中國區(qū)域供應(yīng)鏈甲烷排放及脫鉤效應(yīng)研究
——基于廣西的投入產(chǎn)出數(shù)據(jù)分析

(廣西民族大學(xué) 廣西 南寧 530003)

一、研究背景

隨著氣候變化不斷加劇，全球人類面臨著資源能源匱乏、生態(tài)環(huán)境惡化等一系列環(huán)境問題愈加嚴(yán)峻。第四次和第五次IPCC評估報(bào)告均認(rèn)為，工業(yè)化時(shí)期以來大氣CH4濃度增加所產(chǎn)生的輻射強(qiáng)迫在所有溫室氣體中僅次于CO2。根據(jù)USEPA(U.S.Environmental Protection Agency)估算，2005年全球CH4排放量占溫室氣體排放總量的16%，預(yù)計(jì)未來排放增速還將進(jìn)一步加快。這一現(xiàn)象不容忽視，因而發(fā)展低碳經(jīng)濟(jì)不僅需要降低CO2排放，更應(yīng)關(guān)注CH4減排問題，進(jìn)一步有效緩解全球增溫趨勢，實(shí)現(xiàn)中國對世界的減排承諾。

現(xiàn)階段，學(xué)界關(guān)于溫室氣體相關(guān)究主要聚焦在碳排放測算機(jī)制以及減排政策，而對于CH4排放研究的文獻(xiàn)大多集中在稻田甲烷排放、含氮肥料甲烷釋放、高山泥炭甲烷隱含等自然資源中甲烷的排放測算。近年來，基于Tapio脫鉤模型探討經(jīng)濟(jì)增長和環(huán)境發(fā)展的研究逐漸增多，但大多以全國層面或發(fā)達(dá)省份的視角出發(fā)，對于西部欠發(fā)達(dá)地區(qū)的探討稍顯不足。廣西位于我國西南部，土地資源、生態(tài)環(huán)境資源稟賦較為匱乏，生態(tài)環(huán)境保護(hù)與區(qū)域經(jīng)濟(jì)綠色、低碳、循環(huán)發(fā)展面臨巨大挑戰(zhàn)。當(dāng)前,廣西城鎮(zhèn)化發(fā)展的重要時(shí)期，同時(shí)區(qū)域生態(tài)資源環(huán)境約束日益趨緊，如何促使廣西發(fā)展模式由高能耗模式轉(zhuǎn)型為節(jié)能減排模式，成為社會(huì)各界關(guān)注的重點(diǎn)。鑒于此，本文基于全球排放數(shù)據(jù)庫EDGAR4.3.2和《中國統(tǒng)計(jì)年鑒》等相關(guān)數(shù)據(jù)，采用環(huán)境拓展的投入產(chǎn)出法，根據(jù)生產(chǎn)清單測算2002—2012年廣西各產(chǎn)業(yè)部門甲烷排放變化，并在此基礎(chǔ)上，運(yùn)用Tapio脫鉤模型分析廣西42個(gè)部門甲烷排放與區(qū)域經(jīng)濟(jì)增長之間的脫鉤效應(yīng)，以期為廣西相關(guān)部門制定減排政策提供借鑒與參考。

二、研究方法及數(shù)據(jù)來源

(一)研究方法

1.基于環(huán)境的投入產(chǎn)出分析(EEIOA)

本文基于瓦西里·里昂惕夫提出的投入產(chǎn)出法，通過特定區(qū)域經(jīng)濟(jì)數(shù)據(jù)建立投入產(chǎn)出模型。投入產(chǎn)出法將一個(gè)經(jīng)濟(jì)體總產(chǎn)出分解為中間需求和最終需求，見式(1)。環(huán)境拓展的投入產(chǎn)出分析法(Environmentally-Extended Input-Output Analysis，EEIOA)，此方法是基礎(chǔ)投入產(chǎn)出法的拓展，因此基于時(shí)間序列消費(fèi)清單的CH4排放核算更加系統(tǒng)。

X=AX+F

即

X=(I-A)-1F

(1)

式中，X列向量表示總產(chǎn)出，列向量表示最終需求。矩陣A表示直接消耗系數(shù)矩陣。Mn表示每個(gè)部門的甲排放系數(shù)對角矩陣；I是單位矩陣，定義里昂惕夫逆矩陣為L，由式(2)表示：

(2)

定義B為完全消耗系數(shù)矩陣由與單位陣之差所得，可表示為式(3)：

(3)

(4)

定義控制型甲烷排排放量為Cm，Mn表示n地區(qū)中每個(gè)行業(yè)的甲排放系數(shù)對角矩陣，Z為中間投入矩陣，控制型甲烷的計(jì)算公式如式(5)所示：

(5)

