我国碳排放原因分析及低碳经济发展路径研究_碳排放论文

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      中图分类号：F270；F062.2 文献标识码：A 文章编号：1671-4407(2016)07-045-05

      当前低碳生态社会已成为国际社会的发展共识。对于中国来说，作为发展中国家，低碳发展具有更多的刚性约束与发展障碍，特别是中国目前正处于工业化后期过渡阶段，对于能源依赖较高，工业结构调整的压力相应较大，低碳发展在产业结构调整、环境容量承载和能源安全等方面也就需要担负更大的责任。2014年全球二氧化碳排放量为323亿吨，中国排放二氧化碳98亿吨，占世界总排放量达30.3%，中国碳排放继续呈现三高特征(碳排放总量高、碳排放强度高、碳排放占全球份额高)，中国碳排放面临着严峻的形势和巨大的挑战。基于此，本文尝试从分析我国碳排放的现状出发，研究影响碳排放的主要因素，以对我国碳排放发展战略和路径提供决策支持。

      1 我国碳排放现状

      研究认为碳排放主要来源于两个生产生活过程：其一是化石能源燃烧排放二氧化碳；其二是水泥工业生产过程中从生料转化为熟料环节排放二氧化碳[1]。目前对碳排放量的测算均是通过估算得到的，在估算过程中，主要能源的消费数据可以从统计数据中直接获得，而各能源的碳排放系数需要估算。IPCC(intergovernmental panel on climate change)提供了二氧化碳排放量估算的参考方法，并提供了各种类型燃料的碳含量和有效二氧化碳排放系数。具体估算方法如下：

      

       其中，

表示估算的碳排放量；i表示7种主要的化石燃料(煤炭、天然气、焦炭、燃料油、汽油、煤油和柴油)；E代表初级化石燃料的消耗量，NCV为平均单位发热量(来源于中国能源统计年鉴)；CEF为碳排放系数(来源于IPCC2006)[2]。

      数据表明：我国碳排放具有三高一低特征：碳排放总量高、碳排放强度高、碳排放占全球份额高和人均碳排放量低。据统计，2013年全球二氧化碳排放量为361亿吨，中国以100亿吨高居第一，超过美国和欧盟的总和，是美国(52亿吨)的1.92倍，欧盟(35亿吨)的2.86倍，占世界总排放量的27.7%。2014年全球二氧化碳排放量为323亿吨，中国排放二氧化碳98亿吨，占世界总排放量达30.3%。同时，2013年中国能源消费总量为37.5亿吨标准煤，占全球消费总量的22.4%；2014年中国能源消费总量为42.6亿吨标准煤，占世界总能源消耗的21.5%。数据表明，中国能源消费总量继续上行，同比上升13.6%；中国能源消费在占全球比例同比下降4%的同时，碳排放量占全球比例却同比上升9%。

      从发展速度上看，1985年我国能源消费总量约7.3亿吨标准煤，2014年中国能源消费总量为42.6亿吨标准煤，年均增长16%；从能源消费结构看，煤炭、石油和天然气是我国广泛使用的一次能源，占历年中国能源消费总量的90%以上，是中国碳排放的主要能源来源，其中煤炭占能源消费总量2013年为66%；从行业消费结构看，工业部门消费的能源比例最大，2012年占69%，工业部门内部，电力与热力、石油加工、有色金属、煤炭开采、纺织占消费总量的前五位，是中国碳排放的主要行业来源，如图1和图2所示[3]。

      

      图1 2012年行业能源消费比例

      

      图2 工业部门排放量前10位

      2 碳排放的影响因素

      2.1 能源消费结构

      《BP世界能源统计》表明，2012年全球能源消费结构中，石油占比33%，煤炭占比30%，天然气占比24%，水电7%，核电4%，可再生能源2%；而中国能源消费结构中，石油占比18.8%，煤炭占比66.6%，天然气占比5.2%，水电、核电和可再生能源等共计9.4%。同时煤炭、石油、天然气的碳排放系数(万吨/万吨标准煤)分别为2.7412、2.1358和1.6262，相同消耗量的情况下，煤炭的

