京津冀区域生态补偿研究论文

随着世界经济的持续发展，能源需求保持稳步增长，温室气体排放与气候变化问题成为各国关注的焦点和需要共同面临的挑战。根据国际环保组织“全球碳计划”的测算，中国作为经济快速发展的新兴国家，能源消费增长迅速，中国的碳排放总量于2006年超过美国，人均碳排放于2014年超越欧盟。作为碳排放总量最大的发展中国家，中国在碳减排方面做出了自己的努力与贡献，相继制定了中国应对气候变化国家方案、强化应对气候变化等行动政策。根据《强化应对气候变化行动——中国国家自主贡献》，我国确定于2030年前碳排放达到峰值，单位国内生产总值碳排放比2005年下降60%～65%，逐步实现向低碳经济的转型。但长期以来我国各地区之间发展不平衡，这不仅表现在人均GDP差异巨大，还表现在产业结构、能源结构、能源利用效率等方面，并进一步产生地区间碳排放转移与碳泄漏等问题。因此有必要厘清地区发展不平衡对低碳经济转型造成的压力与挑战，明确各地区碳排放的驱动因素，为各地区制定差异化的二氧化碳减排政策提供依据。

一、地区发展不平衡与碳排放现状

二氧化碳排放主要由经济活动中的化石能源燃烧产生，因此碳排放问题实际上是一个能源问题。地区间经济发展不平衡表现在经济活动在空间分布上的差异，并会反映到能源系统上，导致碳排放在地区间的不平等。二氧化碳减排是一个涉及时间、空间和行业的复杂系统，政策制定需要地区间的协调与配合，从而减小地区间发展差距，实现二氧化碳减排目标的分解与最终实现[1]。

(一)地区间碳排放差异

我国幅员辽阔，各地区资源禀赋、地理条件、国家给予的定位与政策不尽相同，导致各地区发展速度不一致，地区之间存在巨大的发展差异。由于二氧化碳排放与产业结构、能源结构、能源利用效率等方面息息相关，最终在二氧化碳排放方面各地区也存在显著的差异。碳排放的核算问题一直是学界研究的一个主题，目前采用最多的是基于能源消费量的计算方法[2]。参考IPCC和国家气候变化协调小组办公室和国家发改委能源研究所提出的方法，计算出各种化石能源的碳排放系数。由EPS中国能源数据库获得各省各种能源消费量，计算出各省2013年二氧化碳排放量，并进一步计算出碳生产力①(见图1)。

2013年二氧化碳排放最多的五个省份从高到低依次是山东、河北、山西、江苏、内蒙古，其排放量均超过80 000万吨;排放最少的三个省份海南、西藏和青海均只有约8 000万吨，前者是后者的10倍以上，可见省份之间碳排放的巨大差异。考虑到省份之间人口数量与碳排放总量的正相关关系，进一步用碳生产力考察省份之间二氧化碳排放与经济之间的关系。结果显示碳生产力最高的省份是北京市和广东省，两者的碳生产力均超过万元/吨二氧化碳，北京市该指标更是高达万元/吨二氧化碳。山东、山西、内蒙古、辽宁的二氧化碳排放总量都位居前十，但其碳生产力比较低，都没有达到万元/吨二氧化碳，不及北京和广东碳生产力的一半。碳排放量和碳生产力的差异揭示出地区间低碳经济转型的差异，而其根源很大程度上在于地区发展的不均衡。

(二)产业结构差异

由于行业间存在的异质性，导致不同行业的能源强度和二氧化碳排放存在差异。从产业结构上看，第二产业是二氧化碳排放的主要来源，但在工业内部，不同行业的能耗强度也是不同的，其中炼焦化工和金属制造业以及电力热力的生产和供应业消耗的化石能源数量巨大，其碳排放占工业部门碳排放的80%以上[3]，这些部门就成为减排重点关注的部门，关系到减排目标能否顺利实现。

