福建省碳排放脫鉤的影響因素與情景分析

張毅瑜

福建師范大學經(jīng)濟學院，福建福州350108

福建省碳排放脫鉤的影響因素與情景分析

張毅瑜*

福建師范大學經(jīng)濟學院，福建福州350108

隨著溫室氣體排放驟增，全球氣候變暖加劇，各國紛紛加入倡行節(jié)能減排的隊伍中，中國亦就如何實現(xiàn)經(jīng)濟增長與CO2減排的并行出臺了一系列的政策與措施。本文根據(jù)Kaya恒等式與Tapio脫鉤彈性指標，運用因素分解法構建了碳排放因素分解模型與Tapio脫鉤彈性分解模型，定量分析了1990-2013年期間福建省碳排放與經(jīng)濟增長的脫鉤狀況，發(fā)現(xiàn)福建省20多年來的碳排放脫鉤狀態(tài)不甚理想，總體呈現(xiàn)弱脫鉤狀態(tài)。以此為基礎，本文運用控制變量法，有選擇地對福建省“十二五”規(guī)劃中關于節(jié)能減排的發(fā)展要求進行分析，預測了2015年福建省碳排放脫鉤狀態(tài)，并據(jù)此提出實現(xiàn)CO2減排目標的可行方案。

碳排放；脫鉤彈性指標；Kaya恒等式；能源結構；能源強度

張毅瑜．福建省碳排放脫鉤的影響因素與情景分析[J]．西南石油大學學報：社會科學版，2015，17（4）：13-20．

ZHANGYiyu．AnAnalysisofInfluencingFactorsandScenarioofCarbonEmissionDecouplinginFujianProvince[J]．JournalofSouthwestPetroleum University：Social Sciences Edition，2015，17（4）：13-20．

引言

自2003年英國政府發(fā)表了題為Our Energy Future，Creating a Low Carbon Economy的能源白皮書，首次提出低碳經(jīng)濟的概念后，到2012年10月《中國的能源政策（2012）》白皮書的發(fā)表，“全球氣候變暖、減少溫室氣體排放”的問題已引起國內外廣泛關注。在聯(lián)合國氣候峰會與哥本哈根氣候大會上，各國就此進行了激烈的博弈，力求在自身利益最大化的情況下建立高效率的節(jié)能減排機制，實現(xiàn)低耗能、低排放、低污染的低碳經(jīng)濟。中國政府在恪守“共同但有區(qū)別的責任”下，提出2020年碳排放強度相比“十一五”時期下降40%～45%的減排目標，并納入“十二五”規(guī)劃，寫進“十八大”報告，作為接下來很長一段時間內升級經(jīng)濟結構、轉變經(jīng)濟發(fā)展方式的衡量指標之一。福建省作為引領海峽西岸經(jīng)濟區(qū)跨越式發(fā)展的重要地區(qū)，有必要在轉型的同時加大投入實施碳減排和建設低碳經(jīng)濟，爭取完成節(jié)能減排目標，實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展。有關碳排放影響因素的研究也越來越多，歸納起來主要可劃分為以下兩類：

一是從研究方法上看，主要集中于指數(shù)分解法。Wang通過對數(shù)平均迪氏指數(shù)分解法分解了20世紀后半期中國的CO2排放，發(fā)現(xiàn)能源強度是減少碳排放的主要因素，經(jīng)濟增長則是促進碳排放的重要驅動力[1]；徐國泉等定量分析了1995-2004年間能源結構、效率和經(jīng)濟發(fā)展等因素的變化對中國人均碳排放的影響[2]；朱勤等應用LMDI分解法對能源消費碳排放進行因素分解，并探討了各因素的影響與作用[3]；唐建榮等運用因素疊加法對碳排放的影響因素進行了量化分析[4]。

