江苏碳排放的EKC检验及减排对策分析

王世进

(江苏师范大学 商学院，江苏 徐州　221116)



江苏碳排放的EKC检验及减排对策分析

王世进

(江苏师范大学 商学院，江苏 徐州221116)

摘要：气候变暖是21世纪制约人类社会发展的主要因素，为应对气候变暖的挑战，世界各发达国家纷纷出台自己的减排政策，中国也已经作出到2020将单位GDP能耗降低40%～45%的承诺。实现这个目标必须在未来几十年里大幅提高能源利用效率，但是依靠企业自发行为很难达到减排目的，政府必须采取有力的措施，通过政策方面的调整来鼓励整个社会的二氧化碳的减排。通过对江苏碳排放的现状进行分析，基于EKC理论，根据碳排放量的基本等式，计算江苏1999—2012年间的碳排放量，结果表明江苏碳排放与经济发展规模并未表现为EKC的倒“U”型关系，而是“N”型。

关键词：碳排放；效应；经济规模；能源消费

由于温室气体的大量排放带来的严重自然灾害，碳排放问题引起人们越来越多关注。我国经济增长迅速，能源消耗不断增加，以煤炭为主的能源消费结构，导致我国碳排放总量不断增长，成为世界最大的碳排放国家。2009年哥本哈根气候谈判会议要求发展中国家承担减排义务，对此我国政府也承诺相比2005年我国单位GDP的二氧化碳到2020年下降40%～45%的目标，我国“十二五规划”关于碳排放强度下降目标是“十二五”末年比“十一五”末年下降17%。积极寻求减排途径，发展低碳经济，实现可持续发展，是我国当前面临的重大问题。江苏作为经济较为发达的省份，在我国碳减排过程中有不可推卸的责任。

国外针对碳排放的研究中，更多的是对与碳排放强度相关的人均碳排放量和碳排放总量进行研究，常见的模型有Laspeyres指数法[1-3]、迪氏对数指数分解法 (LMDI)[4]、IPAT模型、STIRPAT模型、Kaya公式等。国内学者对二氧化碳排放的研究主要集中于二氧化碳排放现状及相关影响因素上，主要以碳排放总量和人均碳排放量为研究对象。朱勤基于扩展的Kaya恒等式，通过构建因素分解模型，研究了我国1980—2007年碳排放情况，认为经济发展是导致碳排放增多的主要原因，而产业结构调整对于碳排放增长并未表现出负效应[5]。宋德勇利用1990—2005年数据对我国能源消费产生的二氧化碳进行分析，认为在不同的阶段不同的经济发展模式是导致碳排放波动的主要原因，“高投入、高排放、低效率”的发展模式会导致碳排放的大幅增长[6]。其中，从研究区域来看，大多是从国家层面研究碳排放的问题，深入研究区域碳排放的文献较少。而对江苏省的研究中，多数研究是以江苏整体为例。赵欣分解分析1996—2007年江苏省碳排放总量，发现江苏省产业结构的调整并未显现出抑制碳排放的作用，反而促进了碳排放的增加[7]。温景光利用对数平均权重Divisia分解法分析了1996—2007年间经济增长、能源效率、能耗结构三个因素对江苏省人均碳排放的影响，认为能源效率与能耗结构对于人均碳排放的抑制作用不足，难以抵消由经济增长带来的人均碳排放量的增加[8]。聂锐利用与“脱钩”理论，结合江苏实际，对其经济发展、能源需求与CO2排放进行了情景模拟，认为低碳情景是江苏能源—经济—社会协调发展的最优方案[9]。

Grossman和Krueger提出的EKC假说广泛运用于经济增长与环境污染关系的实证研究，不少文献利用此假说从计量角度探究了经济增长与碳排放的关系，侧重于相关关系和因果关系的检验分析；除了经济增长因素对碳排放有显著的影响，还有能源结构、能源效率、经济结构、人口等诸多因素都对碳排放有显著效应，为了得到这些因素对碳排放的贡献效应，多采用因素分解法来分析这种关系，或通过行业求和进行分解，或通过能源求和进行分解，揭示上述因素对碳排放的影响贡献度。基于上述方法，本文对江苏碳排放的EKC曲线进行验证并分解其影响因素作实证研究并提出相关对策。

