碳排放技术实用13篇

碳排放技术
碳排放技术篇1

摘要:基于1997~2009年27个省级地区的数据,通过估算研究期内各省农业碳排放水平,并以DEA-Malmqusit指数测得的农业全要素生产率表征农业技术水平,实证考察了中国农业技术进步对农业碳排放总量和碳排放强度的影响。研究表明,农业技术进步显著增加了农业碳排放总量,但农业技术进步有利于农业碳排放强度的降低;随着人力资本的提升,农业技术进步对农业碳排放降低的积极影响会逐渐增强。

关键词:农业技术进步;农业碳排放;省级数据

中图分类号:F323.3文献标识码:A文章编号:1001-8409(2013)10-0116-05

The Effects of Technological Advances

on Agricultural Carbon Emission

—Evidence from Chinese Provincial Data

YANG Jun

(School of Economics and Trade, Hunan University, Changsha 410079;

School of Management, Xinxiang University, Xinxiang 453000)

Abstract: Based on the provincial data from 1997 to 2009, through the detailed estimations of carbon dioxide emission during study period, and using agricultural total factor productivity from DEAMalmqusit index estimations to denote technological advances in agriculture. This paper examines the impact of technological advances in agriculture on agricultural carbon emissions and carbon intensity. The result shows that technological advances in agriculture have significantly promoted the carbon emissions, but technological advances in agriculture are conducive to the reduction of agricultural carbon emissions intensity. With the enhancement of human capital, the positive impact of technological advances in agriculture agricultural carbon emissions reduction will gradually increase.

Key words: technological advances in agriculture; agricultural carbon emissions; provincial data

一、引言

2012年中共中央、国务院下发“一号文件”——《关于加快推进农业科技创新持续增强农产品供给保障能力的若干意见》,显示了党和政府对农业技术工作的重视。而部分学者的研究也表明,改革开放以来,通过生产技术改进、农业政策和制度创新、农业生产结构调整升级和农业服务技术提升等多个广义农业技术进步的渠道①,农业技术进步对中国农业生产作出了重要贡献[1,2]。在农业资源刚性约束愈发显著的背景下,依靠技术进步改造传统农业成为未来中国农业发展的必由之路。2009年哥本哈根会议以来,温室气体二氧化碳排放对全球气候的影响日益成为各国关注的重要问题。但国内现有碳排放的文献多集中于城市或工业碳排放,对农村、农业碳排放关注较少[3]。而联合国政府间气候变化专门委员会(IPCC)的全球气候状况《第四次评估报告》指出,农业生产是全球温室气体排放的第二大来源,仅次于电热生产[4]。因此,研究农业碳排放极具现实意义。

农业技术进步带来农业生产效率提升的同时也可能导致更多的农机设备、化肥、农药、农膜等生产资料投入,也可能带来更多的二氧化碳排放。图1显示了1997~2009年中国农业技术进步和碳排放态势。由图1可知,除个别年份外,中国农业技术水平均呈上升态势,而同期农业碳排放量、排放强度也持续增长。关于中国的农业技术进步是否增加农业碳排放的问题现有研究并未回答。一方面,中国农业生产将转变到主要依靠技术进步推动的道路上,农业在国民经济中的基础性地位不容动摇;另一方面,中国也面临2020年前将单位国内生产总值(GDP)碳排放下降40%~45%的巨大压力。

图11997~2009年中国27个省区农业碳排放总量、

碳排放强度和农业技术进步变动图中的农业碳排放总量、碳排放强度和农业技术进步的具体含义见后文的指标说明。

二、文献综述

现有关于农业技术进步对农业碳排放影响的文献较少。与此相关的研究,主要集中在技术进步对碳排放的影响、农业碳排放两个方面。

技术进步对碳排放的影响方面,Gerlagh[5]利用内生技术进步模型,研究了技术进步对碳减排的影响,研究发现技术进步通过学习效应显著降低了碳减排成本,增加了碳减排的社会收益。魏巍贤等[6]利用1997~2007年中国的省级面板数据,研究了技术进步(本土研发和引进技术)对碳排放的影响,研究表明本土研发和引进技术对碳排放下降具有显著的积极影响。李子豪等[7]利用30个省市2000~2008年的面板数据,考察了外商直接投资(FDI)通过技术渠道对中国碳排放的影响,研究发现FDI技术效应对碳排放的积极影响存在一定滞后性。现有研究富有成效,但也存在一些不足,如研究中多以国家、地区层面的碳排放为研究对象,少有研究涉及到技术进步对农业碳排放的影响;技术的衡量上也多以研发投入、专利数或者FDI水平等间接指标衡量,少有研究采用全面的技术衡量指标。

农业碳排放的研究主要分为两类:一类集中农业的碳排放核算。如Dyer等[8]利用经济与碳排放量模型、化石能源消耗与碳排放量模型,估算和比较了加拿大地区层面的玉米生产的碳排放量。黄祖辉等 [9]利用投入产出和生命周期法,分析了浙江农业生产过程中碳足迹,并详细核算了2008年当地农业生产的碳排放。李波等[10]利用农业生产中化肥、农药、农膜、柴油、灌溉和翻耕数据,测算了1993~2008年全国农业生产的碳排放。另一类是农业碳排放的影响因素分析。李国志和李宗植[11]利用LMDI因素分解,分析了1981~2007年全国农业碳排放的主要影响因素;研究发现,经济增长是农业碳排放增长的主要动因,而能源效率所表征的技术进步则是碳排放下降的主因。李波等[12]利用环境库兹涅茨曲线(EKC)模型和1991~2008年的全国数据,实证检验了经济增长与农业碳排放的关系;研究发现,农业经济增长与碳排放之间存在比较显著的倒“U”型曲线关系。农业碳排放方面,国内现有研究主要集中在全国或单个地区的农业碳排放分析,以各地区为研究对象较少;而且农业碳排放的影响因素中,农业技术进步对农业碳排放的专门研究也比较少见。

本文以1997~2009年27个省级地区的农业碳排放为研究对象,利用数据包络分析(Data Envelopment Analysis, DEA)-Malmqusit指数测得的各地农业全要素生产率(Total Factor Productivity,TFP)表征农业技术,通过动态面板数据模型和广义矩估计(GMM)方法,考察农业技术进步对农业碳排放量和碳排放强度的影响。与以往研究相比,本文在以下方面有所进展:在研究对象上,以各省区的农业碳排放为研究对象,是以往国家或单个地区研究的有益扩展;研究思路上,主要考察了农业技术进步对农业碳排放影响,弥补了以往研究的不足;衡量指标和研究方法上,用农业TFP能更加全面客观地衡量农业技术水平,动态面板分析也能更好地考察碳排放的滞后性或动态性影响。

三、实证模型和计量方法

1.实证模型

经济发展与环境关系方面,多数研究借鉴Grossma和Krueger [13]的思路,从规模效应、结构效应和技术效应三个角度考察。因此,本文也主要从这三个方面考察各地区农业碳排放的影响因素:

E=Y·S·T (1)

模型式(1)中,E为各地农业碳排放水平,Y为规模效应,S为结构效应,T为技术效应。

李国志等[11]、李波等[12]的研究表明,农业经济发展是影响农业碳排放的最主要因素,也能体现各地区规模效应,本文用农业经济水平表示规模效应。李波等[10]的研究表明,农业碳排放主要来自种植业;考虑此种影响,用种植业占农林牧渔的比重表示结构效应(S)的影响。技术方面,农业技术进步,可能通过提高资源利用效率带来碳排放减少,也可能通过扩大生产规模导致更多的资源消耗和碳排放,用各地区农业TFP来衡量其整体技术水平(tfp);此外各地区的农业人力资本(h)、农业机械化水平(ma)也间接地体现了农业技术水平,将它们引入农业碳排放的影响模型,则基本实证分析模型如下:

lnEi,t=β1lneyi,t+β2(lneyi,t)2+β3Si,t+β4tfpi,t+β5hi,t+β6lnmai,t+μi+εi,t (2)

模型式(2)中,i表示省区,t表示年份;ey为各地农业经济发展水平,为考察农业碳排放与经济发展之间的非线性关系,引入了(ey)2;μi为省区的个体效应,反映各地区特有因素对农业碳排放的影响,εi,t为随机误差项。

李子豪等[7]的研究表明,中国碳排放存在较强的路径依赖,即碳排放水平受到上期的显著影响;因此,在模型式(1)中加入因变量的一期滞后项lnEi,t-1。黄振华[2]的研究表明,人力资本是影响农业技术的重要因素,且人力资本与农业技术间可能存在替代关系;为考察此种影响,在模型式(2)中引入技术水平与人力资本的交叉项tfp*h。

lnEi,t=β0lnEi,t-1+β1lneyi,t+β2(lneyi,t)2+β3Si,t+β4tfpi,t+β5hi,t+β6lnmai,t+β7tfp*h+μi+εi,t (3)

李子豪等[7]的研究表明,技术进步对碳排放量和排放强度的影响有较大差异,且农业碳排放强度(EI)本身也体现农业碳排放技术效率;因此,农业技术进步对农业碳排放强度的影响实证模型如下:

lnEIi,t=φ0lnEIi,t-1+φ1lneyi,t+φ2(lneyi,t)2+φ3Si,t+φ4tfpi,t+φ5hi,t+φ6lnmai,t+φ7tfp*h+θi+σi,t (4)

2.计量方法

由于模型式(3)、式(4)中包含了被解释变量的一期滞后项,导致滞后项与误差项之间存在相关性;而且农业经济发展作为各种资源产出的体现也可能受到当期碳排放的影响而存在内生性;此时若采用传统的普通最小二乘估计,结果可能存在较大偏误;系统广义矩估计(SYS-GMM)则可以解决此种问题。SYS-GMM综合利用差分和水平方程的估计,并增加滞后的差分变量作为工具变量,提高了估计结果的有效性;因此本文主要用SYS-GMM来考察技术进步对农业碳排放的影响。在使用SYS-GMM估计时,用一阶差分转换方程的一阶和二阶序列相关检验AR(1)、AR(2) 的结果判断随机扰动项是否序列相关;用Hansen检验值作为工具变量是否可靠的判断,若该变量检验值不显著,则接受工具变量不存在过度约束的原假设。本文给出了模型采用固定效应或随机效应的估计结果,两种效应的选择依据Hausman检验值判断。

四、变量选择和数据说明

1.变量选择

农业技术的衡量方面,借鉴黄振华[2]的做法,本文用DEA-Malmqusit指数测得的各省TFP来表示农业技术水平(tfp)。投入方面,用1996~2009年各省区的第一产业资本存量[14]、第一产业就业人数、农作物播种面积和农业机械设备总动力来表征农业生产的资本、劳动、土地和机械投入,产出指标以各省区不变价格的农业总产值表示。

将每个省区作为一个决策单元,跨期的Malmquist指数需综合考虑不同时期的生产情况。基于不变规模报酬假设,从t期到t+1期各省区TFP的投入型Malmquist指数如下:

M0(xt,yt,xt+1,yt+2)=Dt0(xt+1,yt+1)Dt0(xt,yt)×Dt+10(xt+1,yt+1)Dt+10(xt,yt)1/2(5)

模型式(5)中,t和t+1表示相邻的两个生产阶段,(x t,yt)、(xt+1,yt+1)分别表示两时期的投入和产出向量;Dt0和Dt+10表示以t时期技术为参照的生产距离函数。当M0

碳排放的衡量方面,借鉴黄祖辉等[9]的做法,本文测算了9种能源消耗以及化肥、农药和农膜三种生产资料所导致的碳排放本文不再列出相应的碳源和碳排放系数,如有需要可咨询作者。 ,用以衡量各地区的农业碳排放总量(E),碳排放强度(EI)为各地区农业碳排放总量与农业从业人口之比。根据黄祖辉等[9]的测算,碳排放占到农业全部碳排放的785%,本文认为E和EI能够较好地衡量各地区的农业碳排放情况。

其他指标方面,借鉴李国志等[11]、李波等[12]的做法,用各地区人均农业总产值表示农业经济发展水平(ey);农业经济结构(S)按照上文的思路,用种植业产值占农业总产值表示;农业机械化水平(ma)则用单位农业从业人口的农业机械功率表示;农业人力资本水平(h)方面,借鉴钱雪英和张小蒂[15]的做法,根据各地区农村人口的受教育状况,估算了各地农业劳动力的人力资本水平。

2.数据说明

本文数据主要来自1997~2010年的《中国农业年鉴》、《中国能源统计年鉴》、《中国农村统计年鉴》和《中国统计年鉴》;各省区农业产业的统计口径为“大农业”范畴,即“农林牧渔”的相关数据。所有涉及价值形态的数据,均采用1990年为基期的消费价格指数或固定资产价格指数处理。考虑数据的可得性和一致性,省区未包括港澳台地区、自治区、宁夏自治区、海南省和重庆市;其中,1997年后重庆市的数据并入四川省。

五、实证结果与分析

1.变量的平稳性检验

为了避免“伪回归”现象的出现,在计量回归前首先对变量进行面板平稳性检验。考虑到面板单位的单位根可能存在的差异,用LLC检验和PP-Fisher检验两种方法。各变量的检验结果见表1。由表1可知,所有变量的两类检验在1%的显著性水平均可拒绝“存在单位根”的原假设;可以认为,所有回归变量均为平稳变量。

表1变量的平稳性检验变量检验形式

(c,t,l)LLC检验PP-Fisher检验统计量概率值统计量概率值lnE(c,t,1)-6.4060.0000100.7210.0001lnEI(c,t,1)-8.0260.000099.1230.0002lney(c,t,1)-9.1890.002398.5790.0002(lney)2(c,t,1)-9.9410.0000108.0820.0000S(c,t,1)-5.4200.000096.4990.0003tfp(c,t,1)-9.4670.0000142.0680.0000h(c,t,1)-7.6930.0000120.1330.0000lnma(c,t,1)-7.1600.000097.8270.0003注:c、t、l分别表示带有常数项、趋势项和滞后阶数。

2.计量估计与分析

表2给出了因变量为碳排放总量的估计结果,第一和第二列为仅考虑技术进步tfp的估计,第三和第四列为加入人力资本(h)和机械化水平(ma)的估计,第五和第六列为加入tfp*h的估计。第一、第三和第五列中Hausman检验值表明,采用固定效应估计是合理的,但是固定效应不能完全解决内生性问题,其结果存在一定偏差;第二、第四和第六列是采用SYS-GMM的估计结果,AR(2)检验值接受二阶序列不相关的原假设;Hansen检验值表明工具变量选取的可靠性。两种估计方法比较后发现,相比固定效应,GMM估计后多数变量的系数并无较大变化,但显著性有所提高。在分析时以GMM估计的结果为依据,FE的估计结果为参照。

表2中lnEt-1的估计系数均在1%的显著性水平为正值,说明各省区农业碳排放存在较强的路径依赖,即本期碳排放量受到上期排放的显著制约;这是因为,各省区农业投入、生产条件和技术水平等存在一定刚性,使得碳排放短期内难以有较大变动。GMM估计下,lney的系数均至少在5%的显著性水平为负,(lney)2的系数则至少在10%的水平为正值;且固定效应估计下,变量系数符号也无变化。说明农业经济发展与农业碳排放之间存在“U”型关系,即农业碳排放总量随农业发展先下降,达到一定收入水平后则会同步上升。可能是农业经济发展初期,收入增长主要依靠生产条件、生产技术和配套政策的改进[1];但收入增长达到一定水平后,相关因素的作用将出现瓶颈,此后的收入增长仍主要依靠生产资料的投入,从而导致农业碳排放出现相应的变化。第二、第四和第六列中,S的估计系数均至少在10%的显著性水平为正,与李波等[12]的研究类似,说明种植业比重提升将带来农业碳排放量增加。表2因变量为碳排放总量的估计结果

模型123456估计方法FESYS-GMMFESYS-GMMFESYS-GMMlnEt-10.817***(9.52)1.012***(6.69)0.820***(9.93)0.967***(4.78)0.818***(9.90)1.011***(5.54)lney-0.872(-1.27)-1.745**(-2.61)-1.634*(-1.83)-1.455*(-1.95)-1.564**(-2.07)-2.426**(-4.36)(lney)20.047(1.40)0.096*(1.76)0.091***(3.00)0.081**(2.23)0.085**(2.50)0.134***(4.37)S0.002(0.79)0.006*(1.85)0.003(1.19)0.008**(2.13)0.002*(1.70)0.009**(2.49)tfp0.057*(1.93)0.050***(3.07)0.017**(2.15)0.273***(5.35)0.403***(4.71)0.357**(2.04)h[4]-0.063(-1.16)-0.129**(-2.18)-0.207(-1.50)-0.237**(-2.42)lnma[4]0.195(1.50)0.416***(3.28)0.183**(2.33)0.244*(1.92)tfp*h[6]-0.151(-1.13)-0.259***(-3.52)Hausman34.47[0.000]50.22[0.000]42.07[0.000]AR(1)[0.005][0.059][0.034]AR(2)[0.509][0.639][0.752]Hansen[1.000][1.000][1.000]F(wald)110.12[0.000]54.34[0.000]80.98[0.000]127.76[0.000]71.09[0.000]149.82[0.000]样本324324324324324324注:()内数值为t检验值,*、**、***分别表示10%、5%和1%水平上显著;[]内数值为相应检验概率值;FE、SYS-GMM分别表示固定效应、两阶段系统GMM估计(下同)。GMM估计中lnEt-1、lney、(lney)2为内生变量,各内生变量两阶或更多阶滞后项为工具变量本文重点关注技术因素对碳排放的影响。tfp的估计系数显著为正,说明农业技术进步整体增加了农业碳排放,与预期相一致。这可能是农业技术进步虽带来资源利用效率的提升,有利于碳排放水平的下降,但技术进步所导致的规模扩大将带来更多的要素消耗,从而导致更多的碳排放。第四、第六列中,h的估计系数均显著为负,说明人力资本提升有利于农业碳排放下降;这可能是农民受教育程度的提高有利于其科学合理地进行农业生产,从而降低了因资源过度消耗而导致的碳排放。lnma的估计系数显著为正,这与李国志等[11]的分析类似,说明农业机械化提高通过增加能源消耗带来了农业的碳排放上升。第五、第六列中,tfp*h的估计系数至少在10%水平为负,随着人力资本的提升,技术进步对碳排放的消极影响会有所减弱。这可能是随着人力资本提高,技术进步对资源效率的提升作用将更加明显,导致碳排放量的下降;也可能是人力资本对农业技术进步产生了替代作用,降低了机械设备投入[2],通过降低能源消耗间接减少了碳排放。

