黃河流域省區(qū)隱含碳排放及其碳轉(zhuǎn)移研究

康彥霞，馬 忠

（西北師范大學(xué) 地理與環(huán)境科學(xué)學(xué)院，甘肅 蘭州 730070）

0 引言

改革開(kāi)放以來(lái)，我國(guó)在經(jīng)濟(jì)飛速增長(zhǎng)的同時(shí)使用了大量化石能源，產(chǎn)生的碳排放帶來(lái)了嚴(yán)重的環(huán)境問(wèn)題。目前我國(guó)已成為世界上碳排放最大的國(guó)家。我國(guó)莊嚴(yán)承諾，到2030 年實(shí)現(xiàn)碳排放達(dá)峰，2060年前實(shí)現(xiàn)碳中和，這需要各區(qū)域分擔(dān)責(zé)任共同減排。我國(guó)目前的碳排放量是各區(qū)域碳排放總和，減排必須采取自上而下的措施。減排目標(biāo)由各個(gè)省份分擔(dān)實(shí)施，但是因?yàn)楦鲄^(qū)域資源稟賦、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)、發(fā)展階段的不同，區(qū)域間碳排放存在很大差異［1］，在總減排目標(biāo)下確定各省份應(yīng)承擔(dān)的減排責(zé)任是重點(diǎn)難題。我國(guó)各省份之間貿(mào)易頻繁，產(chǎn)生的隱含碳轉(zhuǎn)移對(duì)各省份碳排放具有重要影響，這就需要估算因省份間貿(mào)易而產(chǎn)生的隱含碳。

黃河流域是我國(guó)重要的一次能源和二次能源供應(yīng)基地，其煤炭產(chǎn)量約占全國(guó)的70%［2］，經(jīng)濟(jì)發(fā)展和環(huán)境保護(hù)之間矛盾突出，面臨的碳減排壓力巨大。2019年，黃河流域生態(tài)保護(hù)和高質(zhì)量發(fā)展被提出并成為國(guó)家戰(zhàn)略［3］。黃河流域高質(zhì)量發(fā)展不是流域內(nèi)各省區(qū)分別實(shí)現(xiàn)高質(zhì)量發(fā)展，而是在整體上實(shí)現(xiàn)發(fā)展［4］，黃河流域面臨的資源環(huán)境問(wèn)題也只能通過(guò)整體治理才能得到有效減緩。因此，本文從各省區(qū)視角和黃河流域整體視角來(lái)探討黃河流域隱含碳排放及轉(zhuǎn)移特征，對(duì)合理分配黃河流域重要能源生產(chǎn)省區(qū)的減排責(zé)任意義重大。

隨著全球?qū)I(yè)化分工的發(fā)展，不同階段的產(chǎn)品在不同國(guó)家或地區(qū)生產(chǎn)，發(fā)達(dá)國(guó)家大量進(jìn)口產(chǎn)品導(dǎo)致“碳泄露”問(wèn)題。我國(guó)各省份之間也存在產(chǎn)品的交換，有的省份在產(chǎn)品生產(chǎn)過(guò)程中排放了大量二氧化碳，生產(chǎn)的產(chǎn)品不僅僅為本地消費(fèi)，還要滿足其他省份的消費(fèi)或出口［5］。產(chǎn)品生產(chǎn)地和消費(fèi)地分離對(duì)制定碳排放責(zé)任問(wèn)題增加了困難。國(guó)外已有很多從隱含碳的角度分析碳轉(zhuǎn)移的研究［6，7］。研究發(fā)現(xiàn)，發(fā)達(dá)國(guó)家通過(guò)貿(mào)易向發(fā)展中國(guó)家轉(zhuǎn)移了碳排放，發(fā)展中國(guó)家則為發(fā)達(dá)國(guó)家承接了部分碳排放。我國(guó)與主要貿(mào)易國(guó)之間的碳排放轉(zhuǎn)移也受到了關(guān)注［8-10］。近年來(lái)，國(guó)內(nèi)和區(qū)域隱含碳轉(zhuǎn)移的研究也廣泛開(kāi)展。如：韓夢(mèng)瑤等［11］基于嵌套網(wǎng)絡(luò)視角研究了我國(guó)省域碳排放國(guó)內(nèi)外轉(zhuǎn)移情況；陳暉等［12］用MRIO（多區(qū)域投入產(chǎn)出模型），從污染貿(mào)易條件、碳基尼系數(shù)等多個(gè)方面分析了我國(guó)31 省份之間的碳轉(zhuǎn)移及公平性；張紅麗等［13］對(duì)京津冀區(qū)域內(nèi)的隱含碳轉(zhuǎn)移進(jìn)行了研究。目前碳減排責(zé)任分擔(dān)機(jī)制有3 種［14］：一是生產(chǎn)者責(zé)任原則，將產(chǎn)品生產(chǎn)和服務(wù)產(chǎn)生的碳排放歸于生產(chǎn)者，而沒(méi)有考慮為誰(shuí)提供產(chǎn)品和服務(wù)；二是消費(fèi)者責(zé)任原則，從最終消費(fèi)角度顯示碳排放的來(lái)源，該種核算方式對(duì)碳排放出口地區(qū)更為公平［15］；三是責(zé)任共擔(dān)原則，該原則有利于促進(jìn)減排公平性，其核心問(wèn)題是計(jì)算責(zé)任共擔(dān)分配因子［16］。

