第四节　工业化水平与碳排放关系分析：发达国家工业化进程的两种模式比较

工业化进程中对一国的碳排放水平有重要影响，在第一次产业结构升级时，工业比重加大，技术的缺乏都会使碳排放量显著上升；而在第二次产业结构升级时，重工业产值比重下降，轻工业和第三产业产值比重上升，加之节能减排技术的广泛使用，一国的碳排放量又会回落，正是这种工业化进程中规模效应与技术效应二者之间的权衡，使环境与经济发展之间呈倒U形曲线关系（Panayotou，1993）。这种倒U形曲线也称为环境库兹涅兹曲线（EKC），这种关系在上面对碳排放三个指标的时间序列分析上都得到直观而明显的验证。

根据上面的分析似乎可以将样本中各发达国家归为两类：以英国、德国、美国为代表的国家为一类，以日本、法国、澳大利亚、荷兰、西班牙等国为代表的另一类，它们之间的碳排放规律存在着显著的差异。英国、美国、德国工业化起步较早，在绝大多数时间里，这三国不论在碳排放总量、碳强度和人均碳排放上均显著高于其他国家，倒U形曲线十分陡峭，它们似乎采用的是一种高能耗的发展模式来发展经济，完成自身工业化。而以日本、法国、澳大利亚为首的另一类国家虽整体上工业化起步较晚，但它们在不同阶段的各项碳排放指标均较低，指标变动幅度小、峰值低，反映在图形上就是倒U形曲线平缓甚至不明显。它们用较低的碳排放完成了自身的工业化，是一种低耗能的发展模式。

为了更好地体现发达国家不同的发展模式，基于上一节的分析，我们将美国、英国、德国三国归为高耗能国，日本、澳大利亚、法国等国归为低耗能国，将它们进行适当的对比，以充分挖掘其中的规律性变动，分析其采用不同发展模式的原因。

为了进一步研究各发达国家在实现工业化过程中碳排放的变化趋势，我们使用更为有力的数据和分析方式，试图发现一些规律性的历史变动。

一　碳强度与经济增长关系分析

图6-4和图6-5显示了主要发达国家样本时间段内能源消耗碳强度与人均GDP之间的关系。为了更好显示各国不同的关系模式，我们将上述高耗能国（美英德）与低耗能国（日法澳）分开列示，并加入了韩国的相关历史数据。

整体上看无论是高耗能国还是低耗能国，碳排放强度与人均GDP大体呈现一个先增后减的倒U形曲线，符合EKC曲线的理论结果。在达到峰值时的人均GDP为3000—4000美元，到人均15000美元的收入水平后逐步趋于稳定。但从图6-4和图6-5的对比中可以明显看出发达国家中碳排放强度随经济发展所呈现的两种截然不同的模式。

高耗能国的碳强度在工业化初期上升很快，峰值明显高于低耗能国，在700—800千克/千美元的水平，此时人均GDP为3500—4500美元；在到达峰值之后碳强度有一个明显的回落过程，直至降至150千克/千美元的水平。反映在图形上，高耗能国的碳强度与人均收入所形成的倒U形曲线顶点高而开口小。整体而言对环境具有更高的污染。

而低耗能国则大不相同。一方面，它们的峰值低且不明显，大致为250千克/千美元，对应的人均GDP为2500—5000美元不等，峰值仅为高耗能国的1/3，对应人均收入的差异程度也更大；另一方面，低耗能国在达到峰值之后均会经历一个缓慢下降（或者平稳波动）的过程，同样降至150千克/千美元左右的水平。与高耗能国相比这个下降过程周期更长、幅度更小。反映在图上，低耗能国的倒U形曲线顶点低、周期长、累积能耗小，经济发展过程中对环境污染程度小。

综合上面的分析，我们可以得出：美国、德国、英国等高碳排放国采用的是一种短周期、高耗能的发展模式，用较短的周期完成碳排放的倒U形变化，在更低的收入水平上实现碳排放的稳定。而日本、澳大利亚、法国等低耗能国家则使用的是长周期、低耗能的发展模式，虽然在较高的收入水平上才完成碳强度的回落，但其碳排放变化平稳，累计碳排放大大下降，避免了高耗能国家“先污染，后治理”的历史进程，用更少的环境污染达到经济的发展。

二　碳排放量与工业产值比重关系分析

我们进一步使用各样本国每年的工业产值占该国当年GDP总量的百分比来衡量其工业化水平，图6-6反映了各国工业产值比重与人均碳排放的关系。

如图6-6中标明的整体趋势线所示，除美国比较例外，发达国家人均碳排放与工业比重的关系大体呈一个正相关关系，即随着工业化进程碳排放逐步上升。图中的趋势线就是对这种关系的一个大致的估计。可以看到不同国家的人均碳排放对工业化比重上升的敏感程度（反映在图中就是各国散点趋势线斜率的大小）是不一样的，美国最高，德国、法国、英国次之，再次是中国，日本在工业产值比重为30％左右出现拐点，拐点之前工业比重上升对应着较小的人均碳排放变化，拐点之后人均碳排放则随工业比重迅速上升。

为了进一步分析采用两种不同模式发展的发达国家碳排放量与工业产值比重之间的关系，进一步使用碳强度来衡量一国碳排放，在工业化前期以及中期（碳强度达到峰值之前）与工业化后期（碳强度达到峰值之后）碳强度与工业产值比重有着不同的规律性。图6-7列示了各国在碳强度峰值出现之前和各国工业产值比重的散点图。图6-8列示了各国碳强度在峰值出现之后的情况。

从两图中仍然可以发现和图6-6中类似的规律性，无论工业化前期还是后期，碳强度与工业比重的关系大体呈一个正相关关系；图6-7中，碳强度随着工业产值比重增加而上升，而图6-8中碳强度随着工业产值比重的下降而下降。但是两图中碳强度对工业产值比重变化程度的敏感性（反映在图中就是各散点拟合线的斜率大小）不尽相同。直观地看，在工业化前期碳强度随工业比重较为平缓地上升，而在工业化后期随碳强度的下降较为迅速地下降。

对比图6-7和图6-8中高耗能国家和低耗能国家的趋势线，可以明显发现两种模式发展思路的迥异。在工业化前期，无论哪种模式，碳强度均随工业化比重增加而增加，但是低耗能国家的趋势线斜率明显小于高耗能国家，也就是说，在实现相同比例的工业产值比重增加的情况下，低耗能国家付出了更少的碳强度上升的代价。而在工业化后期，碳强度均与工业化比重一起下降，低耗能国的趋势线斜率仍明显小于高排放国，这说明低耗能国家的碳强度随工业化产值比重的演变整体上是缓慢而平稳的，没有碳强度的大起大落，更为稳健地完成了工业化，这应该是各发展中国家值得效仿和学习的发展模式。