环境锯济研究2016年第1期 基于非竞争进口型投入产出模型的中国碳排放 增长因素部门分解研究 计军平 胡广晓 马晓明 摘要:识别中国碳排放增长的关键驱动因素及关键部门对于科学地制定碳减排 方案、尽早实现碳排放峰值目标具有重要指导意义。本文扩展了分部门的结构分解 分析法,基于非竞争进口型投入产出模型研究了中国生产部门碳排放增长的关键驱 动因素及部门。结果表明,最终需求规模是唯一的碳排放增长因素,固定资本形成总 额、出口及城镇居民消费是碳排放增长的主要需求类型,而建筑业以及各类设备制造 业是需求规模增长的主要部门;碳排放强度是主要的碳排放减缓因素,但与其他时期 相比该因素引起的减排量较小,电力业碳排放强度不降反升是其主要原因;投入产出 结构在2007年至2012年首次成为主要的减排因素,主要得益于电力业及建筑业投入 产出结构的大幅优化。为使中国尽早实现减排目标,建议控制建筑业固定资本形成 总额的过快增长,以提高发电效率、优化发电结构为抓手降低各部门碳排放强度,推 动各生产部门提高投入产出效率。 关键词:环境投入产出分析;结构分解分析;部门分解;二氧化碳排放 一、引言 为积极应对气候变化,全球100多个国家和地区于2Ol5年12月通过了《巴黎协议》,并于 2016年4月签署了该协议。协议的核心内容是尽快实现全球温室气体排放峰值,在本世纪内将 全球平均升温控制在工业化前的2 ̄C以内,并为控温1.5 ̄C而努力。中国是世界上主要的碳排放 计军平,北京大学深圳研究生院环境与能源学院城市人居环境科学与技术重点实验室,北京大学环境科学与 工程学院,邮政编码:518055,电子信箱:jackyji@pku.edu.cn;胡广晓,北京大学深圳研究生院环境与能源学院城市人 居环境科学与技术重点实验室,邮政编码:518055,电子信箱:hgxlO0871@163.com;马晓明(通讯作者),北京大学深 圳研究生院环境与能源学院城市人居环境科学与技术重点实验室,北京大学环境科学与工程学院,邮政编码: 518055,电子信箱:xmma@pku.edu.cn。 作者感谢匿名审稿人的宝贵意见,文责自负。 43 计军平胡广晓马晓明:基于非竞争进口型投入产出模型的中国碳排放增长因素部门分解研究 国之一。1992年至2012年,中国碳排放总量增长了2.56倍,占全球排放总量的比重由12.0%增 至27.5%(CAIT,2015)。其中,2007年至2012年中国碳排放增量占全球总增量的79.1%。因此, 中国的碳减排对于减缓全球碳排放增长、实现将全球升温幅度控制在2cI=以内的目标至关重 要。中国在2014年《中美气候变化联合声明》和2015年《中美元首气候变化联合声明》中明 确提出,计划到2030年左右二氧化碳排放达到峰值且将努力早Et达峰,到2030年单位国内生产 总值二氧化碳排放比2005年下降60%一65%。为科学地制定碳减排方案,使中国尽早实现碳 排放峰值目标,有必要对中国碳排放增长的关键驱动因素及关键部门开展深入研究。 现有文献中用于分析碳排放增长驱动因素的方法主要有因素分解分析(Index Decomposi— tion Analysis,IDA)和结构分解分析(Structural Decomposition Analysis,SDA)两类(Hoekstra& van den Bergh,2003)。已有学者分别对IDA类研究(Ang,1995;Ang,2004;Ang&Zhang,2000; Xu&Ang,2013)和SDA类研究(Miller&Blair,2009;Rose&Casler,1996;Su&Ang,2012)作 过总结。IDA是一种分析一定驱动因素对某一指标(如碳排放)直接影响的方法,一般基于 IPAT公式或其衍生公式①进行分解。使用IDA时仅需各部门常规的统计数据,易于应用。不 过,IDA只能分析各驱动因素对研究指标的直接影响,不能反映因生产部门间的联动关系以及 最终需求对生产部门的带动作用而引发的间接影响(Hoekstra&van den Bergh,2003)。SDA是 一种基于投入产出模型的因素分解方法。与IDA相比,SDA的一个特点是既可以计算最终需求 对研究指标的拉动作用,也可以计算因生产部门相互关联而产生的间接影响,这一特点对 分析具有十分重要的意义。SDA的另一个特点是可进行二级分解,即能够将投入产出结构因素 (即Leontief逆矩阵)进一步分解为若干子因素(Su&Ang,2012)。