2.Tapio脫鉤模型

“脫鉤”的含義是使具有聯(lián)系的兩個(gè)或者多個(gè)事物間逐漸脫離聯(lián)系。甲烷排放脫鉤是經(jīng)濟(jì)增長與甲烷氣體排放之間逐漸脫離關(guān)系的理想假設(shè)，即在經(jīng)濟(jì)增長的同時(shí)，能源消耗在不斷減少。脫鉤基本模型主要有OECD脫鉤指數(shù)模型和Tapio脫鉤指數(shù)模型。Tapio脫鉤模型側(cè)重于個(gè)體年份上的分析，能夠更好地表現(xiàn)脫鉤狀態(tài)的演進(jìn)歷程。鑒于此，本文采用Tapio脫鉤模型，進(jìn)一步分析廣西甲烷排放與區(qū)域經(jīng)濟(jì)增長的脫鉤效應(yīng)。Tapio脫鉤彈性計(jì)算公式如下：

(6)

式中，e為廣西各產(chǎn)業(yè)部門甲烷排放與經(jīng)濟(jì)增長的脫鉤彈性；Mc為廣西控制型甲烷排放量；S為廣西各產(chǎn)業(yè)部門產(chǎn)值。根據(jù)脫鉤彈性指數(shù)可以劃分為8種脫鉤狀態(tài)，如表1所示。

表1 脫鉤狀態(tài)劃分標(biāo)準(zhǔn)

(二)數(shù)據(jù)來源

本文所涉及的經(jīng)濟(jì)數(shù)據(jù)來源《中國地區(qū)投入產(chǎn)出表》《中國統(tǒng)計(jì)年鑒》和《廣西統(tǒng)計(jì)年鑒》，能源數(shù)據(jù)的甲烷排放因子來自于《全球大氣研究排放數(shù)據(jù)庫(EDGAR-4.3.2)》。中國地區(qū)投入產(chǎn)出表》呈現(xiàn)了42個(gè)部門投入產(chǎn)出數(shù)據(jù)，各部門編號(hào)與名稱如表2所示。

表2 中國地區(qū)投入產(chǎn)出表部門編號(hào)與名稱

三、測算結(jié)果與分析

(一)控制型甲烷排放前后向關(guān)聯(lián)關(guān)系

通過式(6)計(jì)算出控制性甲烷排放量，測算結(jié)果如表3所示。綜合3年的甲烷控制性甲烷排放量來看，排在前4位的部門是S1、S22、S2和S33，因此將其作為關(guān)鍵部門來討論前后向關(guān)聯(lián)關(guān)系。

2012年控制型甲烷排放的關(guān)鍵部門及其前后向的關(guān)聯(lián)關(guān)系結(jié)果如表4所示。前向關(guān)聯(lián)是指控制性甲烷從前向部門流入某部門并因此受其控制；反之，后向關(guān)聯(lián)是指控制型甲烷從某部門轉(zhuǎn)移到后向部門。

表4 2012年廣西控制型甲烷排放的關(guān)鍵部門與其他部門主要關(guān)聯(lián)強(qiáng)度

2012年廣西控制型排放前向流入最大的4個(gè)部門分別為S1、S12、S2和S33，這4個(gè)部門控制了關(guān)鍵部門的最大的甲烷轉(zhuǎn)移量，由此可見，提高農(nóng)業(yè)生產(chǎn)技術(shù)、調(diào)控原材料生產(chǎn)和提升工業(yè)廢棄物回收利用率，以降低其對關(guān)鍵部門控制性甲烷排放是行之有效的調(diào)節(jié)方法。同時(shí)，控制型甲烷排放后向流出最大的4個(gè)部門分別為S6、S14、S25和S33，關(guān)鍵部門控制了較多對紡織業(yè)、金屬冶煉及壓延加工業(yè)、水的生產(chǎn)、供應(yīng)業(yè)和房地產(chǎn)業(yè)的甲烷排放。

(二)控制型甲烷排放的產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)特征

根據(jù)《國民經(jīng)濟(jì)行業(yè)分類》(GB/T 4754—2011)對我國三大產(chǎn)業(yè)的劃分依據(jù)，本文采用的三大產(chǎn)業(yè)的劃分標(biāo)準(zhǔn)，即S1為第一產(chǎn)業(yè)；S2～S26為第二產(chǎn)業(yè)；S27～S42為第三產(chǎn)業(yè)。在此基礎(chǔ)上，進(jìn)一步估算廣西三大產(chǎn)業(yè)控制型甲烷排放，并分析其排放結(jié)構(gòu)特征，如圖3、圖4所示。

