二 加深对经济增长过程中能源消费和污染物排放规律性的理解

实行节能减排的核心问题是处理好节能减排与经济发展的关系。为此，厘清经济增长过程中能源消费和污染物排放的变动规律无疑是必要的。本研究对节能减排与经济增长的关系进行了定量与定性相结合的内容广泛的探讨，其中包括使用经济计量学的方法对消费结构、总需求结构、产业结构变动等对能源效率影响的实证分析，即通过构建经济-环境的投入产出模型对中国污染物排放总量及强度与经济增长的关系、经济总量构成变化对主要污染物排放的影响、产业结构变化对主要污染物排放的影响、技术变化的减排效应等进行了分析，以及通过引入折旧率等值并应用中国动态CGE模型就淘汰落后产能对节能减排、经济结构调整、经济增长和就业、物价变动的影响进行了实验性模拟和分析。以下是通过对经济增长过程中能源消费和污染物排放之间关系的研究得到的一些主要结论和若干值得注意的规律。

（一）能源消费的区域特征说明能源效率的改善与经济发展水平密切相关

利用聚类分析，我们可以按照能源消耗强度把我国30个省份大致分为5类，分别为特高能耗区（宁夏）、高能耗区（贵州、青海、山西）、中高能耗区（甘肃、河北、内蒙古、新疆、广西）、中低能耗区（河南、黑龙江、湖北、湖南、吉林、辽宁、山东、陕西、四川、云南、重庆）、低能耗区（安徽、北京、福建、广东、海南、江苏、江西、上海、天津、浙江）。很明显，经济发展水平较高的沿海地区被划归为低能耗区，而经济发展水平较为落后的中西部地区4个省份被划归为高能耗区或特高能耗区。由此可见，中国能源消费的区域特征与国际能源消费的区域特征具有相似之处，即能源储量较为丰富或经济发展相对落后的地区，其能源消耗强度相对较高，而能源相对贫乏或经济发展水平较高的地区，其能源消耗强度反而较低，能源利用效率较高（见第一章）。

关于能源利用效率的实证研究也表明：1985年，能源利用效率最高的是上海，其次是浙江，后面依次是广东、福建和江苏，后5名依次是辽宁、甘肃、吉林、新疆、山西。1985年全国平均能源利用效率是0.0911万元/吨标准煤，有12个地区高于全国平均水平。2007年，能源利用效率的前5名依次是上海、江苏、海南、广东、江西，后5名依次是新疆、山西、贵州、青海、宁夏。2007年全国平均能源利用效率是0.2707万元/吨标准煤，有11个地区高于全国平均水平，比2000年少了3个地区。

1986～2007年，对全国能源利用效率改善贡献率最大的是江苏，为11.70%，后面依次是山东、辽宁、上海、广东，5个地区的贡献率合计39.59%。贡献率的后5名依次是云南、贵州、宁夏、青海、海南。可见，经济发展快、能源利用效率高的地区，对全国能源利用效率提高的贡献就大，而经济发展慢、能源利用效率低的地区，对全国能源利用效率提高的贡献就小（见第八章）。

这样的结果表明能源利用效率的改善与经济发展水平密切相关，也进一步说明，提高能源利用效率、实现节能减排根本上是发展问题。

（二）中国三次产业的能源消耗结构相当稳定，短期内难以改变

从能源消耗强度的角度来看，三次产业的能源消耗强度都大体上呈现逐年下降的趋势。其中，第二产业的能源消耗强度明显高于其他两个产业。第一产业的能源消耗强度一直较为平稳，其能源消费弹性对于其产出变动的反应是不敏感的，即能源消耗强度变动的百分比要小于产出变动的百分比。第二产业的能源消耗强度在进入21世纪后，开始变得不敏感。第三产业，除了1995年外，其能源消费弹性的波动程度是三次产业中最小的（见第一章）。

