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1河北省教育厅人文社科研究计划项目可行性研究报告项目名称：河北省碳排放影响因素分解与碳减排对策研究一、国内外研究现状和发展趋势1992年联合国环境与发展大会首次把全球资源环境管理提升到国家发展战略高度,提出了“可持续发展”理念,通过了《联合国气候变化框架公约》,明确提出了控制大气中温室气体浓度上升,减少二氧化碳排放是国际社会共同的责任和义务。随后国际社会都在为协商和制定二氧化碳减排的国际履约协议而努力。“碳减排”不仅涉及到传统的产业结构、工业结构和能源结构的问题,而且涉及人类传统的生方式、生活方式和消费方式等,从本质上触动了人类经济发展方式变革。在过去30年经济社会的快速发展背后，中国仍未完全摆脱高投入、高污染、低效益的传统工业化增长模式，并为此付出了巨大的资源和环境代价。改革开放之初的1978年，中国能源消费总量是5.7亿tce,到2008年则迅速上升到28.5亿tce。特别是“十五”期间（2001-2005年），随着工业化、城市化进程的加速，中国能源消费更是呈现前所未有的高速增长态势，在短短5年时间中，中国能源消费增量超过了此前的20年（1981-2000年）的总和。与能源消费快速增长相伴的是CO2排放量的迅速增长，1978年中国碳排放量为13.8亿tCO2,2007年上升到60.1亿tCO2，1978-2007年化石能源燃料排放的CO2年均增速达到5.2%。1有研究表明,我国能源消费产生的CO2占我国排放总量的75%,2目前已位居世界第二，3预计到2030年,我国CO2排放总量很可能超过美国,居世界第一位。4联合国气候变化专家工作组的研究结果表明，大气层中CO2等温室气体含量的上升是导致全球气候变暖的主要原因，气候变暖会对全球在生态安全、粮食安全、水资源利用、海岸带低洼地区的人居环境等方面产生灾难性的影响。由于气候变化与能源消费之间的关系密切，气候变化问题已日益成为各国制定能源战略的重要影响因素，一些主要发达国家纷纷将减缓温室气体排放作为指导本国能源战略调整的重要方向，重点是限制化石能源消费，鼓励能源节约和使用清洁能源。《联合国气候变化框架公约》（UNFCCC）提出的“将大气中温室气体浓度稳定在2防止气候系统受到危险干扰的水平上”已成为国际社会努力的共同目标。2009年11月，我国政府首次量化温室气体减排目标：到2020年，中国单位国内生产总值二氧化碳排放将比2005年下降40%-45%。就河北省而言，国家的二氧化碳量化减排目标，即是对河北省经济发展的严峻挑战，同时也为河北省进行经济结构调整、能源结构调整、产业优化升级提供了机遇。在能源消费与经济增长之间的协整性与因果关系的研究中，1978年Kraft,J和Kraft,A在能源经济研究中，发现了美国GNP对能源消费的因果关系。5然而，AkarcaandLong指出，如果时间间隔改为2年，Kraft,J和Kraft,A的结论就值得怀疑。6其他一些研究者利用不同的时间间隔和不同技术证实或反驳Kraft,J和Kraft,A的结论。7Masih在对六个亚洲国家能源消费和GDP关系的协整检验中发现在印度、巴基斯坦、印度尼西亚三个国家能源消费和GDP之间存在协整关系,而马来西亚、新加坡、菲律宾则不存在协整关系。8国内的研究成果主要有，魏一鸣等发现，中国的GDP和能源消费两个时间序列都是非平稳的，但都是二阶单整序列。对1978-2003年的数据，得到的协整回归方程为：GDP=-13652.66346+0.2705196995·E+t（1）因果关系的检验结果是，在1%的显著性水平上拒绝了“GDP不是E的Granger原因”的原假设，表明GDP是E的Granger原因；同时无法拒绝“E不是GDP的Granger原因”的原假设，这说明E不是GDP的Granger原因。魏一鸣等还进一步分析了各产业能源消费与经济增长之间的协整性与因果关系，结果显示第一产业、第二产业、第三产业均存在从经济增长到能源消费的单向Granger因果关系。