例如,将投入产出结构因素 分解为国内直接消耗因素和总直接消耗因素(Jacobsen,2000),或者基于KLEM生产函数②进行 再分解Rose&Chen,1991)。通过二级分解可深入分析投入产出因素影响的来源,进而更好地 解释待研究指标变化的成因。 随着中国碳排放问题在国际上的影响日益增加,为深入探讨中国碳排放增长的驱动因素, 近年来众多学者采用SDA对中国进行了实证研究,主要文献见表1。 表1 序 号 文献 研究时段 l992—采用SDA研究中国碳排放的主要文献 研究指标 投入产出模型及 碳排放因子 因素 数量 分解方法 1 Peters等 (2007) 能源相关碳排放及工 95部门竞争型表,Peters等 平均分解法(未 2o02 业生产过程碳排放 (2006)提供的中国化因子 4个 进行部门分解) ①IPAT公式由Ehrlich和Holdren(1971)提出,其一般形式为:Impact=PopulationxAflfuencexTechnology。其 中,Impact2待研究的环境影响(如碳排放),Population) ̄总人口,Aff/uence为经济发展水平(一般用人均GDP表 示),Technology为技术发展水平(如单位GDP碳排放量)。 ( ̄)KLEM是对资本、劳动、能源和其他原材料的简称。 44 环境锯济研宄2o16.Jg1 1 ̄ 续表l 序 号 文献 研究时段 采用SDA研究中国碳排放的主要文献 研究指标 投入产出模型及 碳排放因子 因素 数量 分解方法 2 Guan等 (20o8) 3 Zhang (2010) 1981—20o2. 能源相关碳排放及工 18部门竞争型表,2006版 5个 平均分解法(未 20o2-2030 业生产过程碳排放 指南缺省因子 进行部门分解) 1992—2005 能源相关碳排放 29部门非竞争型表,1996 平均分解法(未 版指南缺省因子 4个 进行部门分解) 郭朝先 4 (2010) 1992—2007 能源相关碳排放 29部门竞争型表,2006版 两极近似分解法 指南缺省因子 7个 (仅将因素分解 至四个产业) 平均分解法(仅 24部门非竞争型表,中国 4个 按最终需求部门 化参数 分解各因素) 计军平、 5 马晓明 (2011) 1992-2007 温室气体排放 Minx等 6 (2011) 平均分解法(仅按 能源相关碳排放及工 95部门竞争型表,Peters等 最终需求部门对 l992—2OO7 业生产过程碳排放 (2006)中国化因子 6个 投资及出口的相 关因素进行部门 分解) 2002-2010 能源相关碳排放 l7部门竞争型表,文章未 平均分解法(仅 说明采用何种碳排放因子 3个 按最终需求部门 分解各因素) Li和Wei 7 (2015) 彭水军等 8 (2015) 能源相关碳排放及工 35部门国际投入产出表, 两极近似分解法 1995-2009 业生产过程碳排放 2006版指南缺省因子 1O个 (未进行部门分 解) Chang和 9 L20o5-2010 ahr(2016) 顾阿伦、吕 lO 志强(2016) 1992—2010 24部门竞争型表,2006版 能源相关碳排放 指南缺省因子 两极近似分解法 3个 (仅按最终需求部 门分解各因素) 能源相关碳排放 33部门竞争型表,2006版 两极近似分解法 指南缺省因子 5个 (未进行部门分 解) 11 本文 能源相关碳排放及工 35部门非竞争型表,采用 平均分解法(扩展 2007—2Ol2 分部门的中国化碳排放因 4个 了SDA法,将各 业生产过程碳排放 子 因素分解至35部 门) 注:除本文外,本表其他文献整理自Web ofScience及CNKI的搜索结果,搜索日期为2016年6月10日。“竞 争型表”指采用竞争进口型投入产出表计算,“非竞争型表”指采用非竞争进口型投入产出表计算,“能源相关碳 排放”指与化石燃料相关的CO 排放,“1996版指南”指文献IPCC等(1997),“缺省因子”指在计算时采用IPCC指 南缺省碳排放因子,“2006版指南”指文献IPcc(2006)。“平均分解法”及“两极近似分解法”是SDA的两种分解 方法,其中后者是前者的近似,相关分析见李景华(20o4)。 与这些文献相比,本文在SDA分解方法、投人产出模型及碳排放数据等方面进行了改进。 首先,现有研究主要关注驱动因素的总体影响,对各因素在部门层面的分解关注较少。然而, 制定者关心的问题往往是需要针对哪些主要行业的哪些方面采取减排措施。