丁玉梅， 李 平， 涂 莹

(湖北工业大学经济与管理学院， 湖北 武汉 430068)

基于测度指标的中国低碳经济发展研究

丁玉梅， 李 平， 涂 莹

(湖北工业大学经济与管理学院， 湖北 武汉 430068)

针对我国经济目前处于高耗能、高碳经济时期，低碳经济的发展面临着巨大的压力和挑战的现状，采用碳排放、经济增长与碳排放的脱钩指数等测度指标，定量分析我国低碳经济发展水平，指出影响我国低碳经济发展的原因包括能源结构矛盾突出、碳锁定以及低碳城市建设不力等并相应提出调整能源结构，从技术、企业和制度三个层面着手碳解锁，以及城镇绿色化转型等战略措施。

低碳经济； 测度指标； 碳排放； 能源结构

低碳经济已然成为实现全球减排目标、促进经济复苏和可持续发展的重要推动力量，低碳经济问题已上升到了前所未有的高度，国内外的学者对低碳经济以及围绕低碳经济的碳排放研究也越来越深入，都在寻找一条符合各国发展实际的低碳经济道路。

Johnston等学者从碳减排的技术方面探讨了英国大量减少住房CO2排放的技术可行性[1]。Treffers等学者认为通过采用相关政策措施,经济强劲增长与GHG排放减少的共同实现是可能的[2]。我国学者认为,低碳经济的实质是能源效率和清洁能源结构问题,即依靠技术创新和政策措施,建立一种较少排放温室气体的经济发展模式,以减缓气候变化[3]。尽管他们研究的角度不同,所提出的概念也有所差异,但基本上形成统一的认识，即通过技术创新和制度创新,最大限度地减少温室气体排放,从而减缓全球气候变暖,实现经济和社会的清洁发展与可持续发展。其中，如何减排则成为关注的焦点，基于此，学者们做了大量有关碳排放驱动因素方面的研究，研究方法大多选取结构分解法(SDA)[4-6]、指数分解法(IDA)和对数平均分解法(LMDI)，其中LMDI 方法[7-9]成为近年来这一研究领域重要的技术分析工具。袁鹏结合 SDA 方法与LMDI 方法，从总量和行业视角将碳排放增长效应分解为能源效率效应、能源替代效应、技术进步效应、国内最终需求效应、出口效应、进口效应等6类效应，深化了对碳排放增长来源的解释，提高模型的解析力度和解释深度[10]。在影响低碳经济发展的主要因素研究方面，Ehrlich(艾尔利希)等提出了IPAT方程，认为碳排放的驱动力为人口规模、经济发展水平和科技进步等因素的综合作用；而日本学者Kaya(卡亚)则通过建立数学模型来反映人口、经济、能源等与人类活动产生的CO2之间的数量关系。国内学者，王莉，何跃通过GDMH模型和碳脱钩指数，指出人均GDP、城镇居民可支配收入、能源结构等是影响我国低碳经济发展的主要因素[11]；赵忠秀认为中国发展低碳经济面临着能源结构、产业集中度、对外贸易结构和人口规模等方面的重重压力[12]。目前，中国的低碳经济面临各方面的挑战，低碳发展要从理念到制度[13],构建可持续发展的能源对策框架[14],针对低碳经济发展面临的“碳锁定”，分析其技术演化路径，实现“碳解锁”[15]。

综上所述，国内外学者都从经济、环境、技术、社会等各个方面对我国的低碳经济发展进行了广泛而综合的分析，这有助于中国低碳经济发展，为减轻我国低碳经济发展面临的巨大压力提供了解决问题的方向。

1 低碳经济发展的测度指标

低碳经济是伴随着工业增长所带来的能源和资源消费的大幅增加，进而导致温室气体的大量增加，为了在工业化发展和温室气体减排之间寻求平衡而提出的。发展低碳经济的关键是在于资源禀赋、技术创新及消费模式三个方面是否具有低碳发展的潜力，以这三个要素为出发点，并结合低碳经济发展测度指标的选用，本文从四个方面构建低碳经济发展的测度指标。

