河南省碳排放與經(jīng)濟增長關(guān)系的實證研究

文/胡彬彬

近年來，河南經(jīng)濟得到全面快速發(fā)展，工業(yè)化和城市化水平不斷提升，但是產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)偏重于第二產(chǎn)業(yè)，且區(qū)域內(nèi)能源消費以煤為主，導致了整個區(qū)域的能源消耗量偏大，碳排放量偏多，有必要對河南省碳排放與經(jīng)濟增長關(guān)系進行探討，為河南節(jié)能減排，發(fā)展低碳經(jīng)濟提供科學的決策依據(jù)。

一、河南省碳排放量的測算

（一）河南省碳排放量測算結(jié)果

聯(lián)合國政府間氣候變化專門委員會（IPCC）認為化石能源消費是二氧化碳排放的主要來源，是引起全球變暖的關(guān)鍵因素。本研究所涉及的碳排放量主要指化石能源，即一次性能源消耗的二氧化碳排放量。其計算公式如下：

其中，Qt代表碳排放總量，Ec代表煤炭消耗實物量，Eo代表石油消耗實物量，En為天然氣消耗量； δc， δo，δn分別代表煤炭碳的排放系數(shù)、石油的碳排放系數(shù)和天然氣的碳排放系數(shù)。由于能源消費量的數(shù)據(jù)在現(xiàn)行統(tǒng)計年鑒中已轉(zhuǎn)換成為標準煤，需要將這些數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為實物數(shù)量，因此對于一次能源消耗實物量，我們采用國家發(fā)改委公布的各類能源折算成標煤的系數(shù)的倒數(shù)來進行折算，即1噸標準煤=1.4噸煤炭=0.7噸石油=0.6噸天然氣。對于碳排放系數(shù)，由于能源燃燒率、碳的含量和碳氧化率指標不同，不同學者和機構(gòu)得出的碳排放系數(shù)也有所差別。本文采用胡初枝等（2008）的做法，即以DOE/EIA、日本能源經(jīng)濟研究、國家科委氣候變化項目和徐國泉（2006）所給出的碳排放系數(shù)的平均值（見表1）來測算河南省的碳排放量。公式如下：

式中 E為能源消耗總量（噸標準煤），α、β、λ分別為煤炭、石油、天然氣占全部能源消耗的比重。

表1 各種能源的碳排放系數(shù) 噸碳/噸

表2 1980～2010年河南省能源消費的碳排放量 萬噸

依據(jù)（2）式可以測算出1980～2010年河南省各類能源消費的碳排放量（見表2）。

（二）河南省碳排放量的現(xiàn)狀分析

從碳排放總量來看，自1980年以來，河南省的碳排放總量逐年遞增，尤其在2003～2007年，二氧化碳排放總量進入快速增長階段，平均增長速度為14.6%，其中2003年和2004年分別達到了17.8%和23.2%，這與河南在新世紀加快推動工業(yè)化特別是重工業(yè)化促進經(jīng)濟快速發(fā)展有一定聯(lián)系。從能源消費和碳排放量之間的關(guān)系來看，1980～2010年河南省的碳排放量與能源消費量總體為上升趨勢，并且基本保持同步，具體分為四個階段。第一階段是1980～2000年碳排放量與能源消耗總量快速增長階段；第二階段是2001～2002年碳排放量與能源消耗總量緩慢增長階段；第三階段是2003～2007年碳排放量與能源消耗總量快速增長階段；第四階段是2008～2010年碳排放量與能源消耗總量平穩(wěn)增長階段。這充分說明了二氧化碳的排放量取決于能源的消耗數(shù)量。從一次能源消費構(gòu)成來看，1980～2010年河南省能源消費一直以煤為主，煤炭消費平均比重為87.48%，遠遠高于70.13%的全國煤炭能源消費比重，而石油、天然氣平均消費比重分別僅有8.57%和2.1%。由于一次能源消費中煤炭所占比例較高，而煤炭的碳排放系數(shù)比其他能源高，因此河南省煤炭消費的碳排放量成為碳排放的主要來源。