由于各省经济发展水平不一致，表现在产业结构上就是各产业占比存在较大差异。如图2所示，2013年第二产业占比最高的五个省份是青海、陕西、河南、吉林和辽宁，这些省份或者是处于工业化前期，工业处于扩张阶段，或者是属于传统的工业大省。工业占比最低的两个省份是北京和上海，两个省份都基本完成工业化，产业结构以服务业为主导。其余省份的'第二产业占比基本都在50%左右，能源消耗强度相对较高。鉴于工业部门的能耗强度不同，进一步计算出高耗能行业产出占工业产出的比值②。该比值最高的省份是河北省，其值高达，这不仅给节能减排造成巨大压力，还给周围省份的环境带来负面影响，由此可见京津冀建立联合行动机制治理大气污染的必要性。部分中西部省份如甘肃、青海、宁夏等高耗能产业产出占工业产出的比值也比较高，虽然工业化前期或许需要高耗能产业占比提高的过程，但这无疑给碳减排造成一定难度。北京、上海等的高耗能产业占工业比值在30%左右，相对于黑龙江、重庆等省市而言，仍有一定下降空间，应进一步实现工业向低能耗、低污染转型。

(三)能源结构差异

二氧化碳排放很大程度上是由于含碳的化石能源燃烧引起的，涉及到不同能源的利用问题。由于我国资源分布不均，西部和东北地区的煤炭和油气资源比较丰富，而中部和沿海地区在水力发电和核电资源上有优势，地区间的能源结构存在一定差异。我国2013年煤炭消费占能源消费的比重超过70%，在山西、陕西等煤炭资源富集地区，煤炭消费的占比更高。另一方面煤炭的碳含量更高，产生相等的能量，煤炭燃烧所产生的二氧化碳要多于同样是化石能源的石油和天然气。

在不同地区之间，不仅使用的能源品种占比存在差异，在用途上也存在差异。能源既可以用于生产活动，也可以用于消费活动，也就是生产端和消费端都会有二氧化碳排放[4]。各地区由于产业结构和经济活动分布的差异，在生产端和消费端排放二氧化碳的比例也是不相同的。能源用于消费主要包括家庭取暖、私人交通等，其中城镇和农村的能源消费存在一定差距。各地由于工业化和城市化进程不一致，能源用于生产和消费的比重也存在差异。以北京和四川为例，根据2014年北京和四川的能源平衡表，2013年北京能源用于生产活动的比例超过70%，其中用于农业和工业生产的比例只占，而用于服务业的比例达，剩下的约20%用于消费，而消费部分中90%以上由城镇居民消费。与之形成对比的是，2013年四川能源用于生产活动的比例约为94%，但其中约82%用于农业和工业的生产，能源用于私人消费的比例不足6%。能源用途的占比的不同对碳减排的隐含意义是不同的，更多的能源被用于生产活动意味着要在生产端着重落实好减排政策，另一方面在消费端需要加强宣传和强化低碳生活的理念，营造节约能源、低碳生活的社会氛围。

二、地区发展不平衡给碳排放造成的挑战

由于地区间发展不平衡，在碳排放责任划分上会产生如碳排放转移、碳泄漏等一系列问题，客观上给二氧化碳协同减排造成一定的挑战。可以预见的是，在未来一段时间内，我国地区间发展水平的差距仍会存在，因此在考察地区间二氧化碳减排目标的分配时，需要对这些问题做充分的调查和研究。

(一)碳排放转移问题

由于各省能源富集程度和产业结构不尽相同，在相互之间的经济往来中会产生碳排放转移问题。从碳足迹③的角度观察，我国地区间碳排放转移的规律是碳排放从能源丰裕地区和重化工业基地向经济发达和产业结构不健全的地区转移，并且碳排放在转移规模、层次上都存在一定区别[5]。此外各省处于一个经济体中，各省的需求不仅会拉动本地区的经济增长，还会通过省际间的贸易对其他省份有相互的驱动作用，对碳排放有转入或转出的作用，即贸易隐含碳问题[6]。碳排放转移的规律显示，山西、陕西等能源和重化工业富集区域是碳排放净调出地区，表明这些地区是碳排放的受益者，因此一定程度上需要承担更多的碳减排责任。

