一条新路:中国“低碳+”战略
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二、中国发展与排放脱钩问题分析

改革开放以来,中国的能源行业取得了长足发展。目前,中国已成为世界上最大的能源生产国,形成了煤炭、石油、天然气、电力以及新能源和可再生能源等全面发展的能源供应体系。能源发展对提高中国人民生活水平、保持经济平稳较快增长提供了有力保障。但能源消耗的急剧增长和能源效率低下不仅使中国能源供应面临严峻挑战,而且产生大量的二氧化碳、二氧化硫等有害气体,造成严重的环境污染和生态破坏。随着工业化、城市化的快速发展,中国能源需求将持续增长,增加能源供应、保障能源安全、保护生态环境、促进经济社会可持续发展,已成为需要解决的一项重大而长远的战略任务。

(一)节能减排形势严峻

1.能源消耗总量大,碳排放增长迅速

(1)能源消耗量大

自改革开放以来,中国经济取得了举世瞩目的成就,经济一直保持持续高速增长势头。中国经济总量先后超过了俄罗斯、加拿大、意大利、法国、英国、德国、日本,成为仅次于美国的世界第二经济大国。但中国经济快速增长的同时也存在一个突出问题,即能源消耗大幅增加。为了提升能源供应能力,保证经济的持续快速发展,中国政府不断深化对能源行业的改革。

2005—2015年,中国能源消费剧增,年均增长率达5.33%,个别年份能源消费年均增速达到9.72%。2009年中国与美国一次能源消费量数据平行,根据BP的年报数据显示,2010年中国一次能源消费总量超过美国,成为世界第一大能源消费国,一次能源消费量占全球能源消费总量的比例上升到21%。目前,中国的人口是美国的4倍,人均经济总量却只有美国的1/2,但能源消费比美国高出许多。伴随着中国城镇化建设的开始,中国能源消费总量也呈现出快速增长势头。中国作为世界第一能源消费大国的地位在未来较长时期内将没有国家可以取代。目前,全球主要能源消耗大国主要有中国、美国、日本、印度、俄罗斯等,这些国家能源消费占全球能源消费总量的一半以上。详见图2-16。

图2-16 2013年世界主要国家一次能源消费结构

中国庞大的人口规模、快速推进的工业化、城镇化以及汽车消费的不断增加,是导致能源消费大幅增加的主要原因。改革开放以来,中国一次能源消费从1978年的亿吨标准煤增长到2015年的30.13亿吨标准油,能源消费总量37年上升了5.34倍,年均增长率达到10.57%。中国能源消费结构不合理,过度依赖碳强度较高的煤炭资源,可再生能源发展明显滞后于其他发展中国家,导致二氧化碳排放量剧增。如图2-17所示,中国能源消费结构变化趋势,煤炭资源高居不下,维持在60%以上的水平,其他能源占比多年来,增长缓慢,可再生能源消费比例较低。

图2-17 中国能源消费结构趋势变化

从总体上来看,中国的经济增长与能源消费的变动趋势基本上是一致的,即经济快速发展的同时,能源消费也大幅增加。从全球能源需求增长情况来看,欧盟年均能源消费增长维持在1%~2%,美国已经进入微量增长阶段,但中国的年均能源消费增速在5%~6%。照此下去,到2020年中国一次能源消费总量约48亿吨标准煤。中国的能源消费总量将十分惊人,未来的能源供应问题令人担忧。中国经济增长与能源消费变化如图2-18所示。

图2-18 中国GDP增长与能源消费总量变化图

资料来源:根据BP数据整理。

(2)二氧化碳排放与能源消耗同步增长

中国能源消费与碳排放之间存在明显的相关性,即经济增长与能源消费同步,二氧化碳排放量也随之增加。从1978—2015年,中国能源消费与二氧化碳排放量的变动大致可以分为四个阶段:1978—1997年,随着改革开放的逐步深化和生产规模的扩大,中国能源消费迅速增加,二氧化碳排放也急剧增长;1998—2002年,能源消费处于平稳的增长阶段,相应的二氧化碳排放也比较稳定;2003—2011年,随着工业化、城镇化进程的加快,中国宏观经济进入新一轮扩张期,能源消费急剧增加,二氧化碳排放也与日俱增。2012年以来,随着经济新常态发展,二氧化碳排放量增速减缓,其中,2015年同比下降0.13%,为多年来首次出现负增长。如图2-19所示。