9吴巧生，成金华等分析了1979-2002年中国能源消费与GDP的协整关系,得出中国能源消费对GDP的广义差分回归模型为：]96.0)2([]69.1)1([493.096.6ARARLGDPCLECC（2）Granger因果关系检验的结论是，，经济增长是能源消费增长的Granger原因,GDP水平每提高1%，能源消费水平相应地提高0.493%。吴巧生，成金华还分析了用非农产业就业比重测定的中国工业化水平与能源密度的协整关系，结果表明，中国工业化水平提高1%，能源密度下降0.33%，工业化水平的提高从长期来看是有利于提高能源利用效率的。103张丽峰利用协整理论,检验三次产业的能源消费与产业发展的协整和因果关系,建立误差修正模型。结果表明,三次产业的能源消费弹性是不同的,GDP是能源消费的格兰杰因果关系。11国内的研究成果也有能源消费与经济增长之间存在Granger双向因果关系，或一些能源种类（如石油、天然气）消费和经济增长之间不存在协整关系。王海鹏，田澎等以电力行业为研究对象，分析了中国能源消费、经济增长间协整关系和因果关系，Granger因果性检验表明,电力消费与经济增长之间存在双向因果关系。12马超群,储慧斌等研究了中国从1954～2003年间年度GDP和能源总消费以及能源消费各构成部分(包括煤、石油、天然气和水电力等)之间的长期均衡关系。研究结果表明GDP分别与能源总消费、煤炭消费之间存在协整关系,而GDP与石油、天然气和水电之间不存在协整关系。13在对碳排放影响因素进行分析时，常以分解为工具。分解分析作为研究事物的变化特征及其作用机理的一种分析框架，近年来在社会经济研究中得到越来越多的应用。目前，在能源消费与碳排放分解分析领域常用的分解方法有结构分解分析（structuraldecompositionanalysis，简称SDA）与指数分解分析（indexdecompositionanalysis，简称IDA）。其中，SDA方法利用投入产出表，以消耗系数矩阵为基础，可对各影响因素如产业部门最终需求、国际贸易等进行较为细致的分析，其主要方法包括投入产出法、两极分解法等；14IDA方法利用产业部门水平的总和数据，更易进行时间序列分析以及跨国比较，其主要方法包括Laspeyres指数分解与Divisia指数分解等。能源和碳排放的分解研究始于20个世纪70年代。GREENING等采用分解模型分析了美国能源和碳排放强度下降的主要原因,认为能源结构的调整不是主要原因,天气的变化才是主要原因。1516GREENING等利用碳分解模型对经济合作与发展组织(OECD)10个国家的生产部门、货物运输部门、居民终端服务部门、私人交通部门的碳排放强度进行了分析,认为生产部门碳排放强度下降主要是由能源消费强度下降引起的,同时能源价格对碳排放强度有很大的影响,货物运输部门碳排放强度提高主要受交通模式向碳密集型模式转变的影响,居民终端服务部门的能源消费结构、发电燃料构4成以及能源强度对碳排放强度的影响各不相同,私人交通部门能源强度的下降对碳排放强度的下降贡献最大。1718Ma&Stern对中国1971-2003的CO2也进行了分解,其创新之处在于在能源结构中引进了生物质能,结果表明生物质能占比下降对碳排放减少产生了积极影响19。近年来，国内以因素分解为工具研究碳排放影响因素的成果也在逐渐增多，比较有代表性的有，中国科学院可持续发展战略研究组选取能源强度、能源结构、人均GDP、人口四个碳排放驱动因子，研究中国碳排放随时间的变化规律，得出的结论是，自1995年以来，碳排放总量呈较快增长态势，尽管技术进步导致的碳排放下降速度基本上超过人口增长对碳排放的正贡献作用，但是碳排放增长的态势仍然主要由经济增长推动，说明我国还处于从能源消费强度高峰向人均碳排放量高峰的过渡阶段。