中国碳排放的省域差异及影响因素的实证研究

中国碳排放的省域差异及影响因素的实证研究作者：刘亦文赵丽可胡宗义来源：《经济数学》2014年第04期摘要参照IPCC（ 2006）以及国家气候变化对策协调小组办公室和国家发改委能源研究所）的方法，估算了我国30个省（直辖市、自治区）的1997—2011年期间的二氧化碳排放量.数据显示，我国各省（直辖市、自治区）的二氧化碳排放量从整体上基本都呈现出上升趋势，地区差异比较显著.总体上来讲，我国的二氧化碳排放量呈现出由东到西依次递减的规律特征，东部地区的二氧化碳排放量最多，中部地区次之，西部地区二氧化碳排放量最少，而且东部地区的二氧化碳排放在绝对量上大大超过中西两大区域.产业结构和经济发展是影响各地区二氧化碳排放量的主要因素，能源消费结构和出口贸易对各地区碳排放量的影响不显著.关键词碳排放；排放系数；能源消费；省级尺度中图分类号F062.2 文献标识码AEmpirical Research on Provincial Differencesand Factors of Carbon Emissions in ChinaLIU Yiwen1，2，ZHAO Like1，HU Zongyi1（1. The Postdoctoral Mobile Research Station of Management Science and Engineering，Hunan University，Changsha，Hunan410082，China； 2.College of Finance and Statistics，Hunan University，Changsha，Hunan410079，China）AbstractThis paper made a detailed estimate of carbon dioxide emissions in China’s 30 provinces （cities， districts） from 1997 to 2011， by the method of IPCC（Intergovernmental panel on Climate Change）（2006） and the national coordination committee on climate change and the national development and reform commission energy research institute （2007）. The analysis shows that carbon dioxide emissions of the provinces （municipalities and autonomous regions） show a rising trend with marked differences between different regions， Gnerally speaking，carbon dioxide emissions presents a feature in descending order from east to west， i.e.， carbon dioxide emission in the eastern region is the maximum， followed by the central region， and is the least in the western region. And the absolute amount of carbon dioxide emission in the eastern region is much higher than those in the central and western regions. The main factors affecting the carbon dioxide emissions isindustrial structure and economic development， energy consumption structure and export trade is not significant.Key wordscarbon emission； emission coefficients； energy consumption； provincial scale1 引言改革开放以来，我国经济保持了30多年的高速稳定增长，各方面都取得了举世瞩目的丰硕成果，人民的生活水平得到迅速提高.2010年我国的国内生产总值超过了日本，位居世界第二位，成为了全球第二大经济体.