總體來(lái)看，一方面，以往貿(mào)易隱含碳轉(zhuǎn)移大多是從最終產(chǎn)品消費(fèi)的視角來(lái)計(jì)算隱含碳排放，未體現(xiàn)地區(qū)中間產(chǎn)品貿(mào)易引致的碳排放，且未對(duì)省區(qū)間碳轉(zhuǎn)移的具體流向進(jìn)行探討；另一方面，以上研究多為單一年份碳轉(zhuǎn)移，沒(méi)有考慮年際變化?；诖?，本文將省份排放的隱含碳分解為滿足本地最終需求引致、滿足外省中間產(chǎn)品需求引致和滿足外省最終產(chǎn)品需求引致，并揭示了省區(qū)調(diào)入調(diào)出貿(mào)易隱含碳的具體流向。本文采用多區(qū)域投入產(chǎn)出模型，從隱含碳貿(mào)易視角探討了黃河流域碳排放特征及其轉(zhuǎn)移路徑，從生產(chǎn)者責(zé)任、消費(fèi)者責(zé)任視角測(cè)算了黃河流域9 省區(qū)2012 年、2017 年隱含碳排放情況，探討了隱含碳排放構(gòu)成及其產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)、隱含碳轉(zhuǎn)移來(lái)源和去向，以期為黃河流域高質(zhì)量發(fā)展和低碳減排提供借鑒與參考。

1 研究區(qū)域概況

黃河流域總面積79.5 萬(wàn)km2，橫跨青藏高原、內(nèi)蒙古高原、黃土高原和華北平原四大地貌單元，涵蓋青海、四川、甘肅、寧夏、內(nèi)蒙古、陜西、山西、河南、山東9 個(gè)省區(qū)；2020 年GDP 為24.74 萬(wàn)億元，約占全國(guó)GDP 總量的25%，但人均GDP 低于全國(guó)水平［17］。9 個(gè)省區(qū)發(fā)展水平差異巨大，下游省區(qū)比上游經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)。黃河流域產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)以第二產(chǎn)業(yè)為主體，其中，能礦資源采掘業(yè)占比較高。流域內(nèi)煤、石油等化石能源儲(chǔ)量豐富，在我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展中成為重工業(yè)、能源及化工生產(chǎn)基地，中國(guó)“5 ＋1”能源基地中有3 個(gè)位于黃河流域。黃河流域是“一帶一路”重要經(jīng)濟(jì)走廊，是聯(lián)系我國(guó)東、中、西部的經(jīng)濟(jì)紐帶，也是我國(guó)經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展和生態(tài)保護(hù)的重要區(qū)域，加強(qiáng)黃河流域生態(tài)保護(hù)和高質(zhì)量發(fā)展，對(duì)我國(guó)生態(tài)文明建設(shè)和區(qū)域協(xié)調(diào)發(fā)展具有重要的戰(zhàn)略意義。

2 數(shù)據(jù)來(lái)源與研究方法

2.1 數(shù)據(jù)來(lái)源

本文采用我國(guó)2012 年、2017 年31 個(gè)省份（因數(shù)據(jù)缺失，故研究區(qū)域未包含香港特別行政區(qū)、澳門(mén)特別行政區(qū)和臺(tái)灣地區(qū)）42 個(gè)部門(mén)的多區(qū)域投入產(chǎn)出表，根據(jù)黃和平［18］、李艷梅等［19］的方法，將42 個(gè)部門(mén)合并為7 個(gè)（表1）。各省份碳排放數(shù)據(jù)清單由中國(guó)碳核算數(shù)據(jù)庫(kù)（CEADs）根據(jù)IPCC 行業(yè)碳核算方法編制，該清單包括生產(chǎn)水泥過(guò)程產(chǎn)生的碳排放和17 種化石能源燃燒產(chǎn)生的碳排放［20］。

