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摘要 气候变化问题已成为国际社会高度关注的热点,中国作为世界上第二大CO2排放国 ,正面临着越来越严峻的减排压力。在讨论Kaya恒等式及其政策涵义的基础上,利用 修改后的Kaya恒等式对1971-2005年期间中国的CO2排放进行了无残差分解,并结合宏观 经济背景的变迁对从“四五”到“十五”计划期间的排放变化展开详细分析,结果表明经 济的快速发展和人口的增长是CO2排放增加的主要驱动因素,能源效率的提高有利于减少C O2排放,而能源结构的低碳化则是降低CO2排放水平的重要战略选择,最后强调指出加 快产业结构调整、发展高能效技术以及清洁燃料技术等政策选择不仅能促进“十一五”期间 单位GDP能耗降低20%约束性目标的实现,而且也能有效减少中国CO2的排放量,为减缓气 候变化做出贡献。
关键词 Kaya恒等式;CO2排放;经济增长;能源强度;一次能源结构
中图分类号 X196 文献标识码 A 文章编号 1002-2104(2008)03-0043-05
从20世纪90年代开始,以全球变暖为主要特征的气候变化在国际社会受到越来越多的普遍 关注。2007年IPCC发布的第四次评估报告进一步强调指出,化石燃料使用以及土地利用变化 等人类社会经济活动是导致大气中CO2等温室气体浓度增加、诱发全球变暖的主要驱动因 素之一[1]。在附件一国家(即主要的发达国家)根据《京都议定书》的规定开始 履 行减排CO2的同时,中国、印度等发展中国家面临着越来越严峻的国际减排压力,特别是 中国[2]。自70年代末以来,中国经济持续快速发展,能源需求量不断增加,目前 中 国已成为世界上第二大能源消费国[3]。有关统计资料显示,现阶段中国也是仅次 于 美国的世界上第二大CO2排放源,其2003年以37.19亿t的CO2排放约占全球总排放的 14.9%[3,4]。此外,以煤炭为主导的一次能源消费结构使得国内外众多研究 机 构预测中国可能在2015-2025年左右超过美国,成为第一大CO2排放国[5],甚至 有 些分析家认为目前中国已成为第一大排放国(荷兰环境评价机构的一份研究报告显示,中国2 006年 因化石燃料燃烧排放的CO2高达56.8亿t,而同期美国的排放量为57.5亿t,预计在200 7年中国将超过美国成为第一大CO2排放国) 。本研究将借助 Kaya恒等式结合中国的宏观经 济环境的变迁,对1971-2005年期间中国的CO2排放展开结构因素分析,以探寻减少温室 气体排放,实现经济-能源-环境复合系统可持续发展的战略。
1 Kaya恒等式及其政策涵义
20世纪80年代以来,国内外许多研究人员相继开发了许多模型用以定量分析CO2的排放 ,同时也为了帮助各个国家或地区制定相应的气候政策以及能源政策。在已存在的众多模型 中,Kaya恒等式无疑是其中应用最广的几个模型之一,它的得名主要是因为它是1989年由日 本教授Yoichi Kaya在IPCC的一次研讨会上最先提出[6]。Kaya恒等式通过一种简单 的 数学公式将经济、政策和人口等因子与人类活动产生的CO2建立起联系,具体可以表述 如下:
在这里, CO2、PE、 GDP和POP分别代表二氧化碳排放量、一次能源消费总量、 国内生产 总值以及国内人口总量。其中,CO2/PE、PE/GDP、GDP/POP又可以分别被称为能源结构碳 强度、单位GDP能源强度、人均国内生产总值。
根据微积分的有关知识,公式(1)右边中任意一个参数在任意一段时间内的微小变化,每 个参数的变化率总和将被认为近似等于相应期间内CO2排放量的变化率,因此公式(1)可 以转化为:
而根据国际能源总署的CO2排放统计,实际上这期间中国CO2排放是以年均+4.66%的速率 在增长,而不是上面计算出来的5.04%,出现了0.38%的残差。这又是为什么呢?