图2-19 中国碳排放量及同比增长率

资料来源:根据BP碳排放数据整理。

2.能源供需矛盾突出

(1)能源消费缺口不断扩大,能源进口增加

1978年年底,中国总人口为9.6亿。尽管中国人口数量已经很多,但由于当时人均能源消费水平低,因此能源资源的储量是相对充足的。随着经济规模的扩大,中国能源消费呈几何级数增长,能源生产的增长速度小于能源消费的增长速度,能源供求缺口不断扩大,这个缺口只能依靠进口来弥补。从1992年起中国能源消费总量超过生产总量,尤其是石油的可获得性成为制约中国经济持续增长的瓶颈。从1993年起中国成为石油进口国,1996年成为原油进口国。2002年以后,随着中国产业结构调整和固定资产投资的加速,经济增长对能源的依赖程度呈明显上升趋势,能源进口逐年增加。如图2-20所示,2006年,中国的能源净进口量突破2亿吨标准煤,在能源进口中,石油进口占较大比重。2008年,中国石油进口量达到2.2亿吨,占当年国内石油消费量的51.3%;2012年,中国进口煤炭2.9亿吨,同比增长29.8%,原油进口量约为2.7亿吨,同比增长6.8%。2015年,中国石油缺口量达到3.5亿吨标准油,而至2009年以来,天然气缺口被逐步弥补。

图2-20 中国能源需求缺口变化趋势

注:全部转化为百万标准油。

资料来源:BP统计年鉴。

(2)能源安全面临严重威胁

从改革开放发展的历程来看,能源成为中国经济高速增长的动力和支撑。由于能源需求总量大,导致中国经济增长开始受到国内能源供给不足的瓶颈约束,不得不依赖能源进口。能源进口可以在某种程度上缓解中国能源供应的紧张局面,但随着能源进口的持续增加以及原油对外依存度的不断攀升,中国能源安全面临严重威胁。目前中国已跃居为仅次于美国的世界第二大石油消费国,石油资源过度依赖进口。自1993年以来,虽然天然气缺口减少,但是中国石油一直处于缺口状态,且呈逐年增加的趋势,石油进口依存度从当年的6%一路攀升至2012年的超过了50%的国际警戒线。由于国际经济逐步复苏和大国需求效应导致的能源价格上涨,加剧了国内因能源供求失衡引发的价格上涨。当前,中国经济整体运行越来越多地受到国际能源市场价格变化的影响,增加了经济运行的脆弱性和不稳定性。

(3)高耗能、高排放和过度开采对环境造成严重影响

中国是能源消耗和二氧化碳排放大国,主要依靠“高投入、低产出,高成本、低质量,高消耗、低效益”的外延型模式实现经济增长。其结果必然导致生态环境恶化、环境污染加剧。中国要减少对高耗能产业的依赖,缓解经济发展与环境污染之间的矛盾,必须走低碳发展道路。

(二)中国发展与排放脱钩问题的实证分析

1.脱钩指标的选择

目前,脱钩指标的构建模式主要有两种:一个是OECD的脱钩指标构建模式,另一个是Tapio脱钩指标构建模式。OECD的脱钩指标数学表达式如下:

式(2-1)中,DI代表脱钩指数,EP为环境压力指标,DF代表驱动力指标,下标0和t分别代表基期和报告期。

OECD模式的脱钩指标主要描述的是环境压力与驱动力变化之间的关系。以二氧化碳排放与经济增长之间的脱钩关系为例,那么二氧化碳排放就代表环境压力指标,经济增长就代表驱动力指标,那么当二氧化碳排放的增长速度慢于经济增长速度,那么二氧化碳排放与经济增长之间存在脱钩关系。这种脱钩关系还可以进一步分成两种类型:一种是“相对脱钩”,即二氧化碳排放增长速度和经济增长速度均为正数,但二氧化碳排放的增长速度慢于经济增长速度。另一种是“绝对脱钩”,即二氧化碳排放呈现负增长而经济增长速度为正向增长。

Tapio脱钩指标是Tapio(2005)在研究欧洲1970—2001年的碳排放与经济发展关系时提出的,将碳排放与经济增长之间的脱钩状态描述为两者之间的弹性,即用碳排放的相对变化率除以经济增长的相对变化率。其数学表达式如下:

其中,代表二氧化碳排放与经济增长之间的脱钩弹性。Tapio脱钩弹性可以细分为八种不同的脱钩状态,强负脱钩是最不理想的状态,即经济负增长而碳排放却正向增长。强脱钩是实现低碳发展的最理想状态,即经济保持正增长而碳排放负增长。由前面Tapio脱钩指标的数学公式可知,当经济总量持续增长(ΔGDP>0)的情况下,脱钩弹性t值越小,说明二氧化碳排放与经济增长的脱钩越显著,即脱钩程度越高。