表3是因变量为碳排放强度的估计结果,相关检验显示了各模型估计的合理性。lnEIt-1的系数表明,农业碳排放强度存在显著的动态正相关。lney、(lney)2的估计系数则显示,农业经济发展与农业碳排放强度之间存在显著的U型曲线关系;应是农业经济发展初期的较高的资源效率所致。S、h、lnma的估计结果说明种植业比重提升和机械化提高将显著增加农业碳排放强度。我们还可以看出:tfp的估计系数显著为负,但若考虑到EI更多地是农业碳排放效率的体现时,该矛盾便可迎刃而解。农业技术进步虽然增加了农业碳排放总量,但农业技术进步也通过提高资源效率提升了农业的碳排放效率 (降低了农业的碳排放强度)。tfp*h的估计系数显著为负,说明人力资本提升也有利于技术进步对碳排放强度发挥积极作用。

表3因变量为碳排放强度的估计结果模型123456估计方法FESYS-GMMFESYS-GMMFESYS-GMMlnEIt-10.755***(8.99)0.923***(6.44)0.764***(7.20)0.705***(3.11)0.763***(7.26)0.799***(4.95)lney-1.363*(-1.72)-0.717***(-3.18)-0.936***(-2.75)-1.435(-1.53)-0.791**(-2.08)-1.537**(-2.30)(lney)20.068**(1.99)0.035**(2.55)0.046**(2.30)0.074**(2.05)0.040**(2.42)0.076***(3.29)S0.002*(1.88)0.004(1.03)0.001(1.34)0.006**(2.20)0.001(1.22)0.007***(2.69)tfp-0.098(-0.92)-0.172*(-1.77)-0.069*(-1.68)-0.123**(-2.33)-0.367***(-3.27)-0.265***(-4.36)h[4]-0.092*(-1.77)-0.210***(-3.08)-0.212(-1.59)-0.148**(-2.13)lnma[4]0.179**(2.28)0.256*(1.90)0.165**(2.09)0.229*(1.87)tfp*h[6]-0.170***(-2.80)-0.137*(-1.93)Hausman38.50[0.000]46.79[0.000]43.18[0.000]AR(1)[0.011][0.041][0.033]AR(2)[0.810][0.857][0.958]Hansen[1.000][1.000][1.000]F(wald)135.79[0.000]231.25[0.000]98.91[0.000]184.79[0.000]87.00[0.000]72.01[0.000]样本324324324324324324注:GMM估计中lnEIt-1、lney、(lney)2为内生变量,各内生变量两阶或更多阶滞后项为工具变量

六、主要结论和政策建议

基于1997~2009年27个省级地区的数据,通过估算研究期内各省农业碳排放水平,并以DEA-Malmqusit指数测得的农业TFP表征技术水平,本文实证考察了中国农业技术进步对农业碳排放量和碳排放强度的影响。主要结论为:第一,农业技术进步显著增加了农业碳排放量,但农业技术进步却降低了农业碳排放强度;而且农业人力资本的提升也有助于农业技术进步对碳排放积极作用的发挥。第二,人均农业产值与碳排放总量、碳排放强度之间均存在较为显著的U型关系,即初始的农业经济发展虽然带来碳排放的下降,但收入达到一定水平后,农业生产的发展则带来碳排放的显著增加。第三,种植业在农业比重中的增加将带来农业碳排放上升,农业机械化提高也增加了农业碳排放压力,而农业人力资本的提升则有助于农业碳排放的降低。

基于本文结论以下建议值得参考:第一,由农业技术进步对农业碳排放的影响可知,一方面要继续依靠农业技术进步来提升资源的利用效率,利用农业技术进步来降低农业碳排放强度;另一方面也要重视技术进步通过扩大生产所带来的碳排放总量增加压力。第二,由农业经济发展与农业碳排放的关系可知,农业经济发展本身并不可能通过“环境库兹涅茨曲线”效应降低农业碳排放,要继续转变农业生产方式,突破生产中的资源和技术瓶颈,实现农业生产的低碳化发展。第三,由农业结构、人力资本和机械化对农业碳排放的影响可知,在稳定粮食供应的基础上,应更加重视林、牧、渔业在农业生产中的作用,通过产业结构调整降低农业碳排放;加大农村教育投入力度,提升农民的科学文化水平,通过科学农业生产来降低农业碳排放;在推广农业机械化的同时,也要重视机械化带来的碳排放增加,通过工程技术手段提升农业机械的能源效率。

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碳排放技术篇2

我国能源总量丰富,品种齐全。但由于人口众多,人均能源分配量仅为世界平均水平的一半。从几种常用的能源来看,储量较大,煤炭储量为1.5万亿吨,居世界第三位,石油为70亿吨,居世界第六位,天然气为33.3万亿立方米,居世界第十六位,而水力资源及水电均居世界第一位。然而,随着工业的迅猛发展,能源消费总量也在逐年攀升,能源消费结构的不合理、较低的能源利用效率、清洁能源以及可再生能源的开发和利用远远不足导致的碳排放总量也已经跃居世界第一。目前我国的经济结构仍以高能耗和高碳排放产业为主,据国家统计局的数据,1990年中国重工业比重为50.6%,而2008年重工业比重已经上升到65.1%。产业结构重型化造成高能源消费倾向和碳偏好,2000—2008年我国能源消费年均增长达9.1%,其中煤、石油等化石能源消费比重超过九成,在没有发生重大技术革命的情况下,锁定效应将会导致中国未来10—15年对高能耗和高碳排放经济模式的依赖。

减少碳排放总量,合理开发利用有限能源的途径之一即提高能源利用效率,降低对化石能源的消耗。美国2008年8月公布的新能源法案中宣布将对使用节能电器和节能建材的居民减免税收,欧盟在2005年提出了节能的新目标,到2020年节约能耗20%,日本经济产业省在拟订的国家能源新战略中也提出要争取在2030年之前将GDP的能耗减少30%。途径之二即优化能源消费结构。煤炭作为主要的消费能源,是二氧化碳排放的主要来源,有必要寻求其他低碳排放能源替代煤炭。途径之三即加大技术创新投资的力度,开发利用清洁能源、可再生能源和低碳能源。

中国是仅次于美国的第二大碳排放国,控制二氧化碳排放,实现2020年的国内生产总值二氧化碳排放强度在2005年的基础上下降40%~45%的目标是中国作为签署《京都议定书》成员国之一应遵守的“共同但有区别原则”所承担的责任。本文通过对全国30个地区的碳排放影响因素进行分析,探究能源消费强度、能源消费结构以及技术创新与碳排放的关系,找出这些因素对碳排放的贡献程度以及存在的差异,从而探索一条节能减排的可行之路。

二、文献综述

纵观现有研究,国外C.Hendriks等人建立了世界主要国家包括火电、炼油、气体处理等9个行业共14 641个企业的二氧化碳的排放源数据库,并预测了2010—2012年全球二氧化碳排放状况;Nobuko(2004)分析了日本1985—1995年期间二氧化碳排放量变化的影响因素;Ang(2009)将内生经济增长理论与环境理论相结合,研究了1953—2006年中国碳排放量的影响因素,指出能源消费、收入和对外开放度与碳排放呈正向关系,研发强度、技术转移等技术因素与碳排放负相关。

国内学者田徵利(2010)用2000—2005年辽宁省的能源利用数据,分析了辽宁省的能源消费结构和能源消耗强度以及能源利用效率的变动规律;杜鸥(2011)对碳排放的影响因素进行分析,提出影响我国人均二氧化碳增长率的因素有经济效应、能源效应、结构效应和对外开放效应,通过计量经济学的方法建立协整方程和向量误差修正模型,分析了变量的长期均衡关系和短期变动;李武(2011)通过使用普通最小二乘法、平稳性检验、协整检验等方法,对中国1978—2009年碳排放总量与人均实际GDP、能源效率、能源结构的关系进行了实证研究。

综上所述,国内外文献中,理论基础基本一致,研究对象均为碳排放的影响因素,不同的是分解的因素不同,采取的分解因素的方法也不同。由于影响碳排放的因素非常复杂,如消费偏好、资源环境状况、技术水平和制度保证等,因此,对于碳排放问题必须进行更加深入的研究。

三、研究方法概述、指标选择和模型构建

(一)研究方法概述

面板数据模型是一类利用平行数量分析变量间相互关系并预测其变化趋势的计量模型,能够较充分地利用样本所包含的信息,从三维(个体、指标、时间)方向反映研究对象的变化规律和个体特征。此种特征尤其符合本文对中国30个地区6年来碳排放水平的回归分析。它克服了简单的多元回归模型不能进行时间序列分析模型的缺点,同时也通过对比不同横截面的值来发现研究对象之间的区别。为了评价回归的结果和检验滞后阶的稳健性,需要对模型回归的残差进行面板的单位根检验,如果残差不是面板单位根过程而是平稳过程,那么可以认为参数估计量不是伪回归的结果。为了获取更全面的样本信息以证明模型估计的有效性,还需要进行面板数据的协整检验,最后再进行回归分析。

1.面板数据的单位根检验

美国学者Nelson与Plosser在其研究中曾指出,多数的宏观经济时间序列都是不稳定的,只有确定了序列的平稳性才能进一步对它们进行协整性分析和因果性检验。因此,作为分析的第一步,必须对各时间序列数据进行单位根检验。面板单位根检验是基于面板数据的一阶自回归过程:

2.面板数据的协整检验

协整概念是20世纪80年代由恩格尔(Engle)和格兰杰(Granger)提出的。其基本思想是:尽管两个或者两个以上的变量每个都是非平稳的,但它们的线性组合有可能受相互抵销趋势项的影响,使该组合成为一个平稳的变量。因此,在确保时间序列数据是同阶单整的情况下,笔者运用E-G两步法来检验变量间的协整关系及长期因果关系。

首先,利用静态面板的回归残差来构建统计量:

3.面板数据的多元回归分析

面板数据经过协整检验后,方可进行回归分析,其一般形式如下:

(二)指标选择和模型构建

影响碳排放水平的因素有很多,如能源消费强度(能源利用效率)、能源消费结构、产业结构、经济发展水平、人口规模、技术创新、城市化率等,而衡量碳排放水平的指标包括碳排放总量、碳排放年比增长量、碳排放年比增长率、人均碳排放量、人均碳排放年比增长量、人均碳排放年比增长率、碳排放强度、碳生产率等,本文在做实证分析时,把中国30个地区(自治区能源数据缺失,故除外)作为研究对象进行了面板数据的回归分析,这是因为全民施行碳减排运动的时候,各行各业也在全力节能减排。如果了解了中国碳排放的大体趋势,那么在确定减排指标和部署减排任务的时候就更具说服力了。所以选取能够显著代表各地区碳排放水平的碳排放年比绝对增长值指标作为因变量,并且假设影响碳排放水平较为显著的三个变量:各地区的能源消费强度、各地区的能源消费结构、各地区的技术创新作为自变量。

能源消费强度(ECI):各地区的能源消费总量与各地区的生产总值之比(吨标准煤/万元)。

能源消费结构(MT):各地区主要能源煤炭的消费总量(吨)。

技术创新(R&D):各地区科学研究与试验发展(R&D)经费支出(亿元)。

碳排放水平(TC):因为没有直接的量化指标,本文采用科学估算的方法得出历年各地区的消费总量,然后取年比的绝对增长量作为研究指标(吨标准煤)。

参加回归分析的数据为全国30个地区2005年至2010年的能源消费强度、主要能源煤炭的消费总量、科学研究与试验发展(R&D)投资额和碳排放总量。

在确保时间序列变量同阶单整的情况下,本文运用Eviews6.0软件对能源消费强度、能源消费结构、技术创新以及碳排放分别进行单位根检验、协整检验和回归分析。首先,构建能源消费强度、能源消费结构、技术创新以及碳排放四个时间序列变量的关系模型(6)、(7)、(8)、(9);其次,对面板模型进行回归得到残差序列εit,并对εit进行单位根检验以判断其平稳性。如果ε1it是平稳的,则说明能源消费强度和碳排放之间存在长期协整关系;如果ε2it是平稳的,则说明能源消费结构和碳排放之间存在长期协整关系;如果ε3it是平稳的,则说明技术创新与碳排放之间存在长期协整关系。

四、数据来源及实证分析

(一)数据来源

2005年至2010年,中国30个地区能源消费强度数据来自于相应年份的《中国统计年鉴》;中国30个地区能源消费结构数据来自于相应年份的《中国统计年鉴》和《中国能源统计年鉴》;中国30个地区技术创新数据来自于相应年份的《中国统计年鉴——统计公报》;中国30个地区的碳排放总量则根据相关参考文献的科学测算方式通过数据代入和公式运算得来。

(二)实证分析

在进行面板数据单位根检验之前,为了消除变量之间量纲和数量级过大的影响,先使用Eviews6.0软件对面板数据进行对数处理,然后再进行单位根检验、协整检验和回归分析。结果如下:

1.单位根检验

对于普通序列单位根检验来说,ADF检验、DFGLS检验和PP检验三种方法出现得较早,在实际应用中也最为普遍。本文采用的LLC(Levin-Lin-Chu)检验、IPS(Im-Pesaran-Shin Wstat)检验、Fisher-ADF检验、Fisher-PP检验可以对面板数据的不同截面分别进行单位根检验,其最终检验在综合了各个截面检验结果的基础上,构造出统计量,对整个时间序列/截面数据是否含有单位根作出判断。本实证部分所用的软件为计量经济学分析软件Eviews6.0。全国30个地区面板数据的原序列单位根检验结果如表1所示:

由表1可知,碳排放年水平变量(TC)在LLC检验、IPS检验和Fisher-PP检验的1%的显著性水平下显著,在Fisher-ADF检验的5%的显著性水平下显著;能源消费强度(ECI)在LLC检验、IPS检验、Fisher-ADF检验和Fisher-PP检验下均不显著;能源消费结构,即主要能源煤炭消费量(MT)在LLC检验的5%的显著性水平下显著,在Fisher-PP检验的10%的显著性水平下显著,在IPS检验和Fisher-ADF检验下不显著;技术创新(R&D)在LLC检验的1%的显著性水平下显著,在PS检验、Fisher-ADF检验和Fisher-PP检验下均不显著。显著意味着拒绝原假设,认为原序列具有不同的单位根,表明原序列稳定;不显著意味着接受原假设,认为原序列具有相同的单位根,表明原序列不稳定。由此来看,有些变量在多种检验下不显著,即变量具有不平稳性。因此,还要对原序列的一阶差分序列进行单位根检验,以进一步判断其稳定程度。一阶差分序列单位根检验结果如表2所示:

由表2可知,碳排放年水平变量(TC)、能源消费强度(ECI)、能源消费结构即主要能源煤炭消费量(MT)和技术创新(R&D)在LLC检验的1%的显著性水平下均显著;碳排放年水平变量(TC)、能源消费结构即主要能源煤炭消费量(MT)和技术创新(R&D)在IPS检验、Fisher-ADF检验和Fisher-PP检验的1%的显著性水平下均显著;能源消费强度(ECI)在IPS检验、Fisher-ADF检验和Fisher-PP检验的5%的显著性水平下显著。因此,原序列的一阶差分序列是平稳的,即所有变量为一阶差分平稳变量,变量之间存在协整关系的可能性。

2.协整检验

变量在满足一阶单整的条件下,通过软件对数据进行协整检验,结果如表3。

协整检验的原假设是不存在协整关系,如果置信水平P值在10%、5%、1%的情况下,则拒绝原假设,即存在协整关系;如果P值大于10%,则接受原假设,即不存在协整关系。而表3中的结果显示,统计量的置信水P值在LLC检验、Fisher-ADF检验和Fisher-PP检验下均低于1%,说明该模型碳排放年水平变量(TC)、能源消费强度(ECI)、能源消费结构,即主要能源煤炭消费量(MT)和技术创新(R&D)四个变量间存在协整关系,即存在长期均衡关系。

3.回归分析

面板数据的单位根和面板协整关系检验显示,在设定线性趋势时,变量序列是平稳的,并且具有稳定的协整关系,能够对面板数据进行空间面板回归分析。为了确定将空间面板回归的结果与传统的面板回归结果进行对比,以及是否存在空间效应、是否需要使用空间面板回归,本文给出面板数据回归的结果,见表4。

从面板回归结果可以发现:在全国30个地区的固定效应模型中,能源消费强度(ECI)、能源消费结构,即主要能源煤炭消费量(MT)和技术创新(R&D)均通过了相应的t检验;能源消费结构,即主要能源煤炭消费量(MT)和技术创新(R&D)在1%的显著性水平下显著;能源消费强度(ECI)在10%的显著性水平下显著,表明这三者对全国各地区的碳排放水平(TC)有显著影响。其中能源消费强度(ECI)和主要能源煤炭消费量(MT)与碳排放水平(TC)呈显著正相关,对其有很强的驱动作用,而技术创新(R&D)与碳排放水平(TC)呈显著负相关,对其有抑制作用。

由此可以写出30个地区固定效应模型的表达式:

五、结论及建议

通过面板数据回归模型对我国30个地区的碳排放总量与能源消费强度、能源消费结构以及技术创新进行实证分析,得出了全国各地区碳排放总量与其影响因素的关系。面板数据的单位根检验验证了能源消费强度、能源消费结构和技术创新对碳排放量的影响较为显著,协整检验的结果证明了三者对碳排放水平具有长期均衡性,这样更便于下一步运用面板回归确定它们之间具体的关系。回归结果显示,能源消费强度促进了碳排放水平的增高,以煤炭为主要能源的消费结构也促使了碳排放水平的增高,而技术创新能力则抑制了碳排放水平的提高。根据此结论,可以从降低能源消费强度、调整能源消费结构和加大技术创新力度三个方面提出政策性建议。

(一)优化产业结构,降低能源消费强度

第二产业能源消费总量巨大,其对碳排放的影响非常明显,因此在保证经济持续稳定增长的情况下应适当优化产业结构,大力发展第三产业,增加其在三大产业中的比重。中国以第二产业为主的产业结构将在很长时期内一直保持下去,但随着信息化、知识化的浪潮席卷全球,一国经济增长可以更多地依靠人才和科技创新以及制度的改进不断提高资源配置效益和产出效益,从而促进产业结构的升级。而明显地,以服务业为主的第三产业的发展,可以大大减少对碳排放的需求,并逐步改善人们的消费需求偏好,在降低单位产值的碳排放、降低城市环境污染的同时增加就业机会。

