杜祥琬+杨波+刘晓龙+王振海+易建

摘要：随着经济快速发展，我国的能源供给和生态环境面临着双重压力，为实现经济与环境双赢，应使经济增长与能源消费及二氧化碳排放之间的耦合关系“解耦”，走出一条绿色、低碳的可持续发展道路。我国经济增长与能源消费、能源消费与二氧化碳排放的解耦具有重要的现实意义，既是建设“两型社会”的要求也是科学发展的必然选择，更是实现“生态文明”和“美丽中国”的主要途径。本文在研究发达国家经济发展与能源消费、能源消费与二氧化碳排放解耦规律的基础上，回顾了我国过往30多年的经济发展、能源消费和二氧化碳排放历程，提出我国未来发展的三种情景假设，即惯性情景、低碳情景和2度情景。研究认为，惯性情景是一种高碳发展情景，既不可能实现也不允许发生；2度情景的实现有较大难度，是进一步努力的方向；我国应按照低碳情景模式发展。我国未来能源发展路径应在科学供给满足合理需求前提下，按照科学产能实施国内能源生产，加强能源消费总量控制，特别是煤和石油等高碳化石能源使用量，改善能源消费结构。能源生产要低碳、清洁，能源消费要节能优先、绿色高效。降低单位GDP能源消费量，控制人均能源消费量增长；降低单位能源消费产生的温室气体量，控制人均排放量。如按假设的低碳情景发展，中国发展进入新常态，GDP预期增速虽有所下降，但经济总量仍保持良好增长态势，2020年后我国经济增长与能源消费开始呈现逐步解耦的趋势，中国煤炭和石油消费量在2030年前达到峰值，我国经济增长与高碳能源（煤炭和石油）消费将在2030年前解耦；至2050年，我国能源消费趋于饱和，增量接近零，而经济总量继续增长，中国经济发展与能源消费接近绝对解耦；中国二氧化碳排放峰值将于2030年（或之前）到达，能源消费与二氧化碳排放在2030年（或之前）实现绝对解耦。

关键词：解耦；经济增长；能源消费；二氧化碳排放

中图分类号TK01文献标识码A

文章编号1002-2104（2015）12-0001-07

改革开放三十多年来，中国经济保持了高速发展，国内生产总值从1980年的2 175亿美元提高到2013年的4.86万亿美元，人均GDP由1980年的222美元提高到2013年的3 583美元（2005年不变价）。然而，国民经济发展和人民生活水平提高的同时，也带来了一些问题，如能源消费总量增长过快、化石能源消费持续攀升，以及由此引发大量温室气体和污染气体排放等问题，使我国在能源供给和生态环境方面面临着双重压力。党的十七大和十八大指出，以消耗过多资源、牺牲环境为代价的经济发展方式是不可持续的，我国必须转变发展方式。尽早实现经济与环境双赢，经济增长要与能源消费解耦，尤其是与煤炭和石油等高碳化石能源消费解耦；能源消费要与二氧化碳排放解耦，走出一条绿色、低碳的可持续发展道路，是中国未来发展的必由之路。因此，本文在分析发达国家经济发展与能源消费、能源消费与二氧化碳排放规律的基础上，探索我国经济增长与能源消费、能源消费与二氧化碳排放之间的解耦关系，具有重要的现实意义。

1“解耦”的涵义和意义

1.1“解耦”的涵义与生态容量

世界银行与经合组织（OECD）分别给出了“解耦”的概念。世界银行认为，“解耦”（delinking）是经济活动环境冲击逐步减少的过程[1]，其概念既包括去物质化也包括去污染化；OECD认为，“解耦”（decoupling）就是打破环境危害（environmental bads）与经济财富（economic goods）之间的联系[2]。两个定义虽表述不同，但本质无异。无论化石能源消费还是生态恶化都对环境造成了危害和冲击，都是工业文明时代经济财富增长带来的后果，打破环境危害（包括能源消费和生态污染）与经济增长之间耦合关系，减少对环境的冲击即为“解耦”。