地区间的产业转移是减小地区间差距的一种途径，但该过程可能会导致碳排放转移问题。改革开放以来，东部和沿海地区利用政策优势实现率先发展，其产业逐步由劳动密集型向资本技术密集型转型升级，同时由于高劳动力成本、高地价等趋势，东部地区一些劳动密集型行业向中西部地区转移成为明显的趋势。在地区间产业转移过程中，相应的产业排放的二氧化碳也会随之转移[7]。如果不注意产业转移过程中碳排放转移的问题，就可能导致局部地区碳排放量下降、而另一些地区碳排放量上升的情况，最终全国的碳排放可能不降反升。

(二)碳泄漏问题

在经济全球化的时代，各国间的贸易往来密切。西方国家由于技术较为先进和更为严格的环境规制，中国长期以来在世界价值链低端生产、出口高能耗产品，由此产生碳泄漏问题。碳泄漏是全球范围内的外部性问题，部分发展中国家宽松的环境政策，发达国家的高能耗产品生产被转移到该国，二氧化碳排放也在国家间转移。由于中国各省发展程度不一致，出口所占比重也不尽相同。中国的碳泄漏问题最严重的地区包括广东、江苏、浙江、山东等省份，这些地区都是制造业大省，主要出口金属及非金属制品、化工产品等高能耗产品，诸如此类的碳泄漏问题也是发达国家要求对我国征收碳关税的一个重要依据[8]。

(三)地区间碳减排政策的协调

我国是个负责任的世界性大国，在二氧化碳减排方面做出了自主贡献和承诺。目前我国碳减排措施主要分为行政手段和市场化机制，自2013年以来，中国陆续启动了深圳、北京、上海、广东、天津、重庆七个省市的碳排放权交易市场，并计划于2017年建立全国性的碳排放权交易市场。引入碳排放权交易一定程度上促进了节能减排目标的实现。截至2015年，七家碳排放权交易试点共纳入控排企业一千多家，累计交易额突破十亿元。已有研究表明，碳排放交易相比于行政命令减排，由于碳减排造成的产出和福利损失都是更小的[9]，成本节约也更加明显[10]。

在有序建立全国性碳排放权交易市场的同时，需要注意到地区间发展的差异，在控制全国排放总量的基础上，根据地区的实际情况，有区别地将减排指标分解下去。另一方面需要设计合理的制度和措施，鼓励企业积极参与节能减排，活跃碳排放权市场。在这个过程中，地区间的政策协调成为一个关键，关系到全国碳减排目标能否顺利实现。

三、地区碳排放驱动因素的LMDI分解与碳减排路径分析

(一)双层LMDI分解法

由于地区间产业结构、能源结构都存在差异，为考察各省二氧化碳排放变化的驱动因素，将碳排放量做双层分解。参考Wu et al(2005)的思路[11]，各省碳排放总量可以表示为：

Ci=■■■■■■Yi

=■■CIijkESijkEIijYSijYi，i=1，…，30(1)

式(1)中，C表示二氧化碳排放量，E表示能源消耗量，Y表示产出。对应地，CI表示碳排放强度，ES表示能源结构，EI表示能源强度，YS表示产业结构。下标i表示省份，j表示部门，四个部门分别是农业部门、工业部门、服务业部门和私人消费部门，把私人消费剥离出来是为了考察生产端和消费端对碳排放的影响。k表示能源，8种能源分别是煤炭、焦炭、原油、汽油、煤油、柴油、燃料油和天然气。因为西藏缺失数据，因此只使用剩余30个省市的数据做实证分析。

利用LMDI分解法[12]，碳排放增量的变化可以分解为：

ΔCi=CiT-Ci0=■ΔCl，l=CI，ES，EI，YS，Y(2)