20徐国泉刘则渊采用对数平均权重Divisia分解法(LogarithmicmeanweightDivisiamethod,LMD),建立中国人均碳排放的因素分解模型,定量分析了1995-2004年间,能源结构、能源效率和经济发展等因素的变化对中国人均碳排放的影响,结果显示经济发展对拉动中国人均碳排放的贡献呈指数增长,而能源效率和能源结构对抑制中国人均碳排放的贡献率都呈倒“U”。能源效率对抑制中国碳排放的作用在减弱,以煤为主的能源结构未发生根本性变化,能源效率和能源结构的抑制作用难以抵销由经济发展拉动的中国碳排放量增长。21朱勤基于扩展的Kaya恒等式建立因素分解模型，应用LMDI分解方法对能源消费碳排放进行因素分解。对中国1980年～2007年的能源消费碳排放进行分解分析，研究结果表明，经济产出效应对我国该阶段能源消费碳排放的贡献率最大，达到152.73%，研究认为，产业结构整体变化对该阶段碳排放增长未能表现出负效应，其主要原因是产业规模占GDP近半的第二产业的碳排放呈现长期增长态势，其贡献率抵消了第一、三产业对碳排放增长的负效应。目前我国节能减排的重点在于调整产业结构、优化能源结构及提高能源效率。22胡初枝等通过对我国六部门能源消费数据使用简单的碳排放公式计算得到的1990-2005年CO2排放量进行了简单平均的因素分解,指出规模和能源强度是正负两类最主要的因素,并且指出不同产业碳排放差异较大,产业结构的变化5对碳排放减少有一定影响。23谭丹测算了我国工业各行业近十几年来的碳排放量,并总结了我国工业行业碳排放的特征,进而运用灰色关联度方法分析了我国工业行业碳排放量与产业发展之间的关系。研究结果表明，产业产值与碳排放之间存在着密切联系。24郭运功和林逢春对人均GDP、人口和能源强度与二氧化碳排放量进行相关性分析,并运用对数平均迪氏指数(LMDI)法,对上海市能源消费导致的碳排放强度和二氧化碳排放量进行了结构分解分析。结果表明,能源强度和能源结构因素引起碳排放强度下降,但能源强度的下降起主要作用;上海市二氧化碳排放量在不断的增加,其中能源结构和能源强度因素起抑制作用,常住人口和人均GDP起促进作用。25二、项目研究内容、目标和创新之处1.本项目的研究内容：（1）河北省能源消费与经济增长之间的协整性与因果关系研究。（2）河北省碳排放影响因素分解研究。（3）河北省碳减排对策研究。2.本项目的目标：建立河北省能源消费与经济增长之间的回归方程，碳排放与经济增长之间的回归方程，进而确定河北省经济增长与能源消费、碳排放之间“脱钩”的可能与潜力。通过对河北省碳排放影响因素模型的分解，确定哪些因素对河北省碳排放有正向的加强影响，哪些因素有负向的削弱影响，从而找到实现河北省碳减排的关键因素，并提出相应的碳减排的对策，这是本项目的重要目标。3.创新之处：将可再生能源纳入能源结构。以往的研究在考虑能源结构这一影响因素时，通常只考虑煤炭、石油、天然气这三种化石能源，一般不考虑可再生能源，但随着可再生能源在总能源中的比重持续上升，因此，将可再生能源纳入能源结构加以研究是十分必要的。以河北省碳排放影响因素作为研究对象。现有的研究成果主要针对国家层面的碳排放影响因素研究，对省、自治区层面的研究相对较少，截止目前，还没有6针对河北省碳排放影响因素分解的专门研究。三、研究方案本项目设四个子课题。子课题1，河北省能源消费与经济增长之间的协整性与因果关系研究。子课题2，河北省碳排放与经济增长之间的关系研究。子课题3，河北省碳排放影响因素分解模型研究。子课题4，河北省碳减排对策研究。下面，分别说明四个子课题的研究方案。1.子课题1，河北省能源消费与经济增长之间的协整性与因果关系研究自从1969年美国计量经济学家Granger提出因果分析的概念和方法之后，Granger因果关系的检验方法的有了很大的发展并得到广泛应用，同时，也成为国际上研究能源消费与经济增长之间关系的一种重要工具。20世纪70年代以前，计量经济学中的建模技术基本上都是建立在“平稳的经济时间序列”这样一个前提假设上，实际的经济社会并不满足这一基本假设，在现实的经济活动中，大