排放分别是石油和天然气的1.28倍和1.68倍。

      数据表明，煤炭在中国的能源消费结构中，具有以下特征：(1)中国煤炭在能源消费结构中，占据绝对主导地位，近30年来其比例一直高居70%左右；(2)中国煤炭在能源消费结构中的占比，一直远远高于世界平均水平，2012年是世界平均水平的2.22倍；(3)中国煤炭近20年来，消费量大幅增加，1995年为9.7亿吨标准煤，2013年为25.7亿吨标准煤，年均增长9%；(4)中国煤炭消费占世界煤炭消费(50.39亿吨标准煤)为51%。

      以上数据表明，煤炭在中国的能源消费结构占据了绝对主导地位，且由于煤炭的碳排放较之其他能源，单位消耗的

排放量最大。因此，以煤炭为绝对主导地位的能源消费结构就导致了中国的碳排放的双高特征，其一是高碳，碳排放总量经年大幅上升直至居高不下，2014年排放量为98亿吨；其二是高比，2014年中国能源消费在占全球比例同比下降4%的同时，碳排放量占全球比例却同比上升9%，占世界排放的30.3%。

      2.2 产业结构

      2013年，中国二氧化碳排放量为100亿吨，美国为52亿吨；中国GDP为9.40万亿美元，美国为16.57万亿美元；中国单位GDP碳排放为10.6tce/亿美元；美国为3.1tce/亿美元；中国单位GDP碳排放为美国的3.39倍。我国碳排放总量及强度的双高，与产业结构具有紧密联系。

      当前的产业结构刚性决定了高碳。即使我国产业结构在不断的优化调整，但由于目前经济发展尚处于工业化中期向后期过渡的阶段[4]，二产在国民经济中将仍然占据主导地位，且二产以能源密集型产业为主要组成。近5年我国的产业结构如表1所示，二产一直占据GDP的半壁江山，而发达国家的二产比重远远低于三产，三产比例一般在70%左右，2012年美国的三次产业比重为1.2∶19.2∶79.6。

      

      研究表明，一产和二产的碳排放弹性分别为0.1176和1.1792[5]，而三产的碳排放密度最低，因此二产与碳排放具有高度相关性。在目前中国工业化中后期过渡阶段，以能源密集型产业为主的二产的高速发展，由于发展驱动依然是依靠要素投入而非技术创新，必然依靠能源资源消耗的大幅增加，从而导致

排放的急剧上升。

      2.3 技术创新

      技术创新从两个方面影响着我国的碳排放，一是量的问题，二是质的问题。从量上看，我国能源消耗居高不下。由于技术创新的不足，产业结构调整尚处于工业化中期阶段，导致我国产业结构具有两个特点；产业结构以二产为主导地位、二产结构以能源密集型产业为主导地位，也就导致我国经济发展对能源消耗极为依赖，2014年我国能源消费总量为42.6亿吨标准煤，占世界总能源消耗的21.5%。从质上看，由于技术创新的不足，我国能源效率极为低下，能源强度远远高于发达国家和世界平均水平。2013年，中国GDP为9.40万亿美元，美国为16.57万亿美元，全球72.61万亿美元；中国能源消耗为37.5 tce，美国能源消耗为36.8 tce，全球能源消耗为167.4 tce；中国的能源强度为3.99(tee/亿美元)，美国为2.22，全球的平均能源强度为2.31，中国的能源强度为美国的1.80倍，全球平均水平的1.73倍。

      目前我国技术创新问题主要表现为以下几个方面。一是基础薄弱，我国低碳技术相对发达国家处于落后水平，综合能效为35%，与发达国家45%的水平相比具有较大差距，且由于起步较晚，低碳技术还不能形成产业化能力；二是投入不足，虽然近年我国重视研发投入，2014中国研发支出占GDP达2.1%，但与发到国家3%的平均水平相比，还处于低位，资金不足相应带来人才的培养和供给不足；三是创新体制不健全，由于目前低碳是以政府为主导的发展模式，且并没有形成相应的市场机制和激励措施，企业对于低碳技术创新的动力明显不足。