二、河南省碳排放與經(jīng)濟增長關(guān)系的實證分析

（一）數(shù)據(jù)處理

本部分基于河南省1980～2010年二氧化碳排放量與經(jīng)濟總量兩個變量進行分析。前者依據(jù)表2的測算結(jié)果，變量名為C；后者使用同期各年度的國內(nèi)生產(chǎn)總值（可比價格），變量名為GDP，數(shù)據(jù)取自《河南省統(tǒng)計年鑒2011》。為了消除時間序列中存在的異方差現(xiàn)象，對變量進行對數(shù)變換，變換后不改變原序列的協(xié)整關(guān)系。變量的對數(shù)形式表示為lnGDP、lnC。所有的計量分析，均使用Eviews5.1計量軟件進行。

表3 ADF檢驗結(jié)果

（二）變量平穩(wěn)性檢驗

由于大多數(shù)時間序列具有非平穩(wěn)性，而協(xié)整的前提是變量必須為同階單整變量，因此需要對各變量進行平穩(wěn)性檢驗，為消除各變量自身的自相關(guān)性，本文采用ADF檢驗，檢驗結(jié)果如表3。

由表3的數(shù)據(jù)可以看出，原有的時間序列數(shù)據(jù)在5%的顯著性水平下仍是不平穩(wěn)的，而一階差分后的序列在5%的顯著性水平下都是平穩(wěn)的，故原有的時間序列都是一階單整的，它們之間可能存在一定的協(xié)整關(guān)系。

（三）協(xié)整檢驗和誤差修正模型

協(xié)整檢驗是指如果兩個（或兩個以上）的時間序列變量是非平穩(wěn)的，但它們的某種線性組合卻表現(xiàn)出平穩(wěn)性，則這些變量之間存在長期穩(wěn)定的關(guān)系，即協(xié)整關(guān)系。目前協(xié)整檢驗主要有兩種方法，一是Engle和Granger提出的兩階段回歸分析法；二是Johansen和Juselius提出的基于VAR的協(xié)整系統(tǒng)檢驗。由于本文只有兩個變量，故本文選用E-G兩步法進行協(xié)整檢驗。

第一步對原序列進行OLS，即對以LnC為自變量、LnGDP為因變量的時間數(shù)列數(shù)據(jù)進行OLS回歸，利用Eviews5.1，得到如下回歸模型：

第二步對殘差μ進行平穩(wěn)性檢驗，以此來確定兩變量之間是否存在協(xié)整關(guān)系，若其為平穩(wěn)序列，則說明兩變量存在協(xié)整關(guān)系。對殘差進行ADF檢驗的檢驗形式為（c，t，0），從檢驗結(jié)果來看，殘差的ADF檢驗統(tǒng)計量為-1.7974，小于10%顯著水平下的臨界值-1.6821，所以拒絕單位根的原假設，即認為殘差序列是平穩(wěn)序列。所以從長期來看，河南的GDP與碳排放量存在長期穩(wěn)定的均衡關(guān)系，碳排放彈性系數(shù)為2.5739，表示碳排放量每增加1%，河南省GDP將增長2.5739%

描述河南省經(jīng)濟增長與碳排放量變化的短期波動向長期均衡調(diào)整的誤差修正模型為

從（4）式可以得出LnGDP關(guān)于LnC的短期彈性為0.3043。調(diào)整后的R2為0.98328，這表明誤差修正模型擬合度好，AIC和SC值比較小，說明誤差修正模型的整體效果顯著。誤差修正系數(shù)小于0，為-0.2057，符合反向修正模型。在短期內(nèi)和GDP的水平均衡相比，可能存在偏差，但是通過誤差修正項的調(diào)節(jié)可以修正這種偏離，即短期的偏離可以在較短的時間內(nèi)進行長期均衡趨勢的調(diào)整，DLnGDP是在不斷地修正過程中發(fā)展的，因此碳排放量和GDP增長存在長期的協(xié)整關(guān)系的基礎上，DLnGDP的誤差修正模型是比較合理的短期波動模型。

表4 格蘭杰因果關(guān)系檢驗

（四） 格蘭杰因果關(guān)系檢驗

格蘭杰因果關(guān)系檢驗用來判斷碳排放量與經(jīng)濟增長之間的關(guān)系，如果檢驗拒絕原假設則認為存在Granger因果關(guān)系。本文對變量在不同滯后項情況下進行格蘭杰因果檢驗，結(jié)果如表4。