一、江苏碳排放的现状及特征

江苏经济总量大，发展快。1985年以来，江苏经济快速发展，2012年江苏区域生产总值54 058.2亿元，实际GDP是1985年的13.48倍，年均增长率为11.82%。从各产业的发展情况来看第二产业的比重基本稳定在50%以上，2006—2012年，第二产业的平均比重为55%。第三产业与第一产业比重呈现相互替代的现象，这与产业的正常发展顺序相违背。在工业中，制造业的产值比重较高，2005制造业产值占江苏区域生产总值47.6%，之后经过微弱的降低，2012年比重达到了44.8%。整体来看，2012年江苏高耗能行业的产值比重达到制造业总产值的80%，为保证经济的可持续发展，实现减排的规划目标，高耗能行业的减排问题当居首位。

江苏经济快速发展，FDI也快速发展。从行业看，主要投资行业为制造业。2002年制造业FDI额573 952万美元，占FDI投资总额的比重为89.35%；随后，投资比重稳步微弱地降低，2012这一比重降至68.2%。从结果看，江苏FDI结构得到了优化，但制造业等行业的投资比重仍旧相对较高，容易对碳排放的降低造成阻碍。

江苏经济快速发展的同时，出口贸易也在迅速发展。1985年以来，江苏出口贸易以2001年为分界点经历了两个发展阶段。2001年以来，江苏出口贸易总额从288.78亿美元增长到1 992.43亿美元，年均增长率高达27%。在出口产品中，工业制成品出口总额快速增长，出口比重稳步提升。2000年，工业制成品出口总额为249.3亿美元，2012年以来，出口比重均在97%以上。在工业制成品中，机械及运输设备出口额所占比重由2000年的38%，稳步增长至2012年的60%。机械及运输等高耗能产品的出口，有可能给江苏带来大量的“碳排放转移”，在减排的过程中也是需要引起足够的重视的。

1985—2012年，江苏经济快速发展，年均实际GDP增长率为11.82%，在经济高速增长的同时，能源消耗也保持7.75%的年均增长率。1989、1996年出现过能源消费总量的短暂下降，除此之外，能源消费总量增长率呈现整体上升的趋势。1988、1989、1994、2004、2005年江苏能源消费增长率大于经济增长率，其他年份经济增长率均高于能源消费增长率。

能源消费弹性系数是用来衡量能源消费与经济增长之间关系的指标，具体的说，能耗总量年均增长率除以国内生产总值年均增长率。1996年以前，江苏能源消费弹性系数波动较大；1996年之后，能源消费弹性系数稳步攀升，2004年达到最高点1.39，之后稳步回落，2012年达到0.553。“十五”期间，江苏能源消费大大增加，能源消费明显加快，2001—2005年，能源消费总量年均增长15%。随后，随着国家宏观政策的变化，高耗能行业的发展受到限制，节能减排呼声强烈。江苏积极响应国家政策，推行节能减排措施，发展可再生能源，能源消费弹性系数逐步回落。

1985年以来，随着江苏经济的发展以及能源的大量消耗，由化石燃料燃烧排放的二氧化碳稳步增加。1985年，江苏一次能源消费二氧化碳排放总量为10 109.9万吨，2012年排放总量为49 362.57万吨，年均增长率为7.06%。其中，燃烧煤炭排放二氧化碳从1985年的8 602.22万吨增长到2012年的40 316.1万吨，年均增长率为6.9%；燃烧石油产生二氧化碳从1985年的408.87万吨增长到2 110.71万吨，年均增长率为7.34%；燃烧天然气排放二氧化碳从1985年的2.3万吨增长到356.5万吨，年均增长率为50.82%。2005年天然气消费量首次突破两位数，达到18.115亿立方米，随后快速增长到2012年的84.362亿立方米。在各种能源消费造成的二氧化碳排放结构中，煤炭燃烧造成的排放有所降低，但历年来均占据80%以上，2012年比重降至最低81.67%；石油燃料造成的二氧化碳排放量近年来在微弱的提高之后，有些许降低，2009年比重为16%；天然气燃料造成的二氧化碳排放发展缓慢，2012年比重为2.65%。