二是從研究區(qū)域上看，主要以全國為例或集中于某些產煤、高排區(qū)域。雷厲等計量了1995-2008年間中國大部分省市的CO2排放量，在此基礎上對其區(qū)域間的差異進行了分析[5]；張紀錄對15年來中部地區(qū)碳排放水平進行了測算，并對其作對數(shù)平均迪氏指數(shù)分析[6]；郝麗等對陜西省1980-2010年間的碳排放進行階段劃分，并用LMDI法分析了各階段的主要影響因素[7]，等等。隨著研究的拓展和深入，在經(jīng)濟合作與發(fā)展組織（OECD）首次提出脫鉤概念以分析環(huán)境污染與經(jīng)濟發(fā)展之間的關系后[8]，越來越多的學者也將脫鉤指標運用于研究碳減排中。國外學者Tapio最先將脫鉤彈性指標運用于歐洲交通業(yè)的經(jīng)濟增長、運輸量與碳排放之間關系的研究[9]；國內學者李忠民等介紹、運用了OECD脫鉤指標并評價、修正了Tapio脫鉤指標，以陜西省為例進行分析，并對中、東、西部的碳排放與經(jīng)濟增長之間的脫鉤關系進行了測度分析[10-12]；劉怡君等通過Tapio脫鉤彈性指標研究了不同的城市經(jīng)濟發(fā)展與能源消耗的關系[13]；王云等通過LMDI法定義CO2脫鉤彈性指標和努力指標，以此構建了低碳經(jīng)濟脫鉤量化分解模型，并以山西為例進行了分析[14-15]；吳文潔等將脫鉤理論與EKC理論結合起來，對陜西省1995-2009年間的碳排放與經(jīng)濟增長關系進行脫鉤分析，并預測了陜西省以后碳排放量的變動趨勢[16]，等。

目前對碳排放影響因素研究的不足之處主要集中于碳排放影響因素的指數(shù)分解方法分析，或主要以全國層面或產煤、高排省份為研究區(qū)域或對象，缺少對研究方法的突破及研究區(qū)域上的擴展。而對于碳排放脫鉤的研究則較先進，從脫鉤指標的提出、運用，再到引入國內學界，并與LMDI分解法的結合，研究方法上與學界已有方法的結合越來越緊密。

本文在運用以往學者提出的Tapio脫鉤彈性指標的基礎上，創(chuàng)新性地引入擴展的Kaya恒等式來對碳排放的影響因素進行分解，構建Tapio脫鉤彈性分解模型，并以福建省為例，分析其自1990年以來的碳排放脫鉤情況，并以此作情景預測。

1 研究模型與實證分析

1.1 碳排放因素分解模型

1990年日本學者Kaya提出了Kaya恒等式（1），即通過構造鏈式乘積的形式分解出多個影響因素，將人類活動產生的CO2與人口、人均GDP、能耗強度等因子聯(lián)系起來[15]，表現(xiàn)為：

為了囊括更多的有關影響因素，使分解結果進一步合理化，本文對Kaya恒等式進行了擴展，將分解后的模型變?yōu)椋?/p>

CO2=各類能源碳排放系數(shù)×各類化石能源占比×GDP能源消耗量×人均GDP×人口規(guī)模

即：

其中，CO2,i為第i種化石能源消耗產生的CO2排放量（化石能源種類包括煤炭、石油、天然氣，下同）；Ei為第i種化石能源的消耗量；E為能源消耗總量；G為剔除物價指數(shù)的地區(qū)生產總值；P為地區(qū)人口總數(shù)；Fi為第i種化石能源碳排放量，由碳排放技術因素決定；Si為第i種化石能源占能源消費總量的比重，即∑Si=1，反應能源消費結構；R為萬元GDP能源消耗量，表示能源消耗強度，即能源效率；Y為人均GDP（萬元），表示人們的生活水平，由經(jīng)濟發(fā)展水平?jīng)Q定；P為人口總數(shù)，反應人口規(guī)模。

CO2排放從基期到t期的絕對變化量為式（3）所示：

其中，ΔCO2-相對于基期CO2,i排放的絕對變化量；ΔCO2,F-能源碳排放強度效應；ΔCO2,S-能源結構效應；ΔCO2,R-GDP 能源強度效應；ΔCO2,Y-生活水平效應；ΔCO2,P-人口規(guī)模效應。

1.2 Tapio脫鉤彈性分解模型

2005年日本學者Tapio構建了用以探究碳排放與經(jīng)濟發(fā)展關系的脫鉤彈性指標，見式（4），并將其劃分為8種脫鉤狀態(tài)，即Tapio脫鉤指標等級與彈性值見圖1所示[9]。為了定量分析碳排放與經(jīng)濟發(fā)展的關系，將碳排放因素分解模型與Tapio脫鉤彈性指標相結合，構建碳排放Tapio脫鉤彈性分解模型，即將式（3）與式（4）聯(lián)立可得：

