中山市经济增长与碳排放达峰的相容与调谐

马建平

（中华女子学院金融系，北京，100101）

一、引言

近年来，我国低碳转型的速度、广度及深度举世瞩目。2009年承诺到2020年碳排放强度降低40%～45%，2010年选定首批低碳试点省市，2011年确定“十二五”碳排放强度下降17%，2012年遴选第二批低碳试点省市，2013年启动碳交易平台建设，2014年发布《中美气候变化联合声明》并确定2030年达峰目标，2015年提交中国国家自主贡献目标并推动达成《巴黎协定》，2016年“十三五”规划提出碳排放总量控制，2017年要求第三批低碳试点城市明确达峰时间，减排逐渐从单一强度控制向总量强度双控制迈进。广东省中山市属于第三批低碳试点城市，确定碳排放到2023—2025年实现达峰目标，规划建立碳排放总量控制和分解落实机制，强力倒逼经济低碳转型。如何按期实现碳排放达峰①所谓碳排放达峰，是指由于化石能源消费所产生的温室气体（主要是CO2）排放量达到最高值即峰值的过程、时点及状态。，同时又确保完成既定经济增长目标任务，使经济增长目标与碳排放达峰目标相容相谐而非顾此失彼，就成为中山市有待破解的现实考题。

碳排放达峰相关问题是近年来研究热点。依据研究视角差异大体可归为三类：

一是从分析碳排放影响因素角度切入。通过构建模型分析碳排放影响因素，进而推算国家、地区或行业碳排放峰值时间、水平、路径及其减排贡献。此类研究颇多，如王勇等运用拓展STIRPAT模型对工业及其9个细分行业碳排放达峰进行情景预测[1]；毕莹等运用类似方法筛选辽宁省碳排放影响因素，进而预测其达峰情景[2]；邵帅等使用广义迪氏指数分解法对制造业碳排放演变驱动因素和趋势进行动态情景分析并比较相关因素减排贡献差异[3]；杨冕等构建碳排放影响因素理论模型分析六大高耗能行业的碳排放达峰路径[4]；马宇恒也运用STIRPAT模型预测分析东北地区的碳排放达峰时间、水平及路径[5]；段福梅基于粒子群优化算法预测分析8种发展模式下中国碳排放峰值水平[6]。

二是从能源消费-碳排放关系链角度切入。如马丁等以中国能源系统优化模型为基础，分析中国未来可能峰值水平和达峰路径，评估各部门减排贡献[7]；陈进行以碳排放达峰为约束条件构建中国能源供需模型，分析提前达峰和既定达峰两种情景下能源的供需特征和要求[8]。

三是从经济-碳排放关系链角度切入。如刘宇等基于动态GTAP-E模型测算了我国碳排放达峰对GDP和行业发展的影响程度[9]；刘甜等利用Tapio脱钩模型探讨了沿海工业城市碳排放与经济增长的脱钩关系，并对其达峰时间进行了预测[10]。

上述研究对探索我国碳排放达峰时间、水平及路径，调整能源供需结构，深化碳减排对经济影响的认识等方面具有重要的方法、理论和实践指导意义。不过，对经济规模和增速、碳排放总量和强度控制、能源消费总量和强度控制、能源结构和产业结构优化等变量之间的关联关系的探讨还相对较少，对碳排放达峰目标与经济增长目标协同实现的相容低碳发展路径的探索还相对薄弱。

