河南省經(jīng)濟增長與能源碳排放脫鉤分析

□文/張 娜

（河南財經(jīng)政法大學工程管理與房地產(chǎn)學院 河南·鄭州）

［提要］人類消費和使用能源生產(chǎn)過程中，由于能源消費引起的巨大碳排引發(fā)各種能源和氣候問題。本文選取煤炭、石油、天然氣為一次能源代表，測算河南省2000～2019年三種一次能源消費引起的碳排量，使用Tapi o脫鉤模型刻畫經(jīng)濟增長、能源消費、碳排量之間的關(guān)系，并得出結(jié)論：河南省經(jīng)濟增長和能源碳排總體處于弱脫鉤甚至更佳狀態(tài)；河南省碳排放主要來源于能源消費，并沒有改變一直以來以煤炭為主的能源消費結(jié)構(gòu)；脫鉤狀態(tài)主要受能源消費結(jié)構(gòu)、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)、技術(shù)進步和行業(yè)相關(guān)政策的影響。

一、文獻回顧

改革開放以來，我國打造了歷史上的“經(jīng)濟神話”，已經(jīng)成為世界上第二大經(jīng)濟體。但是，經(jīng)濟迅猛發(fā)展的背后是能源快速消耗和碳排放量急劇增加，我國能源消耗所產(chǎn)生的碳排放占全國碳排放總量約85%。作為有國際道義和擔當?shù)氖澜绱髧暯皆诼?lián)合國大會上鄭重承諾，中國“二氧化碳排放力爭于2030年前達到峰值，努力爭取2060年前實現(xiàn)碳中和”。這也對我國加快建設(shè)生態(tài)節(jié)約型、環(huán)境友好型社會，走可持續(xù)發(fā)展道路提出了要求。河南省地處華夏腹地，是國家“中原崛起”戰(zhàn)略的重要一環(huán)，故此分析經(jīng)濟增長、碳排量和能源消費三者之間的關(guān)系以謀求長久的發(fā)展是題中應(yīng)有之意。

能源碳排放與經(jīng)濟增長的關(guān)系一直是人們關(guān)注的重點。長期以依靠能源“量”的投入來帶動經(jīng)濟的增長，碳能源排放與經(jīng)濟增長更多呈現(xiàn)出耦合的狀態(tài)，也由此引發(fā)了增長粗放、環(huán)境污染等一系列的問題。脫鉤理論是經(jīng)濟OECD提出的形容阻斷經(jīng)濟增長與資源消耗或環(huán)境污染之間聯(lián)系的基本理論，指經(jīng)濟快速增長的過程中不再伴隨資源的巨大消耗和環(huán)境的嚴重污染。目前，國內(nèi)外已經(jīng)有眾多學者進行了經(jīng)濟增長和碳排放、經(jīng)濟增長和能源消耗等方面的研究。Tapio（2005）針對交通容量和GDP的關(guān)系提出了Tapio脫鉤模型并廣泛為人們引用；彭佳雯、黃賢金（2011）等通過研究1980～2008年全國經(jīng)濟增長與碳能源排放的時間和空間演變趨勢發(fā)現(xiàn)二者的脫鉤狀態(tài)和程度區(qū)域上呈明顯差異；王鶴鳴分析了中國1998～2008年的資源消耗和經(jīng)濟增長脫鉤情況，得出兩者脫鉤系數(shù)較低是由于我國在推進工業(yè)化過程中資源消耗巨大造成的；孫葉飛（2017）通過將Tapio脫鉤指數(shù)法與Kaya恒等式和LMDI因素分解法相結(jié)合發(fā)現(xiàn)，GDP與碳排放脫鉤的主要影響因素能源強度和經(jīng)濟發(fā)展。針對地區(qū)的研究上，蓋美（2013）等通過分析長江三角洲城市群自2000年起經(jīng)濟增長和環(huán)境壓力的脫鉤關(guān)系，得出了兩者的脫鉤狀態(tài)演變過程；武紅等學者針對河北省1990～2009年對經(jīng)濟增長，能源消耗和碳排放量的測算發(fā)現(xiàn)三者主要處于弱脫鉤狀態(tài)，受工業(yè)行業(yè)制約，這一狀況在未來很可能持續(xù)下去；陳向陽通過建立理論模型進行推倒后發(fā)現(xiàn)能源消費、碳排放與經(jīng)濟增長之間存在倒“U”型庫茲涅茨曲線，并計算出能源消費與碳排放在未來出現(xiàn)的拐點。