圖1 Tapio脫鉤指標等級與彈性值

表1 福建省1990-2013年碳排放各影響因素的脫鉤彈性系數(shù)值

1.3 實證分析

根據(jù)構建的Tapio脫鉤彈性分解模型，分別以1990年、1995年、2000年、2005年和2010年為基期，將整理后的福建省數(shù)據(jù)代入式（5），再分別以上一年為基期，計算出2001-2011年各影響因素的Tapio脫鉤彈性指標值（表1）及各影響因素的脫鉤彈性貢獻百分比（%）（表2），其中由于假設技術水平不變，因而該期間內碳排放系數(shù)不變，從而使能源碳排放強度的脫鉤彈性系數(shù)均為0。

由表1可以看出，1990-2013年5個時期中福建省碳排放脫鉤狀態(tài)大體呈現(xiàn)為V形分布狀態(tài)，其中2000-2005年達到谷底，顯現(xiàn)為擴張負脫鉤狀態(tài)；2000年前和“十一五”時期脫鉤狀態(tài)有所改善，均為弱脫鉤狀態(tài)；而2011年的脫鉤情況再次惡化，2012年反而實現(xiàn)了理想的強脫鉤狀態(tài)，即總體上看2010年到2013年的脫鉤狀況變化反復。

以具體狀況來分析，2000年前的脫鉤狀態(tài)為弱脫鉤，這是由于2000年前高排放高污染產業(yè)還沒有完全成為貢獻福建省GDP增長的主力軍；而2000年后中國加入世貿組織，逐漸成為世界工廠，加工制造業(yè)日益壯大，福建省也不能幸免，造成其碳排放脫鉤情況的惡化，因此2001-2005年的碳排放整體趨向于擴張負脫鉤狀態(tài)；2005年后低碳行動的日漸展開使得碳排放與經(jīng)濟增長的脫鉤情況有所改善，呈現(xiàn)出弱脫鉤狀態(tài)，某種程度上也是完成“十一五”能源規(guī)劃發(fā)展目標而力促所得；2011年福建省的碳排放脫鉤狀態(tài)再次為擴張負脫鉤，2012年又實現(xiàn)了理想的強脫鉤狀態(tài)，2013年復為弱脫鉤狀態(tài)，這種反復很大程度是因為“十二五”初期福建省探尋發(fā)展道路而做出各種嘗試所導致的，此外也不排除“十一五”時期福建省對經(jīng)濟高速增長的強烈追求，忽略能源資源的可持續(xù)發(fā)展的因素。

表2 福建省1990-2013年碳排放各影響因素的脫鉤彈性貢獻率（%）

從表2中各個影響因素的脫鉤彈性值占碳排放的總脫鉤彈性值的比重來看，εR和εY的脫鉤彈性貢獻百分比的絕對值均較高，可見GDP能源強度εR的下降和生活水平εY的提高對福建省碳排放脫鉤的影響較大。但隨著GDP的增長，GDP能源強度的作用呈現(xiàn)明顯的下降趨勢，生活水平效應則在“十一五”期間作用驟減，2005年后又提升至以往水平。人口規(guī)模εP效應在近幾年來作用逐漸加強，能源結構εS對碳排放脫鉤的負面貢獻作用慢慢變小，能源碳排放強度效應εF則因內在技術水平的制約基本不變。