虽然部分学 45 计军平胡广晓马晓明:基于非竞争进口型投入产出模型的中国碳排放增长因素部门分解研究 者按最终需求部门对各因素进行了部门分解(Chang&Lahr,2016;Li&Wei,2015;Minx et a1.,2011;计军平、马晓明,2011),但是这种方法无法反映各生产部门的碳排放强度因素及投入 产出结构因素对碳排放变化的影响,应当从生产部门角度对这两个因素进行分解。为此,本文 扩展了SDA法,对各因素尤其是投入产出结构因素(Leontief逆矩阵)做了部门分解。其次,大部 分研究采用竞争进口型投入产出表进行计算,即假设进口产品的单位产值碳排放与国内产品的 相同,导致碳排放计算结果偏大(Su&Ang,2013)。这主要有两个原因:一是通常情况下中国主 要贸易伙伴拥有的生产技术较为先进,单位产值碳排放比中国低,采用上述假设高估了中国生产 产品可能引起的碳排放;二是进口产品生产于国外,按照目前国际上普遍采用的碳排放责任认定 方法,其生产过程产生的碳排放属于出口国,不应计人中国。因此,本文借鉴Weber等(2008)的 方法建立了非竞争进口型模型,将进口产品从现有投入产出表的中间使用和最终使用中分离,以 便更好地研究中国国内产生的碳排放与各类经济活动的关系。最后,多数研究均采用IPCC国家 温室气体清单指南(IPCC et a1.,1997;IPCC,2006)缺省碳排放因子,而这会显著高估中国的碳排 放(Liu et a1.,2015)。虽然部分学者(Minx et a1.,2011;Peters et aJ.,2007)采用了Peters等(2006)估 算的中国化碳排放因子,但是随着相关研究的开展,目前已有更符合中国实际的排放因子。为更 加准确地估算中国碳排放,本文主要采用中国最新公布的分部门化石燃料碳排放系数(国家发展 改革委应对气候变化司,2014)以及修订后的2010年至2012年能源消费数据(国家统计局能源统 计司,2015)。除了上述三方面改进外,本文还结合最新发布的中国2012年投入产出表,重点分析 中国2007年至2012年碳排放增长的影响因素。受投入产出调查表可获取f生的,目前大部分 文献仅分析了中国1992年至2007年间的碳排放驱动因素①。2007年至2012年,中国实施了大 量节能减碳措施,碳排放增速比2002年至2007年下降了一半(CAIT,2015),识别其中的原因对 中国制定未来的碳减排方案具有重要意义。 本文其余部分的内容如下:第二部分说明研究中使用的投入产出模型、SDA计算方法以及 碳排放数据;第三部分从各个影响因素的部门层面分析2007年至2012年中国碳排放变化的原 因;第四部分总结全文主要结论及减排建议。 二、方法与数据 (一)环境投入产出模型 环境投入产出模型(Envimnmentally Extended Input—Output,EEIO)的基本思路是在经济投 入产出模型中引入各经济部门的直接排污系数,从而反映最终需求以及投入产出结构对某地 ①部分文献采用投入产出延长表将研究扩展至2010年。不过,由于投入产出延长表是采用非调查法在投 入产出调查表的基础上更新而来,因此部分分类较粗、误差较大。 46 球 乏 毒济研究2o 6年第1期 区污染物排放量的影 ̄(Leontief,1970)。本文采用的EEIO模型见公式(1): c=Fx=F(I一 ) Y ^ = (1) (2) f (1)式中,C为经济部门产生的碳排放总量,F为碳排放强度向量(1× ),其元素通过公式 (2)计算。 表示该地区的经济部门数量,X为总产出向量(nx 1),,为单位矩阵( ×n), 为 直接消耗系数矩阵( x n), 一 ) 为投入产出结构矩阵(Leontief逆矩阵),其元素表示增加某部 门单位最终需求时对其他部门产品的完全消耗量,Y为最终需求向量(nx 1)。公式(2)中,b 为 部门i的直接碳排放量, 为部门i的总产出,FI为部门i的碳排放强度。 (二)结构分解分析 1.碳排放总量的结构分解 结构分解分析由Leontief和Ford(1972)提出,是一种基于投入产出模型的用于分析一定驱 动因素对某一指标直接和间接影响的方法。SDA的加法和乘法形式都可被用来进行结构分 解,加法分解通常用于分析一个指标的绝对量变动,乘法分解通常用于分析一个指标的相对 量变动(如强度指标)(Su&Ang,2015)。