对于能源利用效率的实证研究也表明：1987年，化学工业的能源消耗总量占全国能源消耗总量的比重最大，为17.10%，其次是金属冶炼及压延加工业，为14.84%，再次是非金属矿物制品业，为13.15%,3个行业合计45.09%，而这3个行业的产值占总产值的比重只有13.7%（现价）。2006年，行业能源消耗比重的前3名仍然是这3个行业，只是金属冶炼及压延加工业的能源消耗比重达到了23.29%，化学工业和非金属矿物制品业分别降到13.63%和9.03%,3个行业合计上升到45.95%，而3个行业的产值占总产值的比重只有16.27%。这与我国近20年来交通运输业和建筑业的快速发展是密切相关的，尤其是汽车工业的飞速发展（见第八章）。

以上结果表明，中国正处于工业化中期，重化工业始终是经济增长的主角，也是能源消耗的主角。这样的结构相当稳定，短期内难以改变。

（三）最终需求结构对能源消耗强度和污染排放强度影响显著，节能减排须加强需求侧管理

从产业结构与能源消耗和污染排放密切相关的角度看，最终需求（消费、投资和进出口）的结构无疑对能源消耗强度和污染排放强度有重要影响。消费、投资和出口是经济增长的“三驾马车”。处理好三者之间的比例关系是宏观经济调控的重要内容。

通过运用协整分析的方法对改革开放以来中国的总需求结构对能源消耗强度的影响所进行的探讨表明，经济在长期的均衡状态下，当其他条件不变时，居民消费水平每增加1个百分点，能源消耗强度将减少0.22吨标准煤/万元（1978年价）；投资每上升1个百分点，能源消耗强度将增加0.19吨标准煤/万元；进口每上升1个百分点，能源消耗强度将下降0.039吨标准煤/万元；出口每上升1个百分点，能源消耗强度将增长0.016吨标准煤/万元（见第一章）。

可见，居民消费水平对能源消耗强度的影响最大，且是负向影响。这意味着有效地提高内需水平，有利于大规模地降低能源消耗强度。而投资水平上升会使得能源消耗强度上升，但是其上升的幅度并不是很大。这意味着，一方面，投资特别是基础设施的投资对能源消耗的增长有推动作用；但另一方面，投资中有不少项目引起的GDP增长率大于它所引起的能源消耗增长率，这得益于投资带来的工业行业技术水平的提高导致了能源消耗水平的下降；另外，外商投资增加所带来的外溢效应也有利于能源消耗水平的下降，从一定程度上抵消了由于投资水平增加所带来的能源消耗强度的上升，从而导致投资的边际效应降低。

至于能源消耗强度随出口的增加而上升、随进口的增加而下降的结果是很容易理解的。这是因为中国的出口品大都处在国际产品体系的低端，大部分属于高耗能、低附加值的产品。这就意味着中国在通过出口换取GDP增长的同时，付出了更大的能源代价。而中国所进口的产品大都是外国的高新技术含量较高的产品和设备，这些产品运用在国民经济运行过程中必然会导致能源利用效率的上升，进而使得能源消耗强度下降。从上述数量关系中可以看出，中国贸易顺差的逐年增大对中国的能源安全是一个现实的威胁。从这个角度来看，当前中国强调扩大内需、减少经济对于外贸部门的依存性是十分正确的。

对中国1992～2005年技术变化和需求模式变动对二氧化硫和化学需氧量排放变化的影响分析表明，在报告期，最终需求的完全污染强度发生了极其显著的下降，而这种变化非常有效地减缓了中国的主要污染物排放。不过其中起主要作用的还是各类产品的直接污染强度的下降，而投入结构的变化并不利于减缓污染排放。且2002年以来技术变化对二氧化硫排放量的减排效应比前一个时期明显下降。而这一不利影响主要是效率改善速度趋缓以及投入结构向直接污染排放强度较高的部门转变带来的。结果还表明，需求模式变动对污染排放变化的影响相对而言比较有限，且其中经济总量结构变动始终不利于减缓污染排放；近期产业结构变动也只有利于减缓二氧化硫排放，而不利于减缓化学需氧量排放。因而中国的需求模式变动尤其是在2002～2005年整体上不利于节能减排（见第二章）。

