中國八大區(qū)域間碳排放轉(zhuǎn)移研究3

姚 亮 劉晶茹

(中國科學院生態(tài)環(huán)境研究中心城市與區(qū)域生態(tài)國家重點實驗室,北京100085)

中國八大區(qū)域間碳排放轉(zhuǎn)移研究3

姚 亮 劉晶茹

(中國科學院生態(tài)環(huán)境研究中心城市與區(qū)域生態(tài)國家重點實驗室,北京100085)

我國國土幅員遼闊,各區(qū)域的經(jīng)濟發(fā)展水平和產(chǎn)業(yè)結構差異很大。在全國尺度上,發(fā)展低碳經(jīng)濟需要切實貫徹區(qū)域統(tǒng)籌原則,這就需要對中國區(qū)域間的碳排放轉(zhuǎn)移問題進行深入分析。本研究利用EIO-LCA方法及1997年中國區(qū)域間投入產(chǎn)出表來核算中國八大區(qū)域間產(chǎn)品(服務)以及隱含的碳排放在區(qū)域之間流動和轉(zhuǎn)移總量。研究發(fā)現(xiàn),經(jīng)濟拉動作用收支方面,東北區(qū)域、京津區(qū)域、南部沿海區(qū)域、西北區(qū)域和西南區(qū)域?qū)^(qū)域經(jīng)濟拉動作用總量大于其承接其他區(qū)域拉動作用的總量,北部沿海區(qū)域、東部沿海區(qū)域和中部區(qū)域反之。區(qū)域間隱含的碳排放轉(zhuǎn)移收支方面,北部沿海區(qū)域和中部區(qū)域碳排放轉(zhuǎn)入量大于轉(zhuǎn)出量,承接了其他區(qū)域的高碳負荷產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)移,其他六個區(qū)域情況相反。另外,本研究還采用萬元碳排放量表示區(qū)域間經(jīng)濟拉動的碳負荷系數(shù),來衡量經(jīng)濟拉動作用的碳環(huán)境友好程度,即碳效率。區(qū)域承接的拉動作用的碳效率從大到小順序是:京津,西南,東部沿海,北部沿海,西北,東北,南部沿海,中部區(qū)域。

基于投入產(chǎn)出技術的生命周期評價(EIO-LCA);區(qū)域間投入產(chǎn)出表;碳排放轉(zhuǎn)移

低碳發(fā)展逐漸成為世界新的發(fā)展潮流。我國已將碳減排目標納入“十二五”規(guī)劃,預計到2020年實現(xiàn)單位國內(nèi)生產(chǎn)總值二氧化碳排放比2005年下降40%-50%。它標志著我國下階段必須轉(zhuǎn)變經(jīng)濟增長方式、調(diào)整經(jīng)濟結構,向低碳經(jīng)濟轉(zhuǎn)型。我國幅員遼闊,各區(qū)域的經(jīng)濟發(fā)展水平和產(chǎn)業(yè)結構差異很大,使得全國的碳減排工作充滿了復雜性和不確定性。例如各區(qū)域之間產(chǎn)品和服務的流動使得隱含在商品流中的碳排放也在區(qū)域之間轉(zhuǎn)移。為了實現(xiàn)國家減排目標,需要在全國范圍內(nèi)統(tǒng)一布局,按照區(qū)域統(tǒng)籌原則發(fā)展低碳經(jīng)濟[1]。

各區(qū)域之間的經(jīng)濟聯(lián)系主要表現(xiàn)在貨物和服務的交流以及資金的流動。某區(qū)域最終需求的增長不僅拉動本區(qū)域的經(jīng)濟增長,還通過區(qū)域之間的商品流動對其他區(qū)域的經(jīng)濟有拉動作用。相同地,區(qū)域不僅承接來自本地區(qū)最終需求的拉動作用,還承接了來自其他區(qū)域的拉動作用。但是經(jīng)濟生產(chǎn)都伴隨著一定的環(huán)境負荷,最終需求拉動作用促進經(jīng)濟增長的同時還帶來了環(huán)境負荷。所以區(qū)域在承接來自其他區(qū)域的經(jīng)濟拉動作用的同時還要承擔伴隨著的環(huán)境負荷。同樣區(qū)域也可以通過對其他區(qū)域的經(jīng)濟拉動作用將環(huán)境負荷轉(zhuǎn)移出去。本研究采用區(qū)域間投入產(chǎn)出模型(Inter2regional input2output(IRIO)model)來描述區(qū)域間產(chǎn)品和服務的聯(lián)系,并結合基于投入產(chǎn)出技術的生命周期評價(EIO-LCA)來研究區(qū)域間經(jīng)濟的相互拉動作用及伴隨著的碳排放轉(zhuǎn)移問題。