由于本文是对中国碳排放量的变动进行分解,是一 种绝对量变动形式,因此本文采用SDA的加法形式。将公式(1)中的Y用最终需求结构向量 Y 和最终需求规模标量Y 的乘积表示,Y 中的各元素表示相应部门的最终需求在最终需求 总量中所占的比重,( 一 ) 以三表示,则某一时间段内碳排放的变化量△c可表示为公式(3) (Minx et a1.,2011;Peters et a1.,2007): Ac=AFLy Y +FALy Y +凡Ay Y + (3) (3)式中,等式右边第一项表示当其他因素不变时碳排放强度F改变引起的碳排放量变 化,第二项为投入产出结构 改变引起的排放量变化,第三项为最终需求结构Y 改变引起的排 放量变化,第四项为最终需求规模Y 改变引起的排放量变化。若某一项的结果为负,则说明该 影响因素促使碳排放总量下降;若某一项的结果为正,则说明该影响因素促使碳排放总量上 升。 结构分解分析的分解形式并不唯一。若分解模型存在 个变量,则存在 !种一阶分解 形式(Dietzenbacher&Los,1 998)。本文采用加权平均法对所有的分解形式取均值(Li,2005)。 2.各影响因素的部门分解 为识别各影响因素中的主要部门,本文对公式(3)等式右边各项做进一步分解。对投入产出 结构 的二级分解是本文与现有相关文献的主要不同点之一。碳排放强度、最终需求结构及最 终需求规模变化的部门分解方法是将相关向量对角化为矩阵,见公式(4)、公式(5)及公式(6)。 AcF=AFLy Y (4) 47 计军平胡广晓马晓明:基于非竞争进口型投入产出模型的中国碳排放增长因素部门分解研究 ACy=凡Ay Y (5) Ac =FLy Ay (6) (4)一(6)式中,△c 为碳排放强度改变引起的碳排放量变化,△c、,为最终需求结构改变引 起的碳排放量变化,Ac..为最终需求规模改变引起的碳排放量变化, 为碳排放强度变化量 AF的对角矩阵, 为最终需求结构变化量 的对角矩阵, 为最终需求规模变化量 与最终需求结构 乘积的对角矩阵。 由于 的变化实质上是由直接消耗系数矩阵 的变化引起的,因此 的分解可以转变为 的分(Miller&Blair,2009),见公式(7)。令 ×n矩阵 (n为公式(8),则AA可表示为公 式(9)。因此,各部门直接消耗系数变化对碳排放总量变化的影响可通过公式(10)计算。 △ = 1△ 0= 0△ 1 (7) l0…Aa1√…ol … I @ △ l△ ,。…△ , l △ c・ +…+△ 力+…+△ c一 j∑=l△ c △c£ FALy 凡1l ∽jLoYsYv=∑j=l凡1 ∽ v 表示部门J的直接消耗系数变化矩阵,△c 表示投入产出结构引起的碳排放量变化。 (三)数据说明 l Aal'1…Aa1, l9 (7)一(1O)式中,下标0表示研究时段的起始年份,下标1表示研究时段的终了年份, f『1 1.非竞争进口型可比价投入产出表 投入产出表的处理包括三个方面。一是编制可比价投入产出表。根据刘起运和彭志龙 (2010)的价格指数缩减法,在《中国投入产出表2007))(135产品部门)和《中国投入产出表2012)) (139产品部门)的基础上编制2007年及2012年可比价投入产出表,价格基年为2000年。各部 门的价格指数来自历年《中国统计年鉴》及《工业统计年报》。 二是将竞争型投入产出表调整为非竞争进口型投人产出表。国家统计局编制的投入产出 调查表均为竞争进口型表,即中间使用和最终使用产品同时包括国内产品和进口产品。现有文 献通常假设进1:3产品的碳排放强度与中国国内产品的相同,导致最终需求引起的碳排放计算结 果偏大(Su&Ang,2013)。为避免上述问题,本文参考Weber等(2008)的方法构建非竞争进口型 投入产出表。假设各部门中间需求和最终需求(不含出口)中进口产品的比例与相应部门的平均 进口比例相同,按比例将进口从各部门的需求中减去,计算方法见公式(11)一(13)。 环境锷济研究2o16 ̄g1 s =———— —一 : ‘ (11)f+mi—ei A =(I- ̄)A’ Y =(,一s)y’ (12) (13) 式(11)一(13)中,s 为部门i的平均进口比例, 为各部门平均进口比例向量(n×1),j为s的 对角矩阵( × ),m 为部门i的进口量,P为部门i的出口量,A 为非竞争进口型表的国内直 接消耗系数矩阵(n×n),A 为竞争进口型表的直接消耗系数矩阵(n×n),Y 为非竞争进口型 表的国内最终需求(不含出口),Y’为竞争进口型表的最终需求(不含出口)。 