍经济增长[7]。
定量分析的结果表明，低碳经济是经济增长与化石能源消耗脱钩的经济。化石能源消耗是碳排放的主要来源，在低碳经济模式下，经济增长不依赖于化石能源的消耗。从长期来看，经济增长与碳排放量也不存在因果关系，而能源消耗是碳排放量的重要影响因素。因此碳减排政策应关注能源消耗：通过技术改革、产业结构升级，降低能源强度；增加清洁能源的使用和可再生能源的利用率，降低碳强度。
1.3 行业碳排放量存在差异
碳减排的重要措施是降低能源强度和碳强度，而由于行业差异以及不同行业使用能源的差异，不同行业的碳排放量相差很大。因此将行业分类，并研究其在低碳经济下的发展是一个不可忽视的问题。
T C Chang，S J Lin采用灰色关联分析(Grey Relation Analysis)测算了台湾34个行业产值与碳排放量的灰色关联系数、总能源使用量以及各种能源使用量与碳排放量的灰色关联系数。研究结果显示，在分辨系数取0.5的情况下，从34个行业的平均情况来看，产值与碳排放量的灰色关联系数为0.940，总能源使用与碳排放量的灰色关联系数为-0.912,单个能源与碳排放量的灰色关联系数分别为电力0.913、煤炭0.800、石油-0.79、天然气0.513。这些结果说明了台湾经济依赖于二氧化碳密集型的行业，电力能源在台湾经济发展中起着越来越重要的作用。分行业来看，根据产值与碳排量的灰色关联系数、能源使用与碳排量的灰色关联系数的正负及其大小关系，可以将行业分成两种不同的类型。其中，采矿业、有色金属、电力和发电业、公路运输业为“三低行业”，即能源强度低、碳强度低、碳排放系数低。而农林渔业、食品业、纺织业、皮革业、造纸业、石化原料业、橡胶业、化工产品业、金属制品业、运输设备业、燃气及水供应业、建筑业等11个行业为“三高行业”，它们的能源强度高、碳强度高、碳排放系数高，因此减排政策的制定应主要关注这些行业[8]。
此外，Marco Mazzarino采用比较静态方法(comparative static approach)和货币估值技术的研究发现运输业是OECD国家碳排放量最大的行业，约占到总碳排放量的三分之一[9]。R.Rehan，M.Nehdi(2005)认为水泥业也是温室气体排放的主要行业，并探讨了在清洁发展、联合履行、排放交易三种机制下水泥业的发展前景[10]。
1.4 碳排放量随国际贸易而转移
关于碳排量的影响因素，不仅有国内因素，如人口、GDP、行业等，同时国际贸易也是影响碳排放量的一个重要因素。Paul B Stretesky，Michael J Lynch以1989-2003年世界169个国家的面板数据为样本，研究了各国人均碳排量与对美国出口量之间的关系。以人均二氧化碳排放量为因变量，各国对美国的出口量为自变量，人口密度、GDP和FDI为控制变量，采用固定效应模型的估计结果显示：人均碳排放量与出口有着显著的关系。细分产业后的分析结果显示在出口行业中，天然气、石油和煤炭、化工产品和再进口产品等四个行业对人均碳排放量的影响最大。这意味着，在控制了人口密度、GDP和FDI的情况下，一国对美国出口越多，人均碳排放量也越大，出口产品中天然气、石油和煤炭、化工产品和再进口产品所占的比重越大，人均碳排放量就越大[11]。
Yan Yunfeng，Yang Laike提出，国际贸易创造了一种转移机制，不仅使产品可以在世界各国之间自由流动，同时也使得碳排放可以自由转移。1997-2007年，中国碳排放量的10.03％-26.54％是由出口产品的生产所引致的，进口产品的碳排放量仅占到4.40％(1997年)和9.05％。世界其他国家因转移机制减排的二氧化碳从1997年的150.18Mt增加到2007年的593Mt，而中国在1997-2007年间因生产出口产品而净增的二氧化碳达到4 894Mt。他们的研究为近年来中国碳排放量激增找到了一个新的解释视角，同时这些数据也印证了中国在国际贸易中处于世界工厂的地位。对这一领域的研究，正催生着像在国际贸易中征收碳关税这样的动议，有学者担忧这会引发新一轮的贸易保护主义[12]。
2 低碳经济实现的制度安排
低碳经济是在全球气候恶化的背景下提出的，是世界经济发展的新模式。为实现经济发展中的“低碳”，各国主要的制度安排有征收碳税和碳交易制度。前者是由政府通过税率来确定进行碳排放的活动要付出多少代价；后者是在《京都议定书》的规定下，通过碳排放权的交易实现全球范围内碳减排的目的。