對河南省碳排放量與經(jīng)濟增長的因果關(guān)系分析后看出，在95%置信水平下，碳排放量與GDP呈單項因果關(guān)系，即碳排放量是GDP增長的格蘭杰原因，而GDP增長不是碳排放量的格蘭杰原因。

三、結(jié)論和對策建議

（一）結(jié)論

通過以上分析，可以得出以下結(jié)論：①1980～2010年間，河南煤炭能源消耗的碳排放量比重約占總排放量的85%以上，這與河南以煤炭為主的能源消耗結(jié)構(gòu)有很大關(guān)系。②自改革開放以來，河南省的碳排放量一直不斷增加，碳排放量與河南經(jīng)濟增長存在長期的協(xié)整關(guān)系，并且碳排放量的增加是促進河南經(jīng)濟增長的格蘭杰原因，這說明不斷增加碳排放量是加快推動河南工業(yè)化和城鎮(zhèn)化進程，促進河南經(jīng)濟增長的必要手段，可以預見在未來相當長的一段時間內(nèi)，河南省經(jīng)濟發(fā)展將面臨節(jié)能減排的嚴峻考驗。因此，在降低能耗，減少碳排放量的約束下，促進河南經(jīng)濟穩(wěn)步增長的主要手段就是調(diào)整產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)、優(yōu)化能源消費結(jié)構(gòu)，倡導低碳生活理念。

（二）對策

1.加快產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整，轉(zhuǎn)變經(jīng)濟發(fā)展方式。產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的調(diào)整就是改變傳統(tǒng)的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)方式，加速發(fā)展第三產(chǎn)業(yè)，優(yōu)化第二產(chǎn)業(yè)。農(nóng)業(yè)方面要因地制宜，發(fā)展生態(tài)農(nóng)業(yè)。省內(nèi)各城市應根據(jù)自身資源稟賦和技術(shù)水平選擇發(fā)展具有地方特色的第三產(chǎn)業(yè)。河南省的能源消耗主要集中于第二產(chǎn)業(yè)，因此對能源消耗較高的工業(yè)應積極調(diào)整其內(nèi)部行業(yè)結(jié)構(gòu)，大力發(fā)展以低碳為特征的技術(shù)密集型企業(yè)。

2.優(yōu)化能源結(jié)構(gòu)，提高能源利用效率。1980～2010年，河南一次性能源消耗比重基本保持不變，煤、石油、天然氣的大體比例87∶9∶4。然而，使用1噸石油替代1噸煤炭可以減少二氧化碳排放量23.3%，而使用1噸天然氣替代1噸煤炭可以減少二氧化碳排放量41.8%。因此，應逐漸降低以煤為主的能源消耗結(jié)構(gòu)，同時大力發(fā)展優(yōu)勢新能源，如風能、太陽能、核能、生物質(zhì)能，以降低碳排放量。另外，要引進國內(nèi)外先進的節(jié)能技術(shù)，提高河南的能源利用效率。

3.樹立低碳經(jīng)濟意識，形成低碳消費理念。轉(zhuǎn)變政府組織觀念，強化政府工作人員的低碳意識，河南各級政府機關(guān)要發(fā)揮模范帶頭作用，引導民眾樹立與低碳消費相協(xié)調(diào)的價值觀和消費觀，從傳統(tǒng)的高碳生活和消費模式向低碳模式轉(zhuǎn)變。提倡居民減少一次性消費品的使用；鼓勵乘坐公共交通工具，提高市民對使用小汽車出行帶來的能源和氣候變化問題的認識；倡導簡單生活，減少奢侈消費；推進住房節(jié)能裝修，購買面積適度的房子，采用節(jié)能的家庭照明方式，科學合理地使用家用電器。

[1]胡初枝，黃賢金，鐘太洋等.中國碳排放特征及其動態(tài)演進分析[J].中國人口資源與環(huán)境，2008，（3）:38-42.

[2]徐雪梅，王蓓蓓.遼寧碳排放與經(jīng)濟發(fā)展關(guān)系的實證分析[J].東北財經(jīng)大學學報，2012，（3）:39-45.

[3]孫秀梅，周敏.山東省碳排放演進特征及影響因素的實證研究[J].華東經(jīng)濟管理，2011，（7）:11-15.