由此可以得知，長期以來福建省低碳經(jīng)濟發(fā)展較依賴于能源強度的降低，主要是由于經(jīng)濟增長和化石能源消耗減少，尤其是高耗能、高排放的主導產業(yè)減排工作的進行使能源消費有了節(jié)制，但這些高耗能、高排放、低效率的產業(yè)仍舊是福建省的支柱產業(yè)，對福建省的經(jīng)濟增長起著重要作用，且其減排的工作尚處于表面層次，沒有完全深入，因而進一步脫鉤還有很大空間；能源結構效應對福建省碳排放與經(jīng)濟增長脫鉤的作用主要體現(xiàn)在結構的優(yōu)化上，特別是與2004年起天然氣的全面引進，以及近幾年來風、核、水電等清潔能源的倡用有著很大的關系，但與其他地區(qū)比較起來，福建省能源結構優(yōu)化的速度還是比較緩慢且有所反復的；人們生活狀況的改善反而惡化了碳排放與經(jīng)濟增長的脫鉤，尚未全員步入小康社會的福建人民生活水平提高，消費擴大，使得生產增加，能源消耗也相應增加；人口規(guī)模效應也同樣如此?？梢?，福建省要實現(xiàn)碳排放脫鉤，還是要切實加強碳減排工作，提高人們低碳意識，降低能源強度，調整能源消費結構，加大科研技術研發(fā)力度，從根本上解決能源碳排放強度居高不下的現(xiàn)狀。

2 碳排放脫鉤前景預測與情景分析

從碳排放角度看，根據(jù)福建省“十二五”能源規(guī)劃發(fā)展目標，假定2015年時各指標均恰好達標，即一次能源消費量年均增長7.6%（其中煤炭、石油、天然氣年均分別增長7%、8%和24.6%），此時可以計算得到2015年福建省的碳排放總量為29 826.25萬噸。從經(jīng)濟增長的角度看，一方面福建省“十二五”經(jīng)濟發(fā)展規(guī)劃目標要求2010-2015年期間福建地區(qū)生產總值年均增長10%，假定2015年時恰好達標，則2015年福建省GDP將達21 054.9億元；另一方面，如果經(jīng)濟總量以往年的趨勢增長，那么在過去十年里福建省GDP的平均增速高達12.4%的情況下，2015年福建省的GDP將達21 985.4億元。因此，若上述一次能源消費量各指標均實現(xiàn)“十二五”規(guī)劃發(fā)展目標，即2015年碳排放量為29 826.25萬噸，則在這兩種經(jīng)濟增長預測值下2010-2015年福建省碳排放脫鉤彈性指標值分別為0.59與0.65，狀態(tài)均為弱脫鉤，但前者的脫鉤彈性指標值相較于2005-2010時期有所改善，而后者則相對惡化了。此外，在2010年福建省碳排放強度為1.65噸CO2/萬元的基礎上，前一種GDP預測值下的2015年福建省碳排放強度為1.42噸CO2/萬元，相比2010年下降13.9個百分點，也就是說沒有實現(xiàn)“十二五”規(guī)劃中GDP碳排放降低17%的能源發(fā)展目標要求；而后一種GDP預測值下的碳排放強度為1.36噸CO2/萬元，相比2010年約降低了17.5%，雖達到“十二五”規(guī)劃中GDP碳排放降低17%的要求，但其降幅卻很大一部分歸功于經(jīng)濟的快速增長，而不是能耗的節(jié)約或碳排放的減少。

本文以滿足國家“十二五”規(guī)劃綱要中碳排放強度降低17%的要求出發(fā)，在以不同增速對經(jīng)濟增長進行預測的前提下，根據(jù)碳排放因素分解模型對能源消耗總量、結構進行不同比例和方向的調整，設計出不同的碳排放情景，并對碳排放與經(jīng)濟增長的脫鉤情況進行分析。鑒于自2001年以來福建省人口自然增長率為7.63‰，符合人口“十二五”專項規(guī)劃要求，以及目前有關人口政策的不確定性和模型分析的簡潔簡便性，此處不考慮人口變化與增長對經(jīng)濟增長、碳排放及脫鉤狀態(tài)的影響，即將碳排放因素分解模型式（2）變?yōu)槭剑?）。相應的，CO2排放絕對變化量（3）與Tapio脫鉤彈性分解模型式（5）變?yōu)槭剑?）、式（8）。根據(jù)式（6）、（7）、（8）因素分解計算出實現(xiàn)“十二五”期間碳排放強度降低17%發(fā)展目標的5種情景（表3）。

表3 2015年碳排放強度下降17%約束下的情景假設?