二、研究方法與數(shù)據(jù)來源

（一）脫鉤模型?！懊撱^”最早由OECD應(yīng)用于資源與環(huán)境的研究層面，分析資源環(huán)境消耗量或者破壞量不隨著經(jīng)濟增長的關(guān)系。在目前被廣泛使用的脫鉤狀態(tài)測度方法主要有兩種，分別是Tapio提出的脫鉤彈性系數(shù)法和OECD組織提出的脫鉤因子法。本文考慮到Tapio脫鉤模型采用的是彈性變化的比值，可以使用不同類型的指標來分析各種因素對脫鉤程度的影響，故采用該脫鉤模型，其計算公式如下：

參照Tapio和國內(nèi)學者關(guān)雪凌、蓋美等人的研究，不同區(qū)間的脫鉤指數(shù)E值代表不同的脫鉤狀態(tài)，可分為脫鉤、負脫鉤和連接狀態(tài)。其中，依據(jù)△C、△GDP的不同，可再分為八種狀態(tài)，具體劃分依據(jù)如表1所示。強脫鉤最為理想，即經(jīng)濟增長率為正，能源消費和碳排放量下降，表明此時節(jié)能減排和經(jīng)濟發(fā)展的目標都得到了很好的實現(xiàn)。最不理想的狀態(tài)是強負脫鉤，表明此時經(jīng)濟出現(xiàn)負增長，環(huán)境和能源卻面臨更大的壓力。（表1）

表1 脫鉤彈性系數(shù)代表含義一覽表

（二）碳排放計算模型。目前，有多種測算碳排的方法，本文使用的碳排放量測算公式主要借鑒郭義強、蔣金荷等學者的研究。

式中，C表示能源消費引起的碳排放量；E代表能源消費總量；Ei為各類能源的消費量，i取值1、2、3（只選取煤炭、石油、天然氣做一次能源代表）；能源的碳排放系數(shù)為Fi。目前沒有統(tǒng)一的碳排系數(shù)，本文采用目前各權(quán)威組織機構(gòu)給出的平均值進行計算。（表2）

表2 各類能源碳排放系數(shù)一覽表

（三）指標選取與數(shù)據(jù)來源。本文使用三個脫鉤彈性指數(shù)，分別為能源碳排放的GDP彈性指數(shù)，用E（cg）表示，同理，用E（eg）表示能源消費的GDP的彈性指數(shù)，E（ce）表示碳排放與能源消費的彈性指數(shù)，其計算公式如下：

式中，%△C、%△GDP、%△E分別為碳排放量、國內(nèi)生產(chǎn)總值、能源消費總量在末期相對于基期的變化率。

本文數(shù)據(jù)來源于2000～2019年《河南省統(tǒng)計年鑒》《中國統(tǒng)計年鑒》等，使用了2000～2019年的GDP、能源消費總量以及煤炭、石油和天然氣使用量及所占百分比等統(tǒng)計數(shù)據(jù)，GDP的計算以1978年不變價格做參考進行相應(yīng)的換算。

三、河南碳排量：基于能源消費視角的分析

（一）碳排放量測算及初步分析。經(jīng)由計算可得碳排放示意圖，如圖1所示。從圖1可看出，2000～2019年我國碳排放總量呈現(xiàn)先持續(xù)增長、后緩慢增長至基本不變的趨勢。其中，由煤炭消費引起的碳排量最多，石油和天然氣較少。圖1為能源消費排放總量和一次能源消費引起的碳排量趨勢變化圖，可看出煤炭消費碳排量與總碳排量增長趨勢十分接近，分階段波動增長，后保持平穩(wěn)；石油和天然氣碳排量增長趨勢十分接近，呈緩慢穩(wěn)定上升趨勢。煤炭消費的碳排量在2010年以前的增長速度明顯大于2010年以后，與此同時，石油和天然氣的碳排量自2010年起相對增加，說明自2010年后河南省相對減少了對煤炭的消費，加大了對石油和天然氣的開發(fā)利用。2015年起煤炭消費引起的碳排量開始下降，并且之后的幾年也沒有明顯反彈的跡象，一方面說明河南省在該年通過各種途徑為了碳減排做出了努力，積極響應(yīng)了節(jié)能減排，優(yōu)化能源結(jié)構(gòu)的號召；另一方面也說明河南省是以煤炭消費為主的能源結(jié)構(gòu)，這也解釋了為何雖然石油和天然氣的消費比重增加，但是總體能源消費引起的碳排量卻隨著煤炭消費碳排量的減少而減少，降速而降速。所以，雖然煤炭消費有下降趨勢，石油和天然氣消費持續(xù)上升，但是并沒有影響煤炭主導的能源消費結(jié)構(gòu)。（圖1）