(二)优化能源结构,降低煤炭消费总量

中国是以煤类能源消耗为主的能源消耗大国,这一方面是中国的自然社会因素造成的,另一方面与中国的能源利用技术落后有关。煤类能源对二氧化碳排放贡献率最大,每生产一单位能量所释放出的二氧化碳比石油多29%,比天然气多80%,因此减少煤类能源所占的份额,增加其他能源形式,尤其是热、电能源等清洁能源的比重,对于节能减排和改变能源结构具有非常重要的意义。

(三)加大技术创新力度,开发利用新能源

中国需要吸收国内外先进的能源利用和碳减排技术,大力发展高新节能技术,尤其是高耗能的产业和产品方面,如中国的石油燃料加工业、金属产品制造业、机械设备制造业等,应增加科研投入,创造低能耗的生产技术和产品,争取在产品的生产和使用环节都能够降低能耗,减少碳排放。开发新能源尤其是发展可再生能源,如利用中国的河流和海洋等自然资源发展太阳能、水能、潮汐能等清洁的能源形式,促进能源结构的多元化,不仅有助于减少碳排放,最为重要的是有助于能源的长期供应和能源安全。

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碳排放技术篇3

目前,众多国家包括美国、日本、欧洲等国家都在积极研究煤化工产业中的节能减排技术,从而降低二氧化碳的排放,突破煤化工产业的高碳困扰,从而更好的保护环境,做到可持续发展。我国也在积极研究煤化工产业中的新兴技术来解决煤化工产业中产生大量二氧化碳排放的问题。

1煤化工产业中的二氧化碳的排放

二氧化碳是常见以及化工产业中向大气排放的主要温室气体之一。因为大量的温室气体进入大气中会导致全球的气候变暖,从而地球的自然环境及人们生产活动带来严重的影响。而我国是煤炭资源非常丰富的国家之一,我们可探测的煤炭储存量超过了1万亿吨,因此作为我国主要的资源利用产业,煤化工产业的发展是我国化工产业发展的重点及关键产业。

但是在发展煤化工产业的过程中必然面临二氧化碳的排放问题。我们从煤炭及石油元素的够成上可以看出:煤中氢原子及碳原子的比在0.2-1.0之间,石油中氢原子与碳原子的比在1.6-2.0之间。在煤化工产业的生产过程中,用煤来代替石油生产出石化工产品会由于氢原子与碳原子比调整等原因,向外排放过量的一氧化碳及二氧化碳。

在煤直接液化、间接液化、煤制烯烃等煤化工生产过程中也面临这二氧化碳排放等问题。

首先,煤直接液化过程中,把固态煤在高压高温下与氢气进行反应,让煤炭直接转化成液体油。在反应的过程中,煤中的氧与反应环境中的氢气结合,产出二氧化碳(据估算,煤炭直接液化中每吨液化粗油的二氧化碳排放量约为2.2 t)。其次,间接煤液化中二氧化碳的排放则是经过三个大步骤:煤的气化、煤的合成、煤的精炼。在这三个过程中,煤的气化和合成中会排放出一定量的二氧化碳(据估算,煤间接液化过程每吨液化产品的二氧化碳的排放量约为3.4 t)。

在煤制烯烃的过程中二氧化碳的排放量估算,若根据每吨中间产品甲醇进行计算约为2.2 t,若根据每吨最终产品烯烃进行计算约为6.2 t。根据我国煤化工产业的工艺对其平均二氧化碳的排放量进行估算:煤化工产业中因生产以上煤化工产品将会排放出超过2亿多t的二氧化碳。所以,煤化工产业中将排放出大量的二氧化碳造成较为严重的环境压力。

2煤化工产业中节能减排技术

从对煤化工产业中二氧化碳的排放我们可以看出,由于煤化工生产的单元及工艺比较复杂多样,必须重视加强对整个煤化工产业的效益分析,提高科技节能的意识及技术,不断地降低煤化工产业过程中的生产消耗,促进煤炭资源的绿色深加工产业的发展,减少温室气体的排放量。以下简要介绍几种煤化工产业中的节能减排技术。

1)开发大规模气化技术。煤气化生产技术一种煤炭综合利用率较高及洁净煤水平较高的重要节能技术。同时,煤气化技术被广泛应用于现代煤化工、煤造油等重要煤化工产业之中。但是,大规模的气能技术的开发,需要继续以高效生产、经济、环保为目标深入开展进一步的研究以确保在气化过程中技术的可靠性与稳定性。现代煤气化技术的发展趋势是:气化压力朝高压化发展、气化炉向大型气炉发展、气化温度向高温化发展,以此不断提高煤炭有机物的充气化程度,减少温室气体的排放及降低对环境的污染。

2)多联产系统的运用。运用多联产系统可能集成各类资源进行综合运用,充分考虑资源、能量及环境等各种因素。例如,采用新型双气头多联产系统,将富一氧化碳的气化煤气充分燃烧,从而替代富氢的焦炉煤气。通过对多联产系统的应用,若采用新型的双气头多联产系统不仅可以产生较好的经济效益还能大大减少二氧化碳的排放。同时节约了水及煤炭资源。与传统的生产工艺相比,多联产系统的运用能够有效的实现二氧化碳减排的节能目标。

3)煤与焦炉、高炉气制和二甲醚大型化技术的应用。众所之知,甲醇可以应用于在多个领域,包括天然气、焦炉煤气等。由于,煤变油的过程对于煤质的要求较为严格,但是对于高硫、高灰劣质煤等不能应用与煤变油的过程,但是却可以作为甲醇的生产原料。通过焦炉煤气制备甲醇,可以有效的改善环境提高对资源的利用率。

3总结

综上,煤化工产业的可持续发展必须大力提高对节能减排技术的应用。从而,大大减少煤化工产业的发展对环境的污染。同时,结合煤化工生产的实际,坚持科学发展观、坚持走可持续发展的道路,不断引进国内外等先进的节能技术并应用于生产发展循环经济,做好煤化工产业中的节能减排工作,促进煤资源的深加工及相关产业的发展。

我国“十一五”规划纲要中强调“发展煤化工,建设煤炭液化示范工程,促进煤炭深度加工”。通过纲要的要求,发展煤化工产业要充分利用我国多煤少油的能源结构,通过节能减排及洁净煤技术,集中处理在煤化工产业中排放的二氧化碳及污染物的排放,缓解国内对进口原油的依赖程度。

碳排放技术篇4

近年来,以全球变暖为主要特征的气候变化日益成为人们关注的焦点。而应对气候变化,积极参与国际气候合作,制定国家“低碳”发展战略,建立有利于低碳经济发展的宏观政策框架,不仅是政策制定部门关注的重点,也成为学界研究的核心。目前学界有两种低碳经济的研究路径——技术路径和政策路径。技术路径是从提高能源效率、转换能源结构、开发清洁能源及研究节能技术等技术方法入手研究低碳经济;政策路径是从促进温室气体尤其是二氧化碳减排的各种政策手段入手研究低碳经济,其中既包括行政手段也包括市场手段,而后者的研究又集中于碳税和碳排放权交易机制。碳税和碳排放权交易机制也被称为激励型碳减排政策。在激励型政策中,政府确定减排的预期目标,企业在决定排放量时有一定的选择空间,可以根据企业的信息选择支付额外成本或者削减排放量,这对企业追求利润,采取成本有效的碳减排技术是一种有效的激励。

在我国,碳排放权交易尚处于起步阶段,面对国际国内日趋严峻的碳减排压力,中国正在积极探寻适合我国国情的碳减排制度。为了探索与中国国情相适应的碳排放权交易机制,国家发展和改革委员会在北京、天津、上海、重庆、武汉、广州、深圳等7城市开展了碳排放权交易的试点工作,其他地区的碳排放权交易试点方案也在抓紧设计之中。另外,为了论证碳税制度和政策在中国的可行性,财政部财政科学研究所对我国社会、经济、环境等方面的综合影响进行深入研究,了《中国开征碳税问题研究》,对我国碳税的基本税收制度以及开征碳税的“路线图”提出了基本的设计思路。在现阶段,碳税和碳排放权交易机制的理论研究对于构建中国碳减排制度仍然具有着重大的理论意义和实践意义。

二、理论模型:碳税和碳排放许可证制度的作用机制与比较

碳税的征税对象是化石燃料,政府在运用碳税政策时,将化石燃料折算为二氧化碳当量,按计算的排放量收取税费。碳税赋予了企业较大的自,企业可以自由选择削减排放量的方式。企业会有强烈的激励来使用自身掌握的各种控制碳排放成本的信息,寻找成本最低的碳减排方案。

图1 碳税的作用机制

在图1(a)中,MAC1曲线与MD曲线确定的有效率的碳排放水平e*对应的边际治理成本为t*,我们将税率水平设定为t*,那么企业确定的碳排放量为e*,此时,企业的治理成本相当于a部分的面积,碳税成本相当于b+c部分的面积,则企业总治理成本为a+b+c的面积,企业的总成本取得最小值。在图1(b)中,MAC1曲线表示当前技术条件下碳减排的边际治理成本,MAC2表示企业在投入了大量的资金用于研发后利用开发出来的先进的治理技术及回收技术所预期的边际治理成本曲线。假设企业承担的碳税税率为t,那么在当前条件下,企业会将碳排放量削减至e1水平。而在技术创新条件下,企业碳排放量进一步下降,减至e2水平,碳排放总成本为d+e+f,小于之前的碳排放成本,实际上这也可以看做是碳税制度对企业从事研发活动的激励效果。因此,碳税制度中的企业在自发削减碳排放量的同时,会进行碳减排技术研发,尽量使边际治理成本曲线向下移动。碳排放权交易机制是指政府为碳排放总量设定一个上限,按照这个额度发放碳排放许可证,并允许企业在特定的市场中交易许可证。它在减少碳排放方面为企业保留了一定的自主性。企业可以根据碳减排的治理成本和市场中的许可证价格,选择碳排放水平。

图2 碳交易的作用机制

在图2(a)中,我们将碳排放量配额设定为e*,MAC1表示的边际治理成本曲线是可实现的最低边际成本,它与排放量e*对应的碳排放许可证的市场价格为t,此时企业的碳排放总成本为区域a+b+c的面积。许可证交易制度与碳税政策的作用效果相同。在图2(b)中,MAC1为当前技术条件下的边际治理成本,MAC2为企业技术研发后的边际治理成本。假定碳排放量配额不变,仍为e*,那么MAC1曲线与碳排量e*确定的许可证价格为■,■

图3 技术创新后碳税和碳交易的比较

在图3中,边际损害曲线MD与技术创新后的边际治理成本曲线MAC2交于(e,t),这是技术创新后有效率的碳排放水平及其对应的价格(或成本)。在碳税制度中,我们假定碳税的税率水平仍为t1,即企业的碳排放边际成本保持t1水平不变,那么P=t1曲线和MAC2曲线确定的企业的碳排放水平为e2,小于当前技术下的碳排放量e1以及技术创新后的有效率的碳排放量e’。而在碳排放许可证制度中,假定许可证配额仍为e1,那么q=e1曲线与MAC2曲线确定的市场中的许可证价格为t2,小于当前技术下的许可证价格t2和技术创新后的有效率的许可证价格,而且技术创新使得有效率的产出水平发生改变,先前确定的碳排放许可证配额e1比有效率的碳排放量e’要高。如果碳减排制度保持不变,技术创新会改变企业的生产成本和有效率的碳排放水平。最终的结果是,碳税制度中的碳排放量要高于有效率的碳排放水平,而碳排放权交易机制中的碳排放量要低于该水平。在图中,企业的碳排放总成本相当于碳排放价格曲线p=t、MAC2曲线和横轴围成的面积,碳税制度中企业的成本为Ot1Ae0,碳排放许可证制度中企业的成本为Ot2Be0,显然Ot2Be0的面积小于Ot1Ae0的面积,即碳排放权交易机制中的企业碳排放成本要小于碳税制度中的成本,换句话说,在碳排放权交易机制中,企业从事新技术研发带来的收益增加(或成本减少)更加显著。

三、总结

本文以经济效率为基础,建立了碳减排的环境政策模型,对有效率的碳减排的确定方法进行了阐述,并着重研究了碳税和碳排放权交易机制的作用机制与效果,最后对影响碳排放水平的因素进行了定量分析。主要的结论有以下几个方面:(1)在不存在技术进步的假定下,碳税和碳排放权交易机制都能够使碳排放量处于有效率的水平,但二者的效果存在着差别,碳排放许可证制度中的治理成本要低于碳税制度中的成本。这种结果在很大程度上与制度的设计机制有关。尽管两种制度的最终目的都是实现环境质量的改善——有效率的碳排放水平,但是两种制度下的治理成本曲线在实质上存在着差别。在碳税制度中,各个企业之间是相对封闭的,社会的治理成本是单个企业的最低治理成本的简单加总,而碳排放权交易机制允许企业在市场中相互交易碳排放许可证,这就使得减排资源和技术是整个社会中配置,因此碳排放许可证制度中的治理成本实际上要低于碳税制度中的成本。(2)碳税和碳排放权交易机制对企业从事碳减排技术研发具有激励作用,但两种制度中的激励效果是不同的,碳排放权交易机制优于碳税制度。在技术创新条件下,企业在碳税制度中的碳排放成本高于碳排放权交易机制中的成本,即技术创新给企业带来的收益增加额在碳税制度中比较小。企业进行技术研发是有成本的。考虑一种特殊的情况,我们假定企业的研发成本介于两种制度中的净收益之间,即它比碳税中的净收益高,比碳排放权交易机制中的净收益低。基于收益-成本的考虑,显然,企业在碳排放许可证制度中会选择进行研发,而在碳税制度下会选择放弃研发。我们在评价一项环境政策时,有着一系列明确的标准,其中的一个重要标准就是看其能否对企业产生较强的激励作用,促使企业不断寻求更好的削减碳排放量的方法。因此,单从激励作用来看,碳排放权交易机制优于碳税制度。(3)技术研发将导致碳税和碳排放权交易机制中的碳排放量偏离有效率的水平。技术创新会改变企业的治理成本和有效率的碳排放水平。碳税制度中的碳减排放量高于有效率的水平,碳排放权交易机制中的碳减排放量低于有效率的水平。尽管碳税制度从数量上看比较有效,但是这是以加重企业负担为代价的,经济体并没有处于有效率的水平。如果想要通过调整碳减排制度来使得经济体达到有效率的水平,相比较而言,碳税的税率水平调整时比较困难,而碳排放权交易制度属于总量控制,自由交易,调整时较为灵活,而且碳市场上的碳排放权价格变动也为这种调整提供了信号的功能。

参 考 文 献

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碳排放技术篇5

文章编号:1004-4914(2011)06-065-02

一、低碳经济概念的提出及现实背景

1.低碳经济概念的提出。所谓低碳经济,是指在可持续发展理念指导下,通过技术创新、制度创新、产业转型、新能源开发等多种手段,尽可能地减少煤炭石油等高碳能源消耗,减少温室气体排放,达到经济社会发展与生态环境保护双赢的一种经济发展形态。低碳经济模式具有低能耗、低排放、低污染的特点。

2.低碳经济提出的现实背景。随着全球工业化的进程,人类生存的环境受到温室气体的威胁日益严峻。温室气体中二氧化碳排放占80%,可见二氧化碳对于地球气候的影响巨大。根据2008年斯特恩的《气候变化全球协定的关键要素》提出大气温室气体稳定浓度的长期目标是450-500ppm,而相关研究表明目前二氧化碳浓度为389ppm(见表1),若不采取有效措施本世纪内二氧化碳浓度可能达到550ppm,将大大超过长期目标的稳定值,这将可能导致严重的环境和气候灾难。从全球二氧化碳排放总量来看,近20年呈逐步上升趋势,到2030年将达到碳排放高峰,预计二氧化碳排放总量从1990年的210亿吨增至420亿吨,增幅达到50%。世界上大部分的国家处于工业化阶段或者正进入工业化阶段,工业化发展过程中将不可避免导致二氧化碳排放量激增。由此可见,为了应对危及世界人民福祉的气候变化,发展低碳经济已刻不容缓。

二、技术创新是发展低碳经济的关键

减少和控制碳排放,涉及广阔的产业领域,包括低碳能源、低碳技术和低碳产业体系。低碳能源是指通过发展清洁能源,包括风能、太阳能、核能、低热能和生物质能等替代煤、石油等化石能源以减少二氧化碳排放。低碳技术包括清洁煤技术和二氧化碳捕捉及储存技术等。在经济由“高碳”向“低碳”转化的过程中,以低能耗、低排放、低污染为特征的“低碳经济”。可以说,低碳技术几乎涵盖了国民经济发展的所有支柱产业。从某种意义上说,无论是节能、降耗、减排,还是开发利用可再生能源、优化能源消费结构,都必须以低碳技术的研究、开发、普及和推广为基础。

目前我国正处于快速工业化阶段,能源结构以煤为主,经济结构性矛盾仍然突出,增长方式依然粗放,能源资源利用效率较低,能源需求还将继续增长,控制温室气体排放面临巨大压力和特殊困难。根据国际能源署的统计,中国2007年与能源相关的碳排放量是60.2785亿吨,占全球20%多。这些说明我国发展低碳经济任务紧迫。所以,煤炭企业必须依靠低碳技术的自主创新,开发具有自主知识产权的低碳能源技术,发展先进节能技术,提高能源利用效率,发展可再生能源技术和先进核能技术,以及高效、洁净、低碳排放的煤炭利用技术和氢能技术,最大限度地减少煤炭和石油等能源消耗,实现低能耗、低污染、低排放的经济发展,走低碳经济的发展之路。

三、低碳经济下煤炭企业面临的技术创新挑战与瓶颈

近年来煤炭企业以提升自主创新能力为基础,创新发展可再生能源技术、节能减排技术、清洁煤技术,大力推进节能环保和资源循环利用技术的应用。煤炭企业在不断进行努力和尝试,力争使围绕节能减排展开的技术创新成为经济社会持续发展的新增长点。低碳经济重在碳减排,而碳减排的路径有两条:一是减排,主要是减少含碳能源消费(包括减少能源消耗总量和增加清洁能源利用比例)和提高能源使用效率;二是增加碳汇,主要是利用森林来吸收并储存二氧化碳,也包括碳捕获和碳存储等技术的使用。这两途径都需要技术尤其是低碳技术(包括减碳技术、无碳技术和去碳技术)作支撑,但我国目前发展低碳经济的技术方面存在瓶颈,成为制约低碳经济发展的最重要因素。

