基于投入产出法的隐含碳测算

何 琼

（湖南科技大学能源学院，湖南 湘潭 411201）

基于投入产出法的隐含碳测算

何 琼

（湖南科技大学能源学院，湖南 湘潭 411201）

本文基于投入产出法测算由能源消耗导致的隐含碳排放和由水泥生产过程导致的隐含碳排放，并测算了出口贸易中能源消费隐含CO2和生产过程的隐含CO2排放情况。结果发现，金属冶炼及压延加工业部门出口的能源消费隐含碳排放量是最大的，食品制造及烟草加工业的总隐含碳排放是最大的，生产过程隐含碳排放量最大的是非金属矿物制品业。从而对通过国际贸易产生的碳排放转移问题更清晰地定量化认识,同时有利于对各国的碳减排责任进行重新考查。

隐含碳；投入产出；能源消耗；水泥；贸易

Abstract:Based on the input-output analysis,the paper measures the embodied carbon emissions from energy consumption in export trade and industrial process.It is found that mining and the process of metal ores sector have the highest embodied carbon emissions from energy consumption in export trade,manufacture of foods and tobacco sector has the highest total embodied carbon emissions,manufacture of non-metallic mineral products sector has the embodied carbon emissions of industrial process.The results are useful to clearer understand the carbon emissions transfer through international trade,and to re-examine national carbon emissions reduction responsibilities in different countries.

Key words:embodied carbon;input-output;energy consumption;cement;trade

引言

改革开放以来我国对外贸易得到了长足的发展，2008年中国的外贸总额达到25616.3亿美元，超越德国而成为全球第二大贸易国，并有可能在2010年超过美国，成为世界第一大贸易国。对外贸易将中国市场由国内扩展至国际，实现了资源在更大范围和更为有效的配置，促进了中国国内经济的发展。然而，对外贸易在对国内经济高速拉动的同时，也不能忽视对外贸易对于国内污染物排放的影响［1］。由于国际贸易的存在，一个国家可以通过进口能源密集型或者碳排放密集型产品，以人为达到本国碳减排的目的，但是由于其他国家相关产品的供应量增加，可能导致全球碳排放量的增长，产生 “碳泄漏”（Carbon Leakage） 问题。

在目前的产业分工中，发展中国家出口以低端产品为主，碳排放量较高。对我国这样一个出口低端产品，存在巨大贸易顺差的国家来说，通过国际贸易为其他国家转移排放的CO2量相当可观［2］。 因此，不少学者从最终消费的角度开始考虑最终使用产品的隐含碳排放问题，有利于对通过国际贸易产生的碳排放转移问题有更进一步的认识。Schaeffer和de Sa （1996）［3］,Machado et al. （ 2001 ）［4］研 究 了1970—1992年巴西国际贸易中的隐含碳,得出的结论是，发达国家通过国内消费品制造业的外包把本国的CO2排放转移到了发展中国家。Ahmed和Wyckoff（2003）测算了24个国家货物贸易中的CO2排放量，证实了产业地理转移对全球CO2排放的影响［5］。 Shui，Harriss（2006）研究了中美贸易中的隐含碳，发现中国目前CO2排放量中的7%~14%是由于向美国出口导致的，如果美国从中国进口的商品由其国内生产，那么美国的CO2排放将会增加3%~6%，由于中国工业部门中大量使用煤炭和低效率的制造技术，中美两国贸易增加了全球二氧化碳的排放［6］。据国际能源机构统计，中国温室气体排放总量中，有1/3的碳排放量来自为国外生产产品的过程。可见贸易的存在可以转移碳排放，通过对外贸易可以将有关环境污染转移到其他国家。生产、出口高耗能及高排放产品的国家，承担了本应在进口国排放的二氧化碳，而消费这些产品的进口国家在他们的排放总量中却没有计算这部分排放。如何定量测算这些转移碳排放？测算通过国际贸易产生的碳排放转移问题将有利于对各国的碳减排责任进行重新考查。

1 隐含碳的测算

目前对隐含碳排放研究较多的是产品生产过程中的能源消费导致的直接和间接碳排放，虽然能源消耗导致的CO2排放是碳排放的主要来源，对我国来说，工业生产过程高耗能产业如水泥、钢材、建材等的碳排放也相当可观。对于隐含碳的测算目前主要有实测法、物料衡算法、排放系数法、模型法、生命周期法等。投入产出分析是近来经常用于测算隐含碳排放的一种方法。它主要是依据经济统计资料编制的投入产出表，建立相关的数学模型后测算直接碳排放和间接碳排放。