圖1 2000～2019年一次消費碳排量和總能源碳排量趨勢圖

（二）經(jīng)濟增長、能源消費和碳排放關(guān)系分析。如圖2所示，2000～2019年能源消費量、碳排量和GDP均呈現(xiàn)上升趨勢。河南省實際GDP呈現(xiàn)逐年穩(wěn)定上升趨勢，以2002～2010年增長速度最為明顯，在2011年之后經(jīng)濟增長速度放緩，但依舊上升。能源消費總量在2000～2009年增長迅猛，在這期間河南省的經(jīng)濟發(fā)展態(tài)勢也較為良好，兩者呈現(xiàn)協(xié)同關(guān)系，說明河南省的經(jīng)濟增長對能源投入的量依然有依賴性，從2011年開始能源消耗總量增速放緩，2013年時甚至首次出現(xiàn)負增長現(xiàn)象，而2015～2019年能源消耗總量增速較小，圖像接近水平趨勢。能源排放總量和碳排放總量趨勢圖十分相近，碳排放總量圖像始終處于能源消耗總量下方，2011年起隨著能源消耗總量的增速放緩，碳排量速度也開始放緩甚至下降，和能源排放總量的差距也進一步擴大，說明河南省通過各種途徑的努力在節(jié)能減排和提升能源效率上都取得了一定成績，需要總結(jié)以往經(jīng)驗，再接再厲，繼續(xù)創(chuàng)造發(fā)展經(jīng)濟與保護環(huán)境并舉的良好局面。（圖2）

圖2 2000～2019年河南省GDP、能源消費總量和碳排放總量變動趨勢圖

（三）脫鉤關(guān)系分析。從表3的脫鉤分析結(jié)果可知，在2000～2019年的20年間河南省有12年經(jīng)濟增長與能源消費引起的碳排放處于弱脫鉤狀態(tài)，4年處于強脫鉤狀態(tài)，兩情形占所有年份的80%。2003年和2004年是脫鉤狀態(tài)最不理想的年份，都處于擴張負脫鉤狀態(tài)，主要是由于碳排放的增長率超過了GDP的增長率，說明河南省的生態(tài)效率和減排技術(shù)都有待提升。2010年發(fā)生重要轉(zhuǎn)折，強脫鉤的理想狀態(tài)首次出現(xiàn)，2015年后基本都為強脫鉤。說明在這幾年間，河南省通過各種途徑的努力，不僅經(jīng)濟發(fā)展有所建樹，且節(jié)能減排、環(huán)境保護都取得一定成績。從2000～2019年河南省一次能源消費結(jié)構(gòu)占比圖可以看出，2010年起煤炭占比明顯下降，能源消費GDP彈性也開始由弱脫鉤向強脫鉤狀態(tài)過渡，進一步說明了河南的能源結(jié)構(gòu)有了一定的改善，與前文分析較為吻合。

表3 脫鉤分析結(jié)果一覽表

能源與GDP的脫鉤狀態(tài)主要為弱脫鉤，對應(yīng)年份和碳排放與GDP的脫鉤狀態(tài)基本一致。2015年起5年內(nèi)同樣有4年為強脫鉤狀態(tài)，說明自2015年起河南能源效率有所提升，產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)有所改善。

ce是碳排放的GDP彈性和能源消費的GDP彈性的比值，由于ce的數(shù)值圍繞“1”進行上下波動，說明兩者數(shù)值比較接近，變化的趨勢也大致相同，同時注意到兩者的彈性值相差不大，脫鉤狀態(tài)也大體相同，說明河南省經(jīng)濟增長與碳排放脫鉤主要是由經(jīng)濟增長與能源消費的脫鉤造成的，同時ce和ge的數(shù)值此起彼伏，上下波動，也在一定程度上說明，二者的脫鉤主要還是依靠能源消費與經(jīng)濟增長的脫鉤，一部分依靠技術(shù)進步，需要河南省在之后的工作中加大科研投入占比，提升科技水平，帶動經(jīng)濟發(fā)展，走科技環(huán)保之路，注入源源不斷的動力。（表3）

四、結(jié)論

（一）河南省碳排放發(fā)展態(tài)勢。河南省碳排量在總體上呈現(xiàn)出先穩(wěn)定上升后保持相對穩(wěn)定的趨勢，其中2000～2010年的碳排量一直在迅速增長，直到2011年碳排量才首次出現(xiàn)下降，之后一直保持低速甚至負增長?？傮w來看，河南省對煤炭等需求比較穩(wěn)定，雖然自2010年起，煤炭消費占總體能源消費的比重有所下降，石油和天然氣的消費比重相對有所上升，但是這兩種能源的消費需求易受價格等因素的影響，因而一定時期內(nèi)，河南省對煤炭依舊存在很大的消費需求，故此，其面臨的碳排和能源消費壓力依舊值得重視。