1.现有低碳技术水平落后,核心技术缺乏。在低碳经济的技术方面,欧盟国家约在20年前就开始研究,而我国研究才不过5年。我国低碳领域的总体技术水平离先进水平还有一定差距。低碳技术至少跟发达国家的水平相差20~30年,先进技术、先进装备都是向国外购买的。我国现有低碳技术仍以中低端为主,核心技术缺乏。目前我们还主要是引进,自主研发还不够。

2.缺乏激励低碳技术创新的长效动力机制。技术创新必须有相应的激励机制,动力不足很难催生技术创新取得重大突破。一方面,煤炭企业的盈利目标可能是短期而不是长期,煤炭企业的短期盈利目标很难促使其放弃当前的利益而投资长远的发展。另一方面,技术创新存在着极大的风险,尤其对于一个尚未成熟的新兴产业来说。未来低碳产业发展前景的不确定性,单个企业进行投资将面临巨大的风险,未来收益能否弥补成本并获取可观收益以及创新项目能否成功都很难预测等不确定性因素将迫使企业放弃技术创新。

3.煤炭企业低碳技术自主创新能力不足。作为发展中国家,中国经济由“高碳”向“低碳”转变的最大制约,是整体科技水平落后,技术研发能力有限。技术创新能否成功很大程度上取决于研发能力的强弱。目前煤炭企业大多数新能源和节能环保缺乏自主科学技术。我国煤炭企业目前在低碳技术上主要是引进型技术创新和模仿型技术创新,简单消化吸收,只能简单重复现有技术。煤炭企业在低碳经济领域尚未形成系统的理论体系和相应的技术支撑、产业支撑体系,迫切需要整合资源,通过原始创新、集成创新、管理创新,系统研究低碳技术与经济发展理论,实现低碳技术的原始创新与推广应用。

四、煤炭企业突破低碳技术创新的对策与建议

1.低碳生产层面。我国的碳排放主要集中在生产领域,70%的碳是企业排放的,30%的碳是居民排放的。因此,我国减少碳排放的主要压力在生产领域。也就是说,生产领域的低碳生产技术创新取得突破,是我国实现低碳经济的关键所在。(1)以技术引进促进低碳技术创新。跟国外发达国家相比存在较大差距的低碳技术,技术起点过低大量投入得不偿失,因此可适当地依赖技术引进。尽管《联合国气候变化框架公约》规定了发达国家有向发展中国家提供技术转让的义务,但在实施中技术引进仍然面临两个问题:一方面是发达国家对先进低碳技术进行封锁;另一方面是技术转让方要求过高的技术使用费。(2)合作开发或自主研发促进低碳技术创新。对于相对具有优势的核心低碳技术,企业或者研发单位可以与国外发达国家进行合作开发,不但能够降低研发成本、节约资源,还可以相互学习,实现资源共享。美国政府1986年开始实施洁净煤技术示范计划,2002年开始实施洁净煤发电计划(CCPI),并在这一领域取得较大成就。我国应该在该领域加强技术研发的合作与交流。对于遭到国外封锁的技术,我们国家和企业必须大力投入人、财、物自主研发,攻破重点、难点的核心技术,并力求拥有自主的知识产权以保障低碳技术创新有序发展。

2.低碳消费层面。市场消费模式决定着市场的价值取向,新的经济发展模式必须以市场消费模式为基础。低碳消费需求可以引导低碳生产的方向,从而有助于推动低碳技术创新,反过来低碳技术创新又可以进一步推动良性的低碳消费。从低碳消费层面入手,可细分为个人消费层面和国家消费层面。(1)个人消费层面。个人的消费意识必须转变。提倡新型的低碳消费理念,推崇积极、绿色的消费意识,改变不利于低碳经济发展的面子消费、奢侈消费等消费方式。为迎合消费需求,企业根据消费者选择的改变而作出调整,从而促使企业为产品升级换代而进行技术创新。(2)国家消费层面。首先,政府部门率先采购使用节能减排设备和办公用品,租用节能型建筑的办公场所,制定实施公务人员能耗标准等。其次,积极参与推动低碳技术国际标准的制定,国家应该限制高碳排放产品的进口,对于高碳排放进口产品进行征税或者实行配额制度。对于外商的投资项目也实行碳排放标准,过高的碳排放产业限制其投资,各个地区的招商引资要严格把关,评估其对环境的影响。同时建立国内低碳技术标准,将碳排放标准作为重要的经济衡量指标,贯彻落实绿色GDP、低碳GDP。

3.低碳制度保障层面。低碳经济发展模式必须有与之相适应的各种制度条件作为保障。如英国的气候变化税制度、规范排放贸易机制。意大利的“绿色证书”制度、“白色证书”制度等都发挥着积极有效的作用。鉴于我国的国情,在建立低碳法律保障体系、调整产业结构、金融创新与财税制度、低碳外交和建立低碳技术创新体系等制度建设方面政府必须发挥积极有效的作用。(1)制定低碳经济相关的法律框架,如《低碳经济法》,对已有的不利于低碳经济发展的能源、环保等相关法律法规进行修改,为促进采用先进的低碳技术、节能减排提供可靠的法律保障。(2)调整产业结构,转变经济增长方式。逐渐以低碳产业取代高碳产业,增加低碳产业比重。(3)金融创新与财税制度及时跟进。国家必须积极参与制定国际碳金融市场规则,并发展和完善国内的碳金融市场,为低碳技术创新和低碳经济的发展提供金融支持。在财政税收制度方面,利用财政转移支付、减免税收等手段,有效地促进低碳技术创新。(4)建设发展低碳经济的技术支撑体系,加强技术创新平台建设,建立部级低碳技术研发中心。

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碳排放技术篇6

二、高碳产业低碳化转型路径

(一)关于产业能效和产业转型的研究

能源是经济发展的重要基础。研究表明一次能源消费的二氧化碳排放总量与人口、经济活动产出、能源结构以及能源效率密切相关。其中能源结构影响着不同能源品种的碳排放系数,碳排放系数是指燃烧或使用每种单位能源所释放的二氧化碳量。一般认为碳排放系数是固定不变的。有数据显示,从1978年改革开放到2008年,我国三次产业的比重变化分别为:第一产业产值由28.2%下降为11.3%;第三产业产值由23.9%上升为40.1%;而第二产业的产值在41.3%到48.7%之间浮动,变动并不大。可见,中国经济呈现了较快的增长,而重工业的比重仍较高且会在未来相当长的一段时间内保持这一比重状态。丁永波认为,发展低碳经济减少碳排放,首先要对当前的产业结构尤其是工业结构进行调整。工业结构优化升级是实现低碳经济发展模式的重要途径。

在实证研究方面,对于产业能效和碳排放影响因素的研究也不断发展。主要利用结构性因素分解法和指数因素分解法,对产业能源碳排放影响因素或者能源使用驱动因素进行分析,从而得出各种因素对碳排放的影响率大小。将碳排放影响因素主要分解为经济规模、经济结构、能源强度、能源结构和碳排放系数等。从实证分析的结果得到针对某个省或者某个市和地区的低碳化发展路径措施。

(二)关于低碳化技术创新的研究现状

减少全球温室气体排放量的行之有效的措施是创新产业低碳化技术。低碳技术创新能够提高能源利用效率和生产效率,有助于产业结构调整和能源使用结构的调整,从而在经济发展的同时达到减少碳排放的目标。有不少学者在促进产业低碳技术创新方面取得了一定的研究成果。周五七(2011年)在《促进低碳技术创新的公共政策实践与启示》一文中,阐述了促进低碳技术创新的公共政策驱动机制。文章从政府采购政策、知识产权保护政策、低碳技术国际转让政策、节能减排政策对低碳技术创新的作用进行了具体分析。并论述了现有的典型国家的低碳技术促进政策实践及其对中国的启示。文中结尾总结中提出,虽然对促进低碳技术创新的政策驱动机制进行了理论上的剖析,但并没有具体量化到各个驱动机制对低碳化技术创新的贡献率,认为这将是今后这一方面研究的方向。

低碳化技术创新的途径有两种:一种是通过直接引进发达国家的清洁生产机制。这种方式虽然成本低但是却很难获得核心技术,并建立起长期有效的减排机制。二是通过自主创新研发低碳技术,建立起低碳技术创新体系。对我国而言,减排的关键就是开发可再生能源的同时提高化石能源的利用效率。具体而言,就是减少煤炭的使用量,提高煤炭使用效率,减少煤炭使用中的碳排放量。王可达(2011)认为我国低碳化技术创新存在的问题是:企业投资研发的总量少且研发强度低,技术创新的主题缺位;企业的以营利为目的的特性和低碳技术研发的风险性,决定了企业没有长效的技术创新机制,而创新激励机制的缺乏使得企业在低碳技术创新方面动力不足;我国的低碳技术研发起步晚、缺乏专业人才、资金投入不足相应的导致低碳技术创新的研发能力薄弱;具体技术创新领域存在障碍没有形成一定的规模和体系,缺乏核心技术。因此他针对以上几个问题提出了相应的政策。

(三)关于低碳化管理的研究现状

发展低碳经济已成为全球共识,其中征收碳排放税成为了发展低碳经济的一条重要举措。肖泽群等人利用现有的内生增长模型的研究成果,研究了征收碳排放税对经济增长的影响。他们的研究结果表明,在内生增长模型中增加比例税(在原有的比例税基础上增加碳排放比例税)因素,经济增长与人力资本、平均储蓄倾向的增长成正相关关系,并在一定范围内与水平创新、垂直创新的增长成正相关关系。而且,如果政府执行平衡预算,新增碳排放税全额用于低碳技术的创新投入和设备投入,在一定条件下,经济增长与比例税、政府生产中间产品投入资本所占比例的增加,可以提高水平创新和垂直创新对经济增长的贡献度。由此得到开征碳排放税可以确保经济增长,有利于转变经济增长方式。

西方国家在通过环境法律和公共政策体系和部门管理有效结合共同推进产业低碳化发展方式方面进行了积极地探索。企业是处于微观经济领域的无数个个体。由于企业发展对环境造成的负外部影响并不能依靠市场调节机制来有效的抵御。这就需要政府从法律构建方面对企业发展的环境负外部效应进行规制。我国的环境法律体系正在随着经济发展而不断的完善。许多学者从这一方面对低碳化发展路径进行了深入细致的研究分析,并提出了许多政策建议。张露、冉景亮的论文《产业低碳发展的环境法律规制与政策体系建构》,在总结了目前我国的环境法律体系,并借鉴西方经验的基础上,对我国促进低碳经济发展的环境法律体系构建和政策体系构建提出了若干意见。他们认为,深入持续的推进产业低碳化发展需要形成 “以法律监督为主,政策管理为辅”的良好格局。

碳排放技术篇7

一、我国碳交易市场的发展及对高碳企业的影响

自2005年《京都议定书》生效以来,全球碳市场交易的规模日益扩张。目前,欧盟排放交易体系(EU ETS)作为全球最大的碳排放权交易市场,其碳交易额占全球碳市场交易的80%以上。我国于2011年10月启动碳排放权交易试点工作,目前,北京、上海、广东等7个试点省市均已试点工作实施方案,部分省市公布了参与碳排放交易试点企业名单。非试点省市,如武汉、广东、深圳等地也正在积极筹备碳交易市场。

碳交易市场在我国具有广阔的发展前景,合理的碳交易制度设计,将极大地激励企业开展低碳技术创新活动。从参与碳排放交易试点的企业来看,主要集中在具有高能耗高排放特征的高碳企业。例如,北京将年均直接或间接二氧化碳排放总量1万吨(含)以上的固定设施排放企业(单位)强制纳入到碳交易主体范围,首钢、北京能源投资集团等大的企业集团将被强制要求参与碳交易。上海市的试点范围则包括行政区域内钢铁、石化、化工、有色、电力等工业行业年碳排放量2万吨及以上的重点排放企业,以及航空、港口、商业、宾馆、金融等年碳排放量1万吨及以上的重点排放非工业企业。这些企业均属于高碳企业。

在碳交易条件下,那些积极进行低碳技术投资的企业往往会获得碳交易市场的先机。低碳技术创新有助于降低企业的碳排放量,从而降低企业的碳排放成本;企业节余的碳排放量还可以作为商品参与交易,由此产生额外的经济利益。碳交易市场为企业协调经济效益和环境效益的矛盾提供了新的契机。通过研发和应用新的低碳技术,高碳企业可以改变高能耗、高排放的生产经营模式,实现企业的可持续发展。另一方面,低碳技术创新所具有的难度以及碳交易市场环境的不确定性,也给企业的低碳技术投资带来了一种新的风险,即碳风险。而具有不同潜质(优势和劣势)的高碳企业,也必将面临着不同的机会和威胁。企业需要结合自身的投入与产出因素,寻求碳排放量与企业价值的最优平衡。

二、我国高碳企业低碳技术创新的SWOT分析

以下运用SWOT分析方法,对碳交易条件下高碳企业开展低碳技术创新的优势、劣势、所面临的机会和威胁进行深入分析,以期为企业应对碳交易并有效开展低碳技术创新活动提供借鉴。

(一)优势分析

由于我国高碳企业多以电力、煤炭、石油化工以及制造业等为主,这些企业在生产过程中会伴随产生大量污染物,因此,高碳企业首当其冲成为了环境治理的重点关注对象。具备企业环境管理的基础和节能减排技术研发的经验,是我国高碳企业应对碳交易的优势所在。

(1)企业环境管理基础优势。随着全球环境污染的不断加重,我国企业开始将应对环境问题作为管理的目标之一。特别是一些高碳企业,如中石油、中石化、鞍钢、宝钢等纷纷通过ISO14001环境管理体系的认证,来强化自身对环境的管理。例如,作为钢铁行业中高碳排放企业的巨头,宝钢在多年应对环境的管理当中积累了丰富的经验。宝钢集团采取动态的能源环保控制体系,通过建立能源使用效率的管理网络,逐步降低能源的消耗,降低碳排放量。

(2)节能减排技术研发的经验优势。节能减排和清洁生产的理念在我国贯彻已久。许多负责任的大型高碳企业,不断致力于新技术、新工艺的研发,提高能源使用效率,减少碳排放对环境造成的污染。例如,中国石化在节能减排项目上的投资每年高达数十亿元,通过技术研发和技术改造,持续开展清洁生产,实现了增产节水、增产减污和稳定达标排放。

(二)劣势分析

我国高碳企业开展低碳技术创新的劣势表现在以下方面:

(1)低碳意识薄弱不利于企业把握低碳技术创新的先机。尽管我国已明确地向企业传达了节能减排的政策导向,但是许多高碳企业的经营者并未真正意识到碳减排对企业未来发展的重要意义。由于低碳技术创新需要耗费大量的资源,不能在短时间内为企业带来利润与价值实现,因此,在我国试行碳交易的条件下,许多高碳企业持观望态度,迟迟不行动,错失了低碳技术研发和创新的先机。

(2)配套技术落后。在长期的发展过程中,高碳企业形成了自己所特有的固定生产模式。很多企业一直缺乏进行低碳技术创新的动力,也没有必要的技术积累。企业一旦采取低碳技术创新的措施,将会对现有的生产模式产生巨大的冲击。由于缺乏低碳配套技术的支持,企业进行创新的速度和效率将会受到严峻的挑战。

(3)缺乏低碳创新人才。高碳企业开展低碳技术创新的最大障碍,在于创新人才的缺失。由于人员的培育、引进与积累是一个循序渐进的过程,因此要满足企业自身低碳技术创新的需求,需要经过一个漫长的期间。

(三)机会分析

试行碳交易制度,是我国一系列环境政策中的重要一环,也为企业开展低碳技术创新活动提供了前所未有的机会。

(1)优先获得环境政策扶持的机会。相比较于其他企业,政府部门为了减少对环境的压力,在财政、税收、价格等方面都给予了高碳企业很多的政策扶持。在碳交易的条件下,政府部门将会继续加大对高碳企业采取激励政策。政府出台的优惠措施,可以使高碳企业在诸多方面受益。

(2)获取产品市场竞争优势的机会。降低成本是企业获取竞争优势的传统途径。高碳企业在生产过程中会消耗大量的能源,企业通过节能减排技术创新以及开发新型清洁能源,可以有效提高资源的使用效率,减少资源的消耗,降低和避免环境违规成本,最终降低企业的生产成本,扩大产品在市场中的竞争优势。

提高社会认可度和产品的市场份额,是获得竞争优势的另一重要途径。随着环境问题的不断加剧,社会公众日益关注企业的环境管理行为。企业开展低碳技术创新活动,有利于提升企业的社会形象,获得社会公众的广泛认可,从而提高企业产品的市场份额。这一点对于高碳企业尤其重要。

(3)技术及碳排放权转让的机会。在碳交易条件下,高碳企业会分配到相应的碳排放额度。高碳企业通过低碳技术创新,一方面可以将低碳技术应用于自身生产经营活动中,把碳排放量控制在排放额度以内,并将剩余的碳排放权进行转让,获取节余收益;另一方面,通过将研发成功的技术进行转让,获取转让收益。

(四)威胁分析

高碳企业开展低碳技术创新活动所面临的威胁表现在以下方面:

(1)资金占用率大,创新风险高。低碳技术研发和创新需要巨额的资金投入。由于资金的限制,企业不愿率先投入资金进行低碳技术创新,而是处于观望状态,生产高碳同质化产品。同时,由于缺乏技术积累和研发经验,许多企业进行技术创新,会面临较高的失败的风险。

(2)政策风险。由于我国碳交易制度处于初建阶段,政策不稳定的因素客观存在,碳排放配额的发放办法、碳交易市场的供求关系及价格波动,都难以预料。这些因素不仅影响会企业的低碳技术创新投资决策,还会对已经开展低碳技术创新活动的企业,带来额外的政策风险。

