中國能源消費(fèi)及碳排放變化的驅(qū)動因素分析

蘭靜 LAN Jing；司含華 SI Han-hua

（河南財經(jīng)政法大學(xué)經(jīng)濟(jì)學(xué)院，鄭州 450046）

0 引言

為應(yīng)對全球氣候變化，中國承諾在2030年實(shí)現(xiàn)“碳達(dá)峰”，2060年前實(shí)現(xiàn)“碳中和”?！笆奈濉币?guī)劃和2035年遠(yuǎn)景目標(biāo)綱要明確提出要堅持減緩與適應(yīng)并重，主動控制碳排放，落實(shí)減排承諾。黨的二十大報告強(qiáng)調(diào)從碳排放雙控、能源革命、健全碳市場、提升碳匯能力等方面積極穩(wěn)妥地推進(jìn)碳達(dá)峰碳中和。

為有的放矢實(shí)現(xiàn)雙碳目標(biāo)，學(xué)者們圍繞著碳排放的影響因素展開研究。既有研究大多做法是進(jìn)行因果推斷的實(shí)證分析，選擇核心解釋變量驗證碳排放的影響因素，包括環(huán)境規(guī)制政策（周正柱等，2023）、綠色創(chuàng)新（殷鳳春等，2023）、數(shù)字經(jīng)濟(jì)發(fā)展（楊剛強(qiáng)等，2023）、綠色金融（孫少巖等，2023）等。這種方法適用范圍較為廣泛，可用于宏觀區(qū)域研究，也可用于宏觀政策對微觀企業(yè)碳排放的影響研究（宋恒等，2023），但對部門層面的研究較為缺乏。不同行業(yè)的能源投入和碳排放能力不一樣，因此，基于部門層面的減碳能力和排碳原因值得研究。本文通過編制能源投入產(chǎn)出表，使用結(jié)構(gòu)分解分析法，對比分析2015年和2020年各產(chǎn)業(yè)部門能源消費(fèi)和碳排放的驅(qū)動因素。

1 基于投入產(chǎn)出表的結(jié)構(gòu)分解分析法

投入產(chǎn)出表可以揭示產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)變化的內(nèi)在機(jī)理和分析經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)間的互相依存關(guān)系，存在如下平衡式：X=LY。其中L=（I-A）-1，，A 為產(chǎn)品的直接消耗系數(shù)矩陣，由直接消耗系數(shù)aij=zij/xj（i，j ∈[1，n]）構(gòu)成；xj是第j 個部門總產(chǎn)出；zij為部門i 對部門j 的中間投入；X 為總產(chǎn)出矩陣；Y為最終需求矩陣；I 為單位矩陣。

設(shè)elj=μlqlj，qlj為j 部門消耗第l 種能源的數(shù)量（l∈[1，m]），μl為第l 種能源折算為標(biāo)準(zhǔn)煤的系數(shù)，存在m×n 階能源消耗系數(shù)矩陣F。flj=elj/xj構(gòu)成能源直接消耗矩陣F，分解得到：F=S×T，該式中，S 是能源消耗結(jié)構(gòu)矩陣，T 是能源消耗強(qiáng)度矩陣。最終需求矩陣Y 分解得到：Y=U×H，該式中，U 為最終需求的行業(yè)結(jié)構(gòu)矩陣，H 為最終需求的規(guī)模向量。因此，各部門的各類能源消費(fèi)量為：G=FX=STLUH。C是能源的碳排放系數(shù)矩陣，因此，碳排放總量為：TC=CFX=CSTLUH。

參考Wood & Lenzen（2009）和張炎治等（2021）的研究，運(yùn)用結(jié)構(gòu)分解分析法（SDA）對能源消費(fèi)和碳排放的變化進(jìn)行驅(qū)動因素分解，下標(biāo)t、0 分別代表各變量在第t 期與第0 期的值，Δ 表示變量第0 期到第t 期的變化，能源消費(fèi)的變化可表示為：ΔG=Gt-G0=f（ΔS）+f（ΔT）+f（ΔL）+f（ΔU）+f（ΔH），f（ΔS）為能源結(jié)構(gòu)效應(yīng)，f（ΔT）為直接能耗強(qiáng)度效應(yīng)，f（ΔL）為投入結(jié)構(gòu)效應(yīng)，f（ΔU）為需求結(jié)構(gòu)效應(yīng)，f（ΔH）為需求規(guī)模效應(yīng)。