三是合并部门。为使投入产出表和碳排放数据的部门分类相对应,依据《国民经济行业分 类与代码))(GB/T4754—2011)合并了部分部门,调整后共有35个部门,见表2。为便于表述,下 文图表中使用表2中的序号代表相应的部门。 表2 序号 l 2 农林牧渔业 煤炭开采和洗选业 部门 部门分类 序号 19 20 部门 电气、机械及器材制造业 通信设备、计算机及其他电子设备制造业 3 4 5 石油和天然气开采业 金属矿采选业 非金属矿采选业 21 22 23 仪器仪表及文化办公用机械制造业 其他制造业 废品废料 6 7 8 开采辅助服务和其他采矿产品 食品制造及烟草加工业 纺织业 24 25 26 金属制品、机械和设备修理服务 电力、热力的生产和供应业 燃气生产和供应业 9 10 l1 服装皮革羽绒及其制品业 木材加工及家具制造业 造纸印刷及文教用品制造业 27 28 29 水的生产和供应业 建筑业 交通运输及仓储业 12 13 14 石油加工、炼焦及核燃料加工业 化学工业 非金属矿物制品业 30 3l 32 邮政业 批发和零售业 住宿和餐饮业 15 16 17 金属冶炼及压延加工业 金属制品业 通用、专用设备制造业 33 34 35 金融保险业 房地产业 其他服务业 18 交通运输设备制造业 2.二氧化碳排放数据 本文参考Peters等(2006)的方法计算碳排放,包括能源相关排放和工业生产过程排放。前 者为各部门化石燃料燃烧排放的二氧化碳,后者包括水泥、黑色金属、有色金属、合成氨、碳化 钙及碳酸钠等生产过程中排放的二氧化碳。 49 计军平胡广晓马晓明:基于非竞争进口型投入产出模型的中国碳排放增长因素部门分解研究 碳排放估算要用到两类数据。一类是活动水平数据,即化石燃料的消耗量和工业产品的 产量。数据取自各类统计年鉴,主要包括《中国能源统计年鉴》以及《中国工业经济统计年鉴》。 其中,《中国能源统计年鉴2014 ̄对2000年至2012年的能源消费数据做了修订,本文采用最新修 ∞ 6 8 ∞ 4 吣 帅 2 吣 帅 O ∞ 订的数据。另一类是碳排放因子数据,即单位化石燃料燃烧的碳排放量和单位工业产品产量的 0 0 0 O 0 碳排放量。与已有文献主要采用IPCC缺省值不同,本文采用最新的中国化分部门排放因子进行 一 0 窆一辎擐 计算,结果较贴近中国的实际情况。排放因子主要取自国家发展改革委应对气候变化司(2014)、 国家发展改革委应对气候变化司(2011)、Lei等(2011)以及Chen和Zhang(2010)。 三、结果与讨论 (一)各因素总体影响 2007年至2012年,中国生产部门碳排放增长了40.05%(2742.1MtCO:),几乎完全由最终需 求规模驱动(见图1)。 2007年排放最终需 求规模 碳排放 强度 投入产 最终需2012年排放 出结构 求结构 图1 2007年至2012年各驱动因素引起的中国生产部门碳排放变化量 最终需求规模是唯一的碳排放增长因素,引起的排放增量占总增量的比重达到129.82% (3560.OMtCO:)。碳排放强度、投入产出结构及最终需求结构均为碳排放减缓因素,但引起的减 排量较小,分别仅占总增量的一16.76%(一459.6MtCO )、一9.91%(一271.8MtCO )及一3.15% (一86.5MtCO:)。 与其他时期相比,2007年至2012年中国碳排放增长的驱动因素发生了重大变化,即该时期 最终需求规模对碳排放的增长作用进一步增强,其他因素对碳排放变化的影响大幅弱化。1992 年至2002年,中国的碳排放增长是“一场消费增长与效率提升之间的竞赛”(Peters et a1.,2007), 其特征是碳排放强度因素带来的碳减排量大幅抵消了最终需求规模引起的碳排放增长量。 50 饶零毒 }研灾20 6年第 期 2002年至2007年,投入产出结构成为导致中国碳排放快速增长的另一个重要因素(Minx et a1., 201 1)。该因素引起的碳排放增量约为最终需求规模因素引起的碳排放增量的三分之二,与碳 一 0 一蛹磬餐繁谨 排放强度因素的减排量相当。21307年至2012年,中国的碳排放增长几乎完全由最终需求规模 姗 鲫 伽 咖 咖 伽 枷 0 驱动,碳排放强度虽然仍是主要的减缓因素,但是其减排量大幅下降,仅占总增量的一16.76%。 