事实上,这并不只是Kaya恒等式的不足之处,这也是其他传统分解方法的通病。需要说明的 是,数学近似的引入对残差的出现起了重要的作用,即使给定一个非常短的期间也避免不了 残余项的客观存在[3]。残差的存在使得我们不能很好地解释CO2排放的变化。在 这 种情形下,作者为了更好地利用Kaya恒等式分析CO2的排放趋势,对该恒等式进行了小的 修改,去掉了暂时无法用于解释的残差。
冯相昭等:中国CO2排放趋势的经济分析 2008年 第3期 2 修改后的Kaya恒等式
假设C0和C1分别代表基年和T年的排放量,ΔC指的是T年相对于基年的排放变化量。结 合公式(1),我们作以下分解:
公式(3)显示CO2排放量的变化是四个因子共同作用的结果,即能源的碳强度效应,单位 GDP能源强度水平变化,经济活动的变化以及人口的变动。除此之外,我们需要将ΔCI、ΔE I、ΔG 和ΔP做出以下特殊定义:
ΔCI——代表从基年到T年仅有能源的碳强度变化而其他三个因子并未发生变化而导致的CO 2相对于基年的排放量变化;
ΔEI——代表从基年到T年仅有单位GDP能耗水平发生改变而CI保持T年的水平,且G和P保持 在基年的水平条件下引发的CO2排放量变化;
ΔG——代表从基年到T年仅有人均GDP发生变化而 CI和EI保持在T年的水平且P保持在基年水 平条件下CO2的变化量;
ΔP——代表从基年到T年只有人口总量发生变化,而其他三项因子保持在T年水平的条件下C O2的排放量相对于基年的变化量。
这些特殊定义可以通过以下数学公式来描述:
事实上,这是一种没有残差的分解方法,我们可以通过数学运算来进一步验证它,即:
ΔCI+ΔEI+ΔG+ΔP=C1-C0=ΔC
3 数据来源以及分解结果
CO2排放数据来源于国际能源总署从20世纪90年代中期开始出版的一系列CO2排放统计丛 书[ 4],GDP和人口这两个社会经济指标的数据来源于世界银行以及中国国家统计局的相关资 料[7,8],至于能源数据,本研究主要采用了BP(英国石油公司)每年出版的 世界能源统计评论[9],因为它能为我们的研究分析提供一个比较完整的时间序列 , 另外一个原因是国内外研究机构对中国的统计数据质量多有微辞,特别是20世纪90年代后期 的能源统计数据(见图1)。
为了更好地观察1971年以来中国CO2的排放变化,本研究选择每五年为一个分析单位,这 与中国政府每五年制定一个社会经济发展计划(规划)纲要的政治背景息息相关。例如1996 -2000年对应于“九五”计划期间。在一定意义上,这样的分解单元能够帮助我们理解每个 五年计划期间政府所采用不同政策的执行效果。此外,一个重要的分析前提是假设每个五年 计划的开局年和结束年之间的排放变化相当于这个五年计划期间的变化情况。根据上一节的 介绍,本研究利用修改后的Kaya恒等式作了无残差分解。结果显示每个构成因子在不同的 时期对CO2排放变化的贡献率也不尽相同(见图2)。以下将根据分解结果对本研究涉及的 七个时期做进一步分析探讨。
4 结果分析
(1)1971-1975,“四五”计划期间。这在中国现代史上是一个特殊时期即“文革”时期, 经济发展比较缓慢,GDP以年均5.9%的 速率增长。同时,中国尚未开始实行计划生育,所以和其他以后几个时期相比人口总量在高 速增长。这个时期CO2排放相对也比较低,1975年较1971年增加了2.68亿t,不同因子的 贡献率分别为碳强度+5%,单位GDP能源强度+11%,人均生产总值+51%和人口+33%。
(2)1976-1980,“五五”计划期间。1978年中国开始实行对外开放以及经济体制改革,中 国的经济开始起飞进入一个崭新的时代 。计划生育政策开始实施,人口增长逐渐放缓。这个时期CO2排放增加了2.85亿t ,其中,除了因能源强度略有改善贡献了2.22亿t的减排之外,人均GDP的增加贡献了+67 %的排放增量,碳强度和人口分别贡献了+18%和+15%。
(3)1981-1985,“六五”计划期间。经济已步入发展的快车道,这个时期GDP年均增长率达 10.8%。能源强度持续下降,人口增长 缓慢。这段时期的排放净增长了4.85亿t,增幅高于前面两个阶段。能源强度的改善赢得了 2.71亿t的CO2减排量。人均收入水平的快速提高使得排放增长了+81%,人口贡献率 为+14%,而一次能源的碳强度变化不大(+5%)。
(4)1986-1990,“七五”计划期间。由于通货膨胀压力的不断上升(1988年通胀率为20% 左右),这段 时期的经济发展有所放缓(GDP增长率1988年为4.1%,1989年3.8%)。能源强度的继续 下降 贡献了1.97亿t的减排量。此外,一次能源结构的改善也开始对CO2减排做出贡献(减排6000多万t)。同时,人口对CO2排放增量的相对贡献率有所上升从“六五”期间的+14 %攀升至23%,人均GDP则为+77%。