2.1 碳税
碳税是指针对二氧化碳排放所征收的税，它通过对燃煤和石油下游的汽油、航空燃油、天然气等化石燃料产品，按其碳含量的比例征税，以实现减少化石燃料消耗和二氧化碳排放的目的。碳税最早由芬兰于1990年开征，此后，瑞典(1991年)、挪威(1991年)、荷兰(1992年)、丹麦(1992年)、斯洛文尼亚(1997年)、意大利(1999年)、德国(1999年)、英国(2001年)、法国(2001年)等国也相继开征。近年来，为履行《京都议定书》义务，一些国家如日本、加拿大、瑞士等国也纷纷开征碳税。
关于这些国家实施碳税的经验，Andrea Baranzini，et al在分析了各国能源产品的碳税税率后指出：各国的能源税(energy tax)税率差别相当大，从而碳税税率各不相同，这成为国际协调碳税的一个主要障碍；从理论上说，征收碳税的目的在于提供一种碳减排的激励机制，但在实践中存在其他目的，如基于财政(筹集资金)的目的，对需求弹性很小的产品征收很高的碳税；对于某些能源产品，如煤炭，有些国家的碳税税率相当低，有些国家还实行补贴，因而还不是真正意义上的碳税；要达到减少碳排放的目的，实施碳税的同时要对能源税进行改革[13]。
在此之后，日本的研究发现，能源税和碳税的使用能够使碳排放下降到预计目标水平，同时也使能源种类的使用发生了变化，即由煤到天然气[14]。对碳税征收先行国挪威的研究发现，1990-1999年挪威平均每单位GDP的碳排放降低了12个百分点，但碳税对碳减排的贡献只有2.3％，碳税的效果并不理想。原因在于挪威对不同的产业实行差别税率，且不同类型燃料的碳含量与税额的比率也不相同[15]。Cheng F Lee，et al在灰色理论(grew theory)和投入—产出理论(input-output theory)的基础上，运用模糊目标规划(fuzzy god programming)方法构建模型，模拟了三种碳税方案下碳减排的力度和经济影响。预测碳税实施的影响有助于各国碳税方案的选择，也能更好的发挥碳税的效果[16]。
2.2 碳交易
碳交易是为促进全球温室气体减排，减少全球二氧化碳排放所采用的市场机制，即把二氧化碳排放权作为一种商品，从而形成了二氧化碳排放权的交易[17]。其兴起源于《京都议定书》所制定的三种减排机制：一是排放贸易机制(ET，Emission Trade)，允许附件一国家(主要是发达国家)之间相互转让它们的部分“容许的排放量”(“排放配额单位”)；二是联合履行机制(JI，Joint Implementation)，允许附件一国家从其在其他工业化国家的投资项目产生的减排量中获取减排信用，实际结果相当于工业化国家之间转让了同等量的“减排单位”；三是清洁发展机制(CDM，Clean Development Mechanism)，允许附件一国家的投资者从其在发展中国家实施的、并有利于发展中国家可持续发展的减排项目中获取“经核证的减排量”。即允许附件一国家出资支持无减排义务的国家通过工业技术改造、造林等活动，降低温室气体的排放量并抵顶附件一国家的减排指标。
根据以上三种机制，碳交易可以分为两种形态：基于配额的交易和基于项目的交易。配额型交易指总量管制下所产生的排减单位的交易，主要是《京都议定书》规定的附件一国家之间超额排减量的交易，通常是现货交易。项目型交易指因进行减排项目所产生的减排单位的交易，如清洁发展机制下的“排放减量权证(CERs)”、联合履行机制下的“排放减量单位(ERUs)”，主要是通过国与国合作的排减计划产生的减排量交易，通常以期货方式预先买卖。自2005年《京都议定书》正式生效后，碳交易市场发展迅速。根据世界银行的数据，2008年碳交易市场成交总额为1 263.45亿美元；预计2012年成交总额将达到1 500亿美元，有望超过石油市场成为世界第一大市场。
清洁发展机制是《京都议定书》中唯一涉及到发展中国家的机制，并且《京都议定书》还承认了森林碳汇(carbon sink)对减缓气候变暖的贡献，并要求加强森林可持续经营和植被恢复及保护，允许发达国家通过向发展中国家提供资金和技术，开展造林、再造林碳汇项目，将项目产生的碳汇额度用于抵消其国内的减排指标[18]。这些规定的出现在发达国家和发展中国家之间开启了一个巨大的碳交易市场。CDM项目和碳汇CDM项目成为发展中国家的一个新的经济增长点。