      2.4 人口与城市化

      2014年中国人口总量为136 782万人，占世界人口的18.84%，为世界第一人口大国。较1984年的104 367万人增长31.06%，年均增长1.55%。2014年中国城镇常住人口74 916万人，城镇人口占总人口比重为54.77%。中国经济的高速发展必然导致城市化水平的进一步提高和城市人口的快速膨胀。研究认为，随中国城镇化进程的加速推进，2030年中国城市化率将达到70%～80%，城市人口达到10亿[6]。城市化进程的快速推进，将从两个方面对碳排放产生巨大的影响。

      人口的快速膨胀导致碳排放大幅增加。一方面，人口增加，会产生生活资料(衣、食、住、行)的基本消费需求，为满足这些消费需求，以工业部门的额外产品供求为条件，也就导致更多的能源消费和碳排放，《2009年世界人口状况报告》指出人口增长对

排放增长的贡献率为40%～60%。同时，由于人口增加，社会规模的扩大，社会进步将导致消费需求的升级和扩张，特别是人口老龄化等问题的出现，将导致碳排放的进一步增加，学者对碳排放与人口规模变化的敏感性进行了分析，结果表明，目前社会的碳排放的平均人口弹性为4.70[7]。另一方面，城市化的快速发展，使得社会需求迅速扩大，将对基础设施产生巨大的需求，而住房、交通、资源、能源、环境、公共服务等基础设施的建设，将产生大量的能源消费，并使得碳排放剧增。

      2.5 政策与体制

      我国一直重视能源资源节约和生态环境保护，相继颁布实施了一系列法律法规，如《循环经济法》《节约能源法》《可再生能源法》《环境保护法》等，为转变经济发展方式、提高节能环保水平、实现可持续发展，提供了法律保障。根据《京都议定书》等相关国际公约，中国属于发展中国家，不负有强制减排义务，属于自愿减排国家。我国正处于工业化加速的进程中，经济发展呈现“高碳”特征，特别是自2013年碳排放量首次达到全球第一，碳排放责任与压力俱增。但由于政府并没有建立起以市场为主体的碳减排体制机制，导致目前钛金牌问题重重，主要分析如下。

      体制不全。首先，我国并没有在真正意义上将碳减排上升为国家战略去指导经济社会的发展，也无实现碳减排方面的规划，无法做到统筹各方资源，以实现国家碳减排总目标；其次，虽然出台了一系列节能减排方面的法律法规，但由于并没有明确政府在环境保护的监督管理职责，更多的框架性的条例，导致政策性强和操作性弱；再次，地方政府和部门利益色彩过浓，地方政府和产业部门为了自身发展，不仅不能推动节能减排，反而会大力发展高碳行业产业。

      市场未立。首先是市场机制缺失，由于没有形成以市场为主导的碳减排资源配置机制，企业碳排放外部性成本不能不同通过市场进行内部化，企业碳减排激励不足；其次是主体不明，目前的碳减排，主要依靠的是政府的强制行政手段，由于不是通过市场来发挥调节和引导的，不能形成资源的优化配置，也就不能实现效益和效率的最大化；再次是改革滞后，一方面是能源垄断产品作为国民经济的基础性产品，由于价格存在管制，其阻碍作用明显，另一方面是政府政策，特别是财税政策和金融政策在发挥政府宏观调控作用方面的制度建设严重滞后。

      3 我国低碳经济的发展战略与路径研究

      一个国家随经济的发展，碳排放强度、人均碳排放量和碳排放总量将呈现三个倒“U”型曲线演变规律[8]。目前中国碳排放正处于倒“U”型曲线的左侧，预计在未来10年左右将达到顶点。2015年6月30日，中国向联合国气候变化框架公约承诺：