(5)1991-1995,“八五”计划期间。到目前为止,这个时期被认为是建国以来中国经济增 长最快的五年, GDP以年均+12%的速度急剧增加。随着经济体制改革的逐步深化,特别是 1993年在宪法中明确了建设有中国特色 的社会主义市场经济的法律地位以来,中国政府逐步加强了节能政策立法,以及节能标准和 节能设计规范的制定工作,能源强度的改善速度较以往有所加快。随着经济持续快速发展, 中国的能源需求在强劲攀升,特别是对石油的需求。从1993年起中国开始成为石油产品净进 口国。在一次能源消费结构中,煤的比重从1991年77%下降到1995年75%,相应地,石油的 比重从17%上升至18%(见表1)。还有,随着1991年秦山核电站I期和1993年大亚湾核电站 的投入运行,核能开始首次出现在中国的一次能源结构中。所有这些都可以用来诠释能源的 碳强度的改善。就该时期排放的增量而言,人均GDP贡献了+89%,人口+11%;而在赢得 的减排量中,能源的碳强度占-5%,能源强度占-95%。
(6)1996-2000,“九五”计划期间。由于受东南亚金融危机以及国内宏观调控的影响,中 国经济以温和的速度(年均+8.3%)持 续增长,一次能源消费总量1996-1998三年内下降了5%,1999年开始小幅增加,而CO2排 放量从33.32亿t下降到29.34亿t,五年内共减少了12%。这种经济高速增长而能源消费下 降、CO2排放减少的异常变化曾引起国内外研究机构的广泛关注。
在这段时期,中央政府加快了经济改革的步伐,特别是针对国有企业摆脱困境出台了许多相 关政策。国务院下达的关停高能耗、高污染、低效率的“十五小”的法规在一定程度上减少 了相关行业内的恶意竞争和盲目投资,同时为国有企业摆脱困境创造了有利条件。地方环境 问题的日益严重以及煤炭的过量生产导致煤炭需求呈现下降趋势,煤炭市场供过于求的形势 在全国范围内蔓延。加上1998年《节能法》的正式实施,煤炭生产者为满足消费者的需要加大了改善煤炭质量的力度,比如增加洗选煤比重,
引入清洁煤技术。所有这些大大改善了能 源结构的碳强度以及一定的能耗水平,最终导致CO2排放减少。
这段时期内,由于清洁能源的大力开发和利用,我们目睹了中国的一次能源消费结构正经历 着显著的低碳化进程,这种变化贡献了4.02亿t的减排量。同时,由于能源 强度的大力改善,CO2排放减少了7.94亿t。尽管受东南亚金融危机的影响,但中国政府 采取了各种拉动内需刺激消费等政策措施保证了经济的持续健康发展,这使得排放增加了6. 98亿t,在总排放增量中贡献了+87%,而人口贡献了其余的以1亿t的CO2排放增量(+ 13%)。 (7)2001-2005,“十五”计划期间( 由于IEA的CO2数据所限,作者这段期间选择2003年和2001年对比分析,对2004-2005只 作定性描述)。随着国际经济形势的好转和2001年末中国加入WTO,中国的经济重新开始加速增长,2003-2 005年的GDP增长率分别高达10%,10.1%,10.2%。这种快速增长主要是由于钢铁、水泥、电 解铝等领域固定投资的大幅增加而引致的,这些基础产业部门的过热增加了对能源的需求。
一次能源结构在积极向低碳化推进。2003年末,中央政府提出了积极发展核电的战略;截止 到2005年9月,三峡水电站已有14台机组运行发电(共26台),总装机容量达980万千瓦;20 05年2月全国人大常委会通过了《可再生能源法》。不过,这期间清洁燃料如水电和核电相 对增长缓慢,这些又在一定程度上抵消了能源结构改善赚取的环境收益。
同时,我们也记录了能源强度在不断恶化的事实。以钢铁行业为例,投资过热使得对焦炭的 需求呈现爆炸式的增长,炼焦煤的质量在不断恶化,2003年以前,中国的吨钢能耗一直呈下 降趋势,而2003年吨钢能耗却增加了11 kg标煤。所以从2003年下半年开始,中国政府开始 从土地和信贷两个源头不断加大宏观调控力度,抑制经济过快增长。
对这段时期的分析结果显示,由于能源需求的强劲增长,能源结构低碳化的积极效应被抵消 (CO2/PE,分母增加速度快于分子),所以这期间CO2排放大幅增加,达到18.44亿 t ,其中能源的碳强度贡献了6%的增量(1.2亿t),能源强度的突然恶化增加了2.09亿t排放 量(+11%),始于2002年的基础产业部门投资“过热”使得经济因子对CO2排放增量的 贡献率达到+76%,人口的贡献始终处于边缘状态(+6%)。
5 结论建议
(1)人类经济活动是诱发CO2排放增长的主要驱动因素[1]。自20世纪70年代末以 来,中国 经济的快速持续发展对CO2排放的增长“功不可没”,据估算30年来的经济发展累计贡献 了约86%的CO2排放增量。作为发展中国家,CO2减排固然重要即不能只顾发展经济不顾 资源环境的约束,但为了减排而选择放弃经济发展的战略也不现实,只有经济发展才 能保证投入足够的人力、财力和物力,保证减排CO2战略的落实,即经济发展事实上是改 善环境的重要保障。因此,重要的是认真落实科学发展观,正确理解环境与经济发展的辨证 关系,保证社会经济环境的可持续发展。
(2)能源效率的提高有利于减少CO2排放。经以上分析估计,1971-2005年约89%的CO2 减排量来源于单位GDP能耗的不断降低。可见促进技术进步,加快产业结构调整,进一步健 全完善节能法规,强化节能管理体制建设等政策措施将有利于CO2的减排,减缓气候变化 的趋势。[10]
(3)一次能源结构的逐步改善对CO2减排起着至关重要的作用,其大约累计贡献了11%的CO 2减排。发展清洁煤及其他清洁燃料技术,加快可再生能源的开发利用,促进可再生能源 法律法规建设等将是未来中国减排CO2的重要战略选择[10]。
(4)人口因素在CO2排放贡献中,始终占据一定的份额(累计约14%),保持一个低增长的 速度就是对减少CO2排放一份不小的贡献。