(3)国外先进技术的冲击。在碳交易市场条件下,低碳技术创新同样受到国外企业的重视。由于我国整体低碳技术创新水平较为落后,而外国企业已经先于我国进行技术研发工作,因此我国市场必然会受到国外先进技术的冲击。在国外先进技术的威胁下,我国企业可能会放弃自主创新,购买国外先进技术使用权,这样会严重阻碍我国低碳创新进程,同时企业也需要承担一笔不小的开支。

三、高碳企业SWOT战略组合分析

(一)S-O战略:发挥优势同时使机会最大化

在有利的条件下,政府部门及社会公众都将给予高碳企业进行低碳技术创新的有力支持。通过低碳技术的研发投入,可以在成本控制、生产效率、市场占有率等多个方面给企业带来丰厚的回报。因此高碳企业应当在利用政府优惠措施的同时,借鉴同行业先进的低碳管理理念,寻找标杆企业作为自身进行低碳技术创新的学习对象,对企业的供应链进行内外整合,定期开展企业内跨职能单位的碳管理讨论,以及与供应商和客户的信息交流,提高企业低碳技术创新能力。

(二)S-T战略:发挥优势同时减少外部威胁

低碳技术创新会不可避免的产生很多额外的研发支出,同时在国外先进技术的冲击下存在着一定的创新风险。为了避免受到的外部威胁,高碳企业应当采取战略联盟的方式降低创新风险。通过与同行业企业进行技术研发合作,共同分享技术创新的成果,从而使企业的风险最低,收益最大。

(三)W-O战略:克服劣势同时利用机会

高碳企业在把握各种机遇的同时,也应当注意自身存在的问题。高碳企业在发展过程中缺乏低碳技术创新的人才,一方面该类企业应当加大对低碳技术人才的内部培养,通过交流合作等方式使其不断得到提升;另一方面可以通过外部人员的引进弥补自身的不足,在企业内部不断强化低碳技术创新人才的地位。此外,企业应当积极宣传低碳技术创新给企业带来的收益,增强内部人员的低碳意识,使低碳发展成为组织文化的一部分。

(四)W-T战略:使劣势和威胁最小化

组织采取任何的变革都会面临失败的风险,为了使该风险降到最低,高碳企业就应当充分认识到自身的劣势以及外部环境所带来的威胁。企业应当定期进行内部人员的培训,加强风险意识,强化技术创新的正面效果,对外加强与其他企业的合作,共同投资新项目新工艺的开发研制,最终实现低碳技术创新的发展目标。

综上,在碳交易条件下,高碳企业开展低碳技术创新活动,既有机遇又有挑战。低碳技术创新可以使企业在诸多方面获益,但也使企业面临新的风险。高碳企业进行低碳技术创新投资,是在长期收益与短期收益之间所进行的博弈。通过技术研发的投入,必然会使企业短期收益有所降低,但是随着我国碳交易市场的不断成熟以及低碳技术的不断进步,低碳技术创新必定会给企业带来长期的回报。

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本文系北京市属市管高等学校人才强教计划资助项目(编号:PHR201008192)的阶段性成果。

碳排放技术篇8

改革开放30多年来我国经济实现了前所未有的高度增长,各种能源和环境问题集中凸显,粗放型的发展模式越来越难以为继。低碳经济符合可持续发展的要求,也是国际社会长期发展的趋势,是实现社会经济与自然环境和谐共存的必由之路。但是,发展低碳经济关乎于能源结构、产业结构以及消费结构的调整与转变,而这些变化需要各国政策、技术创新和庞大的资金支持,因此发展低碳经济不能一蹴而就。近年来,各国纷纷将低碳经济列入国家战略,在产业政策、能源政策、技术政策、贸易政策等方面进行一系列大调整,并综合运用法律、行政、财税、金融等手段促进低碳经济发展,为各国发展低碳经济,应对气候变化取得了积极成效。我国发展低碳经济时,应该借鉴国际社会低碳经济的政策和措施并结合我国国情,提出我国低碳经济的发展战略,并逐步建立起我国低碳经济政策框架。国际低碳经济发展对我国的启示有以下几点。

2.1制定发展低碳经济规划与政策体系,引导低碳经济的发展

2.1.1制定与实施发展低碳经济的中长期战略规划

后金融危机时期,低碳经济作为一种新的发展模式,是世界经济增长的重要推力。西方发达国家政府凭借低碳领域的技术和制度创新优势,制定与实施发展低碳经济中长期战略规划,力图在新一轮的世界经济增长中获得强有力的竞争优势。英国是发展低碳经济的先行者,2003年的英国能源白皮书明确提出2010~2050年碳排放目标,2007~2009英国政府又先后颁布了《能源白皮书》和《英国可再生能源战略》,明确了实现低碳经济的能源总体战略;2007年,欧盟提出发展低碳经济的“三个20%目标”,并通过了欧盟能源技术战略计划,促进低碳经济发展,2010年欧盟提出“欧洲2020战略”,将温室气体排放量在1990年基础上削减20%;美国虽然没有加入《京都协议》,但近20年来美国也很重视节能减排,如2005年通过《能源政策法》,2007年提出《低碳经济法案》,以及奥巴马政府提出的“绿色新政”,美国政府在寻求一个综合、平衡和对环保有利的能源安全长期战略中,把低碳经济发展道路作为美国未来重要战略选择。2006~2007年日本先后出台了《国家能源新战略》、《21世纪环境立国战略》、《新经济增长战略》等一系列发展规划与战略,描绘了日本中长期低碳经济发展的国家战略,2008年日本首相提出的“福田蓝图”是日本低碳战略形成的正式标志,包括应对低碳发展的技术创新、制度变革及生活方式的转变,并提出了日本温室气体减排的长期目标:到2050年日本温室气体排放量比目前减少60%~80%。

2.1.2制定创新清晰稳定的发展低碳经济政策体系

如实施碳排放交易,发现碳排放价格;征收碳税,构建绿色财政体系;提高能效和环境监管标准;鼓励能效提高和可再生能源的发展;加大对清洁能源的研究开发投入。近几年来,英国在其“气候变化计划”中提出征收气候变化税,来确保其低碳经济发展目标的实现,同时,英国积极培育和推动碳排放市场及建立碳基金;欧盟委员会提出一揽子能效行动计划,并制定一系列针对建筑、交通运输和制造业的节能政策;美国的新能源政策主要包括税收政策和“总量控制和碳排放交易”计划;法国结合税务和投资,从农业、交通、住房建设等方面入手,宣布了一系列环保措施。

2.2制定发展低碳经济法律体系,保障低碳经济健康发展

从西方发达国家经验看,低碳经济相关法律覆盖不同的法律部门与不同的社会领域,就法的功能而言,各层级的低碳经济立法都可以归为以下三类:节能减排类立法、传统能源替代类立法及碳排放控制类立法。

2.2.1节能减排类立法

节能减排包含着两层内涵,一曰“节能”,即通过提高能源利用效率等方式减少能耗;二曰“减排”,即通过改变能源利用方式等手段减少能源利用中温室气体的产生与排放。就低碳经济而言,节能减排意味着能源效率的提高、能量损耗的降低、温室气体的减少、其他污染物的减少、意味着传统经济发展模式的转变。节能减排类立法主要致力于能源效率的提高及降低利用过程温室气体的排放,是低碳经济法制中最重要的部分。国际上节能减排立法数量众多、内容丰富,大致分为三大类。(1)节能减排基本立法。这类立法覆盖领域最广,以国际公约为基础,以各国低碳经济基本立法与节能减排基本立法为主。属于节能减排的基本立法有《联合国气候变化公约》、《京都协定书》,英国的《气候变化法案》,美国的《低碳经济法案》,日本的《推进低碳社会建设基本法案》、《关于能源使用合理化法》、《大气污染防治法》,以及德国的《能源节约法》、《排放控制法》。(2)节能减排综合性立法。这类立法不是专门为低碳经济或节能减排目的而颁布,内容广泛、目标多元,以综合性能源立法及资源环境保护类立法为主。各国属于这类立法的有英国的《能源法案》,日本的《循环型社会推进基本法》、《资源有效利用促进法》、《固体废弃物处理和公共清洁法》,德国的《循环经济与废弃物法》等。(3)节能减排专门法律法规。它以节能减排某一领域为目标,内容具体。如英国《消费者排放(气候变化)议案》,日本的《建筑材料再生利用法》、《多氯联苯废弃物妥善处理特别措施法》、《报废汽车再生利用法》等。

2.2.2传统能源替代类立法

传统能源替代是指以清洁、低碳新能源的使用来替代传统能源使用的一种能源低碳化的使用方式,有传统化石能源低碳化利用、开发利用清洁低碳的新能源两种途径。传统能源替代类立法致力调整能源结构、改变传统能源的利用方式、促进绿色能源的开发利用,主要分为三大类。

(1)新能源开发促进法。

其专为新能源的开发提供制度支持,如日本的《石油替代能源促进法》、德国的可再生能源法。

(2)综合性能源开发与温室气体减排立法。

这类立法中含有促进与发展低碳新能源相关内容,是传统能源替代法律制度体系的重要组成部分。如美国的《美国复苏与再投资法案》及《能源政策法》等。

(3)为推动某一领域清洁低碳能源开发利用而出台的专项法律法规。

如德国的《生物质发电条例》、《促进可再生能源生产令》、《太阳能电池政府补贴规则》等。值得注意的是,目前各国低碳新能源的开发和利用还处于起步阶段,由于技术不成熟、大规模应用存在成本、技术、体制等诸多障碍,没有哪个国家是完全依靠新能源的开发利用来发展本国经济。传统能源替代作为发展低碳经济最理想的方式,对人类可持续发展意义重大。因此,为开发利用清洁低碳新能源,我国应结合自身基本国情,制定传统能源替代法律制度。

2.2.3碳排放控制类立法

碳排放控制类立法是指对人类活动产生的温室气体通过技术手段进行有效控制。碳排放控制措施包括“碳捕获与封存”、“生态碳汇”建设以及促进碳减排的各市场化机制、财税、金融等间接的碳排放控制促进措施。碳排放类立法主要致力于通过发展低碳技术对已产生的温室气体进行有效控制,由多项制度共同构成,与措施对应的有“碳捕获与封存”法律制度、生态碳汇法律制度、碳排放控制财税、金融及市场交易法律制度等三大类。

(1)“碳捕获与封存”法律制度。

“碳捕获与封存”主要通过将二氧化碳从其释放源中分离并补集起来,通过运输途径将其输送到制定地点,进行永久封存,从而阻止其向大气中的排放。据专家估算,“碳捕获与封存”作为一种新的节能减排技术,可实现全球碳减排需要的3/4。由于碳捕获与封存还存在技术、体制等方面的应用障碍,对该技术的推广及商业化必须有专门的制度尤其是相应的法制框架予以保证。国际上对碳捕获与封存政策法规有:澳大利亚《碳捕获与地质封存规章性指导原则》、《近海石油与温室气体封存法案》;欧盟的《碳捕获与封存指令》。

(2)生态碳汇法律制度。

就“生态碳汇”法律制度而言,最重要的法律文件是《联合国气候变化框架公约》及《京都议定书》。《联合国气候变化框架公约》是世界上首个为全面控制温室气体,应对全球气候变化问题达成的国际公约,为国际社会在相关领域开展国际合作确立了一个基本法律框架,而《京都协定书》是国际碳汇交易的法律基础。

(3)碳排放控制财税、金融及市场交易法律制度。

碳税对能源节约及能源效率的提高有着积极作用,对温室气体减排的作用明显。该制度具体包括碳税法律制度、碳金融与碳交易法律制度,各项制度相辅相成,关系紧密。第一,碳税法律制度。碳税的减排机制如下:一是直接刺激相关企业采取节能措施、提高能源利用效率、改变粗放式生产方式,从而降低二氧化碳的排放;二是通过碳税收的再分配,鼓励能源节约及转变高碳化生产生活方式,改进相关技术,实现碳减排。尽管碳税法律制度还不是一项普及的税收制度,但低碳经济发达国家已经开征碳税,如丹麦、芬兰、荷兰、挪威、意大利和瑞典等国。美国、新西兰、日本等国正积极酝酿碳税立法。现有的碳税法律制度有丹麦的《1995年绿色税收框架》、英国的《2000财政法》和《2001气候变化税收规定》、美国的《清洁能源未来》和《清洁能源与安全法案》。第二,碳金融与碳交易法律制度。碳金融旨在减少温室气体排放的各种金融制度安排和金融交易活动,包括碳排放权及其衍生品的交易与投资、低碳项目开发的投融资以及其他相关的金融中介活动。碳交易即排放权交易,指为了促进全球温室气体减排、减少全球二氧化碳排放,而采取的市场化经济激励措施。碳金融与碳交易是伴随低碳经济发展而出现,在《京都议定书》框架下的减排约束及合作机制基础上发展起来。碳金融及碳交易法律是推动、规范、保障碳金融及市场交易活动的行为规范的总称。碳金融法律制度包括:其一《京都议定书》,包括三种碳交易机制,也就是碳排放贸易机制、清洁发展机制、联合履行机制;其二《温室气体排放配额交易指令》,是世界上第一个具有公法约束力的温室气体总量控制的欧盟排放配额交易机制,以及包含碳排放交易内容的《美国清洁能源与安全法案》。

2.3重视低碳产业发展,加大资金投入力度

2.3.1重视低碳产业技术开发与创新

低碳技术是人类为实现经济社会可持续发展的需要而创造和发展起来的能做到较低的温室气体排放的技术总和,包括减碳技术如电力、交通、建筑、冶金、化工等高能耗、高排放领域的节能减排技术,煤的清洁利用、油气资源和煤层气的勘探等开发技术;无碳技术如核能、太阳能、风能、生物质能、潮汐能、地热能、氢能等可再生能源技术;去碳技术如碳捕获与封存技术、温室气体的资源化利用技术三大类型。低碳产业技术研发是促进低碳经济发展的重要保障。英国首相布朗提出,低碳技术是继蒸汽机、内燃机和微处理器之后的第四次技术革命。近几年来。许多发达国家为获得低碳经济发展的话语权,纷纷采取各种政策工具促进低碳技术创新。美国政府制定了低碳技术开发计划支持开发低碳技术包括节能技术和碳排放处理技术如智能电网技术、节能型交通工具及建筑技术、碳处理技术等;清洁能源和新能源技术如太阳能、风能、生物质能、地热能、氢能等。并成立了专门的部级有关低碳经济研究机构,为从事低碳经济的相关机构和企业提供技术指导、研发资金等方面的支持,从国家层面上统一组织协调低碳技术研发,以落实节能减排目标。欧盟成立了“欧洲能源研究联盟”和“联合欧洲能源研究院”来发展低碳经济,在执行发展低碳经济的6项计划有风力、太阳能、生物质能、可持续核裂变、电网、二氧化碳回收与储藏,这6项中有4项与清洁能源有关,由此可见低碳技术重点放在清洁能源技术方面。2008年,日本经济产业省制定了“凉爽地球环境能源技术创新计划”,同时制定了“中短期(2008~2030年)技术战略”和“长期(2030~2050年)技术战略”,日本政府还通过了“低碳社会行动计划”,明确提出积极推进低碳技术开发,如新能源应用技术、二氧化碳回收储存技术等。另外日本持续投资化石能源的减排技术装备,重点开发燃煤电厂烟气脱硫技术装备,形成了国际领先的烟气脱硫环保产业。澳大利亚政府持续投资于研究开发、示范推广关键的低排放技术,并将低排放技术的重大突破作为低成本的、长期的、可持续减排的关键所在。

2.3.2加大低碳产业发展的投资力度

低碳技术创新经历研发、试点推广、产业化应用等阶段,每一个阶段都需要大量的资金投入。发达国家不断投入巨额资金,试图抢占世界低碳技术高地。美国是世界上低碳产业投入最多的国家,2007年美国对低碳技术投资总额为30.2亿美元,美国政府2008年低碳技术创新预算为42.80亿美元,2010年为60.6亿美元,增加了45%,主要用于清洁能源技术方面,如从2009年10月到2010年底美国就对清洁燃煤技术的研究开发提供了150亿美元的拨款,近期又计划投入10亿美元集成最先进技术建造世界上第一个零排放的煤基地发电站;2009年6月颁布的《美国清洁能源与安全法案》明确到2025年对清洁能源技术和能源效率技术投资1900亿美元。日本则投入巨资开发利用新能源和可再生能源———太阳能、风能、光能、地热能等方面的研发,打造低碳产业链。2007年日本对低碳术开发投资总额为39.1美元,2009年,日本提出推广太阳能发电、电动汽车及节能电器实现“低碳革命”环境保护项目,计划支出160亿美元。2010年日本经济产业省推出“低碳型创造就业产业补助金”制度。截至当年5月日本经济产业省已经对42家企业补贴了297亿日元,并带动这些企业进行设备投资1400亿日元。2010年5月,日本经济产业省宣布,为了增加低碳产业的就业机会,将进一步完善“低碳型创造就业产业补助金制度”,把每年补助总额从300亿日元提高到1000亿日元。英国则加大对可再生能源以及低碳排放技术的投入,在2002~2008年间,英国政府每年提供5亿英镑用于可再生能源的研发;投资3.7亿英镑成立国内“环境变迁基金”,推动环保技术产业化;投资10亿英镑重点研发可再生能源技术,计划2020年前对可再生能源项目的财政支持达到20亿英镑。

碳排放技术篇9

我国作为世界第二大经济体和最大的发展中国家,同时也是世界第二大碳排放国,如何有效降低温室气体排放,转变经济发展方式,人与自然实现和谐发展,对我国实现可持续发展目标来说至关重要。

一、低碳城市的概念、发展目标以及主要内容

我国学者在根据低碳城市构建的主要内容,分析低碳城市发展的条件,提出相应不同的低碳城市概念。

付允(2008)在《低碳城市的发展路径研究》一文中提出,低碳城市是“通过在城市发展低碳经济,创新低碳技术,改变生活方式,最大限度减少城市的温室气体排放,彻底摆脱以往大量生产、大量消费和大量废弃的社会经济运行模式,最终实现城市的清洁发展、高效发展、低碳发展和可持续发展。”

戴亦欣(2009)的《低碳城市的概念沿革与测度初探》中,规定低碳城市的概念为“城市经济以低碳产业和低碳化生产为主导模式,市民以低碳生活为理念和行为特征、政府以低碳社会为建设蓝图的城市。低碳城市发展旨在通过经济发展模式、消费理念和生活方式的转变,在保证生活质量不断提高的前提下,实现有助于减少碳排放的城市建设模式和社会发展方式。”

