CO2排放强度是一个衡量CO2减排的相对指标。由于我国经济增长的惯性,在短期内难以实现CO2排放总量绝对的减排,但我们可以通过降低CO2排放强度来实现相对的减排。中国政府在2009年12月就提出,到2020年单位GDP的CO2排放量要比2005年下降40%~45%。由于中国的产业排放占到全国排放总量的绝大部分,因此,对我国产业部门的CO2排放强度变化的驱动因素的探讨就显得具有重要意义。
下面我们将通过驱动力因素分解来探讨一下上述单位GDP的CO2排放量变化的特征是如何形成的。
(一)分析方法和数据
同样,如果我们用C表示CO2排出量,用E表示能源消费量,用G表示GDP,用下标i表示部门,则t年全产业的单位GDP的CO2排放量就可以用下式表示:
此时,
Cit/Eit:t年i产业的单位能源消费的污染排出量(称为能源转换因素)。
Eit/Git:t年i产业的单位GDP的能源消费量(称为能源效率因素)。
Git/Gt:t年i产业的GDP在全国GDP中所占的比重(称为产业结构因素)。
然后取单位GDP的CO2排放量的变化值,就可以得到(3-22)式,将其分解为若干个驱动因素。
这里的Δ表示变数的差值。即可以有以下的表述:
单位GDP的CO2排放量的变化=各部门碳强度的变化(能源种类转换)的效果+各部门的能源强度(节能)的效果+各部门的GDP构成比例的变化(产业结构变化)的效果+各部门的其他效果(残差)的效果。
一般情况下,利用这种方法进行分解,如果期间较长的话,容易产生残差(ΔZ)变大的问题。为了尽量缩小残差,本研究采用以下方法进行了推导。
设Ci/Ei=Pi,Ei/Gi=Ii,Gi/G=Si,则单位GDP的CO2排放量的变化可以用下式来计算(推导过程省略):
此处,根据Simple Average Divisia法,α=0.5。
如此,我们就将单位GDP的CO2排放量变化分解为各部门的能源转换因素、能源效率因素、产业结构因素以及其他因素(残差)等几项。
利用上式,对中国各产业部门(除家庭部门以外)的单位GDP的CO2排放量变化的驱动因素进行了分解。这里所利用的各部门CO2排放量数据、各部门的能源消费数据以及各部门的GDP数据来源与前述相同。
(二)分析结果
1.全产业的分析结果
图3-8表示的是根据(3-23)式,对全部产业的单位GDP的CO2排放量变化的驱动力进行因素分解(一年间隔),是1995—2012年各个因素的驱动力的累积状况。
从中可以看出,能源效率因素是影响CO2强度变化的主要驱动力,其推移状况与CO2强度的实际变化几乎呈相同态势并延续至今,在对象期内基本上是减排驱动,但2002—2004年连续两年曾逆转为增排驱动,说明能源效率改善的作用并不稳定;产业结构因素一直是CO2强度变化的增排因素,并呈逐渐加大趋势,说明产业结构并没有朝着CO2强度减排的方向而发生变动;能源转换因素在整个期间较之前两个因素整体驱动力很小,而且驱动方向变动频繁,说明能源结构转换在整个CO2强度变化中作用甚微。(www.daowen.com)
图3-8 中国产业CO2排放强度变化的因素分解(1995年基准,累积计算)
资料来源:笔者作成。
下面进一步分为四个阶段来看一下分解结果(图3-9)。我们可以看到,整个对象期间从总体上来看,影响CO2强度变化的三个因素中,能源效率是最大的影响因素,而且是唯一的下降因素,能源转换和产业结构是两个上升因素,而且产业结构因素的驱动力大于能源转换因素。但从分阶段来看,驱动力和驱动方向有所不同,能源转换因素在1995—2000年期间曾经为微弱的下降因素,其他三个阶段逆转为上升因素,但驱动力时大时小;能源效率因素虽然在四个阶段均为下降因素,但同样也有时大时小的波动;只有产业结构因素随时间推移渐趋缩小。
图3-9 中国产业CO2排放强度变化的因素分解(分阶段)
资料来源:笔者作成。
总之,1995—2012年期间,CO2排放强度下降最大的驱动力是能源效率因素,全产业部门1万元GDP的CO2排放量下降了1.322吨,其中能源效率因素削减1.715吨(按照理论上的计算,假定没有其他增减因素而得出的结果),能源转换因素的增排量为0.094万吨,产业结构因素的增排量为0.300万吨,剩下的约0.001万吨可以看作是交叉因素(残差项)。
