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低碳产业与产业低碳化

2013-12-11刘传江

湖北社会科学 2013年4期
关键词:碳化能源强度

刘传江,章 铭

(1.武汉大学 经济发展研究中心,湖北 武汉 430070;2.武汉大学 经济研究所,湖北 武汉 430070)

一、引言

为应对能源危机和全球气候变暖,人们提出了一种切合生态文明的全新生产和生活方式——低碳经济,即对化石能源依赖度较小,温室气体排放较低的一种经济发展方式。事实上,由英国人首先提出的低碳经济理论是具有国家战略性质的,它有可能成为使得发达国家占据世界经济制高点的新手段,以低碳贸易作为国际贸易准绳来牵引世界各国的经济发展。[1]而对于发展中国家来说,如果发展低碳经济,就意味着其经济建设要限制煤炭和石油等高碳能源的消耗,那么众多以高碳能源结构为主的发展中国家势必要牺牲部分的经济利益来迎合这个世界性的发展目标,这又将拉大发展中国家与发达国家的贫富差距,因此,低碳经济有可能成为发达国家钳制发展中国家经济发展的新阴谋。但是,不同发展程度的国家可以承担共同但有区别的责任,即追求低碳发展可以成为世界各国的共同发展目标和实现能源节约环境保护的有效途径。因此,我们提出大力发展低碳产业,这也是缓解能源危机和减缓气候变暖及实现低碳发展的物质载体和实施路径。

二、低碳产业研究现状

低碳产业在国内学术界已不是一个新名词,就其内涵而言,代表性的观点有:刘少波、都宜金(2009)认为低碳产业是指运用低碳技术生产节能产品和新能源产品的经济形态和产业系统。包括节能减排、新能源和可再生能源以及二氧化碳捕获与埋藏等三个领域的新技术,涉及到能源、交通、建筑、冶金、化工、石化、汽车、材料等多个行业。[2]崔奕等(2010)认为低碳产业是以碳减排量或碳排放权为资源,以节能减排技术为基础,从事节能减排产品的研究、开发、生产的综合性的产业集合体,是低碳经济时代的基础,是国民经济的基本组成部分。[3]学者们虽然从不同角度提出了自己对低碳产业的认识,而且各有侧重,但有一点是大部分学者都认同的,即低碳产业要求产业活动过程中节约能源和降低碳排放,并且对采用低碳技术都予以肯定和重视。

三、低碳产业的界定

(一)低碳产业的内涵与外延。

何谓低碳产业,根据前人研究的现状以及特征总结,我们认为狭义的低碳产业是指针对温室气体(仅对二氧化碳)的排放,采用新技术提高能源利用效率,降低能源的碳排放强度,以致单位碳排放的产业产出较高或较之原来有所提高的产业集合体;广义来讲,具有低能耗低污染特点的产业都可以称之为低碳产业,也包括部分环境产业和绿色产业。低碳产业所采用的新技术主要是指低碳技术,涉及电力、交通、建筑、冶金、化工、石化等部门以及在可再生能源及新能源、煤的清洁高效利用、油气资源和煤层气的勘探开发、二氧化碳捕获与埋存等领域开发的有效控制温室气体排放的新技术。

根据上面的定义,笔者从量化指标的角度对低碳产业进行诠释,即用能源效率、能源碳排放强度和碳生产率三个核心的指标来体现低碳产业的核心特征(见表1)。

表1 低碳产业三大核心指标

对低碳产业内在实质的理解,要从能源消耗与碳排放这两个基本点出发。由于低碳发展的诉求首先是根源于产业发展的能源利用方面。对于能源利用,低碳发展有两个方面的要求,一是更多的使用含碳低或者零碳能源等清洁能源;二是提高煤炭、石油、天然气等传统高碳能源的能源效率。对于第一点,由于产业结构演进在经济发展过程中面临原有发展模式的制约,而且产业结构的升级是一个漫长的过程,这对于众多发展中国家来说,工业化进程尚未完成,与其较为低级的产业结构相匹配的能源结构势必是以煤炭、石油、天然气等传统高碳能源为主的能源结构,选择较多使用清洁能源来改变现有能源结构有可能会减缓本国经济发展,而导致诸多不利情况的发生。因此在全球低碳发展趋势的当下,发展中国家采取新技术来提高能源利用效率才是现实可行的低碳发展方案。而对于已完成工业化的发达国家来说,其产业结构处于高级阶段,应该转变能源结构,更多地倾向于清洁能源的使用。