因此，未来中国一方面要继续鼓励和支持节能环保技术的开发和引进，挖掘技术进步的节能减排潜力；另一方面则要通过税收等灵活有效的激励措施进一步推动需求管理，从而全面推进节能减排。

（四）产业结构是能源消耗强度的主要决定因素

能源消耗伴随经济增长的变动主要呈现阶段性规律。由于发展水平所决定的需求结构、供给结构（产业结构）、技术水平以及资源禀赋的不同，在不同的发展阶段，一个经济体的能源消耗水平及变动趋势有着不同的特点。

发达国家与发展中国家在单位GDP能耗上的巨大差距主要是由发展阶段不同带来的。不同发展阶段的差异主要表现在收入水平和产业结构上。产业结构的差异是造成能源消耗强度和碳排放强度不同的主要原因。

不同产业所生产的产品以及所使用的技术均存在不同程度的差异，因而它们之间的能源消耗和污染排放的强度会各不相同。即使在同一个产业中，不同的生产过程由于同样的原因，其能源消耗强度也往往各不相同。利用数据很容易说明这样一个规律。一般来讲，通信设备、计算机及其他电子设备制造业的能源消耗强度较低，而采掘业、能源行业、焦炭、化工、建材、黑色金属冶炼的能源消耗强度始终较高。另外，物质生产部门比非物质生产部门能源消耗强度都要大得多。在物质生产部门中，工业部门的能源消耗强度要高于农业部门。显然，这些行业是节能的重点。

这与不同产业的能源消耗强度各不相同有很大关系，如果按三次产业划分，可以看到，第二产业和第三产业之间能源消耗强度差距巨大，2007年前者约是后者的3倍。当然也与技术水平的差距有关，但影响相对较小（见第一章）。毫无疑问，当中国的产业结构提升到发达国家的水平，中国单位GDP能耗也会大幅度降低。然而，要求中国的产业结构短时间内达到发达国家的水平是不现实的。

与不同行业有不同的能源消耗强度类似，不同行业的污染强度存在着差异。一般来讲，高耗能产业常常也是高污染行业，如钢铁、水泥、化工等。产业结构变动对不同污染物的排放常常有着不同的影响。对1992～2005年产业结构变化对主要污染物排放影响的分析表明，2002年之前，产业结构变化导致二氧化硫排放增加，但导致化学需氧量排放减少；2002年之后，产业结构变化使二氧化硫排放减少，却导致化学需氧量排放有所增加。从整个研究阶段来看，产业结构变动起到了积极的减排作用（见第二章）。

影响一个经济体的产业结构有多种因素，如资源禀赋、发展阶段以及所实施的发展战略等。但是，在这些影响因素中，起决定性作用的还是经济社会的发展程度或发展阶段。中国正处于工业化、城市化加速发展的阶段，这决定了中国当前高耗能、高污染行业偏重的产业结构。这样一个发展阶段是无法超越的，而且还将持续较长时间。尽管产业政策和发展战略对产业结构也有一定的影响，但决定一个经济体产业结构的基本因素还是市场需求的结构，而市场需求的结构要受经济发展水平和收入水平的制约。这是产业结构升级难以超越经济发展阶段的基本原因。

（五）推进节能减排，必须兼顾其结构调整和经济发展的压力和成本，更多采用市场性政策工具而非拉闸限电等行政性工具

“十一五”期间，为了抑制产能过剩、促进结构调整和产业升级，为了实现节能减排约束性目标，我国实施了淘汰落后产能机制。淘汰落后产能既是建立和完善落后产能有效退出机制、引导产业结构调整和升级的必然选择和有效措施，也是实施节能减排的内在要求和关键措施。

“十一五”期间，淘汰落后产能逐步成为我国政府综合性节能减排工作中的一个关键性措施。随着实现节能减排约束性目标的逐步强化，我国淘汰落后产能相应的规划及其调整机制逐步深化和完善；淘汰落后产能规划的顶层设计与逐步完善的自上而下的目标任务分解机制相结合，强化了淘汰落后产能规划及节能减排约束性目标的有效性。

