中国低碳发展:理论、路径与政策
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第一节 对中国碳排放影响因素分解的相关研究

在全球环境领域,以二氧化碳为表征的温室气体排放是世界各国环境经济政策的重中之重。尤其是2005年《京都议定书》的生效,为世界解决温室气体建立了新的机制,也给中国带来了非常现实、严峻的外部压力与挑战。政府间气候变化专门委员会(IPCC)公布的《第四次评估报告(AR4)——“气候变化2007”》指出,人类活动尤其是化石能源燃烧带来的长生命周期的二氧化碳排放对于全球气候变化产生重大影响。英国政府公布的《斯特恩的报告》对全球变暖的经济影响做了定量评估,认为气候变化的经济代价堪比一场世界大战的经济损失。如果不及早采取行动,未来将不可避免地给GDP带来高达20%的损失(Stern,2006)。过去二三十年里,随着中国经济的快速发展,尤其是化石能源消费的快速增长[1],中国二氧化碳排放增长速度一直居世界前列。1990—2001年中国二氧化碳排放量占世界同期增加量的27%;目前中国与能源相关的二氧化碳排放已位居世界第二(CDIAC,2006);到2030年,中国二氧化碳排放总量很可能超过美国,居世界第一位(EIA,2006)。

近年来,中国二氧化碳排放的相关研究正在成为热点,其主流方法是用因素分解法对年度时间序列数据进行分析。一般使用扩展的Kaya恒等式形式(Kaya,1990),将影响因素分解为规模、结构和技术三类,下文中将有详细叙述。其中有代表性的研究成果有:Wang等(2005)采用对数均值迪氏分解法(Logarithmic Mean Divisia Index Method,LMDI)对中国1957—2000年的二氧化碳排放进行了分解,这可能是目前时间跨度最长的研究。结果表明,代表技术因素的能源强度是减少碳排放的最重要因素,而能源结构也起到一定的作用,经济增长带来碳排放的增加。Ma和Stern(2007)对中国1971—2003年的二氧化碳也采用类似方法进行了分解,其创新之处在于在能源结构中引进了生物质能,结果表明生物质能占比下降对碳排放减少产生了积极影响,其他结论与前文类似。Fan等(2007)采用适应性加权迪氏分解法(Adaptive Weighting Divisia,AWD)分解了1980—2003年碳排放强度的影响因素,发现尽管中国的二氧化碳排放总量在上升,但是碳排放强度在下降。通过区分一次能源和终端能源消费的碳排放强度的影响因素,指出一次能源碳排放强度对能源强度变化有显著影响,因此碳减排的政策不能只关注能源强度这一个因素,能源结构变化的影响因素也很重要。徐国泉等(2006)采用简单平均的迪氏分解法对中国1995—2004年人均碳排放进行了分解。上述四个文献都没有考察产出结构的影响。

胡初枝等(2008)通过对中国六部门能源消费数据使用简单的碳排放公式[2]计算得到的1990—2005年二氧化碳排放量进行了简单平均的因素分解,指出规模和能源强度是正负两类最主要的因素,不同产业碳排放差异较大,产业结构的变化对碳排放减少有一定影响。Wu(2005)没有使用中国官方能源及相关的二氧化碳排放数据,而是采用由IPCC(1997)碳排放测算方法[3],通过中国由省级分部门能源生产和消费数据计算加总得到的二氧化碳排放数据。研究发现,由能源消费与生产两种不同方法得到的数据存在差异,但是二氧化碳排放时间序列的总体趋势相同。文章重点研究了1996—1999年中国这一时期二氧化碳排放增长停滞的原因,能源强度以及由于国有企业产权改革带来的暂时工业企业平均劳动生产率下降是导致这一时期二氧化碳排放下降的主因,并预测了后期二氧化碳将继续呈现增长的趋势。上述研究都是基于国家总体数据,也有部分研究是基于城市和部分省级数据的,如Dhakal等(2003)对中国北京和上海两个城市生产、生活和交通部门的二氧化碳排放进行了分解;主春杰等(2006)对中国北京和华北地区的二氧化碳排放作了分解。对于主要的影响因素与前述的结论基本相同,能源强度和经济规模是主导因素。

上述研究有两个方面的局限:第一,受方法和数据所限。如果采用国际机构和中国统计机构公布的官方数据,则在模型中仅考察产出规模、能源强度和能源消费结构,而无法考察产出结构变化的影响;如果综合考虑各种规模、结构和技术影响,则数据来源一般为自己测算的数据,其可靠性存在争议。第二,中国历年二氧化碳排放数据显示,1996—2000年,存在碳排放“停滞增长”现象(见图2-1),已有文献对此关注不够。笔者认为,这是关系到“又好又快”可持续发展的重要问题,对中国二氧化碳减排潜力的定位有重大意义。基于此,笔者采用:第一,在因素分解中采用的所有数据均为国际机构和国内权威统计机构公布的官方数据。借助两阶段迪氏分解法,第一阶段考虑各种能源排放强度、能源消费结构、能源强度、经济规模等因素对二氧化碳排放的影响,第二阶段引入产出结构因素,对上述因素中的决定性因素——能源强度进行再分解分析。第二,在时期选择上,重点考察1996—2000年前后三个时期“增长—停滞—增长”背后的影响因素,并通过碳排放强度、能源强度的国际横向对比,分析中国节能减排的潜力。

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图2-1 中国1990—2005年二氧化碳排放量

说明:CDIAC表示由国际组织二氧化碳信息分析中心公布的数据,EIA表示美国能源情报署公布的数据,单位为千吨等价碳(其中EIA数据经过折算得到,比例为12/44)。