1 方法和數(shù)據(jù)來源

1.1 區(qū)域間投入產(chǎn)出模型

區(qū)域間投入產(chǎn)出表是在各區(qū)域投入產(chǎn)出表的基礎上建立起來的多區(qū)域聯(lián)接的投入產(chǎn)出表,可以系統(tǒng)、全面地反映各區(qū)域之間和各部門之間的經(jīng)濟聯(lián)系,比較不同區(qū)域之間的產(chǎn)業(yè)結構和技術差異,分析區(qū)域間產(chǎn)業(yè)相互關聯(lián)與影響[2]。2004年,國家信息中心根據(jù)中國及各地區(qū)投入產(chǎn)出表,采用典型調(diào)查和非調(diào)查相結合的方法編制了1997年中國區(qū)域間投入產(chǎn)出表。

該表將根據(jù)省(區(qū))、市產(chǎn)業(yè)結構的相似性和經(jīng)濟發(fā)展水平以及地域關系等將我國大陸劃分為8個區(qū)域,包括:東北(黑龍江、吉林和遼寧)、京津(北京和天津)、北部沿海(河北和山東)、東部沿海(江蘇、上海和浙江)、南部沿海(福建、廣東和海南)、中部(山西、河南、安徽、湖北、湖南和江西)、西北(內(nèi)蒙古、陜西、寧夏、甘肅、青海和新疆)、西南區(qū)域(四川、重慶、廣西、云南、貴州和西藏)。

國家信息中心不僅采用Chenery2Mose模型編制了八大區(qū)域間30部門的多區(qū)域間投入產(chǎn)出表(Multiregional input2output(MRIO)table),即MRIO表,還嘗試根據(jù)Isard模型編制了八大區(qū)域間17部門的區(qū)域間投入產(chǎn)出表(Inter2 regional input2output(IRIO)table),即IRIO表。本研究中采用八大區(qū)域17部門IRIO表。

區(qū)域間投入產(chǎn)出表的編制使得系統(tǒng)核算區(qū)域間碳排放轉(zhuǎn)移情況成為可能。在經(jīng)濟生產(chǎn)系統(tǒng)中,碳排放是隱含在區(qū)域間具體的商品交換鏈中的。區(qū)域間商品流動的種類和數(shù)量從根本上決定了其”附帶“的碳排放轉(zhuǎn)移結構和數(shù)量。所以對區(qū)域間商品流動進行系統(tǒng)的刻畫,是進行碳排放轉(zhuǎn)移研究的先決條件。而投入產(chǎn)出技術體系中的區(qū)域間投入產(chǎn)出表能較好的滿足這種需求。區(qū)域間投入產(chǎn)出表對各區(qū)域之間和各部門之間的經(jīng)濟聯(lián)系進行了系統(tǒng)的刻畫,提供了一張清晰的區(qū)域間商品流動圖譜。在具體的計算過程中,首先通過LCA方法對每類商品流動中隱含的碳排放轉(zhuǎn)移量進行核算,得到單位商品流動的隱含碳排放系數(shù)。隨后采用區(qū)域間投入產(chǎn)出表并結合EIO-LCA方法對區(qū)域間的碳排放總量和結構進行核算,得到區(qū)域間碳排放轉(zhuǎn)移情況。