1.1 人均碳排放量

碳排放量

VCE=ΣEi×Ci

式中，Ei为能源i的消耗量，Ci为能源i的碳排放系数。为了数据的直观可比，原始数据中能源消耗量以焦耳(J)为单位的均转换成标准煤，即1×104t标准煤等于2．93 ×105GJ，主要能源的碳排放系数见表1。

表1 主要能源的碳排放系数

数据来源：2006PICCGuidelinesforNationalGreenhouseGasInventories

人均碳排放

ACE=VCE/P

(1)

其中，P为全国人口总数。为了更好理解人均碳排放的影响因素，式(1)可表示为：

其中：Ei/E(能源结构)表示第i种能源在一次能源消耗中的份额；Ci为能源i的碳排放系数；E/GDP(能源效率因素)为单位GDP的能源消耗；GDP/P(经济发展因素)表示人均GDP。由此可知，人均碳排放受以上4种因素的影响。

1.2 碳排放强度与碳生产率

碳排放强度是指单位国内生产总值的CO2排放量等于碳排放总量VCE与GDP的比值，如果一国在经济增长的同时，单位国民生产总值所带来的CO2排放量在下降，说明该国实现了低碳发展。

碳生产率是指单位CO2的GDP产出水平，又称为“碳均GDP”,它与碳排放强度呈倒数关系。碳生产率一般可以通过“万元GDP能耗”来表示,即

单位为吨标准煤/万元，这样可较为方便地计算出一个地区或某一产业的碳生产率水平。

1.3 清洁能源占一次性能源消费的比例

清洁能源包含两方面的内容：1)可再生能源，如太阳能、生物能、风能、水能等在消耗后可得到恢复补充，不产生或极少产生污染物；2)非再生能源，如洁净煤、洁净油等在生产及消费过程中需尽可能减少对生态环境的污染。一次性能源是指自然界中以原有形式存在的、未经加工转换的能量资源，又称天然能源,包括化石燃料(如原煤、原油、天然气等)、核燃料、风能、太阳能、生物质能、地热能、水能、潮汐能等。低碳经济要求清洁能源占一次性能源消耗比例不断提高，从而减少经济增长对环境的破坏。

1.4 经济增长与碳排放的脱钩指数

脱钩指标主要反映经济增长与生态环境保护及物质消耗投入之间的不确定关系，测度两者之间的压力关系，可应用于低碳经济发展状况的评估。目前，Tapio脱钩模型是研究经济脱钩关系的最主要研究方法。

Tapio脱钩模型的脱钩弹性的计算公式：

tCO2,GDP=(△CO2/CO2)/(△GDP/GDP)×100%

如果tCO2,GDP>0.8，则称之为“连结”；如果tCO2,GDP<0.8，则称之为“去连结”或“去碳化”(包括弱脱钩和强脱钩)。Tapio构建的脱钩指标以某一弹性范围值来界定脱钩状态(表2)。

表2 Tapio8个等级与弹性值比照

2 中国低碳经济发展水平及其原因

2.1 我国低碳经济发展水平的测度

根据前文所选择的低碳经济测度指标，对我国低碳经济发展水平综合评价和测度。结果显示：中国的碳排放总量逐年递增，2001-2011年期间中国的碳排放总量由335 364万t增长到871 530.7万t，增加了1.6倍，年均增长为10%，而世界的碳排放总量在这11年增加了0.34倍，年增长率仅为2.96%(图1)。表明我国CO2减排压力较大，而相对于人均碳排放量，由于我国人口基数大，我国人均碳排放量近几年虽也在上升，但基本都保持在4.5～6.5 t之间，与世界人均碳排放量相差不大。

数据来源：EIA图 1 2001-2011年中国与世界的碳排放总量

碳排放强度(CEI)等于碳排放量VCE与GDP的比值，而碳生产率又与能源消费总量有关，所以这两个指数与中国的经济发展情况和能源结构有很大的联系，中国碳排放总量、GDP总量及能源消费总量(图2)均呈上涨趋势，我国碳排放总量年增长率约为10%，GDP总量由2001年的1 096.552百亿元增加到2011年的4 728.816百亿元，增加了3.3倍，年增长率约为15.73%。尽管GDP的年增长率高于碳排放年增长率，但是与发达国家(如美国)相比还是有很大差距，通过比较能源消费总量和GDP总量的变化，可以看出我国的碳排放强度(万元GDP能耗)从2001年就开始下降，主要是由于我国经济高速发展，该指标并未反映能源结构、技术构成等其他影响碳排放强度的因素，因而不能乐观地认为我国能源利用效率在逐年上升。

