中国工业低碳经济演进特征及发展趋势研究

徐建中,袁小量

（哈尔滨工程大学 经济管理学院，哈尔滨 150001）

能源短缺和气候变化问题对经济发展和人类生存已经构成重大威胁，节约能源，减少CO2排放成为世界关注的重要问题。2009年11月,国务院常务会议提出2020年单位GDP的CO2排放比2005年下降40%至45%,并作为约束性指标纳入国民经济和社会发展中长期规划。工业是影响碳排放的主要领域，目前中国工业能耗同国际领先水平相比，大约高30%左右，工业是否完成低碳转型是中国低碳经济发展的关键。本文通过研究中国工业发展过程中三个阶段能源消耗及碳排放特征，分析工业低碳经济演进进程，并预测中国工业低碳经济发展态势，对于把握中国工业发展方向，完成二氧化碳排放降低目标，促进中国发展向低碳经济转型有重要的意义。

1 指标选取与数据来源

1.1 指标选取

本文对工业排放强度指标不做深入研究。根据国内外学者研究成果和论文前期数据搜集和分析结果，最终采用工业能源消耗量、工业能耗强度、工业二氧化碳排放量、工业二氧化碳排放强度和工业碳生产力等指标分析不同阶段工业低碳演进状况，并进一步预测中国工业未来低碳发展态势。

工业能源消耗量是指工业产出所消费一次能源的总量；工业二氧化碳排放量是工业产出所排放的二氧化碳排放总量。工业能耗强度，即单位工业增加值的综合能耗，它是衡量单位产出所消耗的综合能源量，通常以“吨标准煤/万元”衡量，工业增加值能耗与一个地区工业结构、工业技术水平和工业节能水平等有密切关系。工业二氧化碳（碳）排放强度，即单位工业增加值的二氧化碳（碳）排放总量，衡量实现单位工业增加值所排放二氧化碳（碳）的数量。若t年工业能耗强度及二氧化碳（碳）排放强度大于t+1年强度，证明呈下降趋势，工业发展向低碳方向发展；反之工业发展沿着高碳方向发展。工业碳生产力的指标，即碳排放强度的倒数，是衡量每排放一吨碳所创造的工业增加值，用“万元/吨”来衡量。碳生产能力指标越大，证明其创造的工业增加值越多，经济朝低碳化发展，反之朝高碳化发展。工业能耗强度、工业二氧化碳强度及工业碳生产能力是衡量一国或地区工业低碳发展情况的重要指标。

1.2 数据来源

1985～2008 年全国工业能源消费量、工业增加值、能源消费总量数据分别来自《1985～2010年中国统计年鉴》，《新中国60年统计资料汇编1949～2008》，《中国能源统计年鉴》，经过比对修正最后获得论文所需原始数据，各年度工业增加值按2005年价格计算。工业各一次能源消耗数量通过个工业能源在总能源消耗数量的比重计算获得，二氧化碳排放量、工业能耗强度、工业二氧化碳排放量、工业二氧化碳排放强度和工业碳生产力数据根据指标计算公式计算得出，其中碳或二氧化碳排放量根据徐国权和刘泽渊进行简化得到公式CO2=∑iFiEi核算，其中，Fi为i能源碳或二氧化碳排放系数，Ei为i能源的消耗量。《2050年中国能源报告和碳排放报告》中给出煤炭、石油和天然气二氧化碳排放系数如表1。

表1 煤炭、石油和天然气二氧化碳排放系数

1949～1985 年间工业一次能源消耗数量数据统计困难，在工业化进程分析中第一阶段分析以能源强度代替工业能耗强度（此阶段能源消耗主要都是工业生产造成的，用GDP能耗强度变化趋势不影响工业能耗强度变化趋势结果），其他阶段采用1985～2008年数据进行分析。

2 演进特征分析

2.1 第一阶段：计划经济体制下工业经济低碳发展特征（1949～1979年）

根据统计1949年社会总产值构成中，工业只占10%，1953年前能能源消耗数量较小，强度较低。为了增加工业比重，改革开放前中国采取了片面发展重工业战略，1953～1979年间，基本建设投资中，工业占83.6%，其中重工业占74.4%，工业能源消耗占全国GDP能耗的主要部分。在此期间，中国工业能源消费总量增长快速，能源消费总量由5411万吨增长至58588万吨，增加53177万吨，年平均增速为11%。如图1所示，由于1958～1960年中国在生产发展上追求高速度，工业主要产品的产量成倍甚至几十倍地增长，能源消耗量巨大，至1960年能源强度达到最高，之后稍有缓和，但整体呈增强趋势，此阶段是以能源消耗增加国家和工业产业发展阶段。