1.1 能源消耗导致的隐含碳

为了量化中国出口贸易中隐含碳的排放情况，本 项 目 将 借 鉴 Sanchez,Duarte （2004）［7］、Shui,Harriss（2006）［6］和齐晔，李惠民，徐明（2008）［2］，陈红敏（2009）［8］的模型，结合中国的实际情况开展研究。出口贸易中的隐含碳排放量可表示为：

其中，C为出口贸易中的隐含碳总量，Mi为第i种出口商品的价值量或是最终使用（万元），θi为第i种出口商品单位价值中的碳耗系数。商品生产过程中的隐含碳主要包含能源消费排放的二氧化碳和工业生产过程中排放的二氧化碳。首先计算能源消费排放的隐含碳，由于能源消耗导致的各部门隐含碳排放包括各部门直接消耗能源碳排放量和间接消耗能源碳排放量，所以首先需要测算包括单位产值直接碳排放量和单位产值间接碳排放量。

计算步骤如下：

1.2 工业生产过程的隐含碳排放

由于水泥的生产过程碳排放量最大，对于工业生产过程的碳排放只考虑水泥生产过程。

对于各部门工业生产过程的隐含碳排放可以按照以下步骤来计算。假设j部门产品生产过程中会产生碳排放，那么由于i部门消耗j部门产品，由此引起的i部门单位产值的工业生产过程隐含碳排放系数cejpi为：

生产过程的隐含CO2排放量计算公式为：

2 数据来源及处理

本文对中国2007年各部门最终产品消费及其出口贸易的隐含碳进行了测算。本文采用的各部门产出数据和完全消耗系数来自于 《中国投入产出表2007》［10］中的 42 部门表，能源消耗数据主要取自于《中国能源统计年鉴2008》［11］和 《中国统计年鉴2008》［12］，出口商品贸易数据主要来自于《中国海关统计年鉴2008》［13］。为了使得海关统计贸易数据与投入产出表的部门分类一致，以投入产出表为基准调整部门分类，为使得投入产出表与能源消费的部门的分类一致，将部门分类调整为30部门 （见表1）。由于在42部门的投入产出表中，水泥制造部门属于非金属矿物制品业，因此，以水泥生产过程的碳排放替代非金属矿物制品业生产过程的碳排放。

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3 结果与分析

2007年我国各部门的隐含碳排放结果见表2。

2007年，各部门中金属冶炼及压延加工业的出口能源消费隐含碳排放量是最大的，达到了33804.5万吨，占所有部门出口隐含碳排放量的12.99%。出口隐含碳排放量排第二的是化学工业，达到了28934.90万吨，占所有部门出口隐含碳排放量11.12%。从测算结果来看，出口贸易中由于出口商品消耗了我国大量资源，排放了大量的碳，使得我国承担了本应该由进口国排放的碳。由于燃气生产和供应业、水的生产和供应业不存在出口，所以这两个行业的出口隐含碳排放量为0。能源消费的出口隐含碳排放最小的几个部门分别是：废弃资源和废旧材料回收加工业、金属矿采选业、电力、热力的生产和供应业、石油和天然气开采业、非金属矿及其他矿采选业、工艺品及其制造业、建筑业等。其中，大部分是属于原料矿石的开采部门，尽管这些部门实际上都是主要的高耗能部门，但是由于这些部门的主要产品是工业原材料和能源产品，用于提供中间产品，且出口量不大，因此这些部门能源消费的出口隐含碳排放量较小。

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2007年，各部门中食品制造及烟草加工业的总隐含碳是最大的，达到了538338.31万吨，占所有部门总隐含碳的17.12%。这主要是由于我国人口基数巨大，自身需要消费大量食品及烟草，这些产品的最终使用量非常大，从而导致这个部门排放的总隐含碳最多。排第二的是金属冶炼及压延加工业，达到了400605.539万吨，占所有部门总隐含碳的12.74%，这个部门在生产过程中会使用大量的中间产品，比如说能源和工业原材料等，因此直接和间接碳排放量较大。其余碳排放量较大的部门分别是批发、零售业和住宿、餐饮业、其他行业、化学工业、建筑业，这些部门提供最终消费品或者是服务的部门，消耗大量的能源、原材料等中间产品，其隐含碳的排放量较大。也证实了基于投入产出分析方法实际上是以最终消费来测算各部门隐含碳的排放，对于消费驱动的隐含碳排放具有较好的引导意义。