表1 部門(mén)合并結(jié)果Table 1 Departmental merger

2.2 研究方法

構(gòu)建G個(gè)地區(qū)N個(gè)部門(mén)多區(qū)域投入產(chǎn)出模型：

式中：對(duì)任一地區(qū)s，Xs表示s 地區(qū)總產(chǎn)出向量；Ass表示s 地區(qū)直接消耗系數(shù)矩陣；Yss表示s 地區(qū)生產(chǎn)并滿足該地區(qū)最終需求向量；Asr（r ＝1，…，G，且r≠s）地區(qū)s 和地區(qū)r 之間的相互需求系數(shù)矩陣，表示兩地區(qū)之間中間品貿(mào)易；Ysr為s 地區(qū)生產(chǎn)并滿足于r 地區(qū)的最終需求向量，表示地區(qū)s 對(duì)地區(qū)r的最終品貿(mào)易；X 和Y 為N × 1 列向量，A 為N × N列矩陣。

由公式（1）得：

表示經(jīng)典里昂惕夫逆矩陣。

在G 個(gè)地區(qū)N 個(gè)部門(mén)的經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)中，行平衡關(guān)系式為：

隱含碳排放的測(cè)算：隱含碳排放的測(cè)算參考王安靜等［21］、王育寶等［22］的研究。本文關(guān)注黃河流域隱含碳排放及其國(guó)內(nèi)貿(mào)易隱含碳轉(zhuǎn)移，因此不計(jì)算出口隱含碳。

式中：第一項(xiàng)表示s 地區(qū)為滿足本地最終需求產(chǎn)生的隱含碳；第二項(xiàng)、第三項(xiàng)分別表示s 地區(qū)為滿足其他區(qū)域中間產(chǎn)品需求、最終產(chǎn)品需求調(diào)出的隱含碳。

區(qū)域s 消費(fèi)側(cè)碳排放為：

3 結(jié)果及分析

3.1 各省區(qū)生產(chǎn)側(cè)和消費(fèi)側(cè)碳排放

根據(jù)公式（5）、（6）對(duì)黃河流域各省區(qū)生產(chǎn)側(cè)和消費(fèi)側(cè)碳排放進(jìn)行測(cè)算，結(jié)果如圖1 所示。從圖1可見(jiàn)：①總體來(lái)看，黃河流域生產(chǎn)側(cè)碳排放大于消費(fèi)側(cè)碳排放。2012—2017 年，其生產(chǎn)側(cè)和消費(fèi)側(cè)碳排放均呈增長(zhǎng)趨勢(shì)，生產(chǎn)側(cè)碳排放從2012 年的2818Mt上升到2017 年的3159Mt，年均增長(zhǎng)率為2.3%；消費(fèi)側(cè)碳排放從2067Mt 上升至2363Mt，年均增長(zhǎng)率為2.7%。②從各省區(qū)來(lái)看，2012 年黃河流域9 省區(qū)生產(chǎn)側(cè)碳排放均大于消費(fèi)側(cè)碳排放。其中，山西省和內(nèi)蒙古自治區(qū)生產(chǎn)側(cè)碳排放分別為消費(fèi)側(cè)碳排放的1.76 倍、2 倍。山西省和內(nèi)蒙古自治區(qū)為化石能源集中地，為外省生產(chǎn)并提供了大量能源密集型產(chǎn)品，導(dǎo)致碳排放顯著增加。2017 年，除河南省、四川省、陜西省消費(fèi)側(cè)碳排放增長(zhǎng)并超過(guò)生產(chǎn)側(cè)碳排放外，其他省區(qū)依然是生產(chǎn)側(cè)大于消費(fèi)側(cè)碳排放。③從地理分布看，黃河流域隱含碳排放大致呈現(xiàn)出中下游地區(qū)高于上游地區(qū)。中下游地區(qū)的山東省、內(nèi)蒙古自治區(qū)、河南省、山西省是生產(chǎn)側(cè)碳排放較高地區(qū)，2012年和2017 年均高于400Mt，占黃河流域總生產(chǎn)側(cè)碳排放量的72%。山東省、河南省人口眾多，能源消費(fèi)量大，且制造業(yè)發(fā)達(dá)，而山西省、內(nèi)蒙古自治區(qū)需要生產(chǎn)能源資源產(chǎn)品，因此產(chǎn)生的隱含碳排放大；四川省、陜西省的生產(chǎn)側(cè)碳排放也超過(guò)210Mt，而青海省隱含碳排放量最小，不足50Mt。就消費(fèi)側(cè)碳排放來(lái)看，山東省、河南省消費(fèi)側(cè)碳排放最大，2012年和2017 年分別占黃河流域消費(fèi)側(cè)碳排放的66%、49%。2012—2017 年，山西省、內(nèi)蒙古自治區(qū)、山東省、陜西省、青海省、寧夏回族自治區(qū)生產(chǎn)側(cè)碳排放呈增長(zhǎng)趨勢(shì)。其中：山東省和內(nèi)蒙古自治區(qū)增長(zhǎng)量最多，分別為153Mt和95Mt，年均增長(zhǎng)量分別為4.5%、3.4%；山西省、陜西省、寧夏回族自治區(qū)生產(chǎn)側(cè)碳排放增長(zhǎng)均超過(guò)29Mt；河南省生產(chǎn)側(cè)碳排放下降了24Mt。