回顾中国近30多年的发展历程,我们发现CO2排放的增加主要驱动因子是经济的持续发展 和人口的增加,而能效的提高以及能源结构的改善在很大程度上抑制了排放的过快增加。需 要特别指出的是,尽管中国经济已取得世界瞩目的成就,但高投入、高消耗、高污染、低效 率的粗放增长方式并没有发生根本变化,资源环境压力日趋严峻。所以,2005年中国政府在 《“十一五”规划纲要》中首次提出了两个约束性目标指标,即“十一五”期间单位GDP能 耗降低20%,主要污染物排放总量减少10%。根据以上的分析可以看出,为实现“十一五” 单位GDP能耗降低的目标,我们不仅需要进一步提高能效和改善能源消费结构,还应加强节 能管理工作,加快产业结构调整,发展清洁燃料技术,利用经济激励政策等手段促进可再生 能源的开发利用等。同时,我们也意识到单位GDP能耗的降低对中国减少温室气体排放,树 立中国在气候变化问题上的国际形象,以及实现经济-能源-环境复合系统的可持续发展 具有重要的现实意义。
(编辑:于 杰)
参考文献(Reference)
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[3]Houcade J C, Le Pesant T. Le Changement Climatique : Une Question De Pol itique Mondiale [J]. Les Cahiers Franais, 2002,1~2 (306):9~15. (法语 论文)Houcade J C, Le Pesant T. Climate Change : an International Political Issu e [J]. French Workbooks, 2002,1~2 (306):9~15.
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Economic Analysis of CO2 Emission Trends in China
FENG Xiangzhao ZOU Ji
(School of Environment & Natural Resources,Renmin University of China,Beijng 100 872,China)
Abstract Climate change is one of hot issue all around the worl d. China, the se cond biggest CO2 emission country, is facing more and more severe pressure toreduce CO 2 emission. The paper firstly describes Kaya Identity and its policy implicati ons. Secondly, it uses the modified Kaya Identity and makes decomposition withou t residues on CO2 emission during the period 1971-2005. Taking into account th e changes of macroeconomic background, it conducts an detailed analysis in termsof CO2 emission trend ranning from 4th FiveYear Plan to 10 th FiveYear Plan. Th e decomposition results indicates that economic development and increase in popu lation are major driving forces, and that improvement in energy efficiency contr ibutes to the reduction of CO2 emission, and that decarbonization in primary e nergy structure is also an important strategic choice. Finally the paper stresse d that in order to realize the target of 20% reduction in GDP energyi ntensity during the 11th Five Year Plan, China should speed up the readju stmentof the industrial structure, develop the energyefficient tech n ologies and clean fuel technology, which will effectivelyreduce CO2 emissionand contribute to the mitigation of climate change.