O O 0 0 O O 0 0 0 0 这表明,随着中国节能减排工作的持续开展,碳排放强度整体已处于较低水平,减排潜力已得 到较大程度的发挥,进一步挖掘潜力的难度将逐步增大。此外,投人产出结构由2002年至2007 年的主要增长因素转变为2007年至2012年的主要减缓因素,说明优化投入产出结构可能是中 国未来碳减排的另一个重要途径。 (二)最终需求规模的影响 固定资本形成总额、出口及城镇居民消费规模的大幅增长是2007年至2012年中国碳排放 增长的主要原因,三者共占最终需求规模因素总增量的87.68%(3121.5MtCO ),见图2。 1587.9 930.7 602.9 176.8 214.1 ■ 农村居民消费 城镇居民 消费 ■ 消费 固定资本 形成总额 4■7■_ .7 厍存 出口 图2 2007年至201 2年分需求类型的最终需求规模变化引起的碳排放差值 固定资本形成总额中,建筑业(部门28)占比达到70.56%(1120.5MtCO:),是单一最大的增 长来源(见表3)。 其主要原因是,2007年至2012年中国大力推进城市化建设,加之2008年出台了四万亿经 济刺激,建筑业的需求大幅增长。由于建筑业使用大量碳密集型产品,如电力、钢铁及水 泥等,因此间接地拉动了碳排放的快速增长。 出口是拉动碳排放增长的第二大需求,占最终需求规模因素总增量的26.14%。出口产品 的部门主要集中在制造业,包括通信电子产品(部门20)、金属冶炼品(部门15)、化工产品(部门 l3)以及各类机械设备(部门19、部门17和部门18)等,如表3所示。总体上,出口产品的隐含碳 排放量较高,这与我国虽然已成为“世界工厂”,但仍处于相对低端的下游产业链有关。 51 计军平胡广晓马晓明:基于非竞争进口型投入产出模型的中国碳排放增长因素部门分解研究 城镇居民消费是拉动碳排放增长的第三大需求因素,占最终需求规模因素总增量的 16.94%。城镇居民消费的增长主要集中在电力(部门25)、副食品(部门7)、服务(部门35)、交 通出行(部门18和部门29)以及医药和日用化学品(部门13)等与生活密切相关的部门(见表3)。 城镇人口的快速增长及城镇居民生活水平的提高是城镇居民消费碳排放增长的两大主要原 因。2007年至2012年,中国城镇人口比重从45.89%增长到52.57%,城镇人口净增长1.05亿人, 城镇居民人均可支配收入从1.38万元增至2.46万元(当年价)(国家统计局,2015)。随着我国新 型城镇化的深入推进,城镇人口数量及城镇居民消费水平将继续快速增长,城镇居民消费碳 排放仍将持续增长。 表3 2007年至2012年主要部门最终需求规模变化引起的碳排放增量 (单位:MtCO:) 序号 最终需求部门 农村居 城镇居 消 固定资本 存货增 民消费 民消费 费 形成总额 力口 0.0 8.4 0.0 1120.5 O.0 出口 合计 28 建筑业 7.2 1136.1 35 其他服务业 17 通用、专用设备制造业 18 交通运输设备制造业 19 电气、机械及器材制造业 19.5 O.2 5.0 5.5 85.0 1.0 26.6 18.0 195.3 0.0 0.0 0.0 17.2 186.9 122.9 56.6 O.0 1.4 3.6 2.9 22.6 73.5 36.1 88.5 339.5 262.9 194.2 171.4 25 电力、热力的生产和供应业 20 通信设备、计算机及其他电子 设备制造业 l3 化学工业 35.2 1.6 124.7 58 .O.0 0.0 0.0 4.4 164-3 0.0 l3.7 1.2 125.8 148.1 8.0 29.4 0.O 0.0 4.1 97.5 139.1 7 食品制造及烟草加工业 15 金属冶炼及压延/SPY-业 31.8 0.O 85.7 0.0 O.0 0.0 0.0 O.0 6.1 9.0 l1.4 99.6 135.I 108.6 29 交通运输及仓储业 合计 7.2 l14.1 26.9 411.6 16.1 211.4 7.8 1525.5 1.1 29.5 44.2 103.4 61O.7 2902.8 占各类需求排放增量的比重 64.56% 68.28% 98.74% 96.O7% 61.76% 65.62% 81.54% (三)碳排放强度的影响 虽然2007年至2012年碳排放强度仍是减缓碳排放增长的主要因素,但与其他时期相比 其减排量大幅减少。