综合来看，江苏一次能源消费碳排放量总量大，增速快且排放结构中煤炭和石油是主要排放源，而天然气是2005年之后才逐渐发展起来的。由此可见，煤炭在二氧化碳排放的过程中起了很大的作用，这对于江苏减排是一个着眼点。

江苏各产业部门的碳排放量分布各有不同。1995—2012年，江苏终端能源消费二氧化碳总量从10 510 万吨增长到21 228.58万吨，增长了1.46倍，期间只有1996、1999年有微弱的降低。从分部门的排放情况来看，工业部门的二氧化碳排放比重最多，1995年江苏工业部门二氧化碳排放量10 510.03万吨，之后经过1996、1997、1999、2001四年微弱的降低，总体呈现稳步上升的态势，2012年，工业部门二氧化碳排放量增加至21 228.58万吨，17年间，排放量增加了1.02倍。其次，交通运输、仓储邮政业是二氧化碳排放较多的部门，该部门二氧化碳排放量从1995年的516.55万吨增加到2012年的2 936.4万吨，年均增长率为12%，如表1所示。其他部门的二氧化碳排放量低于交通运输、仓储邮政业，在六部门中排名第三，其排放量从1995年的765.18万吨增加到了2012年的7 235.67万吨，年均增长率为16%。排放量较少的三个部门依次为农林牧渔水利业、批发零售住宿餐饮业以及建筑业。2012年，江苏六部门二氧化碳排放的结构分布中，工业部门占比69%，相比1995年减少14个百分点；交通运输、仓储邮政业排放占比8%，相比1995年提高了4个百分点；农林牧渔水利业排放量占比8%，相比1995年比重提高了4个百分点；其他部门2012年排放比重为19%，相比1995年提高了13个百分点；建筑业及批发零售住宿餐饮业排放比重变化不大。

综合来看，工业部门的排放比重是其他部门排放比重的2.225倍多。综合以上，可以看出，减排的重点部门在于工业，其次是交通运输、仓储邮政业及其他部门。

表1　1995-2012年江苏终端能源消费六部门二氧化碳分布表(单位：万吨)

综上所述，现阶段江苏省经济发展迅速，制造业比重比例大，FDI中的制造业比例较高，出口贸易中工业制成品比重高，能源消费量及二氧化碳量持续增长是当前江苏碳排放的基本特征，通过分析上述现状可以更好地为江苏EKC 曲线的验证奠定基础。

二、EKC检验的数据来源及研究方法

1.数据来源与估算

本研究数据来源于2000—2013年《中国能源统计年鉴》中的各地区各一次能源消费量总量。依据IPCC手册2006年提出的碳排放的基本计算公式：

(1)

其中，Ei为第i种一次能源的消费量，其取值见表1；δi为单位能源消费量所产生的碳排放，即第i类能源的碳排放系数，其取值见表2。

表2　各类能源的碳排放系数

2.江苏碳排放的EKC检验

本文选取江苏省1999—2012年人均GDP与碳排放的数据，运用EVIEWS6进行回归分析，得出江苏省碳排放(Y)与人均GDP(x)之间的回归关系情况如表3所示。

表3　江苏省碳排放与人均GDP回归关系

通过对1999—2012年时间序列数据进行单位根与平稳性检验，得出回归模型，从表3回归分析得出，该模型拟合程度较好，二者关系较为明显，呈正相关性，即随着人均GDP不断增长，CO2排放量将同步增加。当然，这与江苏省仍处于粗放型的经济发展阶段密切相关，使其碳排放的演化趋势正处于EKC的上升阶段，但若能找出碳排放加深的真正原因，切实发展低碳经济，仍可进入EKC的下降阶段，为了更好地说明这一问题，下面进一步用模型来分析。