我国国内生产总值从1978年的3 645.2 亿元迅速上升到2012年的516 282.1亿元，大约增长了140.6倍，年均国内生产总值增长速度超过10%.然而经济取得巨大进步的同时，也应该看到我国为此付出的巨大能源环境代价1.由于我国是高投入、高消耗、高污染的粗放型经济增长方式，导致了各种能源的大量消费和各种污染物及温室气体的大量排放.据统计，我国的能源消费总量从2011年的34.80亿吨标准煤增长到2012年的36.17亿吨标准煤，增长幅度达1.37亿吨标准煤，同比增长了3.9%，而与此同时全球的能源消费增量仅仅为2.5%.2009年我国1亿美元的GDP大约消耗能源4 622.9吨油当量，能源消耗强度是德国的5.4倍，日本的4.5倍，美国的2.9倍，巴西的3.3倍，甚至是印度的1.3倍.我国能源消耗强度问题值得引起广泛的重视.同时，高能耗的背后又带来了环境污染的日益严重，其中温室气体的排放状况更是不容乐观.2007年我国二氧化碳排放量达到67.2亿吨，超出美国59亿吨，成为世界头号碳排放国家.以碳排放强度的角度来衡量，即单位GDP产出二氧化碳排放量，我国的碳排放强度远远高于世界发达国家的水平，甚至高于一些发展中国家.有数据统计，2009年我国每万美元GDP的二氧化碳排放量为22.19吨，是德国的8.2倍，日本的8.9倍，美国的5.2倍，巴西的5.3倍，甚至是印度的1.6倍.从这些数据可以看出，我国的二氧化碳排放效率整体上仍然处于较低水平2.作为世界上最大的发展中国家，我国政府在2009年12月的哥本哈根国际气候会议上对全世界作出郑重承诺：到2020年我国单位国内生产总值的二氧化碳排放量比2005年下降40%～50%.而作为世界上最大的碳排放国家，我国的碳减排目标任重而道远.当前，全球都在积极推行“低碳经济”，各国都在努力实现“绿色生产”，力求减少碳排放量.我国政府在“十二五”规划中提出节能减排的约束性目标，即单位国内生产总值能耗要降低16%，而二氧化碳排放要降低17%，主要污染物的排放总量要求减少8%到10%，同时把该目标进一步分解到全国各地区，要求各地区务必坚持绿色、低碳的新型发展理念，把节能减排作为贯彻落实科学发展观、加快经济发展方式转变的一个重要出发点，发展资源节约型、环境友好型的生产消费模式，进而增强自身的可持续发展能力.一直以来，二氧化碳排放问题作为全球变暖背景下的一个新标识，是国内外众多学者密切关注的重点.由于我国存在严重的区域经济发展不平衡和地区资源禀赋差异，中国各省市地区的碳排放也存在显著差异.要想制定出科学合理且有针对性的节能减排政策，就必须很好地把握中国各省市的碳排放情况，因此有必要对各省市碳排放量进行全面系统的测算.然而，截止目前，我国无论是国家层面的还是省级层面都没有直接公布二氧化碳排放量的官方统计数据，国内外学者的测算研究都是基于对能源消费量的测算.那么，我国各省份二氧化碳排放量到底有多少，哪些因素对二氧化碳的排放产生影响？这些相关影响因素对二氧化碳排放的影响程度又是如何呢？这些问题的解决与否关系到我国节能减排政策制定的科学与否，也关系到低碳战略实施成效的显著与否.节能减排工作的顺利开展，是我国经济社会保持可持续发展的关键.本文参照IPCC（ 2006）以及国家气候变化对策协调小组办公室3和国家发改委能源研究所（2007）4的方法，运用相关方法对各省市地区的碳排放量数据进行估算，比较详细估算了我国30个省市（直辖市、自治区） 1997—2011年的二氧化碳排放量.2各地区碳排放量的测算考虑到二氧化碳排放的来源比较广泛，除了化石能源燃烧外，在水泥、石灰、电石、钢铁等工业生产过程中，由于物理和化学反应的发生，也会有二氧化碳的排放，而在所有工业生产过程排放的二氧化碳中，水泥大约占56.8%，石灰大约占33.7%，而电石、钢铁生产所占不足10%.为了进一步增强估算的全面性和准确性，本文不仅估算了化石能源燃烧所产生的二氧化碳排放量，同时也估算了水泥生产过程产生的二氧化碳排放量.另外，为精确起见，本文进一步将化石能源消费细分为煤炭消费、焦炭消费、石油消费、天然气消费，其中石油消费则更进一步细分为汽油、煤油、柴油、燃料油四类.