从OECD模式的脱钩指标和Tapio脱钩指标的各自数学公式来看,OECD模式的脱钩指标是基于基期值和报告期值的比较,这种指标构建容易受基期值和报告期值选取的影响而造成计算结果的很大偏差,从而使脱钩关系测度的准确性和客观性都受到不利影响。而Tapio脱钩指标构建综合了总量变化和相对量变化两个指标,以时期为时间尺度分析变量间的弹性脱钩关系。本质上看,Tapio脱钩指标是一种弹性指标分析,所以Tapio脱钩指标不受统计量纲变化的影响。因此,Tapio脱钩指标可以有效缓解OECD模式脱钩指标易受期初值和期末值选取的影响,同时Tapio脱钩指标对脱钩状态的划分也比OECD脱钩指标更加精细并且可以进行因果链分解,所以Tapio脱钩指标能更加准确地反映同一地区不同时段碳排放与经济增长脱钩状态的细微变化以及背后不同因素变动对于脱钩指标变化的影响。

综上所述,我们采用Tapio脱钩指标来分析中国二氧化碳排放与经济增长之间的脱钩关系。为了能更深入地了解二氧化碳排放与经济增长之间脱钩关系背后的能源消费影响,基于逻辑因果关系对Tapio脱钩指标进行了因果链恒等式分解,把能源消费纳入进来,用数学公式表述如下:

式(2-3)中,E为一次能源消费量,为二氧化碳排放的GDP脱钩弹性tECDP为能源消费的GDP脱钩弹性,该脱钩弹性与能源效率、经济结构、经济发展方式等因素有关;为二氧化碳排放的能源消费脱钩弹性,该脱钩弹性与能源消费结构、能源清洁技术以及碳捕捉技术等因素有关。

所以,二氧化碳排放与经济增长的脱钩弹性可以表示成能源消费与经济增长之间的脱钩弹性和二氧化碳排放与能源消费之间的脱钩弹性的乘积形式。

2.经济发展与碳排放脱钩的阶段性分析

首先,我们对已经发生的前7个考察期进行相关脱钩分析,表2-2描述了中国1980—2010年7个五年时期的经济增长、能源消费以及二氧化碳放的相关统计指标、脱钩弹性及脱钩状态。

表2-2 中国1980—2015年间各时期的脱钩状态

(1)中国1980—2015年能源消费与GDP之间的脱钩分析

除2001—2005年外,其余时期中国的能源消费与GDP之间均呈弱脱钩状态,即经济增长的同时,能源消费也在增加,但能源消费的增加的幅度小于GDP增长的幅度。而2000—2005年的能源消费与GDP之间呈扩张负脱钩状态,即经济增长的同时,能源消费也在增加,但能源消费增加的幅度大于经济增长的幅度,这一时期的能源消费增幅为77.85%、大于经济增长的幅度59.32%。为什么2000—2005年的能源消费与GDP之间呈现扩张负脱钩状态?这是因为2000—2005年时期是中国的“十五”时期,该时期由于受世界经济形势好转、中国加入WTO以及国家扩大内需和增加投资的宏观经济政策影响,大批基础设施和“高能耗、高排放、高污染”的重化工项目纷纷获准立项上马,在刺激经济高速增长的同时也消耗了更多的能源,从而使得这一时期的能源消费的GDP弹性数值高达1.21。所以,在1980—2010年这7个考察期中,只有2000—2005年的能源消费与GDP之间呈现为扩张负脱钩状态。从这些时期的能源消费的GDP弹性数值上看,1995—2000年这一时期的数值最小仅为0.18。由前面脱钩弹性的定义可知,在经济正增长的情况下,脱钩弹性数值越小,脱钩状态越显著,所以1995—2000年这一时期的能源消费与GDP之间的脱钩程度最高。这是因为,在这一时期,中国在1996年开始对一些污染严重、效率低下、技术落后的“十五”小企业进行淘汰和取缔,从而使得能源消费增长放缓,同时由于受1997年亚洲金融危机的冲击以及1998年百年不遇的洪水灾害的影响,中国这一时期的经济增长速度明显放缓,所以这些因素的综合影响使得中国1995—2000年的能源消费GDP弹性最低,脱钩状态最高。

(2)中国1980—2015年二氧化碳排放与能源消费之间的脱钩分析

中国1980—1985年、1990—1995年、1995—2000年、2000—2005年年均为增长连结,1985—1990年、2005—2010年和2010—2015年为扩张负脱钩。这些时期的二氧化碳排放的能源消费弹性数值均大于1,说明这些时期的二氧化碳排放增加幅度大于能源消费的增加幅度。由于二氧化碳排放的能源消费弹性数值与该时期的能源消费结构变动、能源清洁技术以及碳捕捉技术发展等因素有关,因此,这也说明在1980—2010年这期间,中国在能源消费结构的优化、能源清洁技术以及碳捕捉技术的研发和推广等方面的努力还不够,今后还需要在这些方面不断加大力度,才有可能早日实现中国的二氧化碳排放与能源消费的弱脱钩直至脱钩,即二氧化碳排放增加的幅度小于能源消费增加的幅度直至实现负增长。