1.2 基于投入產(chǎn)出技術的生命周期評價

生命周期評價(LCA)是一種用于評估產(chǎn)品在其整個生命周期中,即從原材料的獲取、產(chǎn)品的生產(chǎn)直至產(chǎn)品使用后的處置,對環(huán)境影響的技術和方法,是國際上認可的環(huán)境影響核算方法。但是傳統(tǒng)的面向過程的生命周期評價并不能很好的用于大尺度宏觀問題的研究。例如核算地區(qū)的居民消費的碳排放,采用傳統(tǒng)LCA方法就需要將該地區(qū)居民消費的每種產(chǎn)品和服務都進行評價一番,然后再加和得到總碳排放,但是目前針對產(chǎn)品的生命周期評價還沒全面開展,缺少完善的產(chǎn)品生命周期數(shù)據(jù)庫支持,這種核算方法無法進行。隨后結合投入產(chǎn)出分析和傳統(tǒng)生命周期評價思想的EIO-LCA方法被提出,以期彌補傳統(tǒng)LCA的缺陷。EIO-LCA分析框架將整個經(jīng)濟系統(tǒng)作為系統(tǒng)邊界,并將系統(tǒng)劃分為產(chǎn)品部門,以投入產(chǎn)出表表示部門之間的聯(lián)系,進而分析選定的產(chǎn)品或服務在整個經(jīng)濟系統(tǒng)內(nèi)直接和間接產(chǎn)生的環(huán)境影響[3]。計算公式如下所示:

Q=Fx=F(I-A)-1y

式中,F是投入產(chǎn)出表中n個部門的碳排放強度向量,單位為噸/萬元,(I-A)-1是列昂惕夫逆矩陣,y為最終需求,單位為萬元,Q為最終需求引起的碳排放總量,單位為噸。

在利用8區(qū)域17部門區(qū)域間投入產(chǎn)出表分析時,可以將其看作是包含8×17個部門的全國表,結合 EIOLCA進行分析,并將計算結果按照部門所屬區(qū)域歸類合并,得到針對最終需求的經(jīng)濟拉動作用及其伴隨的碳排放量。另外,最終需求產(chǎn)品有可能來源于產(chǎn)品的進口,在這里我們假設進口產(chǎn)品的生產(chǎn)技術等同于國內(nèi)的生產(chǎn)技術,對進口產(chǎn)品不做區(qū)分核算。

1.3 數(shù)據(jù)來源及處理

本研究投入產(chǎn)出表數(shù)據(jù)采用國家信息中心編制的1997年中國八大區(qū)域17部門的區(qū)域間投入產(chǎn)出表。碳排放數(shù)據(jù)采用《中國能源統(tǒng)計年鑒1997》中的終端能源消費數(shù)據(jù)進行計算,并采用IPCC組織發(fā)布的排放換算系數(shù)。由于各區(qū)域能源分行業(yè)統(tǒng)計數(shù)據(jù)的缺失,各區(qū)域各部門碳排放強度暫時采用全國水平。

研究中發(fā)現(xiàn),投入產(chǎn)出表和能源統(tǒng)計年鑒對經(jīng)濟系統(tǒng)的行業(yè)分類不盡相同。為了統(tǒng)一口徑,本研究將能源統(tǒng)計行業(yè)分類通過歸類合并成17部門,與區(qū)域間投入產(chǎn)出表部門分類保持一致。17個部門包括:農(nóng)業(yè);采選業(yè);食品制造及煙草加工業(yè);紡織服裝業(yè);木材加工及家具制造業(yè);造紙印刷及文教用品制造業(yè);化學工業(yè);非金屬礦物制品業(yè);金屬冶煉及制品業(yè);機械工業(yè);交通運輸設備制造業(yè);電氣機械及電子通信設備制造業(yè);其他制造業(yè);電力蒸汽熱水、煤氣自來水生產(chǎn)供應業(yè);建筑業(yè);商業(yè)、運輸業(yè);其他服務業(yè)。

2 結果分析

2.1 各區(qū)域經(jīng)濟相互拉動作用及碳排放轉(zhuǎn)移收支情況

從經(jīng)濟增長角度看,區(qū)域最終需求的增長不僅拉動本區(qū)域的經(jīng)濟增長,還通過區(qū)域之間的商品流動對其他區(qū)域的經(jīng)濟有拉動作用[4]。相同地,區(qū)域不僅承接來自本地區(qū)最終需求的拉動作用,還承接了來自其他區(qū)域的拉動作用。區(qū)域拉動作用的收支情況反映了區(qū)域經(jīng)濟在全國經(jīng)濟區(qū)域格局中的地位與作用(見圖1)。從總量收支來說,若某區(qū)域最終需求產(chǎn)生的拉動總量大于該區(qū)域從其他區(qū)域承接的拉動總量,即凈拉動作用貢獻量為正,表示該區(qū)域在全國區(qū)域格局中扮演拉動經(jīng)濟持續(xù)增長的“馬車”角色。這些區(qū)域分別是東北、京津、南部沿海、西北和西南五大區(qū)域。相反若某區(qū)域從其他區(qū)域承接的拉動作用大于本區(qū)域最終需求產(chǎn)生總量,即凈拉動作用貢獻量為負,表示該區(qū)域發(fā)揮著商品生產(chǎn)基地的作用。這些區(qū)域分別是北部沿海、東部沿海和中部三大區(qū)域。