所有化石能源消费数据都来自于历年《中国能源统计年鉴》.水泥生产数据来自于国泰安金融数据库.由表2的二氧化碳排放量估算值可以看出我国各省市地区碳排放量基本都呈现上升趋势，地区差异比较明显.为了更好的体现我国二氧化碳排放的地区差异性，将我国30个省（市、区）按照经济发展水平和其地理位置划分为三大区域，包括东部地区、中部地区以及西部地区.具体来讲，东部地区包括北京、河北、天津、辽宁、山东、江苏、上海、浙江、福建、广东和海南这11个省（市）；中部地区主要包括黑龙江、吉林、山西、湖北、河南、湖南、安徽和江西这8个省份；西部地区则包括内蒙古、广西、云南、贵州、四川、陕西、重庆、青海、宁夏、新疆、甘肃、西藏（由于缺乏数据较多，未估算其二氧化碳排放量）这12个省（市、区）.表3显示我国三大区域的碳排放量.表3的数据反映了我国及东中西部三大区域碳排放量情况.从总体上来看，1997—2011年我国的二氧化碳排放量呈现持续增长的趋势，从1997年的336 565.69万吨增长至2011年的1 066 359.01万吨，增长幅度达到729 793.32万吨，短短15年间排放量大约增长了2.17倍.由图1可以明显看出，在1997—2002年我国二氧化碳排放量处于缓慢增长的阶段，这个阶段我国的二氧化碳排放量年均增长为3.48%.这个阶段产生的原因主要是受亚洲金融危机影响，我国出口贸易缩减，这在一定程度上减少了二氧化碳的排放.从2003年起，亚洲各国陆续走出金融危机的泥潭，我国经济发展加速，但由于我国高投入、高消耗、高污染的粗放型经济增长方式，使得我国这一阶段的二氧化碳排放量处于快速增长期，2003—2007年我国二氧化碳排放量增速达到13.70%.之后我国二氧化碳排放量增速有所下降，2008—2011年增速为9.37%.虽然增长率依旧不低，但是相比于2003—2007年还是呈现下降趋势.这说明我国意识到能源环境的重要性，开始探寻低碳经济路径，为实现绿色生产付出努力.特别是在2008年10月29日我国公布的《中国应对气候变化的政策行动》白皮书，郑重声明了我国应对气候变化问题的积极态度和相关行动，更是明晰了我国未来低碳发展路径.从表3东中西部三大区域碳排放量情况可以明显看出，我国的碳排放区域差异性是比较显著的.总体来讲，我国二氧化碳排放量呈现由东到西依次递减的规律，东部地区碳排放量最多，中部地区次之，西部地区碳排放量最少.东部地区的二氧化碳排放在绝对量上大大超过中西两大区域.从图2可以看到，这三大区域二氧化碳排放均呈现逐年增长的趋势，且其增长规律均与全国二氧化碳排放量一样，可以分为三个阶段：从1997—2002年三大区域的二氧化碳排放量有升有降，总体来说处于缓慢增长阶段；从2003—2007年，三大区域的二氧化碳排放量均呈现不同程度的增长，整体处于快速增长阶段；从2008—2011年，三大区域的二氧化碳排放量处于增速下降阶段.图2是我国1997—2011年30个省市地区二氧化碳排放量均值的降序排列图.其中，二氧化碳排放量均值位于全国二氧化碳排放均值的省市地区有：山东、河北、江西、江苏、河南、广东、辽宁、内蒙古、浙江、四川和湖北.排名靠前的前五个省份是山东、河北、江西、江苏和河南，分别占我国二氧化碳排放总量均值的8.71%、8.00%、7.68%、6.21%和5.95%.我国的主要二氧化碳排放大省均为传统工业，能源消费以煤炭为主.二氧化碳排放量排名靠后的五个省份分别是天津、甘肃、宁夏、青海和海南，分别占我国二氧化碳排放总量均值的1.46%、1.44%、0.98%、0.40%和0.30%.图3是我国1997—2011年各省碳排放年均增长率的降序排列图.可以看到，二氧化碳排放年均增长率排名前五的省份是宁夏、内蒙古、海南、福建和山东，其中宁夏二氧化碳排放的年均增长率达到15.36%.宁夏出现较高二氧化碳排放速度的原因与其快速的经济增长密切相关，1997年宁夏的国内生产总值为210.92亿元，2011年为2102.21亿元，增幅达到1891.29，增长了8.97倍.第二产业的产值占国内生产总值的比重由1997年的41.6%增长到了2011年的50.2%，增长了8.6个百分点.快速的经济发展及不合理的产业结构刺激了二氧化碳的高速排放.除了以上二氧化碳排放年均增长率排名靠前的省份外，青海、陕西、广西和新疆的年均增长率也均超过了10%，高于全国8.59%的平均增长水平.