同理，碳排放的變化量可表示為ΔTC=TCt-TC0=CStTtLtUtHt-CS0T0L0U0H0，驅(qū)動因素分解后，得到第0 期到第t 期引起碳排放變化的能源結(jié)構(gòu)效應(yīng)、直接能耗強(qiáng)度效應(yīng)、投入結(jié)構(gòu)效應(yīng)、需求結(jié)構(gòu)效應(yīng)、需求規(guī)模效應(yīng)。

2 數(shù)據(jù)來源和處理

本文根據(jù)廖明球和許雷鳴（2017）、張玲玲等（2014）的研究，編制可比價的能源投入產(chǎn)出表，數(shù)據(jù)來自2015年和2020年的《中國投入產(chǎn)出表》《中國能源統(tǒng)計年鑒》《中國統(tǒng)計年鑒》。為確保一致的數(shù)據(jù)口徑，合并處理投入產(chǎn)出表的部門，最終得到2015年和2020年的27 部門能源投入產(chǎn)出表，部門代碼及名稱如表1 所示。參考盧麗煌（2020）對可比投入產(chǎn)出序列表的研究，合并處理的部門所需要的價格指數(shù)采用合并前部門價格指數(shù)的幾何平均計算，以2015年為不變價格。

表1 部門代碼及名稱

3 結(jié)果分析

3.1 能源消費(fèi)的驅(qū)動因素分解

根據(jù)結(jié)構(gòu)分解分析法，本節(jié)計算2015～2020年各類能源消費(fèi)變化的驅(qū)動因素，如表2 和表3 所示。結(jié)果表明，2020年相較2015年煤炭消費(fèi)減少幅度最大，且五種變動因素對煤炭消費(fèi)的減少均有正向作用，其中，投入結(jié)構(gòu)效應(yīng)對煤炭的消費(fèi)量減少有著關(guān)鍵的促進(jìn)作用，可見部門投入產(chǎn)出結(jié)構(gòu)的調(diào)整對能源消耗的減少起著至關(guān)重要的作用。需求結(jié)構(gòu)變化大大減少了煤炭的能源消費(fèi)。能源結(jié)構(gòu)效應(yīng)對柴油和煤炭這類需求較大的能源起到節(jié)能減排的作用，但增加了天然氣的消費(fèi)量。能源消耗強(qiáng)度的調(diào)整使得原油的消費(fèi)增加了約2.4 億噸，在原油消費(fèi)的總變化中占比約36%，投入產(chǎn)出結(jié)構(gòu)的調(diào)整減少了約76%的原油消費(fèi)。

表2 2015～2020年各類能源消費(fèi)量變化的驅(qū)動因素單位：萬噸標(biāo)準(zhǔn)煤

投入結(jié)構(gòu)和需求結(jié)構(gòu)的調(diào)整對八種能源的消費(fèi)量有著較為關(guān)鍵的促進(jìn)作用，發(fā)揮減排貢獻(xiàn)的是27 個行業(yè)的投入產(chǎn)出結(jié)構(gòu)以及消費(fèi)、固定資產(chǎn)形成總額、存貨增加和出口四類最終需求的調(diào)整。2015～2020年，需求規(guī)模的調(diào)整對能源消費(fèi)的減少有正向作用但效果較小，其中，對柴油的消費(fèi)影響僅占-0.13%。投入產(chǎn)出結(jié)構(gòu)的優(yōu)化調(diào)整對八類能源的消費(fèi)起到顯著抑制作用，由此可見，產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的調(diào)整以及部門之間的關(guān)聯(lián)效應(yīng)對能源消費(fèi)影響較大。