圖1 中國八大區(qū)域經(jīng)濟拉動作用收支情況Fig.1 Balance of economic stimulation between Chinaπs eight regions

從低碳發(fā)展角度看,經(jīng)濟生產(chǎn)一般伴隨著一定的碳排放,最終需求拉動作用促進經(jīng)濟增長的同時還帶來了碳排放增長壓力。所以區(qū)域在承接來自其他區(qū)域的經(jīng)濟拉動作用的同時還要承擔伴隨著從其他區(qū)域轉(zhuǎn)入的碳排放。類似地,區(qū)域也可以轉(zhuǎn)移產(chǎn)品的生產(chǎn)地,通過對其他區(qū)域的經(jīng)濟拉動作用將本區(qū)域經(jīng)濟生產(chǎn)中的碳排放轉(zhuǎn)移出去。區(qū)域碳排放轉(zhuǎn)移的收支情況反映了其在全國碳減排區(qū)域格局中的地位與作用(見圖2)。從總量收支來說,若某區(qū)域通過拉動作用轉(zhuǎn)出的碳排放總量大于該區(qū)域從其他區(qū)域承接的總量,即凈轉(zhuǎn)出量為正,表示其他區(qū)域為該區(qū)域承擔了相應的碳排放壓力。這些區(qū)域分別是東北、京津、東部沿海、南部沿海、西北和西南六大區(qū)域。相反若某區(qū)域承接的從其他區(qū)域轉(zhuǎn)入碳排放量大于本區(qū)域轉(zhuǎn)出量,即凈轉(zhuǎn)出量為負,表示該區(qū)域為其他區(qū)域承擔了部分碳排放壓力。這些區(qū)域分別是北部沿海和中部兩大區(qū)域。

圖2 中國八大區(qū)域碳排放轉(zhuǎn)移收支情況Fig.2 Balance of carbon emission transfer between Chinaπs eight regions

2.2 各區(qū)域拉動作用的碳效率評價

區(qū)域經(jīng)濟增長通常需要承擔碳排放增長的壓力,所以從碳排放的角度對區(qū)域產(chǎn)生和承接拉動作用的質(zhì)量進行評價具有一定意義。本研究用碳負荷系數(shù)來度量拉動作用的質(zhì)量,即單位萬元拉動作用的碳排放量,單位為噸/萬元(見圖3)。碳負荷系數(shù)越低,表示拉動作用的碳效率越高,反之亦然。若某區(qū)域最終需求對其他區(qū)域的拉動作用碳負荷系數(shù)越低,表示該區(qū)域?qū)ζ渌麉^(qū)域的經(jīng)濟拉動具有較高的碳效率。區(qū)域產(chǎn)生的拉動作用的碳效率從大到小順序是:西南,北部沿海,西北,中部,京津,東北,東部沿海,南部沿海區(qū)域。若某區(qū)域從其他區(qū)域承接的拉動作用碳負荷系數(shù)越低,表示該區(qū)域承接的拉動作用具有較高的碳效率。區(qū)域承接的拉動作用的碳效率從大到小順序是:京津,西南,東部沿海,北部沿海,北部沿海,西北,東北,南部沿海,中部區(qū)域。

圖3 中國八大區(qū)域經(jīng)濟拉動作用的碳負荷系數(shù)Fig.3 Carbon load coefficient of economic stimulation between Chinaπs eight regions

3 結論與討論

在經(jīng)濟拉動作用方面,某個區(qū)域經(jīng)濟拉動作用的產(chǎn)生量和承接量是對其在區(qū)域間經(jīng)濟格局中“角色”的具體刻畫。同樣,區(qū)域的碳排放轉(zhuǎn)出和轉(zhuǎn)入量是對其在區(qū)域碳排放轉(zhuǎn)移格局中地位的刻畫。在實際中,這種格局形成的原因是復雜的。在凈轉(zhuǎn)出量為正的六個區(qū)域中,京津、東部沿海、南部沿海可能是由于其經(jīng)濟結構中高能耗行業(yè)比重較少,并且低能耗產(chǎn)業(yè)和服務也比較發(fā)達造成的;而西北和東北區(qū)域有可能是由于其經(jīng)濟結構不完善,對其他區(qū)域經(jīng)濟依賴度較高造成的。