情景假設中的主要變量為GDP年均增速與一次能源消費結構。情景1假設GDP年均增速與能源消費結構均滿足“十二五”規(guī)劃目標，碳排放強度下降17%的約束下，化石能源消費總量為11 878萬噸標準煤；情景2中GDP增速滿足“十二五”規(guī)劃發(fā)展要求，能源消費總量為11 809萬噸，此時一次能源消費結構不滿足“十二五”能源規(guī)劃要求，而是以福建省2013年一次能源消費結構的比例為假定條件，即以歷史趨勢演進。此時觀察情景1和情景2在表3中的數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn)，在GDP年均增速為10%時，即使能源消費結構如“十二五”規(guī)劃要求進行了優(yōu)化，此時兩者的化石能源消費總量卻相距不大，因而這兩種情景所能達到的脫鉤水平是一致的。

情景3假設GDP年均增速以往年歷史趨勢增長，而能源消費結構滿足“十二五”要求，得出能源消費量達12 403萬噸，可見此時經(jīng)濟發(fā)展在能源消耗中起到相當重要的作用；情景4假設兩者均以歷史趨勢演進，以作為其他情景的參照。與情景1和情景2相似，在GDP增速均為12.4%的情況下，一次能源消費結構不同的情景3與情景4的脫鉤水平亦是一致的，且由于其經(jīng)濟增長更快因而脫鉤水平更不理想。

比較情景1與情景3發(fā)現(xiàn)，在一次能源消費結構滿足“十二五”規(guī)劃要求時，若GDP增速從歷史趨勢12.4%下降到10%，那么化石能源消費總量可以得到較大的減少；同理，比較情景2與情景4亦發(fā)現(xiàn)即使一次能源消費結構保持2013年的狀態(tài)，但經(jīng)濟增長若能放緩，則化石能源消費量仍能夠有效降低，進而脫鉤水平也能夠從0.60提高到0.58。因此，根據(jù)GDP增速相同而能源消費結構不同的兩組情景比較結果發(fā)現(xiàn)，若是能源消費結構的優(yōu)化程度僅達到“十二五”規(guī)劃的最低要求，則對化石能源消費量的降低并不能起到較大作用，因而不能有效促進經(jīng)濟增長與碳排放的脫鉤；另一方面，根據(jù)一次能源消費結構相同而GDP增速不同的兩組情景比較發(fā)現(xiàn)，若經(jīng)濟增長放緩便能有效減少化石能源的消費，從而促進碳排放脫鉤水平的提升。由此設定情景5：GDP增速進一步降低為8%，一次能源消費結構進一步優(yōu)化為50：20：8：22（表3），此時2015年碳排放脫鉤狀態(tài)雖仍為弱脫鉤，但彈性值有所減小，顯現(xiàn)出經(jīng)濟低增長、能源結構深優(yōu)化的狀態(tài)。

綜上所述，可知前4種情景對于實現(xiàn)“十二五”規(guī)劃目標是力乏的，并不能有效實現(xiàn)經(jīng)濟增長與碳排放的脫鉤。而鑒于2010年來福建省經(jīng)濟的高增長、能源的高消耗與產業(yè)結構和能源結構的反優(yōu)化發(fā)展，我們認為應以碳排放強度的降低為衡量低碳經(jīng)濟發(fā)展水平的最高指標，因為碳排放強度的降低則意味著碳排放與經(jīng)濟增長脫鉤狀況的改善，意味著在此情境下實現(xiàn)碳減排是一種帕累托改進。結合實際，考慮到目前福建省由于工業(yè)化與城鎮(zhèn)化進程的深入而產生對能源的剛性需求，不必強求于能源強度的大幅度下降，要著重于從戰(zhàn)略上發(fā)展低耗能、低排放的新興產業(yè)，引導高消耗、高排放的三大主導產業(yè)的技術轉型，結構上傾向于第三產業(yè)的增長，能源上注重消費結構的優(yōu)化?？傊?013年發(fā)展基礎上，福建省在余下的“十二五”時期里應以情景假設5為較可行方案，倡行增速不高于10%的經(jīng)濟較低增長與非化石能源占比不低于20%的消費結構深優(yōu)化，在把握住碳排放強度降幅大關的同時，追求經(jīng)濟增長從依賴工業(yè)到倚重第三產業(yè)，力爭能源消費類型向清潔能源轉化，最終向實現(xiàn)碳排放與經(jīng)濟增長的強脫鉤邁進。