刘志林(2009)进一步将政府政策归纳到低碳城市的建设中,认为低碳城市“强调以低碳理念为指导,在一定的规划、政策和制度建设的推动下,推广低碳理念,以低碳技术和低碳产品为基础,以低碳能源生产和应用为主要对象,由公众广泛参与,通过发展当地经济和提高人们生活质量而为全球碳排放减少做出贡献。”

依据李金兵(2010)、唐方方(2010)提出的低碳城市系统模型,我们可以了解低碳城市的主要构成因素以及相互之间的关系。

模型依据构成低碳城市所涉及的不同视角,具体包括:低碳经济视角、能源视角、城市规划视角、交通视角和内涵生产生活及建筑在内的其他视角,按照城市运行结构的特征,分析低碳城市系统运行的情景。模型指出由于城市是各个子系统和具体要素构成的综合复杂系统,因此低碳城市也是不同主体低碳化行为运行并相互影响作用的结果。城市子系统之间的行为会相互影响,子系统之间的耦合关系、组织秩序、稳定性以及变动程度直接影响LCS系统运行。由此可见,低碳城市系统是一系列线性和非线性反馈作用的结果,统一而不可分割,只有城市的生态、经济、生活共同促进低碳城市运行和发展,才可以保证人类可持续发展的实现。

综上所述,由于城市建设是涉及经济、社会、技术、政策以及观念等要素综合作用的结果,加之从内容上分析城市建设是城市空间形态、经济社会发展和土地利用整体发展规划的结果。所以,低碳城市的发展目标可以归纳为:以低碳技术和清洁可再生能源为支撑,以政府低碳政策和相关法律为指导,通过改变并促进城市经济、生活、结构以及观念向低碳化方向发展,努力实现能源使用低碳化、产业低碳化、消费低碳化、交通低碳化和形成低碳文化观念,从而明显降低城市碳排放规模和能源消耗,在长期内使城市向“低能耗、低污染、低排放”和“高效能、高效益、高效率”的方向发展。

二、低碳城市的主要特征

根据城市系统运行的模型图,我们可以观察到组成城市系统各种具体要素和子系统,了解到低碳城市建设的重点领域和具体行业。同时归纳出低碳城市的基本特征,主要包括:

(一)开放性

在碳减排的国际背景下,低碳城市发展不仅需要各种主题的积极参与,同时更加需要建立适应国际环境、符合国际标准的开放型低碳城市,努力推进全球变暖问题的解决。

(二)多样性

由于城市建设涉及不同的主体,因此不同主体的低碳化策略、减排目标和方式以及具体的政策都是不同的,低碳城市建设需要具体分析各主体的能源消耗以及碳排放的特点和影响。

(三)动态性

低碳城市的建设是国家可持续发展的长期战略的重要组成部分,国家内部的以及国际环境的各种变化以及科学技术、能源结构等客观因素都会影响国家低碳战略的实行。

(四)技术性

节能减排、碳汇、碳吸收、清洁能源和可再生能源等低碳技术是低碳城市有效运行的基础和保障,因此国家低碳城市的建设必然包含各种尖端技术的应用和普及。

(五)经济发展稳定性

低碳城市的发展基础就是在城市实行低碳经济,由此可见发展低碳城市必须要合理地调整经济发展与碳减排之间的关系,既要确保温室气体减排的实现,又不能使经济发展受到明显的影响。并且,低碳经济在长期内是低碳城市的发展动力,为低碳城市提业发展、经济增长和就业机会。

(六)社会生活和谐性

在低碳城市内形成低碳生活氛围和节约能源的低碳观念是低碳城市的重要特征。因此,低碳城市发展一方面需要改变居民以往的“高能耗、高排放”的生活习惯,但是居民的生活习惯和文化传统制约低碳城市的建设,所以一个有效运行低碳城市必须要使居民生活和文化传统同节能减排战略相协调,既保证低碳城市的运作,也要确保居民生活的舒适与便利。

(七)生态平衡性

低碳城市的本质目标就是要有效减少温室气体排放,防止温室效应继续恶化,保证人类的可持续发展。实现城市在长期内“零排放”状态,城市的碳汇能力和碳循环直接决定城市的碳排放余额。提高城市植被覆盖率,建设绿色生态环境,提高城市碳吸收和碳捕获能力,实现城市内部的碳循环。

三、低碳城市系统的具体分析

(一)低碳能源

低碳能源问题贯穿于低碳城市的建立、运作和发展的各个环节,决定着一国低碳城市发展的水平和未来发展趋势。根据能源在城市系统的循环路径可知,各种能源通过城市能源系统,为城市运行提供动力,城市的排放系统将消耗燃料产生的废物排出。因此,考察低碳城市的能源指数,从能源供应角度要分析能源结构和化石燃料的存量;从能源消耗角度,要分析能源消耗的碳排放水平和低碳能源的产出水平。

目前,低碳能源主要包括清洁能源、可再生能源两大类,例如:太阳能、风能、核能、地热、水利发电等。目前在能源研究方面,太阳能发展集中于光伏发电技术,核能发展的重点在中国“第四代”核电技术的研发和重水反应堆的利用,风能发电的主要焦点是风力涡轮机技术的改进,热能技术主要分为蒸汽型地热发电和热水型地热发电。

(二)低碳技术

低碳技术为低碳城市建立和发展提供重要保障和支持。低碳技术目前可以分为三类,即:减碳技术、无碳技术、去碳技术。减碳技术是指在高能耗、高排放行业和居民生活里节能减排技术的利用以及石油、煤炭、天然气勘探开发技术的运用情况;无碳技术是指核能、风能、太阳能、水利、生物质能等低碳能源的开发和生产技术;去碳技术是指主要是指“碳捕获”和“碳封存”技术等具有大规模减少二氧化碳排放的技术。目前,碳捕获和封存技术主要有四种类型:燃烧后分离(烟气分离)、燃料前分离(富氢燃气路线)、富氧燃烧和工业分离。减碳和去碳技术例如像生产领域的模块化和轻量化的复合加工生产设备、技术利用等。

(三)低碳建筑

在城市建设中,住宅建造和基础设施建设的碳排放是城市的重点碳源之一,建筑的材料和设备、平均占地面积以及建筑内部使用的各种用品直接影响房屋和基础设施的碳排放水平。

当前,英国和日本是低碳建筑的主要倡导者和实施者,在建筑低碳化领域内,建筑师和设计者的主要方法是:就地取材降低交通运输,房屋采用无铅化设计并且增加太阳能和日光的使用规模和效率,使用低辐射玻璃,设计引入阳光的方式降低建筑照明的能耗。低碳建筑现在处于试验阶段,受制于投资规模和技术的限制,目前低碳建筑在商业建筑和居民住宅领域并未得到普及。

(四)低碳交通

随着中国城市化进程的不断加快和城市规模的扩张,以及私家用车的不断普及,交通运输的能源消耗和废气排放已经成为影响城市环境和低碳城市建设所面临的重大问题。近年来,主要发达国家已经开始研究纯电动汽车和混合动力汽车等低碳交通工具以及相应的普及策略,我国目前基本已经掌握了电动汽车的技术,并且经济开始在公共交通领域投入使用。

同时,公路系统的改革也为城市低碳交通发展提供重要的制度和物质保障。公路体系通过充分利用地区的原有地貌,充分利用地层结构特征进行建设,实现低碳交通发展。

(五)低碳生产生活

城市企业生产和城市居民生活是城市的最大碳源,有效降低城市生产生活的碳排放和能源消耗是低碳战略的最重要的内容。在城市居民生活方面,低碳化主要体现在居民消费低碳化和能源消耗低碳化,而能源消耗主要体现在居民能源使用效率和再生能源的使用强度。在居民消费问题上,低碳化消费的原则是在不对居民生活造成明显负面影响的前提下,有效减少生活碳排放量,促进生活理念和方式的转变,走绿色生活道路。因此,低碳化的生活既要确保居民的正常生活秩序和规律,又要通过改变消费理念和行为等方式降低居民生活的碳排放。其中包括:提高步行、自行车、公交车的使用,改变日常消费品的使用方式减少不必要的资源消耗,减少和合理利用室内光照、供暖,改善生活垃圾的分配和养成垃圾分类习惯等。

企业生产方面,一者需要在能源使用上重视再生能源和低碳能源的使用,从生产经营的源头开始,建立企业制造、生产的低碳化。此外,通过企业现有设备利用率的提高降低设备替换频率,通过产业结构变化实现企业碳排放的“内部化”处理,提高低碳技术使用的数量直接帮助企业降低能源消耗和碳排放。

(六)碳金融

碳交易是目前治理碳排放的有效手段之一,而且联合国《京都议定书》构建了三个机制用以实现世界范围内的碳减排。在碳交易行业内,碳金融目的在于为碳交易提供各种金融服务,例如:碳排放权及其衍生品的交易,通过跨国金融企业帮助CDM交易项目的实现和低碳技术的推广,通过设立碳交易所为碳排放权提供定价空间。目前,欧盟已经建立了世界上交易最为活跃的碳交易市场,成为世界碳交易的重要中心。中国根据国家所处的发展阶段和经济地位,以构建公平合理的世界性碳交易市场为原则,积极开展CDM交易,但是由于缺乏定价权、国外减排技术垄断和国际资本碳排放权的投机交易等问题,发展比较缓慢。

中国目前建设碳金融和碳排放交易市场的主要任务在于:深化碳金融的认识,积极开展部分城市碳交易的业务,金融行业需要为排放权交易提供间接融资服务和投资产品的开发,政府逐步建立完善碳金融监管体系和法律体系。

(七)低碳政府

政府在低碳城市建设方面有着重要的地位和作用,作为低碳城市建设的推动者,政府通过财政支出、税收等经济手段,推动地区居民、企业以及其他机构的低碳化发展;作为监管者,为确保低碳战略的实现以及成果的维护,政府通过制定相应的法律和行政监管方法,为低碳城市建设提供法律保障和目标监督;作为倡导者,政府着力从微观主体出发,提供宣传、交流等大型活动的方式,努力推广低碳生活理念和方法,促进社会低碳生活氛围的建立和居民低碳消费行为的革新。总体来说,政府在城市的低碳建设中的作用,主要表现为低碳引导力、低碳管理力、低碳自制力和低碳保障力四个方面,分别表达了政府的行政职能、经济管理职能、群众引导力和发展保障力。

(八)碳汇

自然界植物的光合作用吸收地球的二氧化碳,通过反映转化为“固态碳”形式并释放出氧气,不仅是维护地球生态平衡和人类生存的最为重要的手段,同时也是低碳城市建设和“碳减排”战略实现的有效方法。增加城市绿化程度和植被覆盖率,提高了城市空间的“碳捕获”能力,促进城市内部的碳循环,进而实现城市“零碳”目标。增加城市、国家的“碳汇”能力提高国家森林覆盖率,已经是工业化社会向生态化社会发展的重要标志,森林“碳汇”一方面帮助实现国家碳减排目标,另一方面改善城市生活环境、提高城市环境质量,提高了城市居民的健康指数。所以,考察城市“碳汇”的规模和发展程度,用以评价城市低碳发展状况和预测城市碳循环能力,可以提高城市低碳化评价的准确性。

四、结语

低碳城市发展是国家以及整个世界人类可持续发展的重要课题,是决定人类文明能否继续发展和人类在未来能否继续生存的决定因素之一。无论任何国家当前面临何种主要问题,发展低碳城市、推进国家节能环保事业,是至关重要的长远目标和历史任务。因此,人类在面对世界性温室气体排放和温室效应的环境威胁方面,需要认清事实,权衡利弊,团结一致,共同参与到维护人类生存发展的历史使命中,为人类的可持续发展贡献力量。目前,中国作为最大的发展中国家和世界第一的碳排放国,正在积极建设低碳经济、社会,有效促进节能减排,为保证人类可持续发展贡献力量。

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[6]付允,刘怡君,汪云林.低碳城市的评价方法与支撑体系研究[J].中国人口・资源与环境,2010,20(08).

碳排放技术篇10

文献标志码:A

文章编号:1673-291X(2012)17-0009-03

引言

低碳减排是近年来被广泛研究的一个课题,大多数的研究倾向于企业排污带来的负外部性,对减排技术溢出的研究则较为鲜见。本文以阿罗的“learning-by-doing”理论和基于外部性的庇古税为基础,从代表性企业减排技术的溢出效应着手,重点分析在碳排放权交易市场存在的情况下企业的最优减排投入量;以及为消除这一外部性,达到社会的帕累托最优,政府所应采取的政策。

20世纪60年代,Arrow 提出了“learning-by-doing”概念。他认为,技术进步是生产的副产品,技术水平与总资本存量正相关,而技术不具有保密性,容易被其他企业掌握,从而产生利益“溢出”。

庇古的理论认为,在存在负外部性的情况下,边际私人成本和边际社会成本之间存在一个差额——边际外在成本。若要达到社会福利最大化,边际条件就不是私人边际成本等于边际收益,而是社会边际成本等于社会边际收益。因此,政府要对排污企业征收庇税,即庇古税。庇古税是指根据污染造成的危害程度对排污者征税,用税收来弥补排污者生产的私人成本和社会成本之间的差距,使二者相等。

王玉灵认为,技术溢出分为租金溢出与“纯”知识溢出。其中,“纯”知识溢出是指一个企业的知识可以通过为其他企业的研究提供新的思路或数据,从而提高后者技术生产的生产力。

王海军提出了政府补贴,他认为,由于存在私人资本收益与社会资本收益的差额,政府可以通过给予个体财政补贴的形式使经济达到帕累托最优配置。

碳排放权交易市场按发展程度可分为发展前期与成熟期。在发展前期,碳排放权配额与价格都是不变的。此阶段,碳排放权价格为政府定价,不受企业碳排放权供需关系的影响。而在市场发展的成熟期,只有碳排放权配额相对固定。碳排放权价格不再固定在政府定价的水平,而是随着企业碳排放权供给与需求的变化以及市场预期变化而变动,从而影响减排企业剩余碳排放权收益的实现或向市场购买碳排放权缺口的成本。

一、发展前期的均衡模型

由于市场上存在碳排放权交易,代表性企业①将部分资本投资于减排技术(及设备)的研发。该研发通过减少碳排放使企业能在碳排放权交易市场上进行交易从而给企业带来收益。②根据“learning-by-doing”理论,技术不具有保密性,③代表性企业的技术创新会给同类企业带来正的效益,产生利益“溢出”。获得收益企业并不因此向代表性企业支付任何成本,即代表性企业的减排投入具有正的外部效应。

在碳排放权交易市场发展前期,碳排放权配额与价格都是由政府确定,两者都是固定的。

(一)技术与溢出

代表性企业A投资于减排技术的资本为K,达到的减排量为X.X是投入资本K的函数

■ (1)

其中a是代表性企业目前的减排水平,α是减排水平的资本弹性,即投资于减排设备的资本量增加1%,代表性企业减排水平变化的百分比。假设碳排放权的政府定价为P,故减排投入带给本企业的收益为:

■ (2)

由于技术的溢出,该企业的技术创新给同类企业带来了研究的新思路(或者直接被模仿),从而给同类企业带来正的效益。其他企业减排增加量为:①■;其他企业的收益为

■ (3)

其中b为其他企业的总技术水平, β为其他企业减排水平对该企业减排水平的交叉弹性,即代表性企业减排增加1%,其他企业减排变化的百分比。由于代表性企业减排研发的正外部性,β>0;由于溢出效应是有限的,代表性企业减排研发对自身的收益大于其溢出部分,因此,β

整个社会的收益为代表性企业减排投入对本企业带来的收益与对其他企业的效益溢出之和:

■ (4)

(二)代表性企业成本收益分析

代表性企业的边际收益为:

■ (5)

边际外部收益为:

■ (6)

社会的边际收益为:

■ (7)

代表性企业的成本即为资本投入:②

C=K (8)

■ (9)

代表性企业根据自身的边际收益等于边际成本决定投入减排设备的资本使用量:

K1为代表性企业根据自身的减排收益等于减排成本确定的资本使用量。

(三)帕累托最优与政府补贴

社会的边际收益为■.

带入K=K1,得MRS>MC=1.此时,边际社会收益与边际社会成本不相等。若其他企业支付代表性企业介于0和之间的一定金额,使代表性企业的边际收益大于边际成本,代表性企业便会增加减排资本投入,这种情况会一直持续到边际社会成本与边际社会收益相等。

只有当社会的边际效益等于社会的边际成本时,社会资源才得到合理的配置,不存在进一步交换的可能性,此时社会达到帕累托最优。

MRS=MC

■ (10)

把K=K1带入(10)式的左端,得左端大于1.由于左端是关于K递减的,③故(10)式成立的K2满足K2>K1.

由于企业数量众多和搭便车心理的存在,企业之间不能自觉形成交易,使代表性企业的减排投入水平达到最优。

代表性企业的减排水平K1小于帕累托最优的减排水平K2。若要使企业增加减排投入,达到社会的帕累托最优,政府应对进行减排设备研发的企业提供补贴,使其边际内部收益增加至边际社会收益的水平,补贴量为:

■ (11)

二、成熟期模型

在碳排放权交易市场发展到成熟期后,碳排放权价格不再是固定在政府定价水平上,它会受到企业碳排放权供给与需求以及市场预期的影响,随供给与需求的变化和市场预期的变化而变化。

(一)碳排放权供求分析

假设企业对碳排放权的供求与厂商和消费者对商品的供求类似,即:当碳排放权价格上升,企业对碳排放权的供给增加或需求减少;当碳排放权价格下降,企业对碳排放权的供给减少或需求增加。反之,企业对碳排放权的供求也会影响碳排放权的价格。当企业对碳排放权的需求增加,价格会上升;企业对碳排放权的供给增加,价格会下降。与厂商和消费者对商品的供求不同的是,企业既可以是碳排放权的供给者,也可以是需求者。

用QS,QD分别表示企业总的碳排放权供给与需求。④假设:■,其中,c,d,γ,η >0.■为碳排放权供给对碳排放权价格的弹性,-■为碳排放权需求对碳排放权价格的弹性。需求曲线也可以表示为:P=c-γQγS,供给曲线表示为:P=dηQ-ηD.其中γ为碳排放权价格对碳排放权供给的弹性,-η为碳排放权价格对碳排放需求的弹性。

根据对代表性企业的假设,每家企业的规模无差异,因此碳排放权供给企业与需求企业各占一半。代表性企业增加以单位资本的减排投入,社会增加的减排量为dX.dX=dXA+dXE .其中,dXA为代表性企业增加的减排投入,dXE为其他企业增加的减排投入之和。根据前述分析,碳排放权供给增加■,碳排放权需求减少■。

若代表性企业减排资本投入增加ΔK,其减排量增加ΔxA,其他企业减排量增加ΔxE,社会总减排量增加ΔX,社会减排增加的比例为■,碳排放权供给增加对碳排放权价格的影响为:ΔP1=-■■P,碳排放权需求减少对碳排放权价格的影响为:ΔP2=-■■P,在供求静态均衡时,碳排放权价格变化为:ΔP=-■■P.