“解耦”是一个过程，对经济发展和能源消费来说，在经济呈增长趋势的前提下，当能源消费由增长转为稳定时，可认为经济发展与能源消费相对解耦；当能源消费出现峰值并持续下降时，可认为经济发展与能源消费绝对解耦。对能源消费与二氧化碳排放来说，在能源消费总量持续增长的前提下，二氧化碳排放总量由增长转为稳定时，可认为能源消费与二氧化碳排放相对解耦；二氧化碳排放总量达到峰值并下降时，可认为能源消费与二氧化碳排放绝对解耦。

生态环境是有一定容量的，环境容量之下，生态具有自修复能力，环境污染不会造成严重后果；一旦超出环境容量、打破生态平衡，环境压力将呈现非线性的快速增长，扭转环境恶化的过程并不容易、也不自动。因此，经济发展与能源消费及温室气体（及污染气体）排放“解耦”，是改善生态环境的重要步骤；人类若要可持续发展，必须使大气环境压力尽快回归到环境容量之下。

1.2我国经济增长与能源消费及碳排放“解耦”的意义

经济增长速度回归“潜在经济增长率”是科学发展的客观要求。近年来，中国经济增长进入“新常态”，从高速转为中高速增长，经济结构不断优化升级，从要素驱动逐步转向创新驱动，改变单纯追求GDP增长而更加注重发展的质量和效益的政策目标，这是顺应科学发展要求的，也是中国可持续发展的必由之路。从能源经济学的意义来讲，能源是经济发展的基础，相同的经济增长率可以由不同的能源增长率支撑，能源弹性系数与产业结构、能源效率等因素密切相关。发达国家的经验表明，工业化结束后进入以第三产业为主的后工业化阶段，随着产业结构的转型以及技术升级，能源利用效率提高，能够以较低的能源弹性系数支撑经济发展。借鉴发达国家经验，降低国内能源弹性系数，以适度的能源消费支撑经济发展，正是我国建设“资源节约型”社会的要求。从环境能源学的意义来看，污染气体排放与能源消费密切相关，能源消费增长趋缓和能源结构的清洁化必然带来相应的污染气体排放的增速下降，甚至排放总量减少，尽早实现能源消费增长与污染气体排放的解耦是我国建设“环境友好型”社会的要求。温室气体作为全球气候变化的重要影响因素之一，其排放与污染气体基本同根同源，能源消费与温室气体排放解耦，既是应对气候变化的要求，也是我国低碳转型的要求。在国家走向现代化的过程中，经济增长与能源消费、能源消费与二氧化碳排放逐步解耦是普遍性规律，但不同类型国家的解耦有所不同。当前我国仍处于工业化阶段，并且与信息化、城镇化、农业现代化同步发展，与发达国家当年单纯工业化过程不同，如果我国能够充分利用后发优势，加快经济结构转型，提高能源利用效率，改善能源结构，有可能尽早实现经济发展与能源消费（特别是高碳能源消费）、能源消费与二氧化碳排放的解耦，这将是我国经济发展方式转型的标志，并推动我国绿色低碳“新常态”的发展。认识影响“解耦”的因素，探索“解耦”的路径，对我国“生态文明”和“美丽中国”建设，实现经济与环境的双赢具有重大意义。

2发达国家经济发展与能源消费解耦分析

2.1发达国家经济发展与能源消费趋势及比较

1960年以来的半个多世纪，美国、加拿大、日本、德国、英国和法国等发达国家人均GDP不断提高，年均增长率为2%-3%，至2013年，美国年人均GDP接近46 000美元、法国约为34 000美元、其他四国处于37 000-38 000 美元之间。

人均能源消费量可以较为客观地体现一国能源消费水平。发达国家人均能源消费量（见图1）并未与人均GDP一直同步增长，20世纪60-70年代，人均能源消费量不断增长；80年代以后，人均能源消费量进入平台期；2005年后，人均能源消费量开始下降。即，发达国家20世纪80年代至21世纪初，经济发展与能源消费已经相对解耦；2005年以后，经济发展与能源消费出现绝对解耦，未来发展能否继续保持绝对解耦，还有待进一步观察。