淘汰落后产能作为结构性节能减排的关键性措施与其他工程性、结构性、管理性节能减排措施共同发挥作用，推动了淘汰落后产能规划目标及节能减排约束性目标的完成和实现，但截至目前的研究强调了其直接绩效，却对其综合影响和效应，特别是其对经济增长、结构调整、就业和通货膨胀的影响缺乏系统性评估和分析。

我们在动态追踪分析“十一五”期间我国淘汰落后产能规划实施及绩效的基础上，应用包含能源政策工具的中国动态CGE模型，就淘汰落后产能隐含的提高折旧率等值的影响进行了动态模拟和分析，通过实验性模拟和分析，综合评估了淘汰落后产能对节能减排、经济增长、结构调整、就业和价格变动的影响和效应。

实验模拟结果及隐含的作用机制表明，“十一五”时期淘汰落后产能规划的实施具有节能减排效应，有利于产业结构调整和升级，使高耗能产业相对于其他产业得到相对抑制；但是，也会引致经济增速放缓，同时抑制部分行业的劳动力就业，加剧成本推动型通货膨胀（见第六章）。

因此，坚持科学发展观，必须统筹协调淘汰落后产能与节能减排、经济增长、产业升级、就业和通货膨胀等的关系，进一步完善政策性组合及约束激励机制，进一步发挥市场机制在引导产业结构调整方面的基础性作用和优胜劣汰功能，同时要结合市场机制进行上下协调的目标分解和问责制。

（六）短期内能源消费同经济增长之间的关系是模糊的、不确定的

传统的理论认为能源消耗强度同经济增长之间存在“倒U”形关系，即存在一个临界点，在这个临界点之前能源消耗强度随着经济增长而上升，但当经济发展水平超越这个临界点后，能源消耗强度会随着经济发展而减弱。

对于这条“倒U”形曲线是否存在，或者说对于哪些国家在哪个发展阶段存在，这是环境经济学一直在讨论的热点问题。从内生增长模型出发可以证明“倒U”形曲线在理论上的存在性。然而，实证研究表明并非所有发达国家的发展过程中都出现“倒U”形的关系。有研究表明，OECD国家的发展进程中呈现了“倒U”形关系，而非OECD国家则没有相应的关系存在。通过对二氧化碳和经济发展之间的研究也可得到上述结论。而另一些学者的研究表明，美国、日本等世界上重要的发达经济体的发展历程并没有呈现“倒U”形曲线。这与各国产业结构、国土大小、交通运输的主要方式、地理环境、商用与家用能源需求的差异与生活方式、气候条件、房屋结构及居住面积、各国的能源生产结构有关的能源转换损失，以及国家发展战略等因素有密切关系。

特别应该注意的是，人们在分析各国在工业化进程中能源消耗强度和经济增长之间不论呈现“倒U”形曲线关系，还是没有呈现“倒U”形曲线关系，都是指长期趋势。而在短期内能源消费同经济增长之间的关系是模糊的。资料表明，各国能源消耗强度不论上升还是下降都是在频繁的波动中进行的，即使在能源消耗强度及能源消费弹性随着工业化进程的推进而出现持续明显下降的过程中，也会在城市化快速发展时期出现阶段性的上升趋势。不论是国际能源消费弹性的数据还是中国的能源消费弹性数据都可以说明这一点。20世纪90年代中期，中国的能源消费弹性系数基本稳定，保持在0.5左右，此后出现了较大幅度的波动，从1999年的0.16猛涨到2004年的1.59，之后又呈下降趋势，2009年有所上涨，数值为0.57（见第一章）。不难理解，一个经济体的能源消耗强度不是外生决定的，而是内生于所处的发展阶段和当前经济运行状况，其变动趋势要服从经济增长的需要及客观经济规律。因而，不应简单地把短期内能源消耗强度的波动都归于不正常或简单据此对整个经济增长质量做出负面的评价。