(二)企业收益分析

代表性企业的收益变化量为:

当代表性企业增加很小的减排投入时,■都是很小的量,两者相乘趋近于零。于是,■.

若代表性企业减排增加百分比(■)比较大,碳排放权价格的供给和需求弹性之和(γ+η)比较小,社会总减排额增加百分比(■)比较小,使,■,代表性企业减排投入会给本企业带来正的收益。反之,若代表性企业减排增加百分比(■)比较小,碳排放权价格的供给和需求弹性绝对值之和(γ+η)比较大,社会总减排额增加百分比(■)比较大,使■,则■,代表性企业减排投入会给本企业带来负的收益。

同理,其他企业的收益变化量为:

若其他企业减排增加百分比(■)比较大,碳排放权价格的供给和需求弹性绝对值之和(γ+η)比较小,社会总减排额增加百分比(■)比较小,使■,则■,代表性企业减排投入会给其他企业带来正的收益。反之,若其他企业减排增加百分比比较小,碳排放权价格的供给和需求弹性比较大,社会总减排额增加的比例比较大,使■,代表性企业减排投入会给本企业带来负的收益。

三、结论

1.在碳排放权交易发展初期,碳排放权是由政府定价,其价格固定不变。代表性企业的减排投入确定会给同类企业带来正的收益,由于存在正外部性,代表性企业的减排投入不足。

2.在碳排放权交易发展的成熟期,碳排放权价格受企业碳排放权供需的影响。企业减排投入增加会减少碳排放权的总需求,同时降低总供给,从而碳排放权价格下降;由于技术溢出,其他企业会增加减排量。因此,代表性企业增加减排投入对其他企业的影响是不确定的。若代表性企业减排投入增加对其他企业减排量的影响大于对碳排放权市场价格的影响,其他企业受益增加;反之,其他企业受益减少。第一种情况下,存在正的效益溢出,代表性企业的减排投入达不到社会最优;对第二种情况,其他企业不能从代表性企业减排投入获取受益,不存在外部性。

四、政策建议

1.在碳排放权交易发展初期,由于企业的减排投入不足,需要政府对投资于减排的企业补贴来达到社会的帕累托最优状态。补贴额与企业的减排水平成正比,与企业减排水平的资本弹性成正比。

2.在碳排放权交易发展的成熟期,若代表性企业减排投入增加对其他企业减排量的影响大于对碳排放权市场价格的影响,政府应对投资减排研发的企业给予补贴,补贴额与其他企业减排增加百分比成正比,与碳排放权价格的供给弹性,碳排放权价格的需求弹性成反比,与社会减排增加百分比成反比。

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①为方便研究,这里假设进行减排技术研发的企业规模相同,取其中任意一家企业进行研究,为代表性企业。

②实质上,在存在碳排放权交易的经济态中,减排技术不仅使企业可以在交易中获得收益,更重要的是提升了企业的市场价值。

③这里主要指简单的、可模仿的减排技术;对于复杂的、可能具有独占性的减排技术研发不在此讨论范围内。

碳排放技术篇11

目前,吉林省已成为国家重点开发碳排放交易项目的省份之一,截止2006年10月,已有15个项目进入清洁发展机制(CDM)项目审批程序,转让二氧化碳总量828万吨,转让总价约7418万美元,折合人民币约6亿元。其中,已被国家发改委气候办批复的有7个风电项目,转让二氧化碳总量498万吨,转让总价约4413万美元,折合人民币约3.5亿元;还有7个水电、油页岩和垃圾填埋气项目已委托有关碳交易咨询公司,正在做项目设计文件(PDD),并进入CDM项目流程。此外,还有包括风力发电、水电、生物质发电、垃圾处理、城市和工业污水处理、地热、养殖、钢铁、水泥、乙醇汽油等行业,以及部分企业的余热利用和资源综合利用等百余个项目,正在做项目的前期工作。

1、开发碳排放交易,有利于加快经济增长和产业结构调整。其一,促进吉林省绿色能源产业发展,吸引更多的工业化国家的资金,合作建设清洁能源等重大基础设施项目,从而拉动经济快速发展。其二,能够吸引外国风险投资业的投资。近年来,绿色能源将成为本世纪经济发展新的热点,国际的风险投资已经从上个世纪末的IT业转向绿色能源业。其三,促进产业结构优化升级。通过碳减排交易的实施,改进和提升工艺水平,由资源高耗型产业转变为资源低耗型产业,变“自然资源初级产品废物排放”的线性开环式流程为“自然资源系列产品再生资源”的闭环式流程,使资源和能源能得到最充分、最合理的利用,发展资源节约型产业和高新技术产业,从而促进产业结构优化提级。

2、开发碳减排交易,有利于进一步扩大对外开放。国际上已经形成了一个以减排废气为商品新兴的国际碳交易市场,减排额成了投资的热门商品。如果在中国进行清洁发展机制(CDM)减排成本可进一步下降,可降到20美元/吨碳。这有利于我省将碳减排作为进一步扩大对外开放的资源,发挥碳减排成本较低的优势,加强与欧美等工业化国家的大公司合作,积极引进技术和资金,营造有利条件,增加对外资的吸引力。

3、开发碳减排交易,有利于科技创新和提高国际竞争力。碳减排交易是发达国家与发展中国家之间,以项目为合作载体,发达国家通过提供资金和技术的方式与发展中国家开展项目级的合作。通过合作,引进应用先进制造技术,提高产品的质量档次和技术附加值,有利于开拓国内外市场和有竞争力的新产品,推动大中型企业自主创新和改进工艺设备,建立技术研发中心,形成有利于技术创新和科技成果迅速转化的有效运行机制,大幅度降低碳减排量,再吸引更多国际投资。

4、开发碳减排交易,有利于保护环境和建设生态省。发展碳减排交易,一方面有利于企业、部门减少废水、废气的排放,扩大全省的减排空间,保护生态环境;另一方面有利于推动全省植树造林,发挥森林吸收体系,有效减少温室气体,形成林业“碳汇”,实现生态吉林。

5、开发碳减排交易,有利于以人为本和构建和谐社会。国家出台的《清洁发展机制项目运行管理办法》中明确提出,对氢氟碳化物(HFC)和全氟碳化物(PFC)类项目,收取转让温室气体减排量转让额的65%,对氧化亚氮(N2O)类项目,收取转让温室气体减排量转让额的30%,用于技术创新和环境保护投入,发展有利于增加社会收益,发展及改善公共设施、基础设施建设。通过发展碳排放交易项目,能够促进贫困地区的重工业项目资金投入和技术创新,扩大就业,减少贫困,缩小贫富差别,构建和谐社会。

二、吉林省具有碳排放交易的潜力

据世界银行估计,全球每年通过碳排放交易合作的减排量在2~4亿吨二氧化碳当量,中国将成为开展碳排放交易的最大市场。因此,吉林省要紧紧抓住这个机遇,把碳排放量作为一种资源,广泛吸引国际发达国家企业和投资公司,实现经济快速增长与改善生态环境“双丰收”,构建生态和谐吉林。重点是以下五大领域蕴涵商机:

一是新能源与可再生能源产业,主要是围绕水电、风电、核电、太阳能发电和生物质能发电等清洁能源领域。实施碳排放交易减排项目,替代煤炭火电站产生的电能,从而减少CO2的排放,减排量约为9681958tCO2e(百万吨二氧化碳当量)。

二是甲烷回收利用,主要是围绕天然气、煤炭开采业和农村沼气等领域。实施用甲烷回收后发电供热的CDM项目。特别是甲烷气体多见于煤层当中,一直以来被煤炭开采企业通风直接排放到大气中,从而带来了温室气体排放,并且在矿井中具有爆炸的危险,回收甲烷并将之转化为电能,可以在获得发电收益的同时,大大减少温室气体排放量。甲烷回收利用可减排约为5877491tCO2e。

三是技术改进与提高能效,主要是围绕钢铁、水泥、冶金、电力制造业等行业。通过碳排放交易项目,对高炉节能技术进行改造、高效低损耗电力输配系统改造和升级、高耗能工业设备和工艺流程节能改造、天然气燃料车、北方城市推广天然气或地热集中供热等以及对水泥企业减排二氧化碳及余热发电工艺、钢铁厂转炉煤气回收等,提高能源效率和更换燃料来减少温室气体的排放,可减排约为5130854tCO2e。

四是分解和回收HFC-23、N2O气体。主要是围绕氟化工、硝酸、己二酸等生产企业,进行HFC-23、N2O分解与回收。HFC3是制冷剂HFC22(传统氟利昂的替代物)在生产过程中不可避免的副产品,安全无毒,但其温室效应潜能值是二氧化碳的11700倍。通过碳排放交易项目,可以将HFC23分解为二氧化碳、氟化氢和盐酸,从而大大降低温室气体的排放,减排量约为7879052tCO2e,有助于缓减全球变暖状况。

五是造林和再造林。主要通过植树造林和再造林形成的森林直接吸收二氧化碳,既有利于生态建设,又能获得投资,这一项目称

作“碳汇”项目。全省森林蓄积量8.2亿立方米,年林木净增长量达到1050万立方米,年吸收二氧化碳量约为219600tCO2e。

从表中可看出,这五大领域减排和吸收碳的量约为31371257tCO2e,相当于3320万吨二氧化碳。如果进行50%的碳排放交易,获得转让资金约合人民币113亿元。

三、对策与建议

1、加强政府的组织推动,抢占市场先机

一是政府加强对碳排放交易工作的宏观指导和全面部署,把碳排放交易工作列入各级政府和部门的工作议程,严格依照国家法律法规,有序开放和完善碳资源使用权市场。二是明确领导机构及其职权范围和责任,协调各方利益,加快推进工作衔接进程,建立相应的职能部门间长期有效的协调合作机制,推动碳排放交易工作的快速开展。三是发挥激励机制的作用,鼓励企业充分运用税收、扶持、补贴等优惠政策积极参与碳排放交易,主动承担合理减排和环境保护的任务。

2、制定规划,合理利用碳排放资源

开发碳减排权交易项目,处理好近期利益与长期可持续发展之间矛盾。1997年12月在日本京都通过的《京都议定书》只规定了2012年前发展中国家不承担温室气体减排任务,但2012以后如何确定,尚未明确,未来还存在许多不确定因素,需要制定吉林省50年长期碳开发利用战略规划,加以引导,以提高制造业的科技水平,实现经济增长方式的转变和建设资源节约型环境友好型社会,否则,我们很有可能要从其他地区购买排放量指标,这必然影响部分产业的发展和产品在国际市场上的竞争力。近期重点是建立和完善科学、完整、统一的利用碳排放资源指标体系、监测体系和考核体系,抢占国内碳排放交易市场;远期重点针对吉林省碳排放资源的潜力和发展能力,进行科学规划,合理利用。同时,积极协调重大CDM项目尽快开工,对新上项目实施重点审查,避免重复投资建设。

3、围绕重点行业,积极谋划减排碳源的重大项目

吉林省清洁发展机制工作起步晚,各方面的推进力度不大,通过国家清洁发展机制项目审核理事会审定的项目较少。所以要重点开发利用新能源和可再生能源、甲烷和煤层气的回收利用、节能和提高能源利用效率和造林再造林等方面,谋划一批能为省内带来资金和技术的碳排放交易重大项目,并按行业、地域、类别实行动态管理,提高项目储备的针对性和准确性。

4、以科技创新为先导,控制和减少排放总量实现可持续发展

一是在保护大气环境方面,国家应鼓励环保新技术的研发和旧技术的创新,发展排放控制新技术和排放预防技术;二是在产业结构调整中,要加快发展能耗低、污染少的产业,对原有产业和产品的技术装备水平和生产工艺进行改造,以减少污染物的排放;三是在提高能源效率和节能方面,要重点发展热电联合技术、清洁煤碳技术、煤气化技术。同时通过技术改造来提高现有住宅、办公建筑物、交通运输工具以及工业场所的能源效率,来实现节能的目标;四是在使用清洁能源方面,主要是依靠技术水平的提高,来降低生产可再生能源的成本,促进风能、太阳能、生物能、地热能等的广泛使用,减少二氧化碳排放。对严重污染企业要坚决取缔,建立更加有效的对碳排放资源实行节能环保监督管理体系,认真落实碳排放中的目标责任制。

5、搭建碳减排交易平台,扩大对内对外宣传力度

碳排放技术篇12

【基金项目】教育部社科规划项目“FDI‘碳光环’效应对节能减碳的影响作用机制与评价研究”(批准号:13YJA790048) 的阶段性成果。

【作者简介】王昊,河北大学经济学院硕士研究生,研究方向:国际投资、国际商务;邢美慧,河北大学经济学院,研究方向:国际金融;张扬,河北金融学院,研究方向:经济学。

全球环境变化以及我国生态环境问题的日益严重,警示我们必须坚定不移地走可持续发展之路,进行发展模式的转型,谋求经济与生态环境的协调和高度融合。FDI作为我国经济发展的重要组成部分,理应适应我国经济发展模式转变的要求,所以不断进行FDI是否适应我国经济发展模式转变的跟踪研究,特别是在低碳经济发展背景下全面考量FDI 与碳排放的关系,揭示FDI 的碳效应形成机制及FDI对碳排放的影响程度和影响途径,具有重要的现实意义。

一、隐含在FDI 生态环境效应中的碳排放效应研究

关于FDI 的碳排放效应研究最先包含在FDI的生态环境效应研究中,而国内外对于FDI与生态环境的关系研究,又可以追溯到国际贸易与生态环境效应的研究中,探讨研究对外贸易、FDI等国际经济活动是否对东道国生态环境产生影响以及影响程度。由于生态环境污染问题包含着大气污染,而二氧化碳排放是导致大气污染的主要因素,因此,分析研究FDI 对生态环境的影响,会直接或间接反映FDI 与碳排放关系。Grossman& Krueger (1991) 开创性地提出了FDI对生态环境影响的三种效应,即FDI投资规模扩大引致严重的污染排放和环境质量下降的规模效应、伴随着产业结构调整而形成的FDI生态环境结构正效应以及由FDI带来的专业分工和新技术,形成使单位产出污染量下降的技术效应,由此建立起对外贸易、FDI对生态环境影响的分析框架,被后来学者广泛应用。

由于不同地区的经济发展水平和产业结构不同,FDI的流入规模不同,FDI对于东道国的生态环境的影响程度也有差异,其影响效果最终取决于上述这些效应的力量对比。后来的学者就其影响力量强弱不同,并以是否存在污染性产业转移为切入点,对隐含FDI 与碳排放关系的FDI 生态环境影响研究不断跟踪,形成的主要观点如下:认为FDI 的流入会使东道国成为“污染避难所”(Walter & Ugelow,1989)。该假说认为,由于发展中国家相对宽松的环境管制,污染密集型企业会从环境管制严格的国家向环境成本较低的国家转移,而这种流向往往是发达国家对发展中国家投资,使发展中国家的生态环境进一步恶化。随着经济全球化趋势的加强,国际竞争进一步加剧,导致发展中国家间环境标准的竞相降低,进而出现FDI “向底线赛跑”的现象。随后Baumol& Oates (1998) 对该假说进行了补充和理论上系统的证明,将生态环境作为一种生产要素引入H-O 模型,并得出发展中国家成为发达国家的“污染避难所”的结论。赵细康(2002)、潘申彪等(2005)、应瑞瑶等(2006) 认为我国外商直接投资与生态环境的关系基本符合Walter &Ugelow 提出的污染避难所假说,即当FDI不断增加时我国的工业污染的程度加重。

同时多数研究成果均采用学者经实证检验论证存在FDI进行污染产业转移的观点,同时也能从经典的国际贸易理论和国际直接投资理论中找到国际资金转移所产生的生态环境效应问题。比如国际贸易理论中的比较优势论、维农的产品生命周期论以及小岛清的边际产业扩张论等,这些理论本身就为发达国家向发展中国家输出污染提供了理论基础。

还有一种观点认为,FDI 的流入有利于东道国生态环境的改善。其理由是发达国家FDI进入发展中国家的同时,也带来了先进的科学技术和管理经验,其技术进步的程度高于发展中国家的同行业平均水平,因而在生产过程中能够有效地进行清洁生产,减少对生态环境的污染和破坏。Grossman & Krueger (1991) 在提出FDI 对环境的三种影响机制的同时,提出了环境库兹涅茨曲线(EKC曲线),即“倒U”曲线。强调指出,如果FDI 的结构效应和技术效应的总和超过FDI 对于生态环境的规模效应,则FDI的影响作用为正效应。Eskeland & Harrison (2003) 通过对委内瑞拉、科特迪瓦和墨西哥等国的FDI的环境绩效进行研究表明,FDI与较清洁的能源使用和较少的单位产出能耗之间存在相关关系,相比较其内资企业,在高污染行业的外企更重视环境保护,更倾向于利用环境友好型的生产和治污技术,能提高东道国的生态福利,这就是著名的“污染晕轮”效应。罗良文等(2012) 分析认为,FDI 的流入不仅可以通过先进技术对生态环境造成良好的影响,而且也会把母国良好的绿色管理体制引入,从而对东道国生态环境产生积极影响。

同样支持FDI对东道国生态环境产生有利影响的“波特”假说认为,环境管制压力就像市场竞争压力一样,能够鼓励企业进行清洁生产技术或产品的创新,改进污染控制技术,使FDI产生生态环境正效应,在竞争中获取明显的优势。

由此可见,FDI 对东道国生态环境产生积极影响还是消极影响,不同阶段的研究成果有不同的认识,说明继续跟踪探讨其发展变化规律具有现实意义。特别是分析研究FDI的生态环境影响作用时,着重关注FDI对大气污染的影响,在大力发展低碳经济的背景下具有重要的现实意义。