虽然20世纪80年代后发达国家经济发展与能源消费开始呈现解耦趋势，但各发达国家的人均能源消费量和能源强度并不在同一水平，呈现“欧日模式”（以欧洲和日本为代表）和“美加模式”（以美国和加拿大为代表）的差别[3]。例如人均能源消费量“欧日模式”约为3.5 toe/年，“美加模式”约为7 toe/年；能源强度“欧日模式”约为1 toe/万美元，美国约为1.5 toe/万美元，加拿大约为2 toe/万美元。这种发展模式的差异对我国有重要启示。

2.2发达国家经济发展与能源消费解耦原因分析

发达国家开始出现经济发展与能源消费解耦，主要有以下两个方面原因：

（1）工业化进程及产业结构调整促进经济发展与能源消费解耦。以德国为例，20世纪50年代到70年代，第二产业在三次产业结构的占比较大，同时第三产业已经开始迅速发展，1975年，德国第三产业比重达到49.1%，超过第二产业48.1%[4]。1950年至1986年，第二产业中，汽车行业上升到了首位，技术含量和信息化程度高的电子、化工等部门在GDP中的排名分别从第9和第5位攀升到第3和第4位；而同期，比较粗放的钢铁和采煤则分别从第2和第3位跌至了第7和第9位[5]。

发达国家在工业化阶段，包括工业化后期，经济发展与能源消费解耦关系并不明显；工业化结束后，进入后工业化时期，即第三产业成为经济发展主导产业时，经济增长与能源消费才开始出现较为明显的解耦趋势。各国在第三产业成为主导产业的同时，第二产业内部也发生了结构性的变化，即高耗能、高污染的行业主导地位逐渐被低能耗、绿色、信息化程度高的行业所替代。因此，工业化进程及产业结构调整是促进经济发展与能源消费解耦的重要因素之一。

（2）第一次石油危机使发达国家在解决“能源安全”问题的同时，更加注重节能提效措施的推广与实施。1973-1974年发生的第一次石油危机给发达国家敲响了能源供应的警钟。发达国家重新审视自己的能源战略，有的提出“能源独立”战略，有的采取加强石油储备并鼓励能源多元化发展的手段和政策。从那时开始，各国人均能源消费量增速变缓。

与此同时，各国积极推行节能措施，把节能视为“最可靠的能源”，提高能源利用效率。如，德国从20世纪70年代开始将节约能源作为德国发展经济的一项基本国策，90年代采取了国内生产总值的增长速度不能超过能源利用效率提高的指标来衡量经济增长的质量[6]。节能提效成为经济发展与能源消费解耦的重要措施之一。

3发达国家能源消费与碳排放解耦分析

3.1发达国家能源消费与二氧化碳排放解耦趋势

1960年以来，美国、加拿大、日本、德国、英国和法国等发达国家人均二氧化碳排放量大致经历了三个阶段（见图2）。20世纪60年代至70年代，基本均呈增长趋势；70年代末至80年代初，进入平台期；2005年之后，呈现不同程度的下降。可以看出，“美加模式”与“欧日模式”年人均二氧化碳排放量分别约为16t和8t，两种模式的差别与人均能源消费量类似。

对比发达国家人均能源消费量的变化趋势可以看出，不同国家的能源消费与二氧化碳排放之间相对变化趋势并不完全相同，比如英国、德国与法国类似，法国的下降趋势更加明显；加拿大、日本与美国类似，其中，日本虽与美国趋势类似，但其人均量仅为美国的一半。因此，我们以美国和法国作为两个典型代表国家进行分析。