根据文献可知，EKC的检验多采用二次多项式与三次多项式，相比而言，由于三次多项式具有灵活性特点，既可以验证其倒U型，也可以证明其N型或倒N型，基于这一特点，本文选取三次多项式来验证，采用Selden和Song(1994)的理论模型进行验证。

lnyt=β0+β1lnxt+β2(lnxt)2+β3(lnxt)3+εt

(2)

其中，yt表示人均碳排放，xt表示人均GDP, εt为随机误差项，β0随机误差项，β1、β2、β3为估计参数，当β1、β2、β3取值不同，EKC曲线的形状也会呈现不同形状，如表4所示。

表4　β取值与EKC曲线形状关系表。

为了检验数据的平稳性，对上述时间序列取对数，同时为了保证序列的平稳，对(lnyt)3(lnxt)3及一阶差分序列进行单位根检验，检验如表5所示。

表5　序列和差分序列的ADF单位根检验

从表5可以看出，Δlnyt、Δlnxt、Δ(lnxt)2、Δ(lnxt)3都是平稳的，满足协整检验的条件，可以对Δlnyt、Δlnxt、Δ(lnxt)2、Δ(lnxt)3进行回归。经过回归可以得到人均碳排放与人均GDP的估计结果，如表6所示。

表6　人均碳排放与人均GDP的估计结果

通过消除残差序列相关现象，得到如下回归方程：

lnyt=-74.23+1.42lnxt-1-0.65lnxt-2+27.68lnxt-3.42(lnxt)2+0.11(lnxt)3+εt

(3)

根据表4可知，该方程满足β1>0、β2<0、β3>0，说明江苏的EKC曲线存在着N型关系。从1999年到2012年，江苏碳排放的演进趋势大致经历了三个重要阶段。1999年以来，受东南亚金融危机的影响，江苏省经济速度较为平稳，工业化程度缓和，碳排放水平也比较平稳。2001年以后，随着经济步伐加快，能源消费量呈逐年递增趋势，产业结构的不合理与粗放式的经济增长方式使该阶段碳排放呈现逐渐加深的趋势，2006年以后，随着城镇化建设的加快，人口从农村到城市迁移，城镇化过程伴随着高碳排放，增长速率高于城镇化发展速度，这预示着江苏城镇化发展面临巨大的高碳排放压力。可见，江苏作为能源消耗大省，经济增长的同时一直背负着沉重的环境治理的压力。

三、江苏减排对策与建议

1.加大力度发展可再生能源，优化能源消费结构

江苏对可再生能源的发展已经有了明确的目标，为了保证目标的顺利完成，必须有强有力的保障体系。一要加快步伐发展可再生能源技术进步，同时加快可再生能源产业体系的建设步伐。二要完善开发利用可再生能源的市场环境。三要结合各行业、各部门以及各经济区域的发展特点出台详细的《可再生能源法》配套政策体系，并全面实施，同时推进财政补贴、税收等政策措施。四要成立考核小组，对各试点项目、可再生能源技术项目研发的进度以及资金管理实时跟踪，及时调整，以保证可再生能源发展目标的顺利完成。

2.加快步伐优化产业结构，促进绿色产业发展

由本文可以看出，江苏的工业发展速度快于经济整体增长速度，且高耗能行业比重过高。在未来的经济发展中，政府应在淘汰落后产能、引控高碳行业发展、整治化工领域的资源整合、改善工业能耗设备、控制机动车能效标准等方面进行干预，同时严格控制市场准入条件，对于冶金、化工、建材等高耗能行业实施严格监控，对于耗能情况达不到标准的项目，不予批准；此外，加大执法力度，对于违反环境保护和节能管理法律法规的责任人，严惩不贷。另一方面，应加快经济增长方式从粗放型向集约型的转变，大力倡导现代服务业与高新技术产业在国民经济中的比重，扶持绿色产品发明创造，运用财政政策鼓励生态农业、生态旅游及新能源开发等产业。