排名靠后的五个省份为辽宁、山西、黑龙江、上海和北京，其二氧化碳排放的年均增长率分别为6.47%、6.16%、5.41%、4.32%和1.95%，其中北京二氧化碳排放年均增长率以1.95%位居全国最低.3我国各省区二氧化碳排放影响因素的实证研究影响二氧化碳排放的相关因素很多，比如地理因素、经济发展水平、产业结构、产权结构、能源消费结构、对外开放程度、投资水平、制度环境、城市化水平、能源价格等5-8.考虑到客观条件的限制，在考虑数据可得性基础上，本文构建面板数据模型研究产业结构、出口贸易、能源消费结构、城市化水平、国内生产总值对二氧化碳排放的影响.在二氧化碳排放量相关影响因素的实证分析中，用Stata软件得出的估计结果见表4.结果显示，该面板回归模型拟合地较好，回归系数具有较高的显著性，其符号方向与现实情况较为符合.产业结构及国内生产总值对二氧化碳排放量的弹性系数较高，说明二氧化碳对产业结构及国内生产总值的变动比较敏感.第二产业占GDP的比重每增加1%，会使二氧化碳排放量增加0.974 4%，这说明第二产业与碳排放呈现明显的正相关关系，第二产业是二氧化碳排放的主要驱动因素.经济每增长1%，二氧化碳排放量则会增加0.581 2%，这说明经济增长也是碳排放量增多的一个重要因素，二者呈现正相关关系.能源消费结构与出口贸易与碳排放量的弹性系数在1%水平上不显著.4结论与政策建议本文参照IPCC（2006）以及国家气候变化对策协调小组办公室和国家发改委能源研究所（ 2007）的方法，相对客观的详细估算了我国30个省（直辖市、自治区）的1997—2011年期间的二氧化碳排放量.从数据中可以明显看出，我国各省（直辖市、自治区）的二氧化碳排放量从整体上基本都呈现出上升趋势，地区差异比较显著.总体上来讲，我国的二氧化碳排放量呈现出由东到西依次递减的规律特征，东部地区的二氧化碳排放量最多，中部地区次之，西部地区二氧化碳排放量最少，而且东部地区的二氧化碳排放在绝对量上大大超过中西两大区域.本文对影响二氧化碳排放的相关因素进行了较为深入的理论分析，主要从经济发展、能源消费结构、城市化水平、产业结构、出口贸易及其他因素等方面.这些因素对二氧化碳的排放及碳排放效率的高低具有十分重要的影响.同时对这些因素的分析对本文实证部分中环境变量的合理选取具有一定的指导性作用，对碳排放效率区域差异化的现状也具有一定的解释作用.要实现碳减排的目标，就要加快提高碳排放效率.缩小地区间碳排放效率的差距是实现我国整体碳减排目标的一种有效方式. 要缩小碳排放效率的差距，我国的碳减排策略应当有所侧重，实施差异化碳减排策略，而不能采取“一刀切”的做法.缩小省际碳排放效率差距，要重点关注碳排放效率较低的地区的节能减排工程9.实证分析结果可以发现，经济较为发达地区的二氧化碳排放效率普遍高于经济欠发达地区.所以，有必要努力加强各省之间相关节能减排工作的经验交流与技术合作，积极借鉴一些切实有效的节能政策，促进科学高效的管理经验的推广和扩散.西部地区具有自身资源优势，政府要加大对西部地区的开发力度，增加财政资金投入和技术、政策支持，全面统筹区域经济的良好发展，缩小区域差距.对与欠发达的地区要及时提供减排政策指导和资金支持，鼓励、支持和引导其利用自身优势，积极发展先进技术，提高能源利用率，推动碳排放效率的提升，保证其节能工作的顺利有序的开展.对于经济相对发达的省份来说，在节能减碳方面应承担更多的责任，发挥带头作用，引导其他地区碳减排技术的进步，这也是我国区域经济不平衡发展战略的内在要求.碳减排的关键是加强低碳技术的创新和运用，通过激励自主研发和积极同国际技术合作推动可再生能源的开发和化石能源的高效清洁利用.同时，我国要向低碳经济转型，必须建立碳减排的长效机制，积极稳妥地促进经济增长由“高投入、高消耗、高污染”的粗放型方式向“低投入、低消耗、低污染”方式转型.参考文献1.胡宗义，刘亦文，黄多.能源消费、碳排放与经济增长的统计分析J..湖湘论坛，2012，25（4）：80-85.2.刘亦文，胡宗义，戴钰.中国碳排放变化的因素分解与减排路径研究J..经济数学，2013，30（3）：51-56.3.IPCC. 2006 IPCC Guidelines for National Greenhouse Gas Inventories R.. 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