ΔCl=■■■ln■，l=CI，ES，EI，YS，Y(3)

式(2)将碳排放增量(ΔCi)分解为碳排放强度效应(ΔCCI)、能源结构效应(ΔCES)、能源强度效应(ΔCEI)、产业结构效应(ΔCYS)、经济规模效应(ΔCY)。式(3)进一步给出了各种效应的计算方法。通过定量分析各省在给定时间段中二氧化碳排放的变化和增量的构成部分，可以比较得出碳排放的驱动因素，为碳减排政策提供理论依据。

(二)碳排放变化的分解结果

本文所使用的数据年份为2003年和2013年，数据来源于2004年和2014年《中国能源统计年鉴》和各省统计年鉴。根据原始数据计算出碳排放强度、能源结构、能源强度、产业结构等变量，按照式(2)和式(3)进行分解，分解结果如表1所示。可以看出，各省份二氧化碳排放在该时间段都是上升的，并且上升的幅度不同，其中山东、内蒙古、河北三个省份增加量最大，都超过了5亿吨。进一步观察分解结果，促使各省碳排放增加的各效应的构成是不同的。仍以山东、内蒙古和河北为例，虽然三个省份碳排放增加最多，但驱动因素不同，其中山东碳排放增长的主要因素是能源强度效应、产业结构效应和经济规模效应，而内蒙古和河北碳排放增长的主要因素则是能源结构效应和经济规模效应。值得指出的是北京和上海的产业结构效应为负，说明北京和上海产业结构变化减少了碳排放，原因在于北京和上海近十年来工业占比不断下降而服务业占比上升，而服务业的碳排放强度明显小于工业的碳排放强度。

碳排放分解的五个因素中，碳排放强度效应和经济规模效应是无法直接控制的，因为碳排放强度与各种能源的碳排放系数和能源结构有关，最终仍落实到改善能源结构和能源使用效率。在新常态下，可以预见十三五期间我国经济仍会保持稳步增长，重点在于经济增长的质量，即需要通过调整产业结构间接作用于经济增长效应。以河北和贵州为例，河北碳排放的三个控制因素中，能源结构效应和能源强度效应远大于产业结构效应，因此河北在碳减排政策的制定过程中需要着重考虑改善能源结构和提高能源使用效率。而贵州产业结构效应明显大于能源结构和能源强度效应，因此对贵州而言，尽快完成工业化前期和中期阶段，促进经济结构向服务型转变是完成碳减排目标的一个主要途径。

(三)碳减排路径分析

我国各地发展水平不一致，碳排放变化的趋势也不尽一致，碳减排的责任和压力也会有所区别。LMDI分解结果表明各地区碳排放变化的驱动因素有自己的特点，因此在碳减排路径上需要因地制宜，针对碳排放的主要贡献因素制定相应的政策目标，争取碳减排目标的顺利实现。

具体而言，碳排放的减排路径如图3所示。改善能源结构、提高能源效率和改善产业结构三个主要方面是相辅相成的，往往能源方面的调整也涉及到产业结构的调整。三个方面的最终目标都是发展低碳经济，其中改善能源结构可以通过减少煤炭，增加天然气、太阳能、风能等清洁能源来实现。另外发展新能源不仅可以增加替代能源的使用，还可以提高能源效率。关于能源使用效率，合理的城镇化模式和技术进步是两个主要选择途径：合理的城镇化应是结合城市的资源和环境承载能力，引导人口向适宜开发的区域集中，推动主体功能区建设，促进城市的集约化发展;技术进步可以通过研发和自主创新来实现，在能源的开发、使用环节减少损失量。在产业结构方面，高耗能产业占比降低是未来需要努力的一个方向。另外发展服务型制造业和生产性服务业，推动制造业和服务业协同发展，推进信息化与工业化深度融合将是未来碳减排的一个行之有效的途径。