（二）協(xié)同關(guān)系。2000～2019年間河南省經(jīng)濟增長、能源消費和碳排量的變化趨勢十分相似，發(fā)生變化的時間段和程度也大抵相同，能源GDP彈性和碳排放GDP的變動趨勢十分相近，經(jīng)計算可得，單位GDP能耗和單位GDP二氧化碳消耗量變動趨勢也十分接近，這幾個特征都表明目前河南省的碳排放依舊主要依賴能源消費，雖然有改善該種情形的趨勢，但是短期內(nèi)這種情況依舊會持續(xù)下去，因為河南省并不是一個清潔能源使用大省，主要依靠煤炭燃燒能量催動行業(yè)前進，長此以往，一方面會形成對煤炭石油等高排放能源的依賴，另一方面會形成“邊污染、邊治理”的不利局面。

（三）脫鉤關(guān)系。由上述脫鉤分析可得，同一年份的能源消費的GDP彈性系數(shù)eg和碳排放的GDP彈性系數(shù)cg所代表的脫鉤狀態(tài)基本一致，主要為弱脫鉤狀態(tài)，并且暫時沒有突破弱脫鉤達到擴張連接的趨勢。脫鉤狀態(tài)受能源消費結(jié)構(gòu)、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)、技術(shù)進步與行業(yè)相關(guān)政策等多種因素影響。

1、能源消費結(jié)構(gòu)。很長的一段時期內(nèi)，河南省主要采用以煤炭為主，石油天然氣等能源為輔的能源消費方式，2000～2009年煤炭消費始終占能源消費的87%左右，2010年后煤炭消費占比有所下降，截至2019年，下降至70%以下。煤炭的碳排放系數(shù)高于石油和天然氣，故煤炭消費占比的下降也導致了碳排量的增速減緩甚至下降的良好局面。因此，河南省需要再接再厲，大力調(diào)整能源結(jié)構(gòu)，鼓勵、支持和引導使用天然氣、風能、水能、太陽能等清潔能源，配合各種媒體加以宣傳，使節(jié)能減排觀念深入人心。同時，需要注意及時監(jiān)測一些大型碳排放部門的排放量，出臺相關(guān)監(jiān)管細則并進行管控，以達到和維持目前能源消費引起的碳排量和經(jīng)濟增長的脫鉤局面。

2、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)。第二產(chǎn)業(yè)中的工業(yè)是河南省能源消費引起的碳排放主要來源，近5年來，河南省規(guī)模以上工業(yè)能源消費量消耗量不斷下降，占能源消費總量從2015年的66%下降至2019年的58%，接近10%。但是，在六大高耗能業(yè)的能源消耗量無明顯下降趨勢，始終占規(guī)模以上工業(yè)能源消耗量的85%以上。說明工業(yè)碳排量的減少是由于規(guī)模以上工業(yè)能源消費量下降導致，但是六大高耗能產(chǎn)業(yè)仍然有很大的節(jié)能減排空間，需要相關(guān)部門進一步監(jiān)管和督促，進一步提高技術(shù)水平，推進碳能源排放與經(jīng)濟增長的脫鉤。

3、技術(shù)進步?？梢詮奶蕴浜螽a(chǎn)能的力度說明技術(shù)進步方面的影響，自2010年河南省加大了淘汰落后產(chǎn)能的力度，主要集中在涉及煉鐵、煉鋼、水泥等多個工業(yè)行業(yè)，其中2019年淘汰產(chǎn)能行業(yè)多達100家，為河南省經(jīng)濟高質(zhì)量發(fā)展打下良好的基礎(chǔ)，也是河南近些年節(jié)能減排取得成效的重要一環(huán)。

4、行業(yè)相關(guān)政策。為加快河南省大氣污染防治進程，河南省多次發(fā)布重要文件，引領(lǐng)河南省走節(jié)能減排、污染防治、生態(tài)綠色和可持續(xù)發(fā)展道路。通過制定《河南省淘汰落后產(chǎn)能綜合標準體系》《河南省污染防治攻堅戰(zhàn)三年行動計劃》等來持續(xù)改善環(huán)境空氣質(zhì)量、調(diào)整產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)，走可持續(xù)發(fā)展道路。