图1 1953～1979年GDP能耗变化趋势图

2.2 第二阶段：改革开放条件下工业经济低碳发展特征（1980～2000年）

1980～2000 年，能源消费数量增长幅度较大，中国工业发展是以“高投入、高消耗、高污染”为代价的稳定发展阶段，工业能源消费总量由38986万吨增长至89633.65万吨，增加2.3倍，平均增速为5.5%。1979年开始，经济优惠政策开始转向轻工业，轻工业得到了较好发展，因此能源消耗增速一直维持在5～8%之间，1997～2000年出现了短暂的负增长。工业能耗强度数值基本呈递减趋势（如图2），由1985年6.31吨标准煤/万元降低至2000年1.95吨标准煤/万元，呈倒“U”型增长（如图3），二氧化碳排放量增速总体呈上升状态，增长32.25%，平均增速为6.4%，1991～1996年二氧化碳碳排放量增速较为稳定，略有提升，1997～2000年出现负增长状态，增长速度表现出大起大落不稳定状态，尤其是在1999～2000年期间；二氧化碳排放强度由1985年15.68吨/万元降至2000年4.69吨/万元，平均降速为10%；碳生产能力由1985年0.234万元/吨提升到2000年0.782万元/吨，增加2.3倍。

2.3 第三阶段：21世纪以来工业经济低碳发展特征（2001～2008年）

图2 1985～2008年工业能耗强度变化趋势

21世纪以来中国工业低碳进程进入缓慢发展时期。工业能源消费总量从2000年89633.65万吨标准煤开始增长，到2008年209302.15万吨标准煤，增长2.3倍，总量增加 119668.5，8年间增加数量是第二阶段20年增加总量的2.3倍，8年平均增速为11.28%；工业能耗强度总体趋势仍呈缓慢反弹下降，2003年与2004年略有反弹（如图2）。二氧化碳排量增速放较快，增量较大，2002～2006年均达到10%以上，其中2004年增速最快，为19.4%，2004年后，增速开始减慢，截至2008年，碳排放量平均增速为8.9%。二氧化碳排放强度由2000年4.69吨/万元降至2008年4.52吨/万元，降幅大幅度减缓；碳生产能力由2000年0.782万元/吨提升到0.81万元/吨，其中2001年碳生产能力达到最高至0.835万元/吨。2000年后，中国进入了新一轮重工业发展阶段，重工业发展十分迅速，在一定程度上减缓了低碳进程。

图3 1985～2008年工业二氧化碳排放量图（单位：万吨）

总体来看，从1985～2008年，中国能源消费总量增加速度较快，消耗数量巨大，但整体工业能耗强度始终呈递减趋势，二氧化碳量持续增加，呈“驼峰形”，峰点在1996年和2008年，增速变化波动较大。二氧化碳排放强度下降幅度较大，工业碳生能力呈提高态势，提高幅度不大，至今仍处于小于1的状态。

3 预测分析

本文通过回归模型分别对工业能耗强度、工业碳排放量强度及工业碳生产能力进行了预测，其回归系数模型可设为一元线性函数：y=b0+b1x，对数函数：y=b0+b1lnx，幂函数：，增长模型：，指数函数：

基于1985～2008年工业能耗强度数据，对中国工业能耗强度走向进行回归预测，以x代表年份，y代表该年份工业能耗强度，置信区间为95%（以下均同），表2显示不同模型回归分析结果：t检验值和F检验值通过显著性检验，且R2值均大于0.8，拟合度良好。根据输出结果分析，其次是指数函数模型拟合优度最高（R2值为0.904），但对比1985～2008年工业能耗真实数值，指数函数预测值更接近真是数据，证明预测结果有效，因此本文选择指数函数模型作为预测模型，分析工业能耗强度变化趋势。预测模型为：y=6.7978e-0.066x根据预测模型预测，截止到2020年，中国工业能耗强度预测值如表4所示。预测结果显示2020年工业能耗强度将降到0.6769，可以实现国家提出2020年能源强度比2005年降低40～60%，即0.49～0.74吨标准煤/万元目标。

通过分析工业能耗强度与二氧化碳排放数量相关性，结果显示工业能耗强度与二氧化碳排放强度有非常明显的相关性，在0.01水平上Pearson相关系数为1；回归分析分析结果见表3，R2=1，S=0.02559，说明本回归方程代表性强，F检验通过，t=465.286.相伴概率值P＜0.001，说明该回归方程有意义：Y=2.536x-0.264,可见当工业能耗强度每降低1%，二氧化碳排放强度降低2.56%，工业能耗强度降低对减少于二氧化碳的排强度贡献较大。

表2 工业能耗强度不同模型回归分析

表3 线性回归分析结果（a）

线性回归分析结果(b)

线性回归分析结果(c)

同上述方法，获得二氧化碳排放强度、工业碳生产能力 预测模分别 为y=13.811-3.496lnx（R2=0.942），y=0.196x0.504（R2=0.930）。（t检验值和F检验值均通过显著性检验），通过与真实数据对比预测结果有效，预测结果如表4所示。