圖1 黃河流域各省區(qū)隱含碳排放Figure 1 Embodied carbon emissions at the provincial level of the Yellow River Basin

為了更清晰了解各省生產(chǎn)側(cè)和消費(fèi)側(cè)碳排放的產(chǎn)生原因，本文對(duì)黃河流域9 省區(qū)隱含碳排放的結(jié)構(gòu)組成進(jìn)行了分析，結(jié)果如圖2 所示。從圖2 可見(jiàn)：①內(nèi)需碳排放和中間產(chǎn)品貿(mào)易碳排放是黃河流域各省區(qū)碳排放的主要組成部分。2012 年黃河流域各省區(qū)內(nèi)需碳排放、中間產(chǎn)品調(diào)出碳排放、最終產(chǎn)品調(diào)出碳排放分別占生產(chǎn)側(cè)碳排放的51%、42%、5%，2017年分別占52%、40%、7%。②從各省區(qū)碳排放的組成來(lái)看，山西省、內(nèi)蒙古自治區(qū)、河南省、陜西省、甘肅省、寧夏回族自治區(qū)中間產(chǎn)品調(diào)出碳排放均大于內(nèi)需碳排放，說(shuō)明這些省區(qū)生產(chǎn)并向其他省份提供了大量產(chǎn)品，從而導(dǎo)致碳排放的快速增長(zhǎng)。山東省、四川省、青海省則以內(nèi)需排放為主要構(gòu)成部分。2012—2017 年，山東省內(nèi)需碳排放、中間產(chǎn)品調(diào)出碳排放和最終產(chǎn)品調(diào)出碳排放增長(zhǎng)量均大于35Mt，這是該省生產(chǎn)側(cè)碳排放快速增加的原因。說(shuō)明在快速城市化過(guò)程中，山東省不僅自身消費(fèi)能源增加，還更多地參與到國(guó)內(nèi)初級(jí)產(chǎn)品和最終產(chǎn)品的生產(chǎn)加工中。山西省和內(nèi)蒙古自治區(qū)生產(chǎn)側(cè)碳排放增長(zhǎng)的主要原因是中間產(chǎn)品調(diào)出的增加，其增長(zhǎng)量均大于70Mt，表明山西省和內(nèi)蒙古自治區(qū)越來(lái)越多地向其他地區(qū)提供初級(jí)產(chǎn)品。中間產(chǎn)品往來(lái)產(chǎn)生的碳排放量增加，表明一個(gè)產(chǎn)品由多個(gè)省區(qū)通過(guò)生產(chǎn)鏈完成，并非單獨(dú)生產(chǎn)，省區(qū)間的聯(lián)系也越來(lái)越緊密。值得關(guān)注的是河南省，2012—2017 年其消費(fèi)側(cè)碳排放量增長(zhǎng)了201Mt，中間產(chǎn)品和最終產(chǎn)品調(diào)入隱含碳均有所增加。近年來(lái)，河南省第二產(chǎn)業(yè)占比增長(zhǎng)緩慢，而第三產(chǎn)業(yè)增長(zhǎng)加快，其工業(yè)化也從中期向后期推進(jìn)，因此該省調(diào)出產(chǎn)品減少，調(diào)入產(chǎn)品增加來(lái)滿足第三產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。

圖2 黃河流域各省區(qū)隱含碳排放組成占比Figure 2 Proportion of embodied carbon emission composition at the provincial level of the Yellow River Basin

3.2 各省區(qū)產(chǎn)業(yè)碳排放結(jié)構(gòu)