为此，本文以中山市为例，探索经济增长与碳排放达峰两者目标相容的低碳发展路径，期望中山市“试点”的价值有广大的借鉴意义。

二、中山市的经济增长、能源消费、碳排放及其低碳发展目标

低碳试点的中山市的相关情况，可以从经济增长、能源消费和碳排放及低碳发展目标来了解。②本部分数据是根据历年《中山统计年鉴》数据综合整理和计算得到。

（一）经济方面

2018年，中山市实际GDP、一产、二产、三产及工业增加值（2010年=100）分别为3067．9亿元、52．0亿元、1503．5亿元、1512．5亿元、1431．8亿元，分别是1983年实际值的56．2倍、2．8倍、73．7倍、98．1倍、19．0倍。2011年之前，中山市实际GDP、二产和工业增加值保持了20多年的高速增长，年均增速分别达到15%、16%、16．2%。2012—2018年增速大幅下滑，GDP分别增长9．0%、6．8%、4．1%、5．7%、4．4%、3．9%、4．4%，二产增加值分别增长8．3%、6．8%、3．9%、3．7%、1．0%、-1．8%、1．8%，工业增加值分别增长8．5%、 7．2%、4．0%、3．8%、0．9%、-2．3%、1．4%。2017年二产和工业首次负增长，单边下滑趋势明显，能否遏止仍待观察。三产增加值2012年之前年均增长15．3%，2013—2018年分别增长7．1%、4．7%、8．8%、9．0%、11．4%、7．1%，保持中速增势。结构方面，一产比重持续萎缩，2017年降至1．6%；二产比重2004年最高达到61．6%后逐年降至2018年的49．0%，其中工业比重同步降至2018年的46．7%；三产比重2005年后逐年升至2018年的49．3%而跃居首位。效益方面，2014—2018年中山市企业个数增速趋缓，亏损工业企业个数增长率分别达到23．4%、37．2%、1．5%、25．6%、24．6%，亏损面分别达到12．6%、15．4%、13．8%、16．0%、16．3%，主营业务收入增长趋缓，亏损企业亏损额上升，成本费用利润率趋降，效益不容乐观。

（二）能源消费和碳排放方面

2017年中山市综合能源消费较2005年增长97．1%，同期GDP增长287．3%，以相对较慢的能耗增长支撑了相对较快的经济增长。能耗强度由2005年0．78吨标准煤/万元逐年降至2017年0．516吨标准煤/万元，累计下降33．8%。能源品种气升油降，煤炭和电力变中有稳，煤炭消费比重大致在18%上下波动，石油消费2013年后逐渐被其它能源替代，天然气消费占比到2017年升至39%，电力消费占比先升后降2017年达到41%。碳排放总量2011年之前增速较快随后趋缓。碳排放强度从2005年的1．722吨CO2/万元逐年降至2017年的1．045吨CO2/万元，累计下降39．3%。

（三）低碳发展规划目标

中山市先后印发了《中山市国民经济和社会发展第十三个五年规划纲要》《中山市能源发展“十三五”规划》《中山市生态建设与环境保护“十三五”规划》《中山市生态文明建设规划（2018—2030）》等，确定“十三五”GDP年均增长8．5%，服务业增加值占GDP比重提高到48%，能耗强度累积下降17%，碳排放强度累积下降23%，能源消费总量控制在1900万吨标准煤以内，非化石能源比重到2020年升至14．32%。

三、控排放、调结构及促增长的相容条件与调谐机制的数理分析

（一）经济增长与能源消费控制目标之间的相容条件分析

在GDP、增速、能源消费总量、能耗强度降幅之间存在如下数理关系：

（二）经济增长与碳排放控制目标之间的相容条件分析

当碳排放总量达峰时，在GDP、g、碳排放总量、碳排放强度之间存在如下数理关系：

达峰目标才同时实现，是构成经济增长与碳排放总量-强度控制目标相容的必要条件。并且，碳排放总量和强度双控将对经济增速构成更强约束，在期望经济增速与碳排放强度降幅目标之间将形成交叉牵制螺旋纠缠的关系。可见，均衡实现经济增长和碳排放控制目标挑战极大。

（三）碳排放强度、能耗强度与能源结构优化之间的调谐机制分析

碳排放强度降幅、能耗强度降幅及非化石能源比重之间存在如下数理关系：

其中，F表示化石能源消费量，r表示化石能源占能源消费总量比重，γ 表示非化石能源比重；a表示加权碳排放因子，由化石能源内部结构决定。（3）式表明，碳排放强度降幅是由能耗强度降幅、非化石能源比重变化以及加权碳排放因子变化共同贡献形成。m与z、γ 正相关，与a负相关。在确定m目标任务基础上，就可在z、γ 、a等变量之间根据实际进展相机调谐，在低碳技术研发应用、提高非化石能源比重、调控煤炭-石油-天然气结构之间建立起调谐机制。如果低碳技术研发应用被技术瓶颈、体制机制不畅等因素阻滞难以有效降低能耗强度，则相机加快发展非化石能源和加快去煤进程；如果非化石能源比重因非化石能源成本、市场推广、基础设施等障碍难以快速提升，则相机加强低碳技术研发应用和加快去煤进程；如果由于能源资源禀赋和能源安全限制难以大幅压缩煤炭占比，则需加速提升非化石能源比重和低碳技术应用水平。