4 结论及对策建议

（1）根据中国工业发展三个阶段，分析中国工业低碳化进程，分析结果显示从1985～2008年，能源消费量总体呈增长趋势，由51068万吨标准煤增长至209302.15万吨标准煤，1998～2000年总量减少，此后继续呈快速增长态势，拐点在2000年；23年间二氧化碳排放量由126828.093万吨增加至498709.6747万吨，将今后几年内能源消费和二氧化碳排放总量仍将表现为增长态势，工业能源消费数量和二氧化碳排放数量较大，我国仍处在高消耗、高排放阶段。

（2）1985～2008年，中国工业能耗强度从6.31吨标准煤/万元，降至2008年1.90吨标准煤/万元，年均降低5.12%。根据回归预测结果显示，工业能耗强度由2011年1.23吨标准煤/万元降低至2020年0.68吨标准煤/万元。二氧化碳排放强度由15.69吨/万元降至4.53吨/万元，年均降速6.42%，碳生产能力处于缓慢提高状态，但仍处于小于1的状态。根据回归模型预测，到2020年，中国二氧化碳排放强度达到1.92吨/万元，碳生产能力可超过1，达到1.11万元/吨。

从回归结果分析，未来十年中国工业能耗强度、二氧化碳排放强度均呈下降趋势，碳生产能力将逐年提高，中国能源利用率大幅得到提升，尽管能源消耗量和二氧化碳排放量较大，但中国开始朝着低碳化方向发展，根据工业能耗强度预测结果，到2020年基本可以实现国家预期目标。尽管中国工业已经向低碳化方向前进，但是由于能源消耗总量较大，而且根据前期数据处理结果近9年工业废气排强度仍处上升阶段，2008年刚刚有所缓解，工业低碳经济转型压力依然很大，需要进一步努力。

为使中国工业沿着低碳化进程顺利发展，首要任务是降低工业能耗强度和二氧化碳排放强度，提高碳生产能力，降低能源消耗和二氧化碳排放量增长速度，在此基础上逐步实现能源总量和二氧化碳排放总量的减少，为此提出如下三点建议：（1）从产业政策看，政府应积极制定新兴产业政策，鼓励发展高新技术产业，引导工业企业加强高新技术，新能源引进，提高生产附加值；提高高碳产业市场准入门槛，淘汰一批中小型高耗能、高污染企业，逐步降低高耗能产业在工业增加值中的比重。（2）从生产过程看，认真做好工业生产低碳规划，注重生产全流程节能。加强终端治理，工业生产应尽快加强主要大气污染物治理，从研发，生产（原料），营销、使用、维护各环节降低能耗，减少主要污染物排放量，形成从原材料、零部件到成品的全流程节能体系，提高高碳产业链下游产品附加值。（3）从投入要素看，加大资金投入，加速改变能源结构，能源消费从传统煤炭矿种为主向现代石油和天然气、风电和火电为主的结构转变，长远规划发展太阳能、核电，深入开发天然气、地热、生物质燃料等新能源，注重形成综合利用、清洁利用、多元互补的可再生能源消费结构，降低碳排放强度；引进低碳技术，注重低碳技术创新机制和清洁发展机制的整体战略部署，加快科技成果转化，加强与国际国内低碳方面技术交流，有效利用高新技术转让，推动经济发展方式由主要依靠物质投入向依靠科技进步转变，降低能源消耗强度。本文不足之处，由于工业主要污染物排放量数据样本较少，对二氧化碳排放影响分析存在较大误差，本文未将该指标列入研究范围，在日后将进一步深入研究。

[1] Nicholas.Stern Review on the Economics of Climate Change[M].Cam⁃bridge Cambridge University Press,2007.

[2] 何建坤,周剑,刘滨,孙振清.全球低碳经济潮流与中国的响应政策[J].世界经济与政治,2010,(4).

[3] 庄贵阳.中国经济低碳发展的途径与潜力分析[J].国际技术经济研究,2005,8(3).

[4] 付加锋,庄贵阳,高庆先.低碳经济概念的辨识及评价指标体系构建[J].中国人口.资源与环境,2010,(8).

[5] 冯之俊,周荣,张倩.低碳经济的若干思考[J].中国软科学,2009,(12).

[6] 张坤民,潘家华,崔大鹏.低碳经济论[M].北京:中国环境科学出版社,2008.

[7] 付允,马永欢,刘怡君,牛文元.低碳经济的发展模式[J].中国人口.资源与环境.2008,(3).

[8] Ramakrishnan Ramanathan.A Multi-Factor Efficiency Perspective to the Relationships among World GDP,Energy Consumption and Car⁃bon Dioxide Emissions[J].Technological Forecasting&Social Change,2006,(73).

[9] Ugur Soytas,Ramazan Sari.Energy Consumption,Economic Growth,and Carbon Emissions:Challenges Faced by an EU Candidate Mem⁃ber[J].Ecological Economics,2009,(68).

[10] 王淑新,何元庆,王学定.中国低碳经济演进分析[J].中国软科学,2010,(9).

[11] 中国社会科学院工业经济研究所.2009中国工业发展报告——新中国工业60年[R].北京：经济管理出版社,2009.