第二,产业碳排放强度是衡量低碳产业和测量产业低碳发展的直接工具,与该指标具有相同解释力的另一说法叫做碳生产率或碳生产力。它们在反映碳排放与产业经济产出的关系上起到了殊途同归的作用。碳排放强度的概念由胡锦涛在2009年9月的联合国气候变化峰会上提出。从现实角度出发,与“人均碳排放”②斯特恩认为人均碳排放量欠公平,因为其可能掩盖经济欠发达而人口较多地区碳排放高于发达地区的事实。相比,该指标更能真实地反映出不同国家和地区的低碳发展情况,更具有可比性。[4]此外,碳排放与产业经济产出的关系还可以用脱钩指标的演化形式来进行解释,即碳排放量的变动率与产业GDP变动率的比值,该指标可从动态的角度反映产业的低碳发展情况,对低碳产业的实质给予了进一步的阐释。关于能源碳排放强度这一指标,是通过前两个指标来进行表达和解释的,只有能源利用效率得到提升,能源的碳排放强度才能维持较低水平。

(二)低碳产业基本特征。

低碳发展模式的实质是提升能源的高效利用、促进产品的低碳开发和维持全球的生态平衡,是高碳能源时代向低碳能源时代演进的一种经济发展模式。[5]作为低碳经济的物质基础和支撑体系,低碳产业构建的是一个崭新的产业结构、能源结构和消费结构,通过改善能源结构、调整产业结构、提高能源效率,增强技术创新能力,以及低碳产品、低碳技术、低碳能源的开发利用,增加碳汇、碳交易,倡导低碳消费等措施使经济社会走上低能耗、低污染、低排放和高能效、高效率、高效益发展的道路。与传统产业相比,低碳产业不仅要实现经济增长,而且要致力于节能减排和维持生态平衡,因此它具有经济和生态环境的双重效益,那么,低碳产业应具有以下特征:

能源消耗结构方面,更多采用清洁能源,化石能源的消耗比重较小。

能源利用方面,相比传统产业,能效高,表现在碳生产力的提高,即用更少的物质和能源消耗产生出更多的社会财富。

技术方面,更多采用低碳技术,这里的低碳技术是指提高能效、提高产出效率以及节能环保技术,主要应用于能源利用、生产制造、包装运输等环节。低碳产业对技术和知识依赖程度较大,多属于技术密集型和知识密集型产业。

生产方面,在保证产值的前提下节约能源,同时降低对其他物质资源的消耗,既要节能节物,又要保证较高的产出效益。

产品方面,针对消费者的低碳消费观开发和生产具备节能、减排的低碳产品。

废弃物排放方面,从原材料采购到投入生产,再到包装运输和销售的各个环节减少温室气体及其他污染废弃物的排放,即要求产业活动对环境的损耗降到最低。

图1 产业低碳化的三种情形

此外低碳产业在发展趋势上属于朝阳产业,发展前景广阔。在全球各国都在致力于节能减碳的大背景下,低碳产业是各国产业选择的主要方向和发展重点。在生态文明时代的经济发展趋势下,低碳产业是具有国家战略性地位的产业,是产业转型升级、培育新的经济增长点的突破口,随着国家对低碳产业发展的鼓励和支持,实施优惠的产业扶持政策,一些新兴产业如太阳能光伏产业、自然生态农业、新材料等产业有可能替代传统产业成为国家新的支柱产业。除此之外,对中国而言,低碳产业的发展对于实现减排承诺具有重大的战略意义。

四、从产业低碳化到低碳产业

我们在讨论低碳产业时不能避开产业的低碳化。产业低碳化强调一个“化”字,也就是说这是一个动态的进程,而且应该是一个很宽泛的含义。由于产业的碳排放强度是衡量低碳产业的直接工具,因此,我们可以狭义地将产业低碳化定义为产业的碳排放强度下降的过程;而广义来讲,产业低碳化应该包括产业的碳减排、产业节能、产业能源结构的低碳化和零碳化、产业增加值提高、产业结构的调整等多方面内容。这里,我们仅讨论狭义的解释。

(一)产业低碳化的情形模拟。

根据碳排放强度的计算公式③可以得知,产业的碳排放强度下降的过程实则是产业产出与产业碳排放脱钩的过程,换句话说,产业低碳化表现为产业GDP的年增长率(用g表示)高于碳排放的年增长率(用c表示),据此,产业低碳化应该存在三种情形(如图1)。

情形一:g>0,c>0,g>c,可以称之为相对的低碳化。该阶段是低碳发展的起步阶段或初级阶段。此阶段,节能减排技术开始在各个传统高碳产业领域使用,以致能源效率首先得到提高,以致碳排放的增长速度得以减缓或者总量维持不变,而真正意义上的低碳产业发展正处于萌芽阶段,其对于碳排放的削弱作用尚不显著。

情形二:g>0,c<0,称之为绝对的低碳化。该阶段是低碳发展的高级阶段,节能减排技术已经在各个产业部门得以广泛应用,低碳产业逐渐成长和成熟,各项政策与机制环境趋于完善,产业GDP与碳排放呈逆向增长态势,这便是生态文明下的产业发展状态。

情形三:g<0,c<0,g<c,称之为衰退的低碳化。虽然该情形也称作低碳化,但违背了发展的大前提,是负效率的低碳化、不经济的低碳化、衰退的低碳化。出现此情形的原因可能有产业活动运行中的能源消耗削减过多,低碳产业的选择或运行方面出现了偏差,技术层面以及政策制度环境等方面。