通过进一步的对比分析发现，法国（见图3）20世纪70年代以前，人均二氧化碳排放与人均能源消费量基本保持同步增长，二者未解耦；70-80年代初，能源消费缓慢增长，二氧化碳排放出现峰值，可认为相对解耦；80年代-2005年，能源消费继续增长，二氧化碳排放下降，二者绝对解耦；2005年以后，二氧化碳排放降速有大于能源消费降速的趋势，可视为相对解耦。美国（见图4）在20世纪70年代以前，能源消费与二氧化碳排放未解耦；70-80年代初，二氧化碳排放降幅大于能源消费降幅，可认为相对解耦；80年代-2005年前后，二者变化趋势基本相同，未解耦；2005年以后，二氧化碳排放降速有大于能源消费降速的趋势，可认为相对解耦。未来各国能源消费与二氧化碳排放的发展及其解耦趋势还需进一步观察。

3.2发达国家能源消费与二氧化碳排放解耦原因分析

以美国为代表的发达国家，20世纪70-80年代出现了能源消费与二氧化碳排放相对解耦的情况，原因之一是70年代的第一次石油危机及当时出现的环境问题，使各国普遍开始推行节能减排措施、加强环境保护，并以法律形式严格加强治理。如美国，1970年成立美国国家环保局，代表联邦政府全面负责环境管理[7]；同年，总统签订了《国家环境政策法》，确定美国联邦环境立法基调，并颁布了具有国家空气质量标准原则雏形的《清洁空气法》。《清洁空气法》虽然涉及的是二氧化硫、空气污染微粒、氮氧化物、一氧化碳、臭氧、铅六种空气污染物质，但由于与二氧化碳排放具有同源性，使得二氧化碳排放也有了阶段性的下降[8]。原因之二是能源消费结构的变化，特别是非化石能源和相对低碳的化石能源天然气消费比例的提高，使能源消费与二氧化碳排放出现相对解耦。美国的能源消费结构，20世纪70-80年代，非化石能源比例从4%逐渐升高到10%；2005年以后，非化石能源虽然比例从11%仅提高到14%，但同时较为清洁的化石能源天然气（含非常规天然气）使用比例从24%上升到30%，使得能源消费与二氧化碳排放出现相对解耦。

法国是能源消费与二氧化碳排放解耦较为明显的国家，主要原因是20世纪70年代后期开始大力发展非化石能源，使其比例从1965年的9%提高到2014年的50%。法国二氧化碳排放与化石能源消费，特别是以煤和石油为主的高碳化石能源消费趋势几乎一致。总体来看，50多年来法国的能源消费总量持续增长，近5年稍有下降趋势，而二氧化碳排放从20世纪80年代初开始一致保持下降趋势，能源消费与二氧化碳排放已经解耦。

从以上分析可以看出，能源消费与二氧化碳排放解耦的主要因素是能源消费结构的低碳化，提高非化石能源使用量，必然会减少二氧化碳排放；但以相对洁净的天然气（包括非常规天然气）替代煤和石油，也能大幅降低二氧化碳排放。

4我国经济发展与能源消费及碳排放解耦分析

4.1过往30年经济发展与能源消费及二氧化碳排放趋势

改革开放30多年来，我国能源消费伴随着经济总量的提高而增长，能源强度不断下降。1980-2013年我国GDP从2 175亿美元到48 640亿美元，增长22.4倍；能源消费总量从4.22亿toe到29.2亿toe，增长6.9倍；人均GDP从222美元到3 583美元，增长16倍；人均能源消费量从0.43 toe到2.15 toe，增长5倍；能源强度从19.4 toe/万美元到6 toe/万美元，下降了69%。虽然我国经济发展成绩显著，但能源消费的快速增长趋势不可忽视。特别是21世纪以来，随着我国工业化、城镇化的加速，能源消费总量增速较快，世界占比持续上升，2010年已超过世界的20%，当年全国GDP仅占世界7.4%，可见我国的能源利用效率较低。人均能源消费量增长也较为迅速，2013年我国人均能源消费量为2.15 toe，已达到“欧日模式”的60%，而人均GDP还不到发达国家的10%。