Key words Kaya Identity;CO2 emission;economic growth;energ y intensity;energy structure
关键词 Kaya恒等式;CO2排放;经济增长;能源强度;一次能源结构
中图分类号 X196 文献标识码 A 文章编号 1002-2104(2008)03-0043-05
从20世纪90年代开始,以全球变暖为主要特征的气候变化在国际社会受到越来越多的普遍 关注。2007年IPCC发布的第四次评估报告进一步强调指出,化石燃料使用以及土地利用变化 等人类社会经济活动是导致大气中CO2等温室气体浓度增加、诱发全球变暖的主要驱动因 素之一[1]。在附件一国家(即主要的发达国家)根据《京都议定书》的规定开始 履 行减排CO2的同时,中国、印度等发展中国家面临着越来越严峻的国际减排压力,特别是 中国[2]。自70年代末以来,中国经济持续快速发展,能源需求量不断增加,目前 中 国已成为世界上第二大能源消费国[3]。有关统计资料显示,现阶段中国也是仅次 于 美国的世界上第二大CO2排放源,其2003年以37.19亿t的CO2排放约占全球总排放的 14.9%[3,4]。此外,以煤炭为主导的一次能源消费结构使得国内外众多研究 机 构预测中国可能在2015-2025年左右超过美国,成为第一大CO2排放国[5],甚至 有 些分析家认为目前中国已成为第一大排放国(荷兰环境评价机构的一份研究报告显示,中国2 006年 因化石燃料燃烧排放的CO2高达56.8亿t,而同期美国的排放量为57.5亿t,预计在200 7年中国将超过美国成为第一大CO2排放国) 。本研究将借助 Kaya恒等式结合中国的宏观经 济环境的变迁,对1971-2005年期间中国的CO2排放展开结构因素分析,以探寻减少温室 气体排放,实现经济-能源-环境复合系统可持续发展的战略。
1 Kaya恒等式及其政策涵义
20世纪80年代以来,国内外许多研究人员相继开发了许多模型用以定量分析CO2的排放 ,同时也为了帮助各个国家或地区制定相应的气候政策以及能源政策。在已存在的众多模型 中,Kaya恒等式无疑是其中应用最广的几个模型之一,它的得名主要是因为它是1989年由日 本教授Yoichi Kaya在IPCC的一次研讨会上最先提出[6]。Kaya恒等式通过一种简单 的 数学公式将经济、政策和人口等因子与人类活动产生的CO2建立起联系,具体可以表述 如下:
在这里, CO2、PE、 GDP和POP分别代表二氧化碳排放量、一次能源消费总量、 国内生产 总值以及国内人口总量。其中,CO2/PE、PE/GDP、GDP/POP又可以分别被称为能源结构碳 强度、单位GDP能源强度、人均国内生产总值。
根据微积分的有关知识,公式(1)右边中任意一个参数在任意一段时间内的微小变化,每 个参数的变化率总和将被认为近似等于相应期间内CO2排放量的变化率,因此公式(1)可 以转化为:
而根据国际能源总署的CO2排放统计,实际上这期间中国CO2排放是以年均+4.66%的速率 在增长,而不是上面计算出来的5.04%,出现了0.38%的残差。这又是为什么呢?