2007年，生产过程隐含碳排放量最大的是非金属矿物制品业，因为水泥的生产属于非金属矿物制品业，在水泥的生产过程中碳排放量最大。其次为建筑业，该部门使用了大量的水泥等中间产品。水泥生产过程排放的碳经过产业间的转换，最终主要流向建筑业、其他社会服务业等部门。生产过程隐含碳排放最小的部门分别是：燃气生产和供应业、水的生产和供应业、废品废料、金属矿采选业、石油和天然气开采业、煤炭开采和洗选业。其中很多都是能源部门，虽然能源部门是主要的能耗部门，其能耗强度都很高，但是这些部门主要是提供工业原材料、能源或者是中间产品，生产过程中隐含碳的排放量较少。

尽管通讯设备、计算机及其他电子设备制造业、电器机械及器材制造业等部门实际上对水泥的直接消耗量不大，但是这些部门在生产过程中会消耗大量的石英等非金属矿物制品，因此这两个部门生产过程中排放的隐含碳也不能忽视。

4 结论

尽管目前对隐含碳排放的测算方法有很多种，但投入产出分析法是应用最广泛的一种。根据中国2007年的数据，本文对调整后的30部门能源消耗、生产过程和出口贸易引发的隐含碳进行了测算。结果发现，金属冶炼及压延加工业部门出口的能源消费隐含碳排放量是最大的，食品制造及烟草加工业的总隐含碳排放是最大的，生产过程隐含碳排放量最大的是非金属矿物制品业。中国作为一个贸易出口大国，通过出口获得贸易顺差，但是出口商品中排放了大量的隐含碳，生产过程中也排放了大量的隐含碳，使得我国承担了本应该由进口国排放的碳，这使得中国这个发展中国家在国际上处于不利位置。测算出口贸易中的隐含碳将对通过国际贸易产生的碳排放转移问题更清晰地定量化的认识,同时有利于对各国的碳减排责任进行重新考查。

［1］李善同，何建武.从经济、资源、环境角度评估对外贸易的拉动作用［J］.发展研究,2009，（4）:12-14.

［2］齐晔，李惠民，徐明.中国进出口贸易中的隐含碳估算［J］.中国人口.资源与环境,2008,18（3）:8-13.

［3］Schaeffer R,De S A.The embodiment of carbon associated with Brazilian imports and exports ［J］,Energy Conversion and Management.1996,37（6-8）:955-960.

［4］Machado G,Schaeffer R,Worrell E.Energy and carbon embodied in the international trade of Brazil:an input-output approach［J］.Ecological Economics， 2001,39 （3）:409-424.

［5］Ahmad N.,Wyckoff A W.Carbon Dioxide Emissions Embodied in International Trade of Goods ［EB/OL］.OECD Publications,http://www.oecd.org/sti/working papers,2003.

［6］Shui B,Harriss R C.The role of CO2embodiment in US-China trade ［J］.Energy Policy.2006,（34）:4063-4068.

［7］Sanchez C J,Duarte R.CO2emissions embodied in international trade,evidence for Spain ［J］.Energy Policy.2004,32 （18）:1999—2005.

［8］陈红敏.包括工业生产过程碳排放的产业部门隐含碳研究 ［J］.中国人口.资源与环境.2009，19（3）:25-30.

［9］朱松丽.2000，水泥行业的温室气体排放及减排措施浅析［J］.中国能源.2000，（7）:25-28.

［10］国家统计局国民经济核算司.中国2007年投入产出表［M］.北京：中国统计出版社，2008.

［11］国家统计局.中国能源统计年鉴2008［M］.北京：中国统计出版社，2008.

［12］国家统计局.中国统计年鉴2008［M］.北京：中国统计出版社，2008.

［13］国家统计局.中国海关统计年鉴2008［M］.北京：中国统计出版社，2008.

（责任编辑刘传忠）

Measurement of Embodied Carbon based on Input-output Analysis

He Qiong
（School of Mining and Safety Engineering,Hunan University of Science and Technology,Changsha 411201,China）

F205

A

教育部人文社科一般项目“贸易对中国碳减排的耦合机制研究”（批准号：09YJC630064）和EEPSEA-China环境经济学小额项目资助。

2010-04-20

何琼（1979-），女，湖南娄底人，湖南科技大学能源学院和厦门大学经济学院讲师，博士后；研究方向：区域资源环境管理。