（四）三大产业能耗强度与三大产业结构优化之间的调谐机制分析

三大产业能耗强度降幅及其产业结构之间的数理关系如下：

其中，s表示三大产业占GDP比重，下标1、2、3分别表示一产、二产、三产。（4）式表明，总的能耗强度由三大产业占比及其能耗强度加权组合形成。在既定总的能耗强度降幅目标任务下，如果某个产业能耗强度降幅扩大，可相对减轻其它产业能耗强度下降压力。通常，二产能耗强度最高，是节能减排重点。在产业结构保持不变情况下，如果三大产业能耗强度同幅下降，则二产对总的能源消费下降贡献最大。如果重点关注二产能耗强度下降，则一产和三产能耗强度降幅扩大，可减轻二产能耗强度下降压力。一般三产比重和能耗强度较一产比重和能耗强度高，如果三产和一产能耗强度等幅下降，则前者对二产能耗强度下降减压更多。在能耗强度降幅相同情况下，二产比重下降1个百分点较其它产业比重下降1个百分点节能减排更多。因此，在产业结构与能耗强度之间可建立起调谐机制：如在适当降低二产比重及重点监控二产能耗强度下降的同时，积极降低一产和三产能耗强度，便可相互支持和减轻对方节能减排工作压力；在降低能耗强度受阻时，可加大调结构力度；在调结构受阻时，可加大提升能效降低能耗强度的力度。

（五）确保期望经济增速条件下二产增速的底线速度分析

GDP增速、三大产业增速及其比重之间的数理关系推导如下：

（5）式表明，GDP增速由三大产业增速及其比重加权形成。提升三产比重，则三产增速必需较GDP增长快；压缩二产比重，则必需压制二产增速较GDP增长慢。二产增速是构成GDP增速的重要组成部分。如果二产增速断崖式下滑，势必拉低GDP增速，影响期望经济增速目标实现；如果确定了二产占比调整目标，GDP增速就与二产增速存在一定的线性关系；如果确定了GDP期望增速目

四、中山市经济增长与碳排放达峰目标的相容低碳发展路径推演

（一）经济增长与能源消费控制目标的相容路径推演

中山市“十三五”规划确定到2020年综合能源消费总量不超过1900万吨，也就值；“十三五”期望经济增速是年均增长8．5%，可视为g的下限“十三五”能耗强度降幅目标为17%，年均下降3．66%，可视为z的下限“十三五”三个目标全部达成可视为经济增长目标与能源消费控制目标实现相容。预设综合能源消费基准情景是到2020、2025、2030、2035年分别控制在1900万吨标准煤、2200万吨标准煤、2400万吨标准煤、2500万吨标准煤以内，每5年增量递次削减100万吨标准煤；能耗强度降幅基准情景是“十三五”“十四五”“十五五”“十六五”期间降幅目标任务是分别下降17%、16%、15%、14%，每5年递减1个百分点；期望经济增速基准情景是 “十三五”“十四五”“十五五”“十六五”期间年均分别增长8．5%、7．5%、6．5%、5．5%，增速递次下调1个百分点。

表1 中山市经济增长与能源消费控制目标相容路径推演结果

（二）经济增长与碳排放控制目标的相容路径推演

目前，中山市碳排放控制目标是争取到2023—2025年达峰，“十三五”碳排放强度下降23%，达峰之前尚未确定碳排放总量控制具体任务。考虑到中山市2014—2018年实际GDP转入低速增长，因此预设期望经济增速情景（基准情景-g）和低速增长情景（低速情景-g）。低速情景下，预设中山市通过努力在2019—2020年争取经济增速反弹到6．5%，“十四五”“十五五”“十六五”期间年均分别增长6%、5．5%、5%，增速递次下调0．5个百分点。考虑到中山市争取在2023—2025年达峰，市不同情景下的碳排放强度降幅目标任务。其中，“十三五”碳排放强度降幅任务就按照广东省规划要求确定为下降23%；“十四五”“十五五”“十六五”期间，在基准情景下要求碳排放强度降幅目标任务至少分别需下降26%、27．5%、24%，其中2020—2030年碳排放强度下降压力较大；在低速情景下，要求碳排放强度降幅目标任务至少需分别下降24%、23．5%、22%，较期望增速情景下降压力更小，见表2。