2012—2017 年黃河流域各省區(qū)產(chǎn)業(yè)碳排放結(jié)構(gòu)結(jié)果如圖3 所示。從圖3 可見(jiàn)：①?gòu)狞S河流域內(nèi)需碳排放產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)來(lái)看，重制造業(yè)、建筑業(yè)和服務(wù)業(yè)是隱含碳排放量最高的產(chǎn)業(yè)，2012 年其碳排放分別為400Mt、377Mt、257Mt，分 別 占 黃 河 流 域 內(nèi) 需 排 放 的33%、31%、21%，農(nóng)業(yè)、能源工業(yè)、輕制造業(yè)、其他工業(yè)隱含碳排放占比均不到7%。重制造業(yè)碳排放最大的省區(qū)依次是山東省、河南省、四川省，2012 年重制造業(yè)碳排放分別占黃河流域總制造業(yè)碳排放的49%、38%、33%。建筑業(yè)和服務(wù)業(yè)碳排放最大的省區(qū)均為山東省。各省區(qū)建筑業(yè)占內(nèi)需碳排放的比重均較大，2012 年超過(guò)22%。2012—2017 年，黃河流域重制造業(yè)內(nèi)需碳排放從400Mt 下降至310Mt。山西省、內(nèi)蒙古自治區(qū)、山東省、河南省重制造業(yè)內(nèi)需碳排放呈下降的趨勢(shì)，下降量均大于12.9Mt。而建筑業(yè)內(nèi)需碳排放從370Mt上升至410Mt，成為內(nèi)需碳排放最大的部門(mén)。各省區(qū)的快速城市化是建筑業(yè)碳排放大且一直增長(zhǎng)的原因，建筑業(yè)使用的金屬等材料較多，需要大量其他產(chǎn)業(yè)和產(chǎn)品的輸入。服務(wù)業(yè)碳排放量從257Mt上升至290Mt，除山西省和陜西省外，其他省區(qū)服務(wù)業(yè)碳排放均呈增長(zhǎng)的趨勢(shì)。隨著各地產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的改變，服務(wù)業(yè)隱含碳需求逐漸增長(zhǎng)。②從黃河流域調(diào)出碳排放產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)來(lái)看，調(diào)出隱含碳排放最大的部門(mén)是能源工業(yè)，2012 年和2017 年9省區(qū)能源工業(yè)隱含碳的總調(diào)出量分別為874Mt、1187Mt，占黃河流域總調(diào)出的54%、63%。調(diào)出隱含碳最大的產(chǎn)業(yè)為重制造業(yè)，2012 年和2017 年調(diào)出量分別為529Mt、459Mt，占總調(diào)出的32%、24%；農(nóng)業(yè)、輕制造業(yè)、建筑業(yè)、其他工業(yè)、服務(wù)業(yè)調(diào)出隱含碳占比均不到5%。山西省、內(nèi)蒙古自治區(qū)、陜西省是能源工業(yè)碳排放調(diào)出最大的地區(qū)，均超過(guò)100Mt；山東省、河南省是重制造業(yè)隱含碳排放調(diào)出最大的地區(qū)。2012—2017 年，山西省、內(nèi)蒙古自治區(qū)、山東省能源工業(yè)調(diào)出隱含碳排放增長(zhǎng)量均超過(guò)73Mt。從調(diào)入隱含碳排放產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)來(lái)看，重制造業(yè)、能源工業(yè)依然是調(diào)入隱含碳最大的產(chǎn)業(yè)，2012 年和2017 年黃河流域9 省區(qū)能源工業(yè)調(diào)入隱含碳分別為327Mt、405Mt，重制造業(yè)調(diào)入隱含碳分別為353Mt、443Mt。河南省、陜西省重制造業(yè)調(diào)入隱含碳最大，河南省、山東省能源工業(yè)隱含碳調(diào)入最大，2012—2017 年間河南省能源工業(yè)調(diào)入隱含碳增長(zhǎng)了180Mt，這也是該省調(diào)入隱含碳快速增長(zhǎng)的主要原因。

圖3 黃河流域各省區(qū)分部門(mén)隱含碳排放結(jié)構(gòu)Figure 3 Embodied carbon emissions per province and sector in the Yellow River Basin

3.3 省際貿(mào)易隱含碳轉(zhuǎn)移

省際貿(mào)易凈碳轉(zhuǎn)移時(shí)空變化：2012 年，黃河流域9 省區(qū)均為凈碳轉(zhuǎn)入地區(qū)，凈碳轉(zhuǎn)入總量為817Mt。2017 年，除河南省、陜西省、四川省外，其他省區(qū)依然是凈碳轉(zhuǎn)入地區(qū)，凈碳轉(zhuǎn)入總量為796Mt。其中，內(nèi)蒙古自治區(qū)和山西省凈碳轉(zhuǎn)入量最大，2012年分別占黃河流域凈碳轉(zhuǎn)入的21%、32%，說(shuō)明我國(guó)生產(chǎn)活動(dòng)在很大程度上還是依賴能源的消耗，導(dǎo)致內(nèi)蒙古自治區(qū)、山西省等資源型省區(qū)碳排放的轉(zhuǎn)入。寧夏回族自治區(qū)凈碳轉(zhuǎn)入量?jī)H次于山西省、內(nèi)蒙古自治區(qū)、山東省，說(shuō)明寧夏為我國(guó)其他省份提供了較多資源工業(yè)產(chǎn)品。2012—2017 年，山西省、內(nèi)蒙古自治區(qū)、山東省凈碳轉(zhuǎn)入量迅速增加。近年來(lái)我國(guó)對(duì)資源能源的使用和依賴依然在加大，而山東省制造業(yè)發(fā)達(dá)，因此凈碳轉(zhuǎn)入大且持續(xù)增長(zhǎng)；河南省、陜西省、四川省凈碳轉(zhuǎn)入量下降，變?yōu)閮籼嫁D(zhuǎn)出地區(qū)。