圖3 2002—2012年廣西各產(chǎn)業(yè)控制型甲烷排放

從圖2中可以看出，廣西第一產(chǎn)業(yè)控制型甲烷排放占比不斷減小，2002—2012年控制型甲烷排放占比分別為21.18%、14.56%和9.69%?？赡艿脑蚴?，廣西土地資源、生態(tài)環(huán)境資源稟賦條件較為匱乏，為了能夠在短時(shí)間內(nèi)快速提高經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平，在發(fā)展過程中往往會(huì)出現(xiàn)“重二輕一三”的情況。與此同時(shí)，隨著“綠水青山就是金山銀山”等科學(xué)論斷的不斷深化，廣西為“兩山理論”也做出了如退耕還林、打響“綠城”招牌等實(shí)踐。

第二產(chǎn)業(yè)控制型甲烷排放占比不斷增加，2002—2012年控制型甲烷排放占比分別為68.85%、83.60%和87.90%。廣西處于工業(yè)化發(fā)展的中期，發(fā)展方式是能源消費(fèi)和工業(yè)能耗雙高為主的粗放式發(fā)展，未來廣西的工業(yè)化發(fā)展將面臨經(jīng)濟(jì)增速與生態(tài)保護(hù)的雙重壓力，新能源開發(fā)利用與技術(shù)升級迫在眉睫。

第三產(chǎn)業(yè)控制型甲烷排放占比先大幅減小后小幅增加。2002—2012年廣西控制型甲烷排放占比分別為9.97%、1.84%和2.41%。第三產(chǎn)業(yè)規(guī)模小，發(fā)展水平低，企業(yè)環(huán)保意識(shí)有待加強(qiáng)。目前，廣西市場經(jīng)濟(jì)環(huán)境較為薄弱，中小型企業(yè)難以承擔(dān)污染治理的成本，在一定程度上說明了廣西第三產(chǎn)業(yè)具有較大的減排潛力，應(yīng)以放在技術(shù)革新與資本引進(jìn)為重。

(三)各部門控制型甲烷脫鉤效應(yīng)分析

由表5可知，2002—2012年廣西各部門控制型甲烷排放與經(jīng)濟(jì)增長之間的脫鉤彈性變動(dòng)較大。從結(jié)果上看，2002—2007年S2、S3等12個(gè)部門處于強(qiáng)脫鉤狀態(tài)；S1、S6等9個(gè)部門處于弱脫鉤狀態(tài)；S7、S8等14個(gè)部門處于擴(kuò)張型脫鉤狀態(tài)；S15、S31等4個(gè)部門處于衰退脫鉤狀態(tài)，僅有S20和S35部門處于衰退連結(jié)狀態(tài)。2007—2012年有S1、S8等9個(gè)部門處于強(qiáng)脫鉤狀態(tài)；S5、S6等11個(gè)部門處于弱脫鉤狀態(tài)；S2、S14等11個(gè)部門處于擴(kuò)張型脫鉤狀態(tài)；S21、S24等3個(gè)部門處于衰退連結(jié)狀態(tài)；S23、S26等3個(gè)部門處于衰退連結(jié)狀態(tài)；僅有S16處于強(qiáng)負(fù)脫鉤狀態(tài)，脫鉤狀態(tài)最差。

表5 2002—2007年廣西各部門甲烷排放與經(jīng)濟(jì)增長的脫鉤狀態(tài)

續(xù)表

從過程中看，2002—2012年廣西42個(gè)部門甲烷排放與經(jīng)濟(jì)增長之間的脫鉤狀態(tài)有待進(jìn)一步改善。2002—2012年有S1、S7等17個(gè)部門的脫鉤狀態(tài)有所好轉(zhuǎn)，其中有超過半數(shù)部門實(shí)現(xiàn)了“弱脫鉤—強(qiáng)脫鉤”以及“擴(kuò)張型脫鉤—強(qiáng)脫鉤”的轉(zhuǎn)變，即部門產(chǎn)值呈正向發(fā)展，而甲烷排放呈負(fù)向發(fā)展，意味著經(jīng)濟(jì)增長的同時(shí)，所帶來的環(huán)境污染卻在減少，脫鉤狀態(tài)最為理想。這些部門大多集中在批發(fā)零售貿(mào)易行業(yè)、服務(wù)業(yè)和教育行業(yè)，由此可知，廣西第三產(chǎn)業(yè)中經(jīng)濟(jì)增長與甲烷排放的關(guān)系比較理想。于此同時(shí)，將近三分之一的部門呈現(xiàn)出“強(qiáng)/弱脫鉤—擴(kuò)張型脫鉤的”變動(dòng)趨勢，并大多集中在第二產(chǎn)業(yè)，意味著這些部門經(jīng)濟(jì)與甲烷排放均增長，但甲烷排放增速大于經(jīng)濟(jì)增速。