表2 中山市经济增长与碳排放控制目标相容路径推演结果

（三）碳排放强度、能耗强度与能源结构优化之间的调谐节奏推演

根据（3）式组合，结合上面基准情景-z、倒逼情景-z和基准情景-m、低速情景-m等数据进行情景组合推演。化石能源内部结构预设煤炭比重年均下降0．6个百分点，原油比重年均下降0．1个百分点，电力比重保持稳定，天然气比重逐年上升，a年均约下降0．00661。a预设不变和变化两种情景。根据现有数据推算，2015年中山市a值约为1．9956kgCO2/kgce，非化石能源比重为9．7%，化石能源比重为90．3%。由此推演出8种情景组合下非化石能源比重发展要求：到2020、2025、2030、2035年，基准情景-m/基准情景z-a不变情景组合下，要求非化石能源比重分别达到16．2%、26．2%、37．0%、44．4%；基准情景-m/基准情景z-a变化情景组合下，要求分别达到14．8%、23．6%、33．7%、40．4%；基准情景-m/倒逼情景z-a不变情景组合下，要求分别达到16．8%、23．7%、30．5%、36．7%；基准情景-m/倒逼情景z-a变化情景组合下，要求分别达到15．4%、21．1%、26．9%、32．2%；低速情景-m/基准情景z-a不变情景组合下，要求分别达到16．2%、24．2%、31．8%、38．1%；低速情景-m/基准情景z-a变化情景组合下，要求分别达到14．8%、21．6%、28．2%、33．7%；低速情景-m/倒逼情景z-a不变情景组合下，要求分别达到16．8%、21．6%、24．7%、29．6%；低速情景-m/倒逼情景z-a变化情景组合下，要求分别达到15．4%、18．9%、20．8%、24．6%，见表3。总体上，低速情景-m较基准情景-m下非化石能源发展压力更轻，倒逼情景-z较基准情景-z下非化石能源发展压力更轻，a变化情景较a不变情景下非化石能源发展压力更轻；“十三五”中山市非化石能源发展力度需争取较规划目标更大发展才能满足多元目标实现需要。

表3 中山市m、z、γ 、a变量之间调谐关系推演结果

（四）三大产业能耗强度与其结构优化之间的调谐节奏推演

中山市“十三五”规划确定将三产比重到2020年提升至48%。产业结构调整预设情景是：2016—2018年按实际数据推算；从2019年始，一产占比逐年下降0．1个百分点，降至0．5%后保持稳定；二产占比逐年下降1个百分点，三产占比则逐年提升1．1个百分点。根据（4）式，结合上面基准情景-z与倒逼情景-z，以及讨论一产和三产能耗强度降幅分别完成总体能耗强度降幅的0%、20%、40%、60%、80%、100%等6种情形，推演出12种二产能耗强度下降压力情景，见表4。

表4 三大产业能耗强度与其产业结构优化之间的调谐节奏推演结果

1．在基准情景-z下，当一产和三产能耗强度降幅完成总体能耗强度降幅任务0%时，二产能耗强度到2020、2025、2030、2035年累积降幅（5年累积降幅）需分别达到27．6%、55．9%（39．1%）、85．2%（66．4%）、100%（100%）；完成任务20%时，则需分别达到24．8%、49．7%（33．2%）、74．9%（50．1%）、100%（100%）；完成任务40%时，则需分别达到21．9%、43．6%（27．7%）、64．6%（37．4%）、86．4%（61．6%）；完成任务60%时，则需分别达到19．1%、37．4%（22．6%）、54．4%（27．1%）、71．0%（36．4%）；完成任务80%时，则需分别达到16．3%、31．2%（17．8%）、44．1%（18．7%）、55．5%（20．5%）；完成任务100%时，则需分别达到13．5%、25．0%（13．4%）、33．8%（11．7%）、40．1%（9．5%）。

2．倒逼情景-z下，一产和三产能耗强度下降完成总体能耗强度降幅任务0%时，二产能耗强度到2020、2025、2030、2035年累积降幅（五年累积降幅）需分别达到26．4%、60．7%（46．6%）、98．4%（96．0%）、100%（100%）；完成任务20%时，则需分别达到23．7%、54．0%（39．8%）、86．7%（71．1%）、100%（100%）；完成任务40%时，则需分别达到21．0%、47．4%（33．4%）、75．1%（52．6%）、99．4%（97．8%）；完成任务60%时，则需分别达到18．3%、40．8%（27．5%）、63．4%（38．2%）、82．1%（51．0%）；完成任务80%时，则需分别达到15．5%、34．1%（22．0%）、51．7%（26．7%）、64．7%（26．9%）；完成任务100%时，则需分别达到12．8%、27．5%（16．8%）、40．0%（17．3%）、47．3%（12．2%）。

上述第1至第3种、第7至第10种（见表4）情形下二产能耗强度下降完成任务的可行性较差，第4至第6种、第11至第12种情形下二产能耗强度下降完成任务具有可行性。因此，在基准情景-z下，一产和三产能耗强度降幅至少需完成60%的任务；在倒逼情景-z下，一产和三产能耗强度降幅至少需完成80%的任务；然后再通过二产挖潜完成总体能耗强度降幅任务。