事实上,这并不只是Kaya恒等式的不足之处,这也是其他传统分解方法的通病。需要说明的 是,数学近似的引入对残差的出现起了重要的作用,即使给定一个非常短的期间也避免不了 残余项的客观存在[3]。残差的存在使得我们不能很好地解释CO2排放的变化。在 这 种情形下,作者为了更好地利用Kaya恒等式分析CO2的排放趋势,对该恒等式进行了小的 修改,去掉了暂时无法用于解释的残差。
冯相昭等:中国CO2排放趋势的经济分析 2008年 第3期 2 修改后的Kaya恒等式
假设C0和C1分别代表基年和T年的排放量,ΔC指的是T年相对于基年的排放变化量。结 合公式(1),我们作以下分解:
公式(3)显示CO2排放量的变化是四个因子共同作用的结果,即能源的碳强度效应,单位 GDP能源强度水平变化,经济活动的变化以及人口的变动。除此之外,我们需要将ΔCI、ΔE I、ΔG 和ΔP做出以下特殊定义:
ΔCI——代表从基年到T年仅有能源的碳强度变化而其他三个因子并未发生变化而导致的CO 2相对于基年的排放量变化;
ΔEI——代表从基年到T年仅有单位GDP能耗水平发生改变而CI保持T年的水平,且G和P保持 在基年的水平条件下引发的CO2排放量变化;
ΔG——代表从基年到T年仅有人均GDP发生变化而 CI和EI保持在T年的水平且P保持在基年水 平条件下CO2的变化量;
ΔP——代表从基年到T年只有人口总量发生变化,而其他三项因子保持在T年水平的条件下C O2的排放量相对于基年的变化量。
这些特殊定义可以通过以下数学公式来描述:
事实上,这是一种没有残差的分解方法,我们可以通过数学运算来进一步验证它,即:
ΔCI+ΔEI+ΔG+ΔP=C1-C0=ΔC
3 数据来源以及分解结果
CO2排放数据来源于国际能源总署从20世纪90年代中期开始出版的一系列CO2排放统计丛 书[ 4],GDP和人口这两个社会经济指标的数据来源于世界银行以及中国国家统计局的相关资 料[7,8],至于能源数据,本研究主要采用了BP(英国石油公司)每年出版的 世界能源统计评论[9],因为它能为我们的研究分析提供一个比较完整的时间序列 , 另外一个原因是国内外研究机构对中国的统计数据质量多有微辞,特别是20世纪90年代后期 的能源统计数据(见图1)。
为了更好地观察1971年以来中国CO2的排放变化,本研究选择每五年为一个分析单位,这 与中国政府每五年制定一个社会经济发展计划(规划)纲要的政治背景息息相关。例如1996 -2000年对应于“九五”计划期间。在一定意义上,这样的分解单元能够帮助我们理解每个 五年计划期间政府所采用不同政策的执行效果。此外,一个重要的分析前提是假设每个五年 计划的开局年和结束年之间的排放变化相当于这个五年计划期间的变化情况。根据上一节的 介绍,本研究利用修改后的Kaya恒等式作了无残差分解。结果显示每个构成因子在不同的 时期对CO2排放变化的贡献率也不尽相同(见图2)。以下将根据分解结果对本研究涉及的 七个时期做进一步分析探讨。
4 结果分析
(1)1971-1975,“四五”计划期间。这在中国现代史上是一个特殊时期即“文革”时期, 经济发展比较缓慢,GDP以年均5.9%的 速率增长。同时,中国尚未开始实行计划生育,所以和其他以后几个时期相比人口总量在高 速增长。这个时期CO2排放相对也比较低,1975年较1971年增加了2.68亿t,不同因子的 贡献率分别为碳强度+5%,单位GDP能源强度+11%,人均生产总值+51%和人口+33%。
(2)1976-1980,“五五”计划期间。1978年中国开始实行对外开放以及经济体制改革,中 国的经济开始起飞进入一个崭新的时代 。计划生育政策开始实施,人口增长逐渐放缓。这个时期CO2排放增加了2.85亿t ,其中,除了因能源强度略有改善贡献了2.22亿t的减排之外,人均GDP的增加贡献了+67 %的排放增量,碳强度和人口分别贡献了+18%和+15%。
(3)1981-1985,“六五”计划期间。经济已步入发展的快车道,这个时期GDP年均增长率达 10.8%。能源强度持续下降,人口增长 缓慢。这段时期的排放净增长了4.85亿t,增幅高于前面两个阶段。能源强度的改善赢得了 2.71亿t的CO2减排量。人均收入水平的快速提高使得排放增长了+81%,人口贡献率 为+14%,而一次能源的碳强度变化不大(+5%)。
(4)1986-1990,“七五”计划期间。由于通货膨胀压力的不断上升(1988年通胀率为20% 左右),这段 时期的经济发展有所放缓(GDP增长率1988年为4.1%,1989年3.8%)。能源强度的继续 下降 贡献了1.97亿t的减排量。此外,一次能源结构的改善也开始对CO2减排做出贡献(减排6000多万t)。同时,人口对CO2排放增量的相对贡献率有所上升从“六五”期间的+14 %攀升至23%,人均GDP则为+77%。