3 結論與建議

總的來說，要實現(xiàn)未來一段時期里福建省經(jīng)濟增長與CO2排放的脫鉤，確?？尚蟹桨冈诮?jīng)濟發(fā)展中的實現(xiàn)，余下的“十二五”時期里不能再單純追求經(jīng)濟總量的高速增長，甚至還要用總量的些許犧牲來換取產業(yè)結構的升級轉型；在此基礎上，要實現(xiàn)“十二五”發(fā)展目標，又要滿足工業(yè)化、城鎮(zhèn)化進程中對能源的剛性需求，未來時期里還必須注重能源結構的調整優(yōu)化，尤其注重對非化石能源的投資開發(fā)。具體說來，要實現(xiàn)經(jīng)濟增長與碳排放的脫鉤，應做到以下幾方面：

首先，在制定碳減排計劃時，應以碳排放強度為主要指標，以追求碳排放強度的降低為最高標準，并將其納入行政人員政績的考核項目中，在追求經(jīng)濟增長的同時注重萬元GDP中CO2排放量的減少，甚至犧牲部分的經(jīng)濟增長來換取碳排放強度的降低。

其次，有鑒于當前工業(yè)化與城鎮(zhèn)化引致的能源剛性需求，一方面要從產業(yè)結構上減少經(jīng)濟發(fā)展中對能源的需求，優(yōu)先發(fā)展低能耗、低排放、高效率的產業(yè)，尤其是加大對第三產業(yè)中金融、服務業(yè)的發(fā)展，大力發(fā)展戰(zhàn)略新興技術產業(yè)，并對三大主導產業(yè)進行技術的轉型升級，減少高耗能、高排放企業(yè)產品的生產和出口[17]，從根源上進行碳減排，實現(xiàn)結構節(jié)能，追求產業(yè)結構的低碳化轉型；另一方面也不能單純追求能源強度的降低，要轉變能源消費結構，充分利用福建省沿?？亢?yōu)勢，大力發(fā)展清潔能源產業(yè)，開發(fā)風能、水能、核能等清潔能源來替代煤炭、石油等高排放能源[18]，提高非化石能源消費比例。與此同時，斥資對碳排放技術進行轉型和升級，引進、消化和吸收國外最新的成熟低碳技術，從長遠考慮上進行節(jié)能，從而實現(xiàn)技術減排[19]。

最后，福建省在執(zhí)行這一追求經(jīng)濟增長與碳排放脫鉤的可行方案時不能閉關鎖國，也不能鼠目寸光，既要向其他低碳經(jīng)濟轉型區(qū)學習，與之合作，引進先進的減排知識和技術，也要讓自身的減排經(jīng)驗走出去。同時，要將經(jīng)濟增長與碳排放的脫鉤作為長期的發(fā)展目標，列入增長目標，寫進發(fā)展規(guī)劃，追求資源、環(huán)境與經(jīng)濟的長期可持續(xù)低碳化發(fā)展。

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編輯：鐘青

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An Analysis of Influencing Factors and Scenario of Carbon Emission Decoupling in Fujian Province

ZHANG Yiyu*
School of Economics，F(xiàn)ujian Normal University，F(xiàn)uzhou，F(xiàn)ujian，35108，China

With the aggravation of global warming and the surging of greenhouse gas emission，countries around the world began taking actions in energy conservation and emission reduction.China has also made a series of policies on CO2emission reduction.According to the Kaya identity and Tapio elastic indicator of“decoupling”，this paper constructs decomposition models of carbon emission and Tapio decoupling elasticity by using factor decomposition method.And according to the quantitative analysis of the decoupling of carbon emission and economic growth in Fujian Province during 1990-2013，we find that the decoupling of carbon emission in Fujian in the past 20 years has been weak.On this basis，this paper predicts the decoupling state of Fujian’s carbon emission in 2015 by analyzing the demand for energy conservation and emission reduction in“the Twelfth Five-year Plan”with control variates method.And a feasible resolution of CO2emission reduction is proposed as well.

carbon emission；elastic index of decoupling；Kaya identity；energy structure；energy intensity

10.11885/j.issn.1674-5094.2014.11.01.02

1674-5094（2015）04-0013-08

F124.5

A

2014-11-01

張毅瑜（1991-），女（漢族），福建泉州人，碩士研究生，研究方向：低碳經(jīng)濟問題。