排放至2030年左右达到峰值，并争取尽早到达，单位国内生产总值

排放比2005年下降60%～65%。在这个过程中，需要正确处理好碳排放和经济发展的关系。

      建立现代低碳市场机制。中国低碳经济的发展是主要依靠政府来推动，是自上而下的典型计划经济发展模式，由政府的指令性计划在资源配置中发挥主导作用。由于低碳经济发展过程中市场机制的缺失，导致价格机制失效，也就无法实现资源优化配置和经济效益的提升。其主要表现为两个方面：一是价格机制失灵，碳排放的负外部性无需承担社会成本，低碳的正外部性得不到经济补偿以及能源产品的高度垄断性所导致的乘数效应；二是资源配置低效，由于政府GDP政绩观的短视，往往导致短期内出现大量的盲目投资和重复建设，其结果反而会在长期的范围内出现与低碳经济背道而驰的结果。因此，低碳经济发展的首要前提就是要建立市场机制，发挥市场在低碳资源优化配置中的主导地位，政府应从低碳经济中主导地位转变为以宏观调控为主。其主要要点如下：一是健全市场体制机制，通过制定税收、财政和信贷等政策，引导资源向低碳流动；二是深化能源市场体系改革，加快建立和完善以市场为导向、与宏观调控相结合的能源价格形成机制；三是加强低碳立法，界定资源产权，通过资源价格调整和碳排放限制，对碳排放的负外部性进行内部化；四是搭建碳排放交易平台，为低碳经济和传统经济提供互通通道，实现整个经济的充分竞争和充分交易；五是转变政府职能，改变GDP至上的发展模式，按照市场经济要求，改革政府发展思路，发挥政府的社会管理职能。

      建立现代低碳配套体系。低碳战略上，应建立符合国情的低碳路线图，以降低能源消耗和碳排放总量为战略，以实现碳排放市场化为手段，以完善立法为前提，以资源环境优化为目标，加快技术创新、工业化转型升级和和产业结构优化调整。低碳策略上，确立适合经济社会发展的低碳中远期目标，从产业结构发展、能源消费需求和社会发展的多个角度，寻求长期发展的优化路径，以碳排放有效降低为特征的低碳经济模式成为我国社会经济发展的主要模式。产业生产上，降低化石能源的消耗总量，积极开发新能源与可再生能源；调整能源结构，从以煤炭，石油和天然气三种化石能源为主导的能源转变为以核能、风能、太阳能、水能、地热能；加强低碳能源技术技术进步和自主创新，降低能源消费总量，提升能源利用效率，有效降低碳排放。社会发展上，以建立环境友好、协调宜居的低碳社会为目标，从文化和心理上进行引导，倡导节能意识，推动社会生活方式向先进、文明的现代生活理念和消费理念转变，形成社会能源的节能型的低碳消费方式。

      低碳工业。低能耗、低污染、低排放是低碳工业的核心理念，其实质是在全球气候变暖对人类生存和发展带来严峻挑战的大背景下，人们重新思考和定义工业生产模式的产物，其核心是能源利用和产业结构的有机结合和协调发展。发展低碳工业，应从以下四个方面进行推进：首先，应优化能源消费结构，传统工业的快速发展对于化石能源具有高度的依赖性，工业化的结果必然导致经济高碳化。从高碳工业向低碳工业发展，也就必然要求提高能源利用效率和优化能源消费结构[9]。其次，应优化产业结构，目前的中国工业化是以能源密集为主要特征的，产业发展严重依赖能源要素的高投入，产业具有高碳性特点，也就必然导致经济高碳，因此应不断进行产业结构的调整和优化，通过技术创新促进产业低碳发展。其三，应制定低碳发展政策，一方面限制高碳能源、高碳工业、高碳产品的发展，一方面鼓励和刺激绿色产业和产品的发展，通过税收、金融和宏观调控，实现资金、人才、技术和市场从高碳工业向低碳工业的流动和配置。