（五）二产增速底线的推算

结合上面基准情景-g和低速情景-g，按照（5）式可推算出两种情景下二产增速需要守住的底线速度。二产增速底线推算结果显示，到2020、2025、2030、2035年，在GDP期望增速情景下，要求二产增速分别守住6．2%、5．0%、3．7%、2．3%的底线；在GDP低速增长情景下，要求二产增速分别守住4．3%、3．5%、2．7%、1．8%的底线。

五、总结

（一）主要发现

中山市作为第三批低碳试点城市，既要保增长，又要争取碳排放率先达峰，经济增长与低碳目标如何相容期待破题。经济增长与能源消费控制目标相容的必长与碳排放达峰目标相容的必要条件是任务，可在能耗强度降幅、非化石能源比重、降低加权碳排放因子之间相机调谐；为完成总体能耗强度降幅任务，可在三大产业内部结构调整与能耗强度降幅之间相机调谐；为确保实现既定经济增速目标，二产增速必需守住底线速度。在数理分析基础上，再结合中山市实际数据推演中山市经济增长目标与能源消费控制目标相容以及经济增长目标与碳排放总量-强度控制目标相容的低碳发展路径，模拟分析中山市碳排放强度、能耗强度与能源结构优化之间的调谐节奏，三大产业能耗强度与其产业结构优化之间的调谐节奏及推算中山市二产增速需要守住的底线速度，相关推演结果为中山市探索相容低碳发展路径提供参考。

（二）深层反思

1．从国家-省-地级市-县-镇，规划导向普遍自上而下倾向提高三产比重，惯性视为产业结构优化，这真的不容质疑吗？假设某市面临两种选择：一种是增加一家规模效益比肩华为公司的工业企业，另一种是增加规模相当的金融企业。前者提升二产比重，后者提升三产比重，相比之下就可认定后者产业结构较前者更优吗？未必。后者或更有利于环境气候目标，但未必在技术进步、就业吸纳、差异性、多样性等方面占优。若全国普遍聚焦发展金融、康养、旅游、娱乐、文化创意、餐饮等服务业，会否造成严重同质化竞争及削弱国家硬实力？若是，就有必要审视提升三产比重规划导向，纠偏去工业化规划倾向。

2．在确立了碳排放总量和强度控制目标之后，在碳排放强度与经济增速之间存在交叉约束螺旋纠缠关系。一方面，确定了碳排放强度控制目标后，就会约束经济增速上限的伸缩空间，即望经济增速目标后，又会倒逼碳排放强度最低降幅要求，互约束，交叉牵制，螺旋纠缠。类似地，若再确立能源消费总量和强度控制目标，则在经济增速与能耗强度降幅之间也将形成类似交叉约束螺旋纠缠关系，缩窄经济增速的相容伸缩空间，甚至消失。如果再引入其它环境类约束变量，那么均衡必定更加困难。因此，经济增长、碳排放强度下降、碳排放总量达峰、能耗强度下降、能源消费总量达峰等多元目标同时实现所提供的相容低碳发展路径伸缩空间较窄，必将对政府平衡增长与低碳目标构成极大挑战，对此需要有充分认识。

（三）政策建议

1．审慎纠正提高服务业比重就是优化产业结构的观念与偏好，二产、三产比重升降交由市场选择和平衡，政府制定合理的低碳环保技术准入标准，市场自会在本地区资源禀赋、竞争优劣势及发展机会下做好答卷。

2．完善经济、能源、碳排放基础数据库，在碳排放强度、能耗强度、非化石能源比重、化石能源内部结构调整之间，在三大产业结构与其能耗强度降幅之间，在工业内部行业结构与其能耗强度降幅之间建立调谐机制，彼此补充，彼此减压，相机调谐。

3．坚持工业增速守底线思维，尽量争取一产和三产能耗强度降幅完成总体目标80%以上任务，减轻二产能耗强度下降压力。另外，中山市经济规模还不算高，发展任务仍然较重，在设定能源消费总量和碳排放总量目标时尽量为经济增长留足空间。

4．中山市经济、二产和工业增速下滑态势尚未遏止，有必要着力呵护经济、二产和工业增速回升。在经济、工业、能耗强度目标、碳排放强度目标相互约束、螺旋牵制的矛盾运动中注意把握平衡时机、方向和力度，才能驾驶中山市经济步入均衡、相容、低碳发展轨道。

5．继续发展低碳绿色技术和产业，促进工业企业信息化、智能化、绿色化升级，着力发展非化石能源，且发展力度需争取较规划目标更快才能满足多元目标实现需要。