(5)1991-1995,“八五”计划期间。到目前为止,这个时期被认为是建国以来中国经济增 长最快的五年, GDP以年均+12%的速度急剧增加。随着经济体制改革的逐步深化,特别是 1993年在宪法中明确了建设有中国特色 的社会主义市场经济的法律地位以来,中国政府逐步加强了节能政策立法,以及节能标准和 节能设计规范的制定工作,能源强度的改善速度较以往有所加快。随着经济持续快速发展, 中国的能源需求在强劲攀升,特别是对石油的需求。从1993年起中国开始成为石油产品净进 口国。在一次能源消费结构中,煤的比重从1991年77%下降到1995年75%,相应地,石油的 比重从17%上升至18%(见表1)。还有,随着1991年秦山核电站I期和1993年大亚湾核电站 的投入运行,核能开始首次出现在中国的一次能源结构中。所有这些都可以用来诠释能源的 碳强度的改善。就该时期排放的增量而言,人均GDP贡献了+89%,人口+11%;而在赢得 的减排量中,能源的碳强度占-5%,能源强度占-95%。
(6)1996-2000,“九五”计划期间。由于受东南亚金融危机以及国内宏观调控的影响,中 国经济以温和的速度(年均+8.3%)持 续增长,一次能源消费总量1996-1998三年内下降了5%,1999年开始小幅增加,而CO2排 放量从33.32亿t下降到29.34亿t,五年内共减少了12%。这种经济高速增长而能源消费下 降、CO2排放减少的异常变化曾引起国内外研究机构的广泛关注。
在这段时期,中央政府加快了经济改革的步伐,特别是针对国有企业摆脱困境出台了许多相 关政策。国务院下达的关停高能耗、高污染、低效率的“十五小”的法规在一定程度上减少 了相关行业内的恶意竞争和盲目投资,同时为国有企业摆脱困境创造了有利条件。地方环境 问题的日益严重以及煤炭的过量生产导致煤炭需求呈现下降趋势,煤炭市场供过于求的形势 在全国范围内蔓延。加上1998年《节能法》的正式实施,煤炭生产者为满足消费者的需要加大了改善煤炭质量的力度,比如增加洗选煤比重,
引入清洁煤技术。所有这些大大改善了能 源结构的碳强度以及一定的能耗水平,最终导致CO2排放减少。
这段时期内,由于清洁能源的大力开发和利用,我们目睹了中国的一次能源消费结构正经历 着显著的低碳化进程,这种变化贡献了4.02亿t的减排量。同时,由于能源 强度的大力改善,CO2排放减少了7.94亿t。尽管受东南亚金融危机的影响,但中国政府 采取了各种拉动内需刺激消费等政策措施保证了经济的持续健康发展,这使得排放增加了6. 98亿t,在总排放增量中贡献了+87%,而人口贡献了其余的以1亿t的CO2排放增量(+ 13%)。 (7)2001-2005,“十五”计划期间( 由于IEA的CO2数据所限,作者这段期间选择2003年和2001年对比分析,对2004-2005只 作定性描述)。随着国际经济形势的好转和2001年末中国加入WTO,中国的经济重新开始加速增长,2003-2 005年的GDP增长率分别高达10%,10.1%,10.2%。这种快速增长主要是由于钢铁、水泥、电 解铝等领域固定投资的大幅增加而引致的,这些基础产业部门的过热增加了对能源的需求。
一次能源结构在积极向低碳化推进。2003年末,中央政府提出了积极发展核电的战略;截止 到2005年9月,三峡水电站已有14台机组运行发电(共26台),总装机容量达980万千瓦;20 05年2月全国人大常委会通过了《可再生能源法》。不过,这期间清洁燃料如水电和核电相 对增长缓慢,这些又在一定程度上抵消了能源结构改善赚取的环境收益。
同时,我们也记录了能源强度在不断恶化的事实。以钢铁行业为例,投资过热使得对焦炭的 需求呈现爆炸式的增长,炼焦煤的质量在不断恶化,2003年以前,中国的吨钢能耗一直呈下 降趋势,而2003年吨钢能耗却增加了11 kg标煤。所以从2003年下半年开始,中国政府开始 从土地和信贷两个源头不断加大宏观调控力度,抑制经济过快增长。
对这段时期的分析结果显示,由于能源需求的强劲增长,能源结构低碳化的积极效应被抵消 (CO2/PE,分母增加速度快于分子),所以这期间CO2排放大幅增加,达到18.44亿 t ,其中能源的碳强度贡献了6%的增量(1.2亿t),能源强度的突然恶化增加了2.09亿t排放 量(+11%),始于2002年的基础产业部门投资“过热”使得经济因子对CO2排放增量的 贡献率达到+76%,人口的贡献始终处于边缘状态(+6%)。
5 结论建议
(1)人类经济活动是诱发CO2排放增长的主要驱动因素[1]。自20世纪70年代末以 来,中国 经济的快速持续发展对CO2排放的增长“功不可没”,据估算30年来的经济发展累计贡献 了约86%的CO2排放增量。作为发展中国家,CO2减排固然重要即不能只顾发展经济不顾 资源环境的约束,但为了减排而选择放弃经济发展的战略也不现实,只有经济发展才 能保证投入足够的人力、财力和物力,保证减排CO2战略的落实,即经济发展事实上是改 善环境的重要保障。因此,重要的是认真落实科学发展观,正确理解环境与经济发展的辨证 关系,保证社会经济环境的可持续发展。
(2)能源效率的提高有利于减少CO2排放。经以上分析估计,1971-2005年约89%的CO2 减排量来源于单位GDP能耗的不断降低。可见促进技术进步,加快产业结构调整,进一步健 全完善节能法规,强化节能管理体制建设等政策措施将有利于CO2的减排,减缓气候变化 的趋势。[10]
(3)一次能源结构的逐步改善对CO2减排起着至关重要的作用,其大约累计贡献了11%的CO 2减排。发展清洁煤及其他清洁燃料技术,加快可再生能源的开发利用,促进可再生能源 法律法规建设等将是未来中国减排CO2的重要战略选择[10]。