二、关于FDI 与碳排放关系的研究

对FDI和碳排放的关系研究是近几年来伴随着低碳经济发展的要求而逐渐加深的。美国学者Hoffman (2005) 研究了112 个国家的面板数据,通过格兰杰因果检验考察了FDI和二氧化碳的排放关系,得出了低收入国家的碳排放水平影响了FDI 的进入,中等收入国家的FDI 流入助长碳排放的增加,在高收入国家没有检测到FDI与碳排放存在因果关系的结论。这一分析结论成为后来国内外学者不断实证检验FDI与碳排放关系的主要分析范式。

我国对于FDI 与碳排放关系的研究成果不多,目前仍处于实证研究层面,大多是在借鉴国外学者研究的基础之上,运用数理模型对我国实际利用FDI与碳排放关系进行实证研究。主要的研究分析方法,一是运用相关的时间序列数据,采用协整和格兰杰因果检验等方法,对FDI和碳排放量之间的关系进行实证研究。二是利用国内各地区的面板数据,采用面板数据模型对FDI与碳排放量之间的关系进行实证分析。三是利用地区、行业数据,运用联立方程的方法,对FDI与碳排放量之间的关系进行研究。

基本研究结论如下:

一是认为FDI的流入增加了东道国二氧化碳的排放量。一方面FDI的大量流入所引发的规模效应会阻碍东道国实现低碳经济的转型;另一方面跨国公司会将碳排放量大的生产活动部署在环境标准低的国家,形成“碳泄露”。跨国公司在世界各地投资,高度分工虽然带来生产效率的提高,但也增加了交通活动的需求,进而显著提高化石燃料需求,由此增加了碳排放量。对发展中国家来说,跨国公司严格控制高新技术向发展中国家转移,低碳技术的外溢效应不明显,而且转移的技术多是处于成熟期或衰退期的技术,发展中国家很难获得先进的技术(赵晓莉等,2010)。王道臻等(2011) 通过对1980~2008年外国直接投资与经济规模以及经济规模与二氧化碳排放之间的格兰杰因果关系进行检验,发现外国直接投资是我国经济规模增长的格兰杰原因,而经济规模是二氧化碳排放的格兰杰原因,即外国直接投资增加可以通过经济规模导致我国二氧化碳排放量的上升。程思婧等(2011) 认为,FDI的流入与我国碳排放量的增长存在着极大的正相关关系,同时FDI也是引起碳排放量增长的格兰杰原因。而从FDI流向的分析中可以看到,流入中国的FDI大多投入到了高碳产业中,比例高达80%以上。从总量上看,我国外商直接投资实际利用额对二氧化碳排放量起到了显著的带动作用,并且在长期内这种趋势仍然存在(朱彦梅,2011)。

二是认为FDI的流入会减少我国二氧化碳排放量。近年来随着我国经济发展模式的转变,我国利用FDI也更加趋于理性。在此背景下分析研究FDI的碳排放效应时,可能会有与不同的观点和结论。其主要依据是以跨国公司为载体的外商直接投资,可以弥补东道国发展低碳产业的资金短缺,而且FDI的流入有助于通过低碳技术、低碳产品和服务的转移来促进东道国的生产向低碳经济转型,同时在消费过程中提供更加低碳的产品和服务,进而影响消费模式,引导东道国市场偏好(赵晓莉等,2010)。李小平等(2010) 认为,发达国家向中国转移的产业并不仅仅是污染产业,同时也向中国转移了低排放系数的“干净” 产业, 中国并不是发达国家的“ 污染天堂”。陈红蕾等(2011) 分析了1987~2009年FDI对广东省发展低碳经济的长期动态影响,认为FDI 每增加1%,会使碳排放量减少0.293%,即FDI 起到了减少碳排放量的作用。姬世东等(2012) 也认为FDI的流入对于区域碳排放具有一定的抑制作用,也就是说FDI的“污染天堂”假说在中国并不成立,FDI流入在一定程度上有利于我国碳排放问题的改善。姚奕等(2013) 通过分析得出我国FDI与碳强度存在显著的负相关关系,FDI 技术溢出可以有效地降低我国的碳强度,对我国技术水平的提高具有显著的溢出效应,FDI的技术溢出是提高我国技术水平的重要途径。

但也有观点认为,FDI 对碳排放产生的影响不是单一的,表现在不同时期不同发展战略下FDI对碳排放产生的影响程度不同,其产生的影响具有复合性。邹麒(2012) 认为,FDI 对碳排放既产生积极的正效应,也产生消极影响。FDI通过技术扩散、收入变化和行业结构调整产生积极的正效应,而FDI带来的高碳产业转移、争议性技术扩散和生产规模变化则对经济发展产生消极的影响。从短期看FDI对发展低碳经济产生消极影响,但从长期看FDI 对碳排放有抑制作用。刘辉煌(2011) 的研究结果表明,对全国大部分省、市、自治区而言,当期的FDI对生态环境影响呈恶化作用,而滞后项的碳排放效应呈现清洁作用,而且我国碳排放的区域性差异较为明显,东部地区的正动态性最大,而中部的正动态性最小。

关于FDI对碳排放影响的路径,几乎一致认同FDI 通过技术扩散有利于降低东道国碳排放量。从最近8 年二氧化碳捕获和封存技术(CSS技术) 在我国的发展和扩散情况可以看出,我国取得了明显的技术进步,这根源于先进技术国家的FDI对我国的CCS技术研发产生了正的技术扩散效应(殷砚等,2010;宋德勇等,2011;李子豪等,2011)。而FDI规模效应、结构效应显著增加了各省二氧化碳排放(李子豪等,2011),而FDI的管制效应对二氧化碳的排放暂时不存在显著的抑制作用。实际上,FDI对各个行业的影响不同,我国FDI主要投向了制造业,第一产业和第三产业流入的FDI 对于碳排放影响较小。同时, FDI对我国东、西、中部的影响程度也存在差别,其影响与FDI在我国的分布情况一致,呈现出“ 东高西低” 的梯度特征。蒋庚华等(2013) 对外商直接投资地区差距对碳排放的影响进行实证分析,得出外商直接投资地区差距对地区碳排放差距的影响为负的结论。

由此可见,FDI 与碳排放的关系会随着低碳经济的发展而越来越受到关注,所以,如何协调FDI与生态环境保护之间的关系,使引进和利用FDI与提高我国生态环境质量的要求相适应,使利用FDI的规模和结构都以解决生态环境要素的稀缺性为中心。特别是在节能减碳背景下,以发挥FDI节能减碳正效应为宗旨,搭建FDI “碳光环”效应发挥的平台,在利用外资政策和产业目录调整上引导FDI的碳效应能够“降负升正”,避免和减少FDI“碳泄露”的负效应产生,以优化实现共同减碳的路径,是不断进行跟踪研究的目的所在。

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碳排放技术篇13

Key words:low-carbon economy;"three lows" economy;"low consumption" economy;"inefficient" economy;carbon productivity

中图分类号:F120文献标识码:A 文章编号:1006-4311(2010)23-0003-02

0引言

究竟什么是低碳经济(Low-carbon Economy),理论界并没有统一的解释,专家、学者并没有统一的看法,国际性组织并没有统一的界定。这对低碳经济概念留下了阐述的空间。有的人认为低碳经济“是一种绿色经济发展模式”[1];有的人认为低碳经济不仅是一种消费方式,更是一种人类生活方式[2];有的人认为低碳经济是“一类经济形态的总称”,它包括“低碳发展、低碳产业,低碳技术,低碳生活”等内容[3],足见,低碳经济外延的概括与内涵的描述是仁者见仁,智者见智。既然难以形成对低碳经济概念定义的共识,那就不如从低碳经济释疑的角度来澄清对低碳经济的几种误解。

1低碳经济≠“三低”经济

“三低”是低消耗、低能耗、低污染的简称。“三低”经济是一种可持续发展的经济,是低碳经济很重要的组成部分,但不是唯一的组成部分,两者之间不能简单地划等号。

1.1 低碳经济和“三低”经济既不是对等的范畴,也不是对应的范畴“三低”经济是相对于“三高”经济而言的,即低消耗、低能耗、低污染是高消耗、高能耗、高污染的对称。无论是从社会宏观的角度,还是从企业微观的角度,只要在原有单位产品的基础上降低能耗、降低消耗、降低污染,都可以称之为“三低”经济。降低能耗、降低消耗、降低污染对于社会、对于企业来说,是没有止境的,故“三低”是越低越好。

低碳经济一是相对于高碳经济而言的。工业化时代的到来,重化工业的发展,使人类大量地消耗化石能源,化石能源的开采与利用使地壳中沉积的碳迅速流向大气,带来气候的变化,甚至引发灾难性的气候变化,这种靠高排放CO2推动经济总量增长的状况,便是“高碳经济”。在化石能源中,按折合成每吨标准煤的能量计算,煤炭消耗排放的CO2居首位,比石油多30%,比天然气多70%[4]。如果一国(地区)能源消耗中以煤炭消耗为主,那就是最为典型的“高碳”经济。

由表1可以看出,中国单位CDP中CO2的排放强度很高,致使经济发展过程中的“高碳”特征犹为明显,变“高碳”经济发展为“低碳”经济发展任重道远。低碳经济正是针对化石能源、特别是煤炭消耗推动经济增长的“高碳”经济而问世的概念。

低碳经济二是相对于CO2排放空间而言的,是相对于CO2的排放空间而言的。大气对CO2的排放量有一个“容忍度”,超过“度”会带来一系列的灾难性气候,在“度”以下,人与自然才会有一个和谐的环境。低碳经济强调“碳排放”必须实现CO2减排目标,必须控制在CO2排放额度内,它不可能消除CO2的排放。

1.2“低碳”和“三低”虽都强调“低”,但“低”的内涵并不一致“低碳”的“低”指向具有唯一性,仅指低CO2的排放,强调低“碳排放”。“三低”“低”的指向具有多样性,既指低消耗,又指低能耗,还指低污染,每一种“低”的后面都有丰富的内涵,“三低”包含降低CO2的排放,但不局限于碳减排。譬如说低污染,除了碳污染之外,还有二氧化硫污染、COD(化学需氧量)污染,还有水污染,还有粉尘污染、甚至毒垃圾等。

“低碳”和“三低”之间有必然的因果关系,但不能反过来说“三低”与“低碳”之间也有内在的逻辑关系。在经济总量不变或经济总量增加的前提下,“低碳”肯定会带来“三低”,低碳经济必然是三低经济;在经济总量不变,,特别是在经济总量增加的情况下,“三低”的结果不一定是“低碳”,三低经济不一定是低碳经济,甚至有可能仍然跳不出高碳经济的圈子。如我国2006~2008年单位GDP能耗下降10.1%,SO2排放总量下降8.95%,少排放CO2的7.5吨[5]。即使在“十一五”期间,单位GDP能耗降低20%,主要污染物排放总量减少10%,也不能说我国是低碳经济发展。事实上,目前世界上尚无一个国家进入“低碳”发展行列。

“低碳”是一个全球性的概念,CO2气体排放后进入大气层后可以超越国家的范围,碳排放影响气候的变化是全球性的,发展低碳经济一方面需要国际合作,需要有全球共同的“低碳”目标,另一方面,“低碳”框架一旦形成,人们将会由争夺有形的、有限的矿产资源,转向争夺无形的、有限的碳排放权。而“三低”是一个地域性的概念,或是一个国家(地区)、或是一个城市、或是一个企业的概念、它的主体非常明确。

2低碳经济≠“低消”经济

“低消”为降低消费之意,“低消”经济乃降低消费水平之意。“限消”为限制消费之意。发展低碳经济,走低碳经济之路,并不是降低人们的消费水平,并不是限制人们的消费,更不是要人们回到农耕时代,不开车,不用空调,不住大房子,不坐飞机,不食肉……

2.1 低碳经济和“低消”、“限消”经济是两种完全不同类型的经济“低消”、“限消”经济是一种非常简单、非常单一的经济,它仅仅局限于消费领域的生活资料消费,是消费经济的一种现象,即降低人们目前或今后的消费水平,限制人们的某些消费行为,限制人们的某些购买欲望。在市场经济条件下靠行政手段降低、限制人们的消费既困难,又会带来后遗症。社会主义市场经济除法律禁止的消费行为,如“黄、毒、赌”消费,走私品、销脏品消费等禁止消费,合法的消费都不会被限制,而且随经济的发展,生活水平只会提高,不会降低。

低碳经济是一种非常复杂、非常系统的一种经济,它涉及到生产、流通、交换、消费的各个环节,侧重点在生产领域,特别在新能源的革命领域,以零碳和低碳技术的研发、利用为主体,以甲烷的回收利用、HFC23焚烧、CO2的收集储存、氧化亚氦的分解技术等的研发为载体,尽量减少碳排放。

2.2 低碳经济鼓励扩大需求,但提倡节约、反对浪费低碳经济不是低速经济。低碳经济是降低单位GDP的碳强度,降低大气中CO2的浓度,并将它控制在一定范围内;低碳经济是提高碳效率,是提高单位碳排放的劳动生产率;低碳经济不是廉价劳动力的竞争,不是低成本能源的竞争,而是碳生产率的竞争,碳效率控制市场竞争的制高点、全球竞争的制高点;低碳经济是全球绿色可持续发展经济。故低碳经济仍然是经济总量不断增长,人们的生活不断提高与不断改善的经济,人们的生活更加健康发展的经济。

生产决定消费,在短缺经济时代尤显突出,消费对生产从来不是消极的,在一定情况下也决定生产,特别是在买方市场的条件下,消费引导生产的作用更为明显。鼓励扩大需求,亦即发展经济。低碳经济在经济持续发展的前提下,要将碳排放控制在一定的范围内,因此,鼓励扩大消费的同时提倡节约,反对浪费,改变不良的消费习惯和消费方式。如住、行、衣、食的“面子消费”,如随处可见塑料袋的“便利消费”,如生活品的“一次性消费”等消费文化要破除,形成低碳意识,倡导低碳文化,培养节能减排的消费风尚。

2.3 低碳经济并不绝对排斥生产资料消费中的高能耗、高消耗产业及产品低碳经济既不是“限消经济”,也不是“低消经济”,更不是走“回头路”的消费经济。低碳经济并不改变产业的多样性,相反会引起产业的变革,出现新的产业,但不同产业、不同行业之间能源消耗并不相同,原材料消耗并不相同,即生产资料的消费在不同产业、不同行业之间不仅存在差异性,而且存在很大的差异性,低碳经济无法改变这种生产“消费”的差异性,如重化工业的能耗、消耗无疑高于其它产业,低碳经济一方面并不是取消这些高能耗、高消耗的产业及产品,而是强调在所有的产业及产品中降低碳排放,提高碳效率;另一方面支持调整产业结构,提高“第三产业”在产业结构中的比重,从产业升级中要碳效率。

3低碳经济≠“低效”经济

所谓“低效“经济,指发展低碳经济,开发零碳和低碳能源技术等支付成本太高,使经济效益大大降低。把低碳经济看成是低效益经济。

3.1 低碳经济不能靠“市场换技术“走所谓低成本之路发展低碳经济不能象发展制造业那样“拿市场换技术”,用消费市场换技术是不需支付有形成本的,因此,可以靠低廉的劳动力成本创造相对的“高效”。发展低碳经济不可能再走制造业的老路,失去市场换不来技术,没有技术,没有自主核心技术的制造业不可能有真正的高效,最终只能是为知识产权所有者“打工”。发展低碳经济,不仅要发展低碳技术,而且要控制低碳市场,从战略高度重视零碳和低碳技术的研发与应用,不应停留在眼前利益上对待“低碳”,更不能形成对国外的“低碳技术依赖”。低碳技术是一个不断更新换代的过程[6],靠引进低碳技术发展低碳经济既是受制于人的经济,又是处于低碳经济末端的经济,更是真正效益低下的经济,战略价值丧失的经济。

3.2 低碳经济的效益由碳生产率的竞争力和碳交易效益及碳补偿决定低碳经济时代的核心竞争力是碳生产率的竞争力。碳生产率的竞争力体现在三个方面:一是提高能源的效率。通过低碳技术,提高单位能源的服务效率,使能源效益提高;二是降低CO2的排放强度。通过低碳技术及低碳生活,提高单位CO2排放的效率,使单位CO2创造更多的GDP,更绿色的GDP;三是降低大气中碳浓度。通过低碳技术及低碳生活,使大气中温室气体的浓度保持在一个不影响人类生存和发展的相对稳定的水平上,[7]实现人和自然的和谐发展,这种碳效益是无法衡量的。可见,碳生产率的竞争力直接决定低碳经济的效益。

低碳经济把CO2的排放权当作商品一样交易,故称之为碳交易,国家(地区)之间可以进行碳交易,企业之间也可以进行碳交易。碳效易把自从开天地以来与企业无关的气候变化,纳入企业的资产负债表之中,由此改变了企业的收支结构[8],改变了企业的收益结构,效益结构。企业的效益不仅由碳生产率决定,而且是碳生产率的效益±碳交易费用-碳补偿费用之和。企业碳排放量不够,就得在碳效易市场购买碳排放权,其企业的收益就应扣除购买碳排放权支付的费用;反之,由于低碳技术的研发与利用,碳排放权有节余,就可以在碳交易市场出让碳排放权,其企业的收益就应加上出让碳排放权的收入。另外,无论是企业,还是个人,按排放的CO2进行补偿制,即排放多少CO2,就对这种行为作相应的补偿,排放的多,补偿就多,即所谓碳补偿。人类社会对碳排放负责,不仅是法人的社会责任,也是自然人的社会责任,故企业的效益还要考虑碳补偿的费用。如果企业研发与运用的低碳技术能使其走低碳经济之路,那么,它不仅可以抢占碳生产率的制高点,形成丰厚的碳效益,而且还可以获取出让碳排放权的收入,更可以将碳补偿费降低到最少的程度。由此可见,低碳经济同时是一种高效经济,是一种高效可持续发展的经济。

参考文献:

[1][2]王仕军.低碳经济研究综述[J].开放导报,2009,(5):44.

[3][5]冯之浚,牛文元.低碳经济与科学发展[J].中国软科学,2009,(8):13,16.

[4]金起文,于海珍.中国发展低碳经济的策略选择[J].中国国情国力,2009,(10):7.

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