四、結(jié)論與啟示

本文以廣西為例，基于環(huán)境拓展的投入產(chǎn)出法估算了2002—2012年廣西控制型甲烷排放量，并運(yùn)用Tapio脫鉤模型分析了廣西各產(chǎn)業(yè)部門甲烷排放與經(jīng)濟(jì)增長之間的脫鉤效應(yīng)，主要研究結(jié)論如下。

(1)2012年廣西控制型排放的關(guān)鍵部門分別為農(nóng)林牧漁業(yè)、電力、熱力的生產(chǎn)和供應(yīng)業(yè)、煤炭開采和洗選業(yè)以及房地產(chǎn)業(yè)，前向流入最大的依次為為農(nóng)林牧漁業(yè)、煤炭開采和洗選業(yè)、化學(xué)工業(yè)和房地產(chǎn)業(yè)，這些部門控制了關(guān)鍵部門的最大的甲烷轉(zhuǎn)移量；控制型甲烷排放后向流出最大的部門依次為食品制造及煙草加工業(yè)、金屬冶煉及壓延加工業(yè)、水的生產(chǎn)和供應(yīng)業(yè)和房地產(chǎn)業(yè)。

(2)2002—2012年廣西各部門甲烷排放與經(jīng)濟(jì)增長之間的脫鉤狀態(tài)有待進(jìn)一步改善。雖然有超過半數(shù)部門實(shí)現(xiàn)了“弱脫鉤—強(qiáng)脫鉤”以及“擴(kuò)張型脫鉤—強(qiáng)脫鉤”的轉(zhuǎn)變，但仍有一定數(shù)量集中于第二產(chǎn)業(yè)的部門處于弱脫鉤和擴(kuò)張型脫鉤狀態(tài)。因此降低第二產(chǎn)業(yè)的能耗占比，將是未來產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重心。

基于上述結(jié)論，可以得出如下政策啟示。

(1)充分利用資源優(yōu)勢，優(yōu)化三大產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)。產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)是影響經(jīng)濟(jì)增長因素的關(guān)鍵性因素，廣西擁有良好的自然資源稟賦和生態(tài)水平,但由于資源利用率和轉(zhuǎn)化率不高，廣西第一、三產(chǎn)業(yè)的發(fā)展?jié)摿]有完全發(fā)揮?！按址攀健焙汀案吣芎摹笔悄壳皬V西工業(yè)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的典型模式，若要廣西的工業(yè)化發(fā)展水平到達(dá)一定高度后，要充分利用自然資源優(yōu)勢，在提高第一、三產(chǎn)業(yè)、降低第二產(chǎn)業(yè)的產(chǎn)業(yè)占比的同時(shí)，要不斷優(yōu)化第二產(chǎn)業(yè)內(nèi)部的行業(yè)結(jié)構(gòu)，要以提高資源配置效率和產(chǎn)業(yè)聚合質(zhì)量為主要目標(biāo)，大力推動(dòng)農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化、新型戰(zhàn)略企業(yè)和服務(wù)業(yè)智能化的發(fā)展，以實(shí)現(xiàn)廣西產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)優(yōu)化升級。

(2)開發(fā)利用清潔能源，升級產(chǎn)業(yè)生產(chǎn)技術(shù)。只有提高清潔能源在一次能源消耗中的占比，才能充分開發(fā)利用清潔能源以及提高能源利用效率。化石能源消耗是環(huán)境污染的主要來源之一，廣西由于能源自給率較低，“缺氣少油”，因此要想實(shí)現(xiàn)廣西經(jīng)濟(jì)增長和甲烷減排的雙目標(biāo)，就要大力開發(fā)和利用清潔能源的同時(shí)對高能耗產(chǎn)業(yè)進(jìn)行產(chǎn)業(yè)技術(shù)升級改造，努力將節(jié)能技術(shù)、新工藝以及能源綜合利用技術(shù)。

(3)加強(qiáng)制度規(guī)劃建設(shè)，引導(dǎo)綠色生產(chǎn)生活。廣西要實(shí)現(xiàn)通過制度引導(dǎo)企業(yè)和個(gè)人綠色生產(chǎn)生活的方式，這一目標(biāo)，需加強(qiáng)制度建設(shè)，建立企業(yè)間甲烷減排控制目標(biāo)和協(xié)同機(jī)制，將減排重心放在關(guān)鍵部門及其先后向關(guān)聯(lián)部門上，在行業(yè)發(fā)展前景、能源消耗特點(diǎn)與甲烷排放因素方面做出綜合且全面的考慮，以制定出切合實(shí)際的、分階段的甲烷減排政策和控制目標(biāo)。同時(shí)，需不斷強(qiáng)化公眾的低碳意識(shí)，鼓勵(lì)綠色生產(chǎn)和綠色出行。