从总体上看，中国自20世纪70年代后期以来能源消耗强度处于以较大幅度下降的阶段。然而，在21世纪初能源消耗强度出现了明显的回升。此期间中国西部大开发战略全面展开、房改引发的房地产业的大发展、城市化进程加快、“入世”带来的外贸激增、基础设施建设规模迅速加大，推动了重化工业的快速发展。考虑到这些因素，不能简单地认为此期间能源消耗强度没有延续下降趋势而出现了阶段性上升是不正常的。由于能源消耗强度并不存在短期内大幅度单调下降的确定规律，如果一定要熨平可能的波动，采取更为严厉的行政措施，意味着我们将为此付出重大代价。这是需要认真权衡的。

为了克服市场失效、实现节能减排所进行的能耗总量控制，显然不能超越按经济规律办事这样一个基本准则。特别是在短期内不留任何余地地设定一个宏观的能耗水平要求经济活动必须严格服从，似乎并不妥当。“十一五”期间为了完成规划的节能目标，一些地方不惜拉闸限电影响到正常的生产和生活的做法极具典型性。因而，从宏观上我们应尽量避免制定具有约束性的短期节能目标，而在制定长期节能减排目标时，应对短期波动给予充分考虑。

（七）在处于同样发展阶段时，后发国家比先发国家具有技术优势

技术进步是经济增长的重要源泉。而且，其重要性随着经济增长不断提高。对于节能减排来讲也同样如此。前面提到产业结构是对能源消耗强度有重要影响的因素，且产业结构在很大程度上是由发展阶段决定的。一般来讲，发展阶段是难以超越的，而产业结构升级受到发展阶段的制约，尽管技术进步同样受到发展阶段的制约，但制约的刚性明显要小。

通过对技术进步与节能减排的关系进行分析，我们发现，技术进步通过不同的途径对能源消耗和污染物排放产生影响。应该看到，技术进步对能源消耗和污染物排放的影响并非总是积极的。从经济发展史可以很清楚地看到这一点。比如，在英国产业革命之前，能源消费的主要构成是薪柴。英国产业革命之后，以蒸汽机发明为标志的技术进步使煤炭成为工业的主要能源，并使其在能源中的比重不断上升，同时，以煤烟型污染为主的环境问题伴随经济规模的迅速扩大、能源消耗大幅度提升而日益显现。显然，这在经济发展过程中是无法避免的。从节能减排的角度，我们更加关注的是如何通过技术进步实现能源消耗和污染物排放的减少。

研究表明，1981～2002年中国的碳排放增加了202%。其中，人均GDP的增加使中国的碳排放增加了469%；能源效率的改善使中国的碳排放减少了425%；而人口、消费结构和投入结构的变化则分别使中国的碳排放增加了72%、42%和45%。能源效率提高的主要来源是技术进步，而能耗的减少直接减少了污染物和温室气体的排放（见第二章）。

通过对比英国、美国、德国、法国、日本能源消耗强度变化情况可以看到，发达国家能源消耗强度的变化遵循以下规律：①从发生时间上看，各国单位GDP能耗峰值出现的时间与工业化加速发展的先后顺序是基本吻合的。英国单位GDP能耗的峰值出现最早，在1880年前后；美国、联邦德国相对较晚，出现在1920年前后；法国更晚些，日本最晚。②发达国家的经验表明，科技进步对降低能耗的作用是显著的，越晚实现工业化的国家，单位GDP能耗的峰值越低，从英国的1.0吨标准油当量/千美元、美国的0.9吨标准油当量/千美元，依次下降到日本峰值时的0.3吨标准油当量/千美元左右。这样一个现象说明，各个国家在发展过程中所经历的发展阶段、产业结构升级的历程是类似的。在这样一个过程中，当它们处于同样的发展阶段时，后发国家相对于先发国家具有技术优势。这意味着，技术进步可以超越发展阶段。