3 低碳经济的国别研究
3.1 发达国家的低碳经济
英国作为第一次工业革命的先驱，正从自给自足的能源供应走向主要依靠进口的时代，按传统的消费模式，预计2020年英国80％的能源都必须进口。因此英国于2003年首次以政府文件的形式正式提出“低碳经济”概念，并积极推动世界范围的低碳经济。随后，Johnton D et.al(2005)探讨了英国大量减少住房二氧化碳排放的技术可行性，认为利用现有技术到本世纪中叶实现1990年基础上减排80％是可能的[19]。Treffers T，et al探讨了德国在2050年实现1990年基础上减少温室气体排放80％的可能性，认为通过相关政策措施，经济的强劲增长和温室气体排放减少的共同实现是可能的[20]。Koji Shimada，et al构建了一种描述城市尺度低碳经济长期发展情景的方法，并将此方法应用到日本滋贺地区[21]。
在实践中，低碳经济发展模式受到各国政府组织的广泛关注和青睐，向低碳经济转型成为世界经济发展的大趋势。英国把发展低碳经济置于国家战略高度，2008年颁布实施的“气候变化法案”使英国成为世界上第一个为温室气体减排目标立法的国家。按照该法律，到2050年英国要达到减排80％的目标。另外，政府大力促进商用技术的研发推广，以占领低碳产业的技术制高点。在低碳生活上，英国社会运用多种手段引导人们生活方式的转变。比如，要求所有新盖房屋在2016年达到零碳排放，新建房屋中至少有三分之一要体现碳足迹减少计划，不使用一次性塑料袋，等等。在洁净能源的开发上，英国发挥其海岛国家的自然优势，注重利用海洋资源，在发展海上风能、海藻能源等低碳能源方面居于全球领先水平。
同样是岛国的日本也在向低碳经济发展模式转变。日本内阁会议于2008年7月通过的“低碳社会行动计划”阐述了在未来三五年内将家用太阳能发电系统的成本减少一半等多项有关减排的措施，其重要内容都与开发新能源有关。根据日本内阁政府2008年9月发布的数字，在科学技术相关预算中，仅单独列项的环境能源技术的开发费用就达近100亿日元，其中创新性太阳能发电技术的预算为35亿日元。2009年4月，日本又公布了名为《绿色经济与社会变革》的政策草案，目的是通过实行减少温室气体排放等措施，强化日本的低碳经济。
为带动欧盟经济向高能效、低排放的方向转型，2007年3月欧盟委员会提出一揽子能源计划，承诺到2020年将可再生能源占能源消耗总量的比例提高到20％，将煤炭、石油、天然气等一次能源的消耗量减少20％，将生物燃料在交通能耗中所占的比例提高到10％。此外，2007年年底，欧盟委员会通过了欧盟能源技术战略计划，明确提出鼓励推广低碳能源技术，促进欧盟未来能源可持续利用机制的建立和发展。欧盟国家利用其在可再生能源和温室气体减排技术等方面的优势，积极推动应对气候变化和温室气体减排的国际合作，力图通过技术转让为欧盟企业进入发展中国家能源环保市场创造条件。
3.2 发展中国家的低碳经济
《京都议定书》是旨在限制发达国家二氧化碳排放的国际协议，发展中国家未被规定必须承担减排义务。但是随着发展中国家的工业化和城市化进程加速，其二氧化碳排放量也迅速增加。虽然历史排放量和人均排放量还相对较低，但是在后京都时代发展中国家尤其是中国的减排压力已经越来越大。在2009年的哥本哈根会议上，中国是否应该承担减排义务及能否获得资金支持成为会议争论的一个焦点。
发展中国家中尤其是中国，被指责为一个“搭便车者”，在降低碳排放、延缓气候变暖上毫无贡献。ZhongXiang Zhang(2000)通过分析中国1980-1997年间二氧化碳排量的历史演变，以及中间燃料转换、能源消耗、经济增长和人口规模增长对二氧化碳排量的影响，指出上述指责是没有根据的。实际上，中国在能源节约上采取了一系列的措施，1997年单位GDP能耗只有1980年的一半。如果没有这些努力，1997年的能耗总量将比实际排量多出50％[22-23]。Walter V Reid，José Goldemberg的研究也指出，发展中国家已经采取了有效措施遏制二氧化碳的排放。他指出中国从80年代开始实行能源价格改革，碳补贴从1984年的37％下降到1995年的29％，石油补贴从1990的55％下降到2％。另外，中国在提高能源利用率，开发可再生能源上也取得了一定的成效[24]。Paul B.Stretesky，Michael J.Lynch(2009)、YanYunfeng，Yang Laike(2010)的研究则指出两国之间的商品贸易为碳排放提供了一种转移路径。中国为美国的碳减排做出了很大的潜在贡献，因此美国等发达国家应该为中国等发展中国家提供切实有效的气候与环境友好型技术援助。