3.2 各部門碳排放情況及變化的驅(qū)動因素分解

根據(jù)能源投入產(chǎn)出表和各類能源碳排放系數(shù)，本文得到2015年和2020年各部門碳排放情況，如表4 所示。2015年各部門碳排放之和約為86.2 億噸，2020年各部門排放總量約52.6 億噸，碳排放降低了約33.6 億噸，五年內(nèi)降低了約39%。2020年與2015年排名前三的行業(yè)相同，表明電力、熱力供應(yīng)行業(yè)，石油加工、煉焦及核燃料加工業(yè)，金屬冶煉及壓延加工業(yè)是高碳排放行業(yè)。電力、熱力供應(yīng)行業(yè)的碳排放包括直接最終需求和間接需求的碳排放之和，導(dǎo)致是其他部門碳排放的兩倍以上。

表4 2015年和2020年各部門碳排放情況單位：萬噸

2020年，部門10 碳排放相對2015年上升了約1.9 億噸，表明該行業(yè)的高碳能源需求仍在增加；部門13 的碳排放并未發(fā)生顯著變化，說明經(jīng)濟(jì)發(fā)展及結(jié)構(gòu)調(diào)整未對其能源消費(fèi)產(chǎn)生顯著影響；部門22、10、23、14、13 的碳排放顯著增加，其中部門22 增加的碳排放最多，接近4.6 億噸碳。其余部門均促進(jìn)了碳減排；而部門2 相較2015年碳排放下降了約6182 萬噸；部門19 和部門24 所引起的二氧化碳排放下降效果較不明顯，分別引起約4 萬噸和92 萬噸的碳排放下降。

2015～2020年碳排放結(jié)構(gòu)分解效應(yīng)結(jié)果如表5 所示。觀測期間，各種效應(yīng)對碳排放的影響均為負(fù)值，說明能源結(jié)構(gòu)、能源消耗強(qiáng)度、投入結(jié)構(gòu)、需求結(jié)構(gòu)、需求規(guī)模的調(diào)整均對中國碳減排有正向影響。其中，投入結(jié)構(gòu)效應(yīng)有著最關(guān)鍵的作用，促進(jìn)減排約17.1 億噸，由此可見，各個部門產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的優(yōu)化調(diào)整對環(huán)境有著巨大的貢獻(xiàn)。需求結(jié)構(gòu)效應(yīng)對碳排放減少的貢獻(xiàn)將近50%份額。最終需求包括居民和政府消費(fèi)合計、固定資本形成總額、存貨變動以及出口，最終需求結(jié)構(gòu)的變化大大促進(jìn)了碳排放的降低。在能源消耗強(qiáng)度效應(yīng)作用下，僅減排約355 萬噸，約占總減排效應(yīng)的0.11%。

表5 2015～2020年碳排放結(jié)構(gòu)分解效應(yīng)

4 研究結(jié)論

本文基于2015年和2020年可比價能源投入產(chǎn)出表，分析了能源消費(fèi)和碳排放變化的驅(qū)動因素，得出如下結(jié)論：

①投入結(jié)構(gòu)效應(yīng)和需求結(jié)構(gòu)效應(yīng)對碳排放均起到抑制作用，投入產(chǎn)出結(jié)構(gòu)的調(diào)整最有利于減少煤炭能源的使用，能源結(jié)構(gòu)的調(diào)整減少了煤炭和柴油兩類能源的消耗，增加了天然氣的使用。

②2020年相較2015年碳排放有所下降，引起碳排放下降的主要原因是投入結(jié)構(gòu)效應(yīng)和需求結(jié)構(gòu)效應(yīng)，能源消耗強(qiáng)度效應(yīng)對碳排放的影響程度最小。

③2015年和2020年碳排放最多的行業(yè)均為電力熱力供應(yīng)行業(yè)，石油加工、煉焦及核燃料加工業(yè)，金屬冶煉及壓延加工業(yè)，相較2015年，部門10、13、14、22、23 增加了碳排放，其余部門均降低了碳排放。