表2 黃河流域各省區(qū)隱含碳轉(zhuǎn)移量（單位：Mt）Table 2 Embodied carbon transfer at the provincial level of the Yellow River Basin（Unit：Mt）

省區(qū)間碳轉(zhuǎn)移方向：從上述分析可知，由于黃河流域凈碳轉(zhuǎn)入量較大，因此需要分析碳排放轉(zhuǎn)移地理源特征，明晰區(qū)域碳轉(zhuǎn)移去向和來(lái)源，為區(qū)域合作減排提供參考。2012 年、2017 年黃河流域9 省區(qū)隱含碳轉(zhuǎn)移的主要地區(qū)結(jié)果如圖4 所示。從隱含碳轉(zhuǎn)移整體特征看，首先，隱含碳轉(zhuǎn)移具有顯著的地理鄰近效應(yīng)，在黃河流域各省區(qū)隱含碳的調(diào)入地區(qū)上表現(xiàn)更為明顯，主要是黃河流域區(qū)域內(nèi)部隱含碳相互轉(zhuǎn)移及周邊省區(qū)的調(diào)入。如2012 年河北省向河南省轉(zhuǎn)移隱含碳25Mt，內(nèi)蒙古自治區(qū)向山東省轉(zhuǎn)移31Mt，山東省向河南省轉(zhuǎn)移24Mt。其次，隱含碳轉(zhuǎn)移具有明顯的產(chǎn)業(yè)互補(bǔ)性［23］，這在黃河流域隱含碳調(diào)出地區(qū)表現(xiàn)的更為明顯，如山西省、內(nèi)蒙古自治區(qū)向江蘇省、廣東省的轉(zhuǎn)移。

圖4 黃河流域各省區(qū)隱含碳轉(zhuǎn)移流向關(guān)系Figure 4 Flow pattern of embodied carbon transfer at the provincial level of the Yellow River Basin

山東省、內(nèi)蒙古自治區(qū)、山西省、河南省調(diào)出隱含碳較大，本文具體分析4 個(gè)省區(qū)的隱含碳調(diào)出主要去向。2012 年，內(nèi)蒙古自治區(qū)調(diào)出隱含碳超過(guò)

20Mt的地區(qū)有北京市、上海市、江蘇省、浙江省、安徽省、山東省、廣東省，山西省調(diào)出超過(guò)15Mt 的地區(qū)有北京市、河北省、上海市、江蘇省、山東省、廣東省，山東省調(diào)出隱含碳超過(guò)15Mt的地區(qū)有北京市、上海市、江蘇省、浙江省、安徽省、河南省、廣東省，河南省調(diào)出隱含碳超過(guò)15Mt 的地區(qū)有北京市、上海市、江蘇省、浙江省、廣東省。河北省人口眾多、產(chǎn)業(yè)以重工業(yè)為主，山西省、內(nèi)蒙古自治區(qū)等因地理鄰近效應(yīng)向其運(yùn)輸能源產(chǎn)品。江蘇省、浙江省、廣東省、上海省等省區(qū)經(jīng)濟(jì)發(fā)展迅速，對(duì)能源產(chǎn)品的需求量高，消費(fèi)能力強(qiáng)，黃河流域省區(qū)對(duì)其調(diào)出的能源資源較多。2012—2017 年，內(nèi)蒙古自治區(qū)、山西省、山東省向河北省、浙江省、河南省調(diào)出隱含碳增長(zhǎng)較多。從調(diào)入隱含碳地區(qū)來(lái)看，河南省、山東省、內(nèi)蒙古自治區(qū)調(diào)入隱含碳較大。分析其具體隱含碳主要來(lái)源地區(qū)，河南省調(diào)入隱含碳超過(guò)10Mt的地區(qū)有河北省、內(nèi)蒙古自治區(qū)、遼寧省、安徽省、江蘇省、山東省；山東省調(diào)入隱含碳超過(guò)10Mt 的地區(qū)有河北省、山西省、內(nèi)蒙古自治區(qū)、黑龍江省、安徽省、陜西省、新疆維吾爾自治區(qū)。內(nèi)蒙古自治區(qū)調(diào)入隱含碳超過(guò)10Mt 的地區(qū)為河北省、遼寧省、江蘇省和山東省。由于黃河流域內(nèi)部各省區(qū)距離鄰近、交通便捷，通過(guò)短距離運(yùn)輸便可實(shí)現(xiàn)資源和產(chǎn)品的貿(mào)易，因此相互之間隱含碳轉(zhuǎn)移量大。江蘇省、山東省制造業(yè)發(fā)達(dá)，產(chǎn)品貿(mào)易量大，向黃河流域各省區(qū)提供產(chǎn)品量大，而新疆維吾爾自治區(qū)、遼寧省也是資源量較為豐富的地區(qū)，它們向黃河流域也調(diào)入了資源和產(chǎn)品。2012—2017 年，河南省從山西省、內(nèi)蒙古自治區(qū)、遼寧省、江蘇省、浙江省、陜西省、新疆維吾爾自治區(qū)調(diào)入隱含碳增長(zhǎng)量均大于13Mt。