(3)中国1980—2015年二氧化碳排放与GDP之间的脱钩分析

从表2-2上可以很清楚地看到,2000—2005年为扩张负脱钩,即经济增长的同时,二氧化碳排放也在增加,但二氧化碳排放的增加幅度大于GDP增加的幅度。除了2000—2005年外,中国其他时期的二氧化碳排放与GDP之间均为弱脱钩状态,即经济增长的同时,二氧化碳排放也在增加,但二氧化碳排放的增加幅度小于GDP增加的幅度。从二氧化碳排放的GDP弹性数值来看,1995—2000年的弹性数值最小仅为0.18,2000—2005年的弹性数值最大为1.34。这两个时期的弹性数值差异如此之大,也和这两个时期所处的国际环境以及国内经济发展环境密不可分,关于这两个时期的国际环境以及国内经济发展环境前面分析能源消费与GDP之间的脱钩状态时已经分析过,这里就不赘述了。

结合表中各期的弹性数值以及脱钩状态发现,中国的二氧化碳排放的GDP弹性与能源消费的GDP弹性数值近似,而且各期的脱钩状态均相同。通过图2-21可以更直观地看出这一点,为绘图方便,各考察期分别用对应的五年发展时期来表示。

图2-21 中国1980—2015年脱钩弹性变化情况

从图2-21可以看到,中国1980—2010年各时期的二氧化碳排放的GDP弹性与能源消费的GDP弹性变化趋势高度相似,两者的趋势曲线近似重合。这说明,中国这些时期的二氧化碳排放与经济增长之间的脱钩状态主要是受能源消费的GDP脱钩弹性影响,受二氧化碳排放的能源消费脱钩弹性影响很小。而能源消费的GDP脱钩弹性主要与节能技术、产业结构和经济增长方式等因素有关,二氧化碳排放的能源消费脱钩弹性主要与能源消费结构、能源清洁技术以及碳捕捉技术等因素有关。所以,这也反映了中国这些时期的二氧化碳排放与经济增长之间的脱钩状态变动的背后推手主要是节能技术进步、产业结构优化以及经济增长方式转变等因素,而能源结构优化、能源清洁技术以及碳捕捉技术等因素的作用很小。这也说明,由于中国“富煤、少油、贫气”的能源禀赋和中国长期奉行的工业优先发展尤其是重工业优先发展的产业战略,导致中国的能源消费结构严重失衡,过度依赖煤炭消费,而煤炭又是碳基最高的化石能源,从而使得中国的二氧化碳排放量持续提高并在2007年超过美国成为世界最大的二氧化碳排放国家。

(三)中国发展与排放脱钩的可行性分析

以上运用Tapio脱钩方法分析了1980—2015年中国碳排放与经济增长之间的脱钩关系。研究表明,中国1980—2015年绝大部分时期,碳排放与经济增长之间呈现弱脱钩状态,即经济增长的同时,二氧化碳排放也在增加,但二氧化碳排放的增加幅度小于GDP增加的幅度。只有2000—2005年为扩张负脱钩,即经济增长的同时,二氧化碳排放也在增加,二氧化碳排放的增加幅度大于GDP增加的幅度。根据图2-21,我们不难发现,除了2010—2015年,其他时期段内,能源消费脱钩与二氧化碳排放同步变化。在2010—2015年,二氧化碳排放弹性明显小于能源消耗量,说明单位能源的碳排放量在减少,原因在于节能技术进步和产业结构升级推动了产业耗能结构调整和能源效率提高,从而为中国碳减排做出积极贡献。此外,根据BP的数据显示,中国2015年碳排放量同比下降0.12%,为进入21世纪以来首次呈现下降趋势。

研究表明,中国经济增长和二氧化碳排放已经部分实现弱脱钩,尤其在东部沿海某些城市,基本呈现碳排放脱钩的势态。但由于中国经济增长方式较粗放、产业结构不合理、节能减排技术水平较低使得发展与能源碳排放脱钩程度有限。根据国际经验和中国的实践,随着节能减排技术的进步、产业结构的升级和能源结构的优化,发展与碳排放脱钩的程度会日益增强。我们有理由相信,在新发展理念指引下,“低碳+”发展战略必将对中国经济社会发展带来深刻变革,推进节能减排革命性进步,实现发展与碳排放的强脱钩,从而加快实现建设生态文明和美丽中国的目标。