我国工业分行业碳排放与增加值关系研究

我国工业分行业碳排放与增加值关系研究

摘要：本文选取2004-2007年我国工业分行业的碳排放量与工业增加值，建立固定效应的面板数据模型，研究二者之间的关系，结果表明食品烟草加工业及电力、煤气及水生产和供应部门是碳排放量较多的部门，而过去一直被认为碳排放大户

的采掘业和化学加工业的碳排放量相比却不高。因此，加快食品业的技术进步、

调整产业结构和能源结构转变能源消费结构是减少工业碳排放量的必要措施。

关键词：碳排放增加值工业能源面板数据

一、引言

随着我国国民经济的快速发展，中国每年因燃烧化石燃料而向大气中排放的

二氧化碳不断增加，碳排放问题已成为我国急需解决的焦点问题。根据IEA （2009）的统计数据，2007年中国消费化石燃料而排放的CO2已经超过美国，

成为全球第一大CO2排放国。据统计，中国使用能源排放的二氧化碳，约占各

种温室气体总排放量的80%。我国2006年底发布的《气候变化国家评估报告》

已明确提出，我国要走“低碳经济”的发展道路。但随着我国经济的高速发展，如

何优化我国工业能源结构、提高能源利用效率、实现碳排放的减少以减缓和控制

气候变化，是中国乃至世界目前所面临的重大课题。

纵观国内外学者在碳排放研究方法方面的研究主要有对数法和结构分解法。

其中指数分解法包括对数平均迪氏指数法和拉氏指数法。迪氏指数法的宗旨是把

分解出的都是时间t的连续函数，对时间进行微分，然后分解出各个因素的变化

对被分解变量的影响，随着迪氏指数法的不断发展，更加完善的对数平均迪氏指

数法（Logarithmic Mean Divisia Index，LMDI）被提出，在计算中LMDI可将余项

完全分解，不会出现不可解释的余项。国外方面， Ang et al [1]运用对数平均Divisia指数分解法对中国CO2排放的驱动因素进行分解，对中国工业部门消费能

源而排放的CO2进行了研究。Liu et al(2007)[2]同样运用此法把对中国工业部门

CO2排放的研究扩大到36个行业集中研究了中国1998-2005年期间工业部门的

CO2排放。国内方面，王锋等运用对数平均Divisia指数分解法[2]，把1995－

2007年间中国能源消费的排放增长率分解为11种驱动因素的加权贡献，并得出

结论，在1997－1999年间，中国CO2排放下降的主要驱动因素是工业部门能源

利用效率的提高。

结构分解法（Structural Develoment Analysis，SDA）基本思想是把经济变量按

照一定的经济联系和数学规则，将分解的因素再细化，进而拓宽分析的功能，使

经济分析更加透彻、方便和系统。梁进灶、郑蔚等（2007）利用结合法研究技术

效应、中间需求效应、最终产品结构与中国能源消费的关系[3]。刘启运、夏明等（2006）利用结合法分析了中国能耗阶段性变动的短期和长期原因[4]。

本文拟用面板数据将我国工业分行业的增加值与碳排放量进行回归找出各部

门经济增长对碳排放的影响。

二、模型设计及估计

1、数据来源及处理

本文选取2004-2007我国工业各行业的增加值及9种能源实际消费量作为原

始数据，经处理计算得到各行业的碳排放量。（本文所用数据均来源于中国能源

统计年鉴及国家统计局网站）

（1）由于目前无中国工业二氧化碳排放的具体观测数据，本文将进行估算。根据《中国能源统计年鉴》口径，将最终能源消费种类划分为9类（煤炭、汽油、

柴油、天然气、煤油、燃料油、原油、电力和焦炭），计算二氧化碳排放量时采

用9类能源消费总量乘以各自的碳排放系数然后加总即可。目前有部分文献对各

种能源的碳排放系数进行了研究，本文借鉴IPCC研究结果来进行估算。另外需要注意的是，由于原始数据中各种能源的消费均为实物统计量，测算碳排放时都折

算为标准统计量。各种碳排放系数分别如表1所示：

表1：各种能源的折标准煤系数和碳排放系数

（2）根据我国工业各部门的行业划分，本文按照部门性质，各部门以及相应行业将我国工业分为5个部门，25个行业。其中，采掘业部门包括煤炭开采和洗

选业、石油和天然气开采业、黑色金属矿采选业、非金属矿采选业、有色金属矿

采选业；食品烟草部门包括农副食品加工业、食品制造业、饮料制造业、烟草制

品业；化学工业部门是指化学原料及化学制品制造业、化学纤维制造业、橡胶制

品业、塑料制品业、医学制造业。机器设备部门通用设备制造业;专用设备制造业

包括交通运输设备制造业;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;仪器仪表及文化；办公用机械制造业；电力、煤气及水生产和供应部门

包括电力热力的生产和供应业;燃气生产和供应业;水的生产和供应业和供应部门。

2、模型设计与估计

自2004年以来，全国工业各部门进行了调整，并进行了工业普查，因此无法使用较长时期的数据建立模型，面板数据可将样本量扩大十几倍，既可以分析工

业一个行业各部门碳排放之间的差异，又可以描述各行业之间碳排放的变化特征，有效解决因观察期较少造成的样本数据偏少的问题。因为要研究分行业的碳排放

因素变化，因此建立变截距模型，模型形式为：

gdp指各行业工业增加值，co2指碳排放量，由于各行业增加值与碳排放量的数量级差距甚远，为了消除回归值系数相差太大的影响，将数据全部取对数处理。lngdp是工业增加值对数化的表示，lnco2是碳排放量对数化后的变量名称，是常

系数，是随机变量然后，将原始数据进行整理，经Eviews6.0处理可得到2004-2007年4个年份的工业各行业碳排放总量与增加值的回归结果如下：表2：碳排放总量与增加值回归报告

三、结论和建议

估计结果表明：2004-2007年这4年中食品烟草部门增加值每增加1%，碳排

放量将增加2.856%，即该部门每增加1亿元的增加值，就会产生2.856万吨的二

氧化碳，这是所有五个部门中碳排放量最多的一个，而从该行业的4个部门来看，烟草行业是使碳排量增多的主要因素，与此同时，电力、煤气及水产和供应部门

的行业增加值增加1%；碳排放量将变动2.671%，而经济增长引起碳排放量最少

的是机器设备部门，增加值每变动1个百分点，碳排放量变动机器设备部门的增

加值每变动1.9个百分点，总得来说，经济增长每变动1个百分点，引起的碳排

放量都超过了1个百分点，这说明单位产值的能耗仍很高。

鉴于此，对于像食品烟草部门和采掘业这些碳排放量高的高耗能行业应该及

时调整发展方向，建立低碳能源经济发展模式，或者实施行业准入制度，在企业

生产规模、技术装备能效水平方面设置较高的门槛，抑制高耗能行业低水平盲目

扩张，发展低碳产业和推广高效低碳技术，尽快使工业结构将得到优化。

本文是在李宝瑜教授指导下完成的。

参考文献

[1]Ang B.W.,Zhang F.Q,Choi K.,1998,＂Factoring Changes in Energy and Environmental