3.4 區(qū)域合作減排效果

關(guān)于如何減少貿(mào)易隱含碳對(duì)各地區(qū)減排的影響的研究，Peters 等［24］在研究中提出可以通過(guò)向其他地區(qū)進(jìn)口高耗能、高污染產(chǎn)品，從而減少本地碳排放。但對(duì)于國(guó)家、區(qū)域而言，這將會(huì)加重隱含碳出口地區(qū)的減排壓力，同時(shí)不利于整體減排。因此，無(wú)論是隱含碳進(jìn)口或出口地區(qū)，必須從區(qū)域合作減排的角度來(lái)實(shí)現(xiàn)減排目標(biāo)。根據(jù)鐘章奇等［25］對(duì)河南省減排的研究，表明相比于各省區(qū)獨(dú)自劃分碳減排責(zé)任，該省與中部6 省區(qū)的合作有利于減小貿(mào)易隱含碳排放的影響。

本文基于前面的研究，探討了2012 年黃河流域各省區(qū)合作減排與單獨(dú)減排的效果差異。鐘章奇對(duì)合作區(qū)域的選擇有兩個(gè)原則：一是貿(mào)易隱含碳凈流出地區(qū)可能更具合作的條件；二是地理鄰近性。黃河流域9 省區(qū)基本具備這兩個(gè)條件。Peters 等［24］認(rèn)為只要區(qū)域調(diào)出和調(diào)入隱含碳占該區(qū)域總碳排放量的比重下降，該地區(qū)貿(mào)易隱含碳減排責(zé)任也會(huì)相應(yīng)減小，因此區(qū)域間合作會(huì)影響貿(mào)易減排的分擔(dān)。黃河流域各省區(qū)貿(mào)易碳排放占比和黃河流域區(qū)域內(nèi)貿(mào)易隱含碳占比結(jié)果如圖5 所示，在黃河流域區(qū)域內(nèi)合作減排后，調(diào)出和調(diào)入黃河流域的貿(mào)易隱含碳分別占該區(qū)域碳排放的48%、19%。與各省區(qū)單獨(dú)減排相比，除青海省和四川省的調(diào)入、調(diào)出比例上升之外，其他省區(qū)調(diào)出、調(diào)入占本地碳排放的比重都是下降的，尤其對(duì)陜西來(lái)說(shuō)，其隱含碳調(diào)出、調(diào)入占比在開(kāi)展區(qū)域合作后分別下降了24.7%、38.9%，說(shuō)明區(qū)域合作減排可以減小黃河流域各省區(qū)減排責(zé)任。山東省、青海省、四川省可能參與黃河流域區(qū)域貿(mào)易不明顯，因此獲益程度也最小。

圖5 黃河流域各省區(qū)在開(kāi)展區(qū)域合作前后的貿(mào)易隱含碳排放Figure 5 Carbon emissions embodied in exports and imports before and after regional cooperation at the provincial level of the Yellow River Basin

4 結(jié)論與政策啟示

4.1 結(jié)論

本文采用投入產(chǎn)出模型對(duì)黃河流域各省區(qū)2012年、2017 年的隱含碳排放進(jìn)行了測(cè)算，分析了2012—2017 年各省區(qū)碳排放構(gòu)成及其產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)、碳轉(zhuǎn)移量及其地理源特征，并對(duì)黃河流域合作減排效果進(jìn)行了分析。