      低碳农业。由于传统农业对于化石能源和化肥农药的高度依赖，传统农业也称之为“高碳农业”。联合国粮农组织指出，耕地释放出大量的温室气体，占全球人为温室气体排放总量的30%，而生态农业系统不但可以抵消因农业导致的全球温室气体排放量的80%，还可节约1%的石油能源消耗总量。发展低碳农业，应从以下两个方面进行推进：首先，应着力实现低碳农业产业化，通过政策的激励机制，推动低碳农业生产制度创新，实现产业要素向低碳农业的有效流动，大力建设低碳农业基础设施，创新低碳农业技术体系，转变农业生产模式，实现低碳农业产业的优化和升级。其次，应着力推进低碳农业的现代发展模式，推广节地模式，通过立体种植，增加农产品产量，提高产出效益；倡导节水模式，大力发展节水农业，加强农业水利设施的建设、利用和管理，提高水资源的利用率；提升节能模式，推广节能技术，改革不合理的农业生产方式，降低能耗；以通过减少和替代有害投入品，控制化肥、农药、农用薄膜的使用。其三，应发展生态农业，以实现“三品”为目的，即无公害农产品、绿色食品、有机食品，以推进清洁能源模为手段，如风力发电、秸秆发电、秸秆气化、沼气、太阳能利用等，以废弃物再利用为支撑，实现区域产业的循环模式和生态经济。

      低碳城市。世界气候组织将“低排放、高能效、高效率”作为低碳城市的特征。低碳生态城市以生态化的城市基础设施为支撑，以低污染、低排放、低能耗、高能效、高效率、高效益为城市新型发展模式，以资源节约、环境友好、居住适宜、运行安全、经济健康发展和民生持续改善为城市新型发展内涵，以物流、能源流、信息流、价值流和人流的高效转移为手段，以实现低碳生态城市为目标。低碳城市的建设应从以下几个方面进行推进：首先，低碳生产。在产业规划中，应降低高碳产业的发展速度，推动经济结构调整向低碳城市的方向发展，重点分析电力、交通、建筑、冶金、化工、石化、汽车等高耗能行业，提高能源利用效率的途径和方式，努力攻克低碳城市技术难关，大力应用可再生能源和新能源，积极开发温室气体低排放的新技术。其次，低碳交通，统计表明交通碳排放在碳排放总量中占比达到20%，因此应重视优化交通网络、完善公共交通、提高道路条件、加快新能源汽车的研发和推广、倡导低碳出行。其三，低碳建筑，建筑在二氧化碳排放总量中，占比达到50%。低碳建筑基于此，在建筑材料与设备制造、施工建造和建筑物使用的整个生命周期内，在外墙节能、门窗节能、屋顶节能、采暖制冷、照明和新能源等方面进行技术开发，以减少化石能源的使用，提高能效，降低二氧化碳排放量。其四，低碳消费，倡导低碳城市生活方式，承担个人的低碳城市责任。

      碳汇减碳。碳汇(carbon sink)，指森林吸收二氧化碳，并将其贮存和转化，以降低二氧化碳在大气中的浓度的过程。森林是二氧化碳的吸收器、转化器、贮存库和缓冲器，林木通过光合作用吸收二氧化碳，并将二氧化碳转变为糖、氧气和有机物，为生物界提供最基本的物质和能量来源，这一转化过程，就形成了森林的固碳效果。研究表明，森林面积占陆地面积1/3，碳储量却占陆地碳储量总量的50%，森林吸收二氧化碳能力是陆地的1.5倍，森林碳汇是生物固碳、扩大碳汇、减缓温室效应、减少二氧化碳排放最经济和最有效途径之一。森林碳汇应从以下几个方面进行推进：首先，通过森林碳汇、草地碳汇、耕地碳汇和海洋碳汇，吸收、贮存、转化和固定大气中的二氧化碳，达到低碳的效果；其次，应重视森林碳汇的技术自主创新和集成创新能力的培养，提高森林碳汇的技术支撑能力；其三，建立碳汇交易机制，通过市场机制实现森林生态价值补偿。

      4 结束语

      由于中国目前正处于工业化和城市化进程中，经济发展对于能源消耗具有高度依赖性，特别是在目前国际和国内经济下行压力加剧和担忧加深的关键时机，如何理性看待低碳发展与产业结构调整的矛盾关系，尤为至关重要。短期看，低碳经济发展是以牺牲工业经济的局部利益为代价，而从长期看，产业结构的调整是经济整体提升的必要过程。因此，如何处理短期和长期的关系，如何在短期和长期的取舍间进行均衡和决策，需要进一步的研究和分析。这也是本文的后期研究方向。

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