尽管中国的碳历史排放量和人均排放量相对较低，但是其排放总量的激增引起了世界各国的关注。中国的碳排放受到哪些因素的影响，为迈入低碳经济中国应如何改进措施，Hu Chuzhi，et al的研究比较具有代表性。他基于EKC模型，采用平均分配余量的分解方法，构建了中国碳排放的因素分解模型，定量分析了1990-2005年经济规模、产业结构和碳排放强度对碳排放的贡献，即规模效应、结构效应和技术效应。结果表明：①采用EKC曲线模拟结果显示，我国碳排放量呈现“N”型，并没有呈现严格的倒“U”型特征，这与规模效应具有一致性。说明我国经济增长并不会自发导致碳排放量的减少，经济增长也并不一定引发碳排放的增加，关键是我国的环境治理的机制、市场和政策不完善，若不施行合理有效的控制措施，未来在降低碳排放方面面临着许多风险。②我国的碳排放政策的缺失，节能减排政策实施滞后，这是导致我国碳排放持续上升的又一重要因素。③在规模效应、结构效应和技术效应中，只有结构效应的平均值为负，表明经济结构优化能降低碳排放，是减少碳排放的有效手段。④我国碳排放技术效应具有随意性，这说明技术在降低碳排放方面并未发挥优势，现行技术应用主要目的是提高劳动生产率，许多技术进步并非与提高环境质量有关，尽管技术进步非常快，但对降低碳排放的作用并不大。在此基础上，他提出了控制碳排放的政策性建议：建立和实施不同时间尺度上的环境调控政策；积极推进产业结构向节能型、高级化发展，并大力发展环保产业；推行削减碳排放的技术，提高能源利用效率；发展低碳能源和可再生能源，改善能源结构[25]。
Guo Ru，et al以上海为例，采用情景分析法(scenarios analysis)对上海2010-2020年的碳排放量进行了估计，并提出了一些碳减排建议。研究结论显示：①上海的主要能源消耗在过去的15年呈现不断上升的趋势。②上海的能源主要是用于生产，而第二产业的能源消耗占比最大。③上海2005年的碳排放量达到58.05 Mt C-eq，是1990年的两倍。④在“十一五”计划指导下，上海的碳减排量将分别达到17.26 Mt C-eq(2010年)和111.04 Mt C-eq(2020年)。作为中国的发达城市之一，上海在碳减排上要承担起更多的责任，基于以上分析上海可以通过以下措施实现低碳经济：①上海的碳排放主要来自于第二产业，因此提升产业结构是第一要务。发展能耗低且产品附加值高的行业，同时加快第三产业的发展。②优化能源结构和能源效率，结合地域优势开发使用清洁能源，如上海可以开发风能。③加强碳汇建设，树木、绿化带、湿地、农田是上海重要的碳汇。扩大城市树木和绿化带的范围，对崇明和南汇的湿地要加强保护[26]。
4 结语
“低碳经济”概念的提出源于全球气候恶化的背景，从《京都议定书》到“巴厘岛路线图”，及至最近的哥本哈根会议，世界各国都在为解决气候问题而努力。围绕低碳经济，学者们从不同视角、运用不同方法、对不同区域(全球、国家、地区)进行了研究。
关于低碳经济与经济增长，目前比较一致的结论有：①影响碳排放量的因素有人口、能源消耗、技术水平等，国际间的商品贸易也可以导致碳排放的转移。②经济增长对碳排放量的影响是通过能源消耗来实现的，为实现低碳经济，应该增强能源强度及碳强度，逐渐由化石能源过度到清洁能源的使用。③不同行业的碳排放量有显著差异，一个国家或地区应该在总体层面上规划产业发展，提升产业结构。在研究方法上，灰色关联分析法、数据包络分析法以及对人口经济学中Lotka-Volterra模型的应用等，值得国内研究者的借鉴。在实践中，实现低碳经济的制度安排主要有征收碳税和碳交易制度。发达国家是低碳经济发展模式的倡导者，在向低碳经济的转变进程中，推出了各种法案措施。低碳经济已成为一种国际潮流，也影响着发展中国家的经济社会发展进程。各国都致力于向低碳经济的转变，并从中寻找新的经济增长点。
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