(二)从产业低碳化到低碳产业。

根据前面我们对狭义的产业低碳化的界定,可以将产业低碳化理解为实现产业发展(产业GDP)与碳排放脱钩的状态和过程,依据脱钩理论,它包括相对脱钩和绝对脱钩。目前,关于脱钩指标的构建有OECD模式和Tapio模式。前者是描述驱动力(GDP增长)与环境污染压力(碳排放)的关系,它反映的是一个时期内,一个具体的压力变量的相对变化与一个相关基金驱动力变量的相对变化的比率①表达式,DRtt,t0为脱钩指数,EP为环境压力变量,DF为经济驱动力变量,t0,t1是周期的起止时刻。。而Tapio脱钩指标是基于弹性的概念进行构建的,其最终表达式为。与OECD指标相比,Tapio指标具有一定的优越性,一是不受基期点选择的限制;二是由于它是比率变动的比较,可以不受统计量纲变化的影响,并且可以对脱钩指标进行因果链分析,可清晰看出不同因素变化对脱钩指标变化的贡献;三是其脱钩状态的划分更为精细,能更精确地反映不同地区及同一地区不同时段经济发展与碳排放之间的关系。[6]

表2 Tapio(2005)脱钩状态与弹性值对照表①Tapio P.Towards a theory of decoupling:Degrees of decouping in the EU and the case of road traffic in Finland between 1970 and 2001.Journal of Transport Policy,(12),2005:137-151.

依据Tapio(塔皮奥)对脱钩弹性值范围的划分,可以清楚地看到产业低碳化的发展程度,即脱钩指标能够对产业低碳化予以客观的描述和评价。然而,产业低碳化的可持续性或潜力究竟如何,是无法用脱钩指标来进行评价的。如果说某一(类)产业具有较大的低碳化空间,即产业发展与碳排放脱钩、产业低碳化的潜力较大,我们可否将其理解为潜在的低碳产业呢。换言之,某些产业具有低碳发展的潜质,有可能在低碳化的进程中转化为低碳产业。对于低碳化的潜力评价,我们这里借助美国著名人口学家Paul R.Ehrlich的TPAT模型来进行模拟。该模型对研究人口、富裕程度、技术三要素与环境影响的关系提供了依据。该模型的原型为:

式中I为环境影响,P为人口数量,A为富裕(用人均GDP)表示,T为技术的环境效率(用单位GDP造成的环境影响表示)。[7]若以碳排放作为环境影响的表征指标,可以将(1)式演化为:

我们用碳排放C代表环境影响I,G为产业GDP,D为碳排放强度代表单位GDP造成的环境影响T,因此我们称该模型为CGD模型:

设研究周期为t0年~tn年,某产业基期t0和tn期的GDP分别为G0和Gn,其年增长率分别为g0和gn(g>0),碳排放强度分别为D0和Dn,其年下降率分别为d0和dn,碳排放分别为C0和Cn,由此可得:

令s=(1+g-d-d×g)n,当s=1时,即d=g/(1+g),Cn=C0,周期内产业产出增加而碳排放总量维持不变的水平;当s>1时,即dC0,周期内产业产出增加碳排放总量也上升;当s<1时,即d>g/(1+g),Cn

由此得知,只要某产业的碳排放强度年下降率不小于这个临界值,我们可认为该产业具有低碳化的潜力,具有成长为低碳产业的可能性。CGD模型通过建立产业减排与产业GDP的关系,将低碳化用简单直观的数学模型予以表述,其中碳排放强度是产业低碳化过程中关注的重点。

该模型对于产业低碳化的潜力评价提供了依据,并为低碳产业的选择和低碳产业政策的制定起到了指导性作用,然而它又存在一定的局限性。一是它只是对狭义的产业低碳化进行了解释,而低碳化是个相当宽泛的概念,涵盖多方面的内容,因此具有片面性;二是在设定周期内,如果产业GDP年增长率按年均数值来计,可能会对临界值的确定产生偏差,影响判定。因此,该评价模型有待进一步研究和改进。

[1]翟勇.关于低碳发展的思考[J].开放导报,2011,(8).

[2]刘少波,都宜金.低碳技术和产业发展的现状与对策[J].安徽科技,2009,(12).

[3]崔奕,郝寿义,等.低碳经济背景下看低碳产业发展方向[J].生态经济,2010,(8).

[4]陈茜,苏历阳,汝醒君.发达国家不同发展阶段碳排放与经济增长的英国分析[J].生态经济,2010,(4).

[5]Wackernage.M,Onisto.L, Bello.P.National natural capital accounting with the ecological footprint concept[J],Ecological Economics,1999,(29).

[6]孙耀华,李忠民.中国各省区经济发展与碳排放脱钩关系研究[J].中国人口·资源环境,2011,(5).

[7]杨振.我国经济发展与能源消费脱钩潜力评价[J].甘肃科学学报,2011,(3).

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