数据来源：中国统计年鉴图 2 2001-2011年中国碳排放总量与GDP总量

清洁能源方面，由于各国的资源禀赋以及清洁能源开发的技术成熟度不同，各国清洁能源占一次性能源消费比例相差也很大。以美国和中国为例(表3)，我国煤炭的消费比例一直都保持在70%左右，石油的比例占20%，而清洁能源的比例不足10%。美国虽然也是一个能源消费大国，但是一方面美国煤炭消费比例从2001年起一直保持在22%左右，并且近年来还有下降的趋势，另一方面美国清洁能源的消费比例逐年在上升。与美国相比，我国的清洁能源占一次性能源消费的比例太低，这也是我国碳排放量年增速过快的主要原因之一。

表3 中美能源消费比较 %

年份煤炭中国美国石油中国美国天然气中国美国清洁能源中国美国200168.322.8221.839.712.423.687.513.79200268.022.4922.339.152.424.087.314.28200369.822.8321.239.612.523.36.514.26200469.522.5721.340.232.522.896.714.31200570.822.7819.840.272.622.506.814.45200671.122.5919.340.12.922.326.714.99200771.122.4818.839.273.322.366.815.89200870.322.5918.337.553.724.027.715.84200970.420.7917.937.443.924.767.817.01201068.021.2619.036.734.425.078.616.94201168.420.2118.636.285.025.568.017.95数据来源:EIA和中国统计年鉴

碳脱钩指数在我国经济发展过程中的表现也非常明显。根据Tapio脱钩指数模型，基于我国2012年统计年鉴和EIA的数据，计算出2001-2011年期间我国CO2排放量的Tapio脱钩弹性(表4)。

表4 我国2001—2011年的碳脱钩弹性数据

根据表4和Tapio(2005)8个等级与弹性值比照图，可以看出2002-2005年我国处于经济与能源碳排放的扩张性负脱钩状态，这一方面与国际经济形势的好转以及我国加入WTO后经济飞速增长有关，另一方面也和我国高能耗产业(如汽车、通讯、住宅业)的快速发展对能源需求的井喷式增长有关。2005-2011年我国逐渐处于弱脱钩状态(2009年除外)，主要是由于我国经济的平稳增长以及国家稳步实施能源低碳化战略。由于我国长期以来以煤炭为主的能源消费结构(煤炭碳排放系数高于石油和天然气)和相对滞后的减排技术，使得我国相对较低的碳减排技术水平对碳排放与经济脱钩的贡献作用不够明显。2001年-2011年间中国经济增长与能源碳排放脱钩程度变化波动较大，但整体处于弱脱钩状态，与实现强脱钩还有一定差距。虽然近年来我国能源效率有所提高，但未能抵消能源需求的增长幅度，与发达国家仍有较大差距，我国的工业化和城市化进程仍将继续，在此背景下，未来我国经济与碳排放在一定时期内仍将持续呈现弱脱钩发展趋势。

根据以上4个测度指标的分析，我国低碳经济仍处于刚刚起步阶段，碳排放的高速增长成为我国低碳经济发展的压力。

2.2 影响我国低碳经济发展的原因

影响中国低碳经济发展水平的因素是多方面的，如经济发展水平、人口规模、能源消费结构、能源强度、单位能耗碳排放量等。本文则从上述低碳经济发展水平切入，从以下三个方面分析中国低碳经济发展水平低的原因。

2.2.1能源结构矛盾突出 当前中国能源消费主要涉及原煤﹑石油﹑天然气﹑水电﹑核电和风能。在能源的消费结构中，煤炭的消费比例一直都占到70%左右，石油的比例占20%，而清洁能源的比例不足10%。这一方面由于我国缺油、少气、富煤的资源禀赋,另一方面是由于我国的电力结构是以火电为主。表5是中国2001-2011年能源消费情况，从该表可以看出，能源消费中煤炭占了过大的比例，石油天然气无法起到主要依赖能源的作用，不能抗御未来煤炭紧缺而带来的经济风险和能源风险。