3.提高能源效率，研发并推广低碳能源技术

一方面要提高自主研发水平，结合江苏具体能源消费特点，研发特色减排技术，以达到长期节约能源的目的。以建筑节能减排为例，江苏省整体气候特点是冬冷夏热，而据统计结果显示，目前江苏全社会能耗的25%～35%应用于建筑能耗，其中60%的建筑节能集中应用于供暖、供冷、提供热水等方面。所以，可以结合江苏的气候特点，开发适合江苏的可再生能源综合技术，以充分利用太阳能、地热能，加大力度全面推进建筑减排战略，使江苏城市建筑走向绿色、低碳之路，能源利用效率随之提高。

4.加大力度优化投资结构，促进FDI产业转型和技术升级

江苏省政府一方面要发挥投资市场的引导作用，优化外资部门流向。FDI投资部门偏向于高耗能、高排放行业，且FDI的“技术溢出”效应并没有明显的显现。江苏省应加强政策引导作用，注重积极吸引先进技术与外资利用，并将更多外资吸纳到高新技术领域如精细化工、信息通讯与生物制药的研发创新工作。

5.调整出口商品结构，构建绿色贸易体系，实现“贸易减排”

江苏的出口贸易对二氧化碳的排放产生了正影响，江苏未来在出口贸易方面改革现有贸易体系，向绿色贸易方式转变。一方面，目前江苏出口贸易主要以污染密集型和资源密集型产品为主，所以要转变现有出口贸易结构为环境友好型和技术密集型产品为主；另一方面，构建并逐步完善绿色贸易政策体系。根据江苏目前的实际情况以及国际社会已有经验，构建以“产品为支点、企业为重点、行业为主线”的绿色贸易政策体系， 包括绿环境关税政策、色投资政策、市场准入制度等。总之，借助于“贸易减排”的契机，将江苏出口贸易走上绿色发展的新型道路。

参考文献：

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(责任编辑张楠)

EKC Test for Jiangsu Carbon Dioxide Emissions and Analysis of the Emission Reduction Policies

WANG Shi-jin

(School of Business, Jiangsu Normal University, Xuzhou 221116, Jiangsu, China)

Abstract：Climate warming is the main constraints to the development of human society in the 21st century.In order to cope with the challenges of climate warming,all the developed countries have introduced their own emission reduction policies.China has also made the commitment to reduce the energy consumption per-unit by 40%～45% in 2020.To achieve this goal,in the next few decades we must improve energy efficiency substantially.However,it is difficult for the enterprise itself to achieve the emission reduction objective. Our government must take effective measures to encourage the whole society to reduce the emission of carbon dioxide.Therefore,on the analysis of the status of Jiangsu's carbon emission, this paper calculates the carbon dioxide emissions of Jiangsu province from 1999 to 2012 with the basic equation of carbon emissions.The results show that the relationship between carbon dioxide emissions of Jiangsu and the economic development scale is exhibited in the EKC's "N" type instead of inverted "U" type.

Key words：carbon dioxide emissions; effect; economic development scale; energy consumption

中图分类号：F406.5

文献标志码：A

文章编号：1674-3571(2016)03-0078-06

作者简介：王世进(1980- )，男， 河北衡水人，江苏师范大学商学院讲师，博士，主要从事低碳经济研究。

基金项目：全国统计科学研究项目“城镇化与区域碳减排协调发展的评价及减排路径研究”(2015LY07)；江苏省社会科学基金项目“江苏城镇化与区域碳减排的协同发展研究”(15EYC003)；江苏师范大学博士学位人员支持项目“低碳视角下江苏城市居民节能行为及政策研究”(14XWR020)

收稿日期：2016-01-10