绝大多数部门的碳排放强度在这一时期持续下降,减少了碳排放,而 电力、热力的生产和供应业(部门25,以下简称电力业)碳排放强度不降反升是造成上述现 象的主要原因。2007年至2012年,电力业碳排放强度由11.76tC0#万元增至13.27tC0#万元 (2000年可比价),引起的碳排放增量为425.5MtCO:,占碳排放强度因素总减排量的一92.59% 52 见 环境 毒 }研究20 6年第,期 一 0u董一咖磐辎 5 4 3 2 l 1 2 3 4 图 0 ∞ ∞ ∞ ∞ ∞ O ∞ ∞ ∞ ∞ 425.5 -2.3 3-5 8. :6 2 .!‘6- 一■ .一 _ 一frI.1 L _ 一l73.8 —3o0.6 l4 其他 生产 部门 25 11 35 l 7 l5 7 29 l3 行业 图3 2007年至2012年主要部门碳排放强度变化引起的碳排放差值 这是因为中国“富煤、缺油、乏气”的资源禀赋条件决定了以煤为主的发电结构。同时,随 着节能减排工作的开展,中国煤电机组供电煤耗和电网线损率已接近国际先进水平,节能减 排空间逐步缩小,降低碳排放强度的难度增大。2007年,中国平均电力碳排放因子为 O.8646tCOJMWh,2012年降至O.8341tc02/Mwh,但是电力业单位产值发电量由1.36MWh/万元 增至1.591MWh/万元(2000年可比价),因此电力业碳排放强度不降反升。未来,电力业碳减 排除了继续提高燃煤发电效率外,应着重从优化发电结构人手,提高燃气发电、核电、太阳能 发电及风力发电等低碳电力的比重。 (四)投入产出结构的影响 投人产出结构因素代表的是广义技术进步,包括科学技术进步、管理集约化、产业结构变 动等,其值为正表示技术进步使得碳排放量越来越多,即经济发展呈现“粗放式”;其值为负表 示技术进步使得碳排放量降低,即经济发展呈现“集约式”或“低碳式”。1992年至2007年投入 产出结构是碳排放增长因素(Minx et a1.,2011;计军平、马晓明,2011),而2007年至2012年为主 要减缓因素。这表明,2007年至2012年中国生产部门开始从“粗放式”向“集约式”发展转变,经 济的发展更加注重效率和资源节约。这与我国“十一五”规划中提到的加快转变经济增长方 式,加快建设资源节约型、环境友好型社会,促进经济发展与人口、资源、环境相协调的目标相 一致。 电力业(部门25)及建筑业(部门28)投入产出结构的大幅优化是2007年至2012年投入产 出结构成为主要减缓因素的重要原因(见图4)。 53 计军平胡广晓马晓明:基于非竞争进口型投入产出模型的中国碳排放增长因素部门分解研究 一 0 ●2002-2007口2007-2012 一唧磐搔靠 0 8 6 4 2 ∞ ∞ ∞ ∞ ∞ 0 ∞ 2 0 0 0 0 0 0 0 8 6 4 2 2 4 6∞ ∞ ∞ ∞ 0 ∞ ∞ ∞O 0 0 0 0 O 0 0.n。.I..….-.L…..._.J. ̄l,dl,L II.-. .…….. ’’’U‘u。。 。。。。 U~1.n.….n.n.L 。…’ 。U‘ 一 。U。u‘u 。’U。。。 。-u。 生产 部门 l 2 3 4 5 6 7 8 9 lOl1l2131415l6l718192O 21 22 2324 25 26 27 282930 31 32 33 34 35 图4各部门投入产出结构变化引起的碳排放变化量 与2002年至2007年相比,电力业和建筑业的排放增量分别由824.9MtCO 、542.9MtCO:下降 为2007至2012年的一75.3MtCO:、29.8MtCO:,合计减少了1413.3MtCO:,减排量相当于巴西、英国 和墨西哥2012年碳排放的总和(CAIT,2015)。可见,随着我国经济发展方式持续向绿色、循环、 低碳转型,投入产出结构作为我国碳排放主要减缓因素的地位将得到进一步巩固。 (五)最终需求结构的影响 固定资本形成总额及出口是导致最终需求结构因素碳排放变化的两类主要需求,如图5所示。 635 4 0 、√ 蚓 —37.5 —33.4 —6.4 —44.4 聿耋 —600_3 农村居民 城镇居民 消费 消费 消费 固定资本 形成总额 库存 出口 图5 2007年至201 2年各类最终需求结构变化引起的碳排放量变化 2007年至2012年,固定资本形成总额中高碳行业的比重大幅增加,由此增长的碳排放达到 635.4MtCO:。其中,建筑业(部门28)、交通运输设备制造业(部门18)及通用、专用设备制造业 (部门17)的增幅最为明显,三者共占固定资本形成总增量的88.68%(见图6)。