表5 能源消费总量及其构成

从2001-2011年的数据分析可得出，过高的原煤消费比例是中国CO2排放量近年来持续上升的根源。因此，如何降低煤的消费比例、提升清洁能源的消费比例将成为调整中国能源结构、走低碳经济发展道路的重点。

2.2.2 碳锁定 我国的工业经济锁定在以化石燃料为基础的碳密集能源系统中，极大阻碍低碳技术的扩散。在中国的工业能耗主要是高能耗工业，如钢铁、化工制造、电力、石油加工、有色金属等产业(图3)。

数据来源：根据国家统计局2009年统计年鉴整理图 3 2009年我国工业领域能耗排名

以钢铁为例，我国的钢铁行业在技术上面临铁钢比例高、电炉钢比例低和冶金装备容量偏小等方面的锁定；在企业层面上，我国又面临钢铁产业集中度低这一困境。过去几年，我国大批新投资者进入钢铁行业，但钢铁的产业集中度竟然呈现出不升反降的情况。国内最大的前10家钢铁企业的产业集中度在2002至2006年从43%下降到了33%。2007年—2011年，国内钢铁产业集中度逐渐提升，获得一定的成效，但是根据2012年前11月的统计数据显示，钢铁产业集中度不升反降，前10家钢铁企业集团产业集中度仅为46.1%，较2011年回落了3.1%。技术、企业和政府这3个层次锁定产生的正反馈循环最终形成TIC锁定，给我国低碳经济的发展带来了巨大压力。

2.2.3 低碳城市建设不力 城市化快速不合理发展和居民高碳消费习惯是导致低碳城市建设不力的两个主要原因。

1)城市化进程。在全球范围不同收入水平的国家或地区，能耗和碳排放都与城市化正相关。近年来，我国的城镇化进程不断加快，2011年更是达到了51.3%，比2002年提高12.2%，城乡结构发生历史性变化(表6)。

表6 中国CO2排放总量及城镇人口数

将此数据录入到Eviews 7.0软件上，对CO2排放总量和我国城镇人口数进行一元线性回归分析，运行的结果如表7所示。

其中Y为CO2排放总量，X为城镇人口数。由表5可知：b0= -574 566.5；b1=20.118 11；r2=0.943 959(r= 0.971 576)；S(b0)=74 775.12；S(b1)=1.359 536；Se=47 713.53；T(b0)=-7.683 927；T(b1)=14.797 78；F=218.9746。则回归方程为Y=-574 566.5+20.118 11X。给定显著水平α=0.05，因为T(b1)=14.797 78>T0.025(13)=2.160,F=218.9746>F0.05(13)=4.67，r=0.971 576>r0.05(13)=0.514。

所以b1和回归方程都是显著的，即CO2排放总量和城镇化之间存在着明显的正向线性相关关系。这是由于城市是人口、工业、建筑、交通的集中地，城市化进程导致能耗特别是煤炭需求的增长，并且城市化进程中城市基础设施及居民住宅建设耗费大量的水泥，以及工业化时期人们各种生产消费行为变得更加耗能，从而产生了更多的碳排放。此外，城市化对周围生态环境的改变也会导致碳排量增加。

2)居民高碳消费习惯。消费过程中碳排放的大小直接受生产出来的产品影响。推动低碳消费，必须通过低碳产品、低碳产业、低碳服务来提供相关支撑。从目前来看，我国节能环保市场上相关产品在产品类型、种类、功能范围、销售推广上都不够健全，消费者认可并且在市场上能够有卖的低碳节能环保生活用品还比较少。

表7 一元线性回归分析结果

3 对策建议

3.1 调整能源结构

地理条件和矿产资源现状决定了中国是以原煤生产和消费为主的国家，随着中国石油开采和天然气开发利用程度的加深以及清洁能源利用的起步，调整能源结构是当务之急，应减少能源消费中煤的消费比例，扩宽石油勘测开发领域；加强天然气开发利用的国际合作。在国内，将天然气的居民消费从城市延伸大农村，有效减少农民对煤的依赖；重视水电和核电的开发，将之代替部分燃煤发电以有效减少温室气体的排放，同时积极开发风能、太阳能和生物质能等新能源。