從結果可以看出,八大區(qū)域間經(jīng)濟的相互拉動作用及伴隨著的碳排放轉(zhuǎn)移量比較大,各區(qū)域在其中發(fā)揮的作用也不盡相同。如果要在全國范圍內(nèi)倡導低碳發(fā)展模式,區(qū)域之間的碳轉(zhuǎn)移問題必須得到重視。否則,即使在某些區(qū)域成功實現(xiàn)了碳減排,極有可能在其他區(qū)域發(fā)生補償或替代效應,這將使全國的碳減排目標更加困難。所以在制定各地區(qū)的碳減排目標時,必須深入研究地區(qū)之間的產(chǎn)業(yè)聯(lián)系和區(qū)域碳排放格局,使減排目標更加科學化[5]。

必須指出,該研究是關于中國區(qū)域間碳排放轉(zhuǎn)移問題的初步研究,存在幾個缺陷。首先,對進口產(chǎn)品沒有作區(qū)分處理。從理論上來說,最終需求對區(qū)域經(jīng)濟的拉動作用應該采用生產(chǎn)誘發(fā)額度量。但由于缺乏詳細的進出口矩陣數(shù)據(jù),本研究采用完全需要量來表示拉動作用。其次由于缺少詳細的各地區(qū)分行業(yè)能耗數(shù)據(jù),研究中采用全國平均水平替代區(qū)域水平。但這無疑會降低分析結果的準確性,尤其是人為縮小了區(qū)域之間的差異性。最后,由于近年來國內(nèi)沒有再編制區(qū)域間的投入產(chǎn)出表,研究中采用1997年的數(shù)據(jù),使得分析結果的時效性大打折扣,削弱了研究用于政策制定的參考價值。

References)

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Transfer of carbon emissions between Chinaπs eight major regions

YAO Liang LIU Jing2ru
(State Key Laboratory of Urban and Regional Ecology,Research Center for Eco2Environmental Sciences,Chinese Academy of Sciences,Beijing 100085,China)

China has a vast expanse of territory,and the economic development and industrial structures are different between regions.On the national scale,the development of low2carbon economy requires effective implementation of the principle of regional co2ordination,which requires the analysis of inter2regional transfer of carbon emissions.In this study,using EIO2LCA method and inter2regional input2output tables of China for 1997,we calculated the total amount of the flow and transfer of the carbon emissions embodied in the products(services)between the eight major regions of China.The results showed that,for the balance of payments of the economic stimulation effect,Northeast,Beijing2 Tianjin,Southern Coastal,Northwest and Southwest Regionsπtotal stimulation effect on the regional economy was greater than that undertaken fromother regions.And Northern Coastal Region,Eastern Coastal Region and Central Region had the opposite results.For the balance of payments of carbon emissions transfer between regions,Northern Region and Central Coastal Region had greater amount of input than that of output,which undertook the load of high carbon emissions from other regions.The other six regions had the opposite results.In addition,to represent the carbon loadfactor of regional economic stimulation effect,we took carbon emissions per ten thousand yuan(RMB)to measure the environmental2friendly level of the economic stimulation effect,i.e,carbon efficiency.The descending order of carbon efficiency is:Beijing2 Tianjin Region,Southwest Region,Eastern Coastal Region,Northern Coastal Region,Northwest Region,Northeast Region,Southern Coastal Region,and Central Region.

economic input2output life cycle assessment;inter2regional input2output table;transfer of carbon emissions

X24

A

1002-2104(2010)12-0016-04

10.3969/j.issn.1002-2104.2010.12.004

2010-11-10

姚亮,碩士研究生,主要研究方向為產(chǎn)業(yè)和數(shù)量生態(tài)學。

劉晶茹,博士,副研究員,主要研究方向為產(chǎn)業(yè)生態(tài)學。

3國家自然科學基金資助項目(No.70873122)資助。

(編輯:于 杰)