另一方面,出口 中的高碳行业比重有所下降,由此减排了600.3MtCO:。其中,金属冶炼及制品(部门15、部门 16)、通讯电子设备(部门20)、办公文化设备(部门21)、纺织品(部门8)及化工产品(部门13)的 降幅较大,共占出口总减排量的83.81%(见图6)。 54 环境;j}济研究2016年第,期 300.O 200.0 兰100.0 皿噩l1 1 ......I.I..。....…一。 I■…l…一l- 篓 o-0 ・’ 。 。一 。’ ’ ‘I。 。-。 。 ‘_。一。 。… …Il1……。。 蓉100.0 ..…._..... .■ _ 需求 部门 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 l1 l2 13 14l5 l6 l7 18 19 20 2l 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 图6 2007年至201 2年最终需求结构变化引起的碳排放变化量 四、结论与建议 2007年至2012年中国生产部门碳排放总量增长了2742.1MtCO 。最终需求规模是唯一的 碳排放增长因素,引起的排放增量为3560.OMtCO:,碳排放强度、投入产出结构及最终需求结构 均为碳排放减缓因素,但引起的减排量较小,合计仅为一817.9MtCO:。 固定资本形成总额、出口及城镇居民消费是引起最终需求规模碳排放大幅增长的主要需 求类型,三者共占该因素增量的87.68%(3121.5MtCO )。固定资本形成总额引起的碳排放增量 主要集中在建筑业,出口主要集中在通信电子产品、金属冶炼品、化工产品以及各类机械设备 部门,城镇居民消费主要集中在电力、副食品、服务、交通出行以及医药和13用化学品等部门。 碳排放强度仍是2007年至2012年的主要减缓因素,但减排量仅为一459.6MtCO:,与其他时 期相比其减排量大幅减少。电力业碳排放强度不降反升是造成这一结果的主要原因。电力业 碳排放强度上升引起的碳排放增量为425.5MtCO:,占碳排放强度因素总减排量的一92.59%。其 余绝大多数部门的碳排放强度持续下降,减排量达到一885.1MtCO:。 投入产出结构是仅次于碳排放强度的减缓因素,减排量为一271.8MtCO:。电力业及建筑业 投人产出结构的大幅优化是2007年至2012年投入产出结构成为主要减缓因素的重要原因。与 2002年至2007年相比,电力业和建筑业的排放增量合计减少了1413.3MtCO:。 最终需求结构的减排量较小,仅为一86.5MtCO 。固定资本形成总额及出口是导致最终需求 结构因素碳排放变化的两类主要需求,引起的排放增量分别为635.4MtCO 及一600.3MtCO 。建 筑业、交通运输设备制造业及通用、专用设备制造业是主要的碳排放增长行业,金属冶炼及制 品、通讯电子设备、办公文化设备、纺织业及化学工业是主要的减排行业。 随着中国新型城镇化的深入推进,未来最终需求规模引起的碳排放仍将较快增长。在此 背景下,控制建筑业固定资本形成总额的过快增长,减少盲目投资(如减少建筑“空城”的数量) 是我国未来碳减排的重要方向。此外,提高发电效率,优化发电结构,尤其是增加核电、太阳能 发电及风力发电等低碳电力的比重将显著地减缓碳排放增长。以此为抓手,推动各生产部门 55 计军平胡广晓马晓明:基于非竞争进口型投入产出模型的中国碳排放增长因素部门分解研究 降低碳排放强度。在此基础上,进一步提高各生产部门的投入产出效率,优化最终需求结构, 促使经济发展方式向绿色、循环、低碳方向转变,使中国尽早实现碳排放峰值目标。 参考文献: [1】顾阿伦,吕志强.经济结构变动对 ̄9 151碳排放影响——基于10一SDA方法的分析[J].中国人口.资源与环 境,2016,26(31:37—45. 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Keywords:Environmentally Extended Input-output Analysis;Structural Decomposition Analysis;Sectoral Decompo— sition;CO2 Emissions JEL Classification:Q54。Q56 (责任编辑:朱静静) 58