3.2 碳解锁

“碳锁定”在一定程度上阻碍了工业化国家低碳经济的发展，其在我国有进一步加深的趋势。要实现碳解锁，就要根据碳锁定的形成机制，针对不同的领域，从技术、企业和制度三个层面来着手。技术解锁层面上，加强对碳利用，碳捕获和碳储存技术等技术的研发，大力发展节能与能效提高技术；企业参与层面上，加大低碳对外投资；制度解锁层面上，完善能源系统相关的法律法规，加大执法处罚力度，激励企业采取创新型融资，缓解新技术融资压力。

3.3 城镇绿色化转型

促进形成绿色城镇低碳生活，倡导国民从吃穿住行各方面减少CO2的排放，形成一种低能量、低消耗、低开支的生活方式。推动形成绿色城镇化建设的全民参与机制，政府主导，做好整体规划，企业发展绿色生产、绿色工艺和绿色技术，个人坚持绿色生活、绿色出行和绿色消费。加快构建和谐统一的城镇生态文明体系，通过高校、传媒以及各种渠道宣传低碳环保知识；积极引导企业构建现代绿色产业体系；借鉴发达国家的先进经验，健全、完善与环境保护相关的法律法规和体制机制，构建科学的绿色执法体系；全社会为城镇化的绿色转型提出更好的建议和对策。

[1]JohnstonD,LoweR,BellM.AnexplorationofthetechnicalfeasibilityofachievingCO2emissionreductionsinexcessof60%withintheukhousingstockbytheyear2050[J].EnergyPolicy, 2005,(33)：1643-1653.

[2]TreffersT,FaaijAPC,SparkmanJ,etal.Exploringthepossibilitiesforsettingupsustainableenergysystemsforthelongterm:twovisionsforthedutchenergysystemin2050[J].EnergyPolicy, 2005,(33):1723-1743

[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):79-83.

[4]CasterSD，RoseA．CarbondioxideemissionsintheUSeconomy:astructuraldecompositionanalysis[J]．EnvironmentalandResourceEconomics，1998,11(3): 349-363．

[5]PetersGP，WeberCL,GuanD,etal.China’sgrowingCO2emissions:aracebetweenlifestylechangesandefficiencygains． ”environmentalscienceandtechnology[J]，2007,41(17):5940-5944 ．

[6]ZhangYG．StructuraldecompositionanalysisofsourcesofdecarbonizingeconomicdevelopmentinChina: 1992 -2006[J]．EcologicalEconomics，2009，68: 8- 9 ．

[7] 宋德勇，卢忠宝. 中国碳排放影响因素分解及其周期性波动研究[J].中国人口·资源与环境，2009(3):18-25.

[8] 王锋，吴丽华、杨超.中国经济发展中碳排放增长的驱动因素研究[J].经济研究，2010(2):123-136.

[9] 陈诗一.中国碳排放强度的波动下降模式及经济解释[J].世界经济，2011(4):124-143.

[10] 袁鹏，程施，刘海洋.国际贸易对我国CO2排放增长的影响: 基于SDA与LMDI结合的分解法[J].经济评论，2012(1):122-132.

[责任编校： 张 众]

A Study on the Development of Low-carbon Economy in China Based on Measurement Indexes

DING Yumei, LI Ping, TU Ying

(CollegeofEconomicsandManagement,HubeiUniv.ofTech.,Wuhan430068,China)

Recently, China is undergoing a period of high consumption of energy and high-carbon economy. The development of low-carbon economy is faced up with severe pressure and challenge. This article analyzes quantitatively the level and reasons of China's low carbon economic development by using several measure indicators such as carbon emissions, the decoupling index of economic growth and carbon emissions , and puts forward the corresponding strategic measures.

low-carbon economy, measurement indexes, carbon emission, energy structure

1003-4684(2016)03-0001-06

F205

A

2016-04-10

国家自然科学基金重点项目(G0305)；湖北省教育厅人文社科项目(14G185)

丁玉梅(1975-)， 女，湖北大悟人，管理学博士，湖北工业大学副教授， 研究方向为国际经济与贸易，资源与环境经济

李 平(1985-)，男，湖北潜江人，管理学博士，湖北工业大学讲师，研究方向为资源与环境经济，农业经济理论与政策