2.各产业部门的分析结果
图3-10表示了1995—2012年的各产业单位GDP的CO2排放量变化驱动分解结果。[1]首先,从各产业部门来看,第二产业占的比重极大,而第一产业和第三产业的比重较小。在全产业每万元GDP产出产生的CO2排放的削减量1.32吨中,第二产业的削减量达1.183吨,占全部门削减量的89.5%,其中能源效率因素和能源转换因素对CO2强度下降的贡献率分别占整个部门该因素削减量的98.7%和92.8%。而从产业结构因素来看,第二产业每万元GDP产出产生的CO2排放量的增加量为0.32吨,这个数字相当于整个产业部门结构因素增排量的105.5%,这表明在产业结构变化引起的单位GDP的CO2排放增量中,产业结构向第二产业部门转移(特别是工业部门比重的增大)占了绝大的部分。
其次,从各影响因素来看,能源效率因素作用相对比较重要,而产业结构因素和能源转换因素作用相对较小,特别是能源转换因素,作用几乎微不足道。
图3-10 各部门单位GDP的CO2排放量变化的因素分解(1995—2012年,每年累积计算)
资料来源:笔者作成。
3.各产业、各时期的分析结果
下面再来分析一下各产业、各时期单位GDP的CO2排放量变化驱动因素的情况(图3-11)。
图3-11 各产业、各时期CO2排放强度变化的因素分解(每年累积计算)
首先,我们应该注意到的是,三个产业的数值轴不在一个级别,第二产业比其他两个产业要大得多;其次,从1995—2012年的整个期间来看(图左侧一组),只有第一产业的三个因素都是CO2排放强度的下降因素,而第二产业和第三产业都只有能源效率一个下降因素,而能源转换因素与产业结构因素都是上升因素,但这两个因素的相对作用大小不同,第三产业的产业结构因素更大一些,能源转换因素更小一些。
从第一产业来看,初期的1995—2000年期间各个因素的驱动力都是最大的,而最后的2010—2012年期间各因素的驱动力是最小的。在各个因素的驱动作用中,首先可以断言的是,产业结构因素在全部时期都是CO2排放强度下降的驱动因素。很明显,这是由于随着经济的发展,第一产业的比重逐渐降低的缘故,因此农业的产业结构因素的下降驱动力比能源效率因素还大。其次可以看到的是能源效率因素在1995—2000年间的下降驱动作用最大,其后的阶段中不仅下降幅度逐渐变小,而且在2000—2005年期间逆转为上升驱动。最后的能源转换因素则没有多大驱动作用,且驱动方向时正时负。
再来看第二产业。由于第二产业在全产业的绝对地位,所以第二产业与全产业的情形十分相像。首先,能源效率因素在各个阶段都是CO2排放强度下降的因素,只不过随着时间的推移,其驱动力有所不同,与第一产业一样,也是初期1995—2000年的驱动力最大,其后变小,唯一不同的是,2000—2005年期间没有逆转为上升因素,但其下降作用甚小;其次,产业结构因素与第一产业的下降驱动不同,所有阶段都是上升驱动,只不过驱动力在逐渐变小;再次,能源转换因素虽然在各个阶段都是上升驱动,但驱动力同样很微小。
最后来看第三产业的情况。能源效率因素总体上是下降驱动,在初期和末期两个阶段却是逆向的上升驱动,其他两个阶段为下降驱动,其中只有2005—2010年“十一五”期间的下降作用明显;产业结构因素一直是上升驱动,只不过作用有缩小趋势;能源转换因素在初期还是下降驱动,但其后逆转为上升驱动,且驱动力有逐渐变大之势。
这里有一点想要提及的是,从上述的分析结果来看,不管是从宏观角度的CO2排放量变化的因素分解,或者是从微观的产业部门的单位GDP的CO2排放量变化的因素分解,都可以看到,进入21世纪前五年(2000—2005年)的产业低碳出现了令人担忧的状况,这一问题有进一步详细分析的必要。由于篇幅关系,这里不作更深入的探讨,拟将其作为今后探讨的课题。
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