主要結(jié)論如下：①黃河流域各省區(qū)整體上呈現(xiàn)出生產(chǎn)側(cè)碳排放大于消費(fèi)側(cè)碳排放，區(qū)域內(nèi)隱含碳排放異質(zhì)性較大，中下游碳排放規(guī)模比上游省份大。山東省、河南省消費(fèi)側(cè)碳排放相比其他省區(qū)較為突出。2012—2017 年，黃河流域生產(chǎn)側(cè)碳排放和消費(fèi)側(cè)碳排放均呈增長(zhǎng)的趨勢(shì)，年均增長(zhǎng)率分別為2.3%、2.7%。從隱含碳排放結(jié)構(gòu)來(lái)看，中間產(chǎn)品調(diào)出和內(nèi)需隱含碳排放占比最大，也是產(chǎn)生隱含碳的主要原因。②河南省、山東省、四川省的重制造業(yè)，各省區(qū)的建筑業(yè)、服務(wù)業(yè)是內(nèi)需碳排放產(chǎn)生的關(guān)鍵部門(mén)，山西省、內(nèi)蒙古自治區(qū)的能源工業(yè)和山東省、河南省的重制造業(yè)是調(diào)出隱含碳排放的關(guān)鍵地區(qū)和部門(mén)，而山東省的能源工業(yè)、河南省的重制造業(yè)是調(diào)入隱含碳的關(guān)鍵部門(mén)。③2012 年，黃河流域各省區(qū)均為凈碳轉(zhuǎn)入地區(qū)；2017 年，除河南省、陜西省、四川省之外，其他省區(qū)依然是凈碳轉(zhuǎn)入地區(qū)；山西省、內(nèi)蒙古自治區(qū)、山東省凈碳轉(zhuǎn)入量最多，2012—2017年為增長(zhǎng)趨勢(shì)。④黃河流域9 省區(qū)隱含碳轉(zhuǎn)移具有明顯的地理鄰近效應(yīng)，向其輸入隱含碳省區(qū)主要是區(qū)域內(nèi)部或周邊鄰近省區(qū)，黃河流域輸出隱含碳較大的地區(qū)具有產(chǎn)業(yè)互補(bǔ)性。⑤黃河流域各省區(qū)域合作減排后，可以減小貿(mào)易碳排放的影響，尤其對(duì)陜西省受益程度最大，而青海省、四川省、山東省的獲益程度最小。

4.2 政策啟示

基于上述研究結(jié)論，為促進(jìn)黃河流域?qū)崿F(xiàn)高質(zhì)量發(fā)展和低碳減排提出以下政策啟示：①由于資源能源的差異和地區(qū)分工的不同，黃河流域各省區(qū)尤其是山西省、內(nèi)蒙古自治區(qū)生產(chǎn)側(cè)碳排放遠(yuǎn)大于消費(fèi)側(cè)碳排放，它們通過(guò)向全國(guó)各地提供能源產(chǎn)品導(dǎo)致大量隱含碳輸入。如果按照生產(chǎn)者責(zé)任制定減排政策則有失公平原則，因此應(yīng)同時(shí)考慮生產(chǎn)者責(zé)任原則和消費(fèi)者責(zé)任原則，促進(jìn)共同減排的公平性，適當(dāng)減輕能源地區(qū)的減排責(zé)任。②山西省、內(nèi)蒙古自治區(qū)的能源工業(yè)是調(diào)出隱含碳最大的產(chǎn)業(yè)，其他省份應(yīng)多向此行業(yè)提供節(jié)能減排技術(shù)，從隱含碳排放源頭控制其轉(zhuǎn)移，同時(shí)及時(shí)舍棄附加值低、耗能高的產(chǎn)業(yè)。③黃河流域各省區(qū)在向其他省區(qū)輸出大量能源產(chǎn)品來(lái)供應(yīng)其他依賴資源型城市發(fā)展的同時(shí)，也引致了隱含碳的大量流入，加重了黃河流域的減排壓力。因此，對(duì)于能源需求量大，消費(fèi)水平高的城市應(yīng)改善能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)，提高能源利用率，多使用清潔能源和可再生能源，從而減小能源供應(yīng)省區(qū)隱含碳輸入；對(duì)于提供資源而產(chǎn)生大量隱含碳的山西省、內(nèi)蒙古自治區(qū)、寧夏回族自治區(qū)等地區(qū)，在發(fā)展資源優(yōu)勢(shì)產(chǎn)業(yè)的同時(shí)要引進(jìn)脫碳技術(shù)，注重低碳開(kāi)采，優(yōu)化產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)，提高能源利用效率。④加強(qiáng)黃河流域區(qū)域內(nèi)的合作減排。黃河流域9 省區(qū)間貿(mào)易密切，合作減排可促進(jìn)區(qū)域內(nèi)人員、資金、技術(shù)、產(chǎn)業(yè)流動(dòng)，相比于各省區(qū)單獨(dú)減排更具優(yōu)勢(shì)。