尽管中国的产业结构在工业化过程中难以超越发达国家经历过的不同阶段，但中国目前的技术水平比当时处于同样发展阶段的工业化国家要高得多。拿节能和环保技术来讲，在当年，发达国家的技术处于世界前沿的时候，它们是以当时全球的能源和环境容量为背景，能源和环境压力远没有现在这样大，节能减排的压力自然也没有现在这样大，因而开发节能和环保技术的动力也要比现在小得多。随着全球能源和环境压力的加大，发达国家在节能和环保技术的开发上有重大进展，中国从发达国家那里引进了大量节能和清洁的先进技术用于经济生活中。可以预见，中国能源消耗强度和污染强度的峰值均可以而且应该比发达国家当年要低。

（八）降低能源消耗强度和碳排放强度难以超越发展阶段

降低能源消耗强度和碳排放强度从根本上讲是发展问题。发展中国家和发达国家之间能源消耗强度和碳排放强度的差距主要是由发展阶段带来的。发展中国家和发达国家之间的基本差距是在人均资本存量上。例如，中国人均资本存量只有美国的十几分之一。在资本存量中凝结着大量的历史上的能源和其他资源消耗。实际上，不仅仅是在发达国家所拥有的巨大的资本存量中，而且在其拥有的所有现代文明，包括科技优势、较高的教育水平、良好的环境等中都凝结着大量过去的能源消耗。因而，发达国家目前较低的能源消耗强度是以历史上大量能源消耗为基础的。

而能源消耗强度和碳排放强度中的能源消耗和碳排放只是流量部分（当期的能源消耗和碳排放），能源消耗和碳排放的存量部分（累积的能源消耗和碳排放）未被包括在内。这是发展中国家与发达国家的能源消耗强度和碳排放强度之间存在巨大差异的基本原因。中国要完成原始资本积累的任务尚有相当长的路要走。大规模的投资是不可避免的。高能源消耗强度同样不可避免，而且是低能源消耗强度的必要前提（见第十章）。

具体来讲，我们要向低碳经济转型，要节能减排，离不开技术和资金的支持。这显然只能依靠发展来解决。而发展只能在当前的经济技术条件下进行，在处于工业化、城市化阶段的中国，不发展高耗能的重化工业、抛弃化石能源都是不现实的。说到底，化石能源的低成本决定了，中国开发新能源、发展低碳经济的资金只能依靠高碳经济的发展来积累，中国的低能源消耗强度只能在高能源消耗强度的经济得到充分发展后才能实现。

实际上发达国家发展低碳经济也要依靠高碳经济来补贴。例如，德国发展光伏发电采取的就是“交叉补贴”的办法，即用成本较低的煤电收益来补贴太阳能发电。电力公司通过向消费者转嫁成本的方法来发展太阳能发电。中国政府对发展风电和太阳能的补贴也相当可观。例如，光伏发电每瓦补贴20元，每千瓦合2万元。而每千瓦火电装机成本只有6000元。光伏上网电价也大大高于火电，达5倍以上。可见，火电的高度发展是光伏发电发展的前提，没有高碳经济或高碳技术的充分发展，要想在不影响正常经济发展的前提下向低碳经济转型几乎没有可能。

这里涉及降低能源消耗强度的路径选择问题。对于低能源消耗强度的实现，至少可以有如下两种选择：一种选择是，能源消耗强度暂时下降得慢一些，相应的资本积累快一点（中国的高储蓄率为此提供了条件），在投资有效性较高的前提下，原始积累的任务则会较快地完成。这意味着能源消耗强度最终会较快达到发达国家的水平，实现能源消耗强度的大幅度下降。另一种选择是，要求能源消耗强度在短期内出现较大幅度下降。那么，这无疑会影响到中国资本积累的速度，延缓中国能源消耗强度的进一步下降，即延缓最终达到发达国家能源消耗强度水平的时间。中国工业化进程也会因此被拉长。显然，前者是我们愿意看到的。实际上，节能减排是一项需要大量前期投入包括能源投入的任务。缺乏战略思考，盲目采取“急刹车”的方法降低能源消耗强度和碳排放强度而作茧自缚是不可取的。