(4)人口因素在CO2排放贡献中,始终占据一定的份额(累计约14%),保持一个低增长的 速度就是对减少CO2排放一份不小的贡献。
回顾中国近30多年的发展历程,我们发现CO2排放的增加主要驱动因子是经济的持续发展 和人口的增加,而能效的提高以及能源结构的改善在很大程度上抑制了排放的过快增加。需 要特别指出的是,尽管中国经济已取得世界瞩目的成就,但高投入、高消耗、高污染、低效 率的粗放增长方式并没有发生根本变化,资源环境压力日趋严峻。所以,2005年中国政府在 《“十一五”规划纲要》中首次提出了两个约束性目标指标,即“十一五”期间单位GDP能 耗降低20%,主要污染物排放总量减少10%。根据以上的分析可以看出,为实现“十一五” 单位GDP能耗降低的目标,我们不仅需要进一步提高能效和改善能源消费结构,还应加强节 能管理工作,加快产业结构调整,发展清洁燃料技术,利用经济激励政策等手段促进可再生 能源的开发利用等。同时,我们也意识到单位GDP能耗的降低对中国减少温室气体排放,树 立中国在气候变化问题上的国际形象,以及实现经济-能源-环境复合系统的可持续发展 具有重要的现实意义。
(编辑:于 杰)
参考文献(Reference)
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[10]周大地. 当前我国能源形势回顾及趋势分析[J]. 宏观经济研究, 2004, 11: 21~ 25.[Zhou Dadi. An Analysis of Current Energy Situation in China and its Trend [J].Macroeconomics Research, 2004, 11: 21~25.]
Economic Analysis of CO2 Emission Trends in China
FENG Xiangzhao ZOU Ji
(School of Environment & Natural Resources,Renmin University of China,Beijng 100 872,China)
Abstract Climate change is one of hot issue all around the worl d. China, the se cond biggest CO2 emission country, is facing more and more severe pressure toreduce CO 2 emission. The paper firstly describes Kaya Identity and its policy implicati ons. Secondly, it uses the modified Kaya Identity and makes decomposition withou t residues on CO2 emission during the period 1971-2005. Taking into account th e changes of macroeconomic background, it conducts an detailed analysis in termsof CO2 emission trend ranning from 4th FiveYear Plan to 10 th FiveYear Plan. Th e decomposition results indicates that economic development and increase in popu lation are major driving forces, and that improvement in energy efficiency contr ibutes to the reduction of CO2 emission, and that decarbonization in primary e nergy structure is also an important strategic choice. Finally the paper stresse d that in order to realize the target of 20% reduction in GDP energyi ntensity during the 11th Five Year Plan, China should speed up the readju stmentof the industrial structure, develop the energyefficient tech n ologies and clean fuel technology, which will effectivelyreduce CO2 emissionand contribute to the mitigation of climate change.
Key words Kaya Identity;CO2 emission;economic growth;energ y intensity;energy structure