同一时期，我国二氧化碳排放随着能源消费总量的增加而快速上升。2014年我国二氧化碳排放总量为97.6亿t，占全世界排放量的27.5%，能源消费量占全世界消费量的23.0%。当前我国年人均二氧化碳排放量已超过7 t，接近“欧日模式”平均值。我国的能源消费以煤和石油为主，虽然非化石能源消费比例逐年提高（从1980年的3%增长到2014年的11%），但煤和石油消费量的持续快速增长导致二氧化碳排放量迅速增加；同时，在能源生产和消费过程中未能有效控制二氧化碳排放，即粗放的生产和消费模式，使得我国单位能源消费产生的二氧化碳排放量较高。

4.2今后的情景

为研究今后情景，根据对中国未来发展趋势的判断，本研究对GDP增速和人口作出假设。经计算，2050年中国GDP总量达到24.59万亿美元（2005年不变价美元），按照13.53亿人口计算，人均GDP为1.8万美元，基本达到中等发达国家水平。

本文对未来发展情景做三种假设，即惯性情景、低碳情景和2度情景。

4.2.1惯性情景

惯性情景假设我国一次能源消费相对于GDP、二氧化碳排放相对于GDP的弹性系数保持“十一五”时期水平不变。根据假设计算，到2050年，我国年人均能源消费量为5.8 toe，年人均二氧化碳排放量将约为20 t，显然惯性情景发展下去就是“美加模式”甚至超“美加模式”，这是危险的趋势，是不可实现、也不能接受的情景。

4.2.2低碳情景

低碳情景假设为尽快回归煤的科学产能情景。中国工程院重大咨询项目《中国能源中长期（2030、2050）发展战略研究》[9]依据我国科学产能和用能提出了能源消费总量控制目标；国务院2014年发布的《能源发展战略行动计划（2014-2020年）》提出，2020年我国一次能源消费总量控制在48亿t标准煤（33.6亿toe）左右。结合近年来我国实际能源消费情况，希望能源消费尽快回归煤的科学产能情景，因此本研究假设低碳情景的一次能源消费总量和化石能源消费比例情况如表1和图5所示。

考虑化石能源消费结构变化及部分技术进步的因素，根据以上假设计算，化石能源消费量，特别是煤和石油消费量将在2030年之前达到峰值，一次能源消费总量继续保持缓慢增长趋势。在未采用碳捕获、利用与封存（CCUS）技术的条件下，2030年（或之前）我国二氧化碳排放达到峰值（约110亿t），之后逐渐下降，2050年二氧化碳排放将大幅降低。

4.2.32度情景

IPCC第五次评估报告结果表明，在很可能实现2100年2℃温控目标情景下的成本最优排放路径要求：到2030年，全球温室气体年排放限制在300-500亿t CO2当量的水平（相当于2010年水平的60%-100%）；到本世纪中叶，全球温室气体需减少至2010年水平的40%-70%，到本世纪末减至近零。

根据IPCC第五次评估报告，假设我国现在到2100年的CO2排放趋势为：2030年排放总量不超过2010年，2050年为2010年排放总量的50%，2100年减少为0。据此推算，二氧化碳排放量在2015年前后达到峰值。

根据以上三种假设情景绘制我国2005-2050年经济发展与能源消费情景趋势（如图6），能源消费总量与二氧化碳排放情景趋势（如图7）。

4.2.4情景分析

从经济增长与能源消费的解耦关系来看，中国发展进入新常态后，GDP增速预期下降，有回归“潜在经济增长率”的趋势。如果按照惯性情景发展，经济发展与能源消费将继续同步增长，不可能解耦；二氧化碳排放还将持续快速上升，能源消费不可能与之解耦。如果按照2度情景发展，实现难度较大。如果按照低碳情景假设的一次能源消费总量和能源结构发展，中国的经济发展与能源消费将逐步呈现解耦趋势，二氧化碳排放总量在2030年（或之前）达到峰值，能源消费与二氧化碳排放将在2030年（或之前）实现绝对解耦。这里我们重点讨论低碳情景。