因此各省需要根据自己的实际情况，选择合适的碳减排路径，并做好协调工作，争取顺利完成碳减排目标。以北京和河北为例，北京的能源结构和产业结构改善明显，2013年北京煤炭在一次能源消费中占比降至20%，服务业占比，在碳减排方面效果显著。未来北京在碳减排政策方面应该注重提高能源效率，进一步提升自主创新对经济增长的贡献，推广新能源的使用。河北作为经济大省，在环境压力下能源和经济结构的调整势在必行。2013年河北煤炭消费量占能源消费总量的66%，根据2014年国家发改委出台的《重点地区煤炭消费减量替代管理暂行办法》，2017年河北将比2012年压缩煤炭消费4 000万吨，占京津冀控煤指标约60%。同时河北需要着力改变高能耗、高排放的传统产业，包括钢铁、水泥、电力和玻璃四个治理重点，建立绿色、低碳的现代产业体系。

四、地区碳减排的对策建议

鉴于我国地区间发展差距较大，不同的产业结构、能源结构、能源效率对协调碳减排政策带来一定挑战。在做好区域规划，缩小地区发展水平差距的同时，需要因地制宜选择合适的碳减排路径，打破体制机制壁垒，推动区域减排政策的协调与配合，明确各地区碳排放的责任和减排目标在地区间的分解，做好统筹规划和协调行动。

1. 加快建立全国碳排放权交易市场。在现有的七个碳排放权交易试点地区的经验基础上，总结各试点地区在实际运行中的不足与缺陷，充分做好试点向全国推广的前期研究和验证工作。进一步完善应对气候变化的顶层设计工作，健全相关法律法规和体制机制，创新财税、价格、金融等一系列政策和市场化机制，最大程度发挥市场在资源配置中的决定性作用。在现实操作层面，需要采取一套激励措施，提高企业参与碳排放交易的积极性，引导民间资本广泛投入到应对气候变化领域，活跃碳排放交易市场。

2. 发展清洁能源和新能源。各地区应结合自己的优势，选择发展可替代的能源，以减少煤和其他化石能源的使用。天然气无疑是替代煤炭的一种现实选择。已有勘探结果表明，我国天然气资源潜力大于石油，并且天然气是相对最为清洁的化石能源，未来减煤增气将势在必行。此外，各地可以根据自己的优势开发新能源，如日照充足的新疆等地区可以加大扶持光伏发电的力度，风力资源最丰富的内蒙古可以选择大力发展风力发电项目，其他有条件的地区可以选择发展潮汐发电、水力发电、核电等项目，推动新能源行业的发展，逐步减少化石能源特别是煤炭的使用。

3. 完善能源品种价格形成机制。加快改革电价、气价等价格体系，充分发挥价格成本的倒逼机制作用，引导企业积极改善能源消费结构。理顺能源价格机制，完善可再生能源发电价格政策，推进天然气价格和电力改革的深入推进。积极疏导价格矛盾，逐步放开与居民生活没有直接联系的专业服务价格，吸引社会资本进入相关领域。

4. 限制高耗能产业的发展。建立严格的高耗能行业准入机制，避免高耗能行业盲目建设和重复投资造成的产业同构化问题。针对传统行业占比高的地区，需要建立一个合理的、有效的高耗能产品淘汰制度，限制高能耗、高污染行业的发展空间。加强对重点高耗能企业能耗的统计监测工作，为限制高耗能产业发展提供决策依据。进一步增加对自主研发和创新的投入，加大对节能技术的支持力度，促进节能技术向企业实践的转化和推广。

5. 发展服务型制造业和生产性服务业。服务型制造业和生产性服务业是未来产业发展的趋势，相比传统制造业和服务业能耗更低，污染更小。各地区在制定产业战略时，应注意差异化和错位发展，如有较好工业基础的东北地区可以推动发展装备制造业以及相应的服务业，有资源禀赋条件的中西部地区可以大力发展现代化农业、食品加工业和配套的服务业。在这个过程中需要注意地区间产业的协调发展，防止区域间产业结构的同构化，促进资源的有效配置与自由流动。