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  气候变化研究进展   2017, Vol. 13 Issue (2): 157-164.  DOI: 10.12006/j.issn.1673-1719.2016.126
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温室气体排放

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郑林昌, 齐蒙, 付加锋, 等. 河北省贸易隐含二氧化碳排放及其影响因素研究[J]. 气候变化研究进展, 2017, 13(2): 157-164. DOI: 10.12006/j.issn.1673-1719.2016.126.
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Zheng Linchang, Qi Meng, Fu Jiafeng, et al. Research on the Calculation of Trade Implied Carbon Dioxide Emissions and Its Influence Factors in Hebei Province[J]. Climate Change Research, 2017, 13(2): 157-164. DOI: 10.12006/j.issn.1673-1719.2016.126.
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资助项目

2014年河北省高等学校青年拔尖人才计划项目(BJ2014063);国家社科基金“京津冀地区灰霾污染的数据挖掘与治理决策支持系统研究”(15BTJ018)

作者简介

郑林昌,男,副教授,zhenglinchang@126.com

文章历史

收稿日期:2016-06-27
修回日期:2016-08-30
河北省贸易隐含二氧化碳排放及其影响因素研究
郑林昌 1, 齐蒙 1, 付加锋 2, 赵丹阳 1    
1. 河北大学经济学院,保定 071002;
2. 中国环境科学研究院,北京 100012
摘要:针对全球气候变化而引发国家间减排责任的争吵,需要各国从生产和消费的角度来认识二氧化碳排放,国家内部区域之间减排责任的分担也应该从生产和消费两个角度加以认识。为此,本文利用投入产出分析方法和EEBT(双边贸易隐含排放)核算方法核算河北省的二氧化碳排放,发现河北省生产型二氧化碳排放远大于其消费型二氧化碳排放,其中国内流出/流入引发的二氧化碳排放量较大。在利用SDA(结构分解分析法)分析影响贸易隐含二氧化碳排放变化因素时,发现行业二氧化碳排放强度变化对隐含二氧化碳排放具有积极影响,而国民经济行业之间技术经济关系的变化对隐含二氧化碳排放具有消极影响。因此,河北省在利用技术手段降低行业二氧化碳排放强度的同时,还要筛选关键性部门加以重点管理。同时,河北省贸易隐含二氧化碳排放及其影响因素变化对国家制定区域减排责任也有较强参考价值
关键词贸易隐含二氧化碳排放    投入产出分析    结构分解分析    
引言

为应对全球气候变化,近年各国在二氧化碳排放权力和减排责任上的争吵从来没有中断过,欧美发达国家一直拒绝承担排放国际责任,试图推行全球碳交易、实施碳税、共同承担历史二氧化碳排放责任等,从而推卸减排国际责任。尤其是2009年欧美主要国家提出的碳关税,把减排责任推向了发展中国家。碳关税就是指主权国家或地区对高耗能产品进口征收的二氧化碳排放特别关税,而多数高耗能产品又出自于发展中国家,所以碳关税其实就是针对发展中国家征收的一种关税,实质就是打着低碳发展的旗帜实施贸易保护主义。因此,各国在倡导绿色环保、节能减排的同时,还应重视保护各国发展权利,更应该尊重全球产业链条体系区域分工和各国(地区)承担功能的差异。现实需要从生产和消费两个角度探讨二氧化碳排放,这不仅能够让各国(地区)正确认识在二氧化碳排放中做出的“贡献”,对于确定各国(地区)承担减排责任同样具有重要意义。在此方面,国内外学者做了大量研究,Peters等[1-2]对消费型和生产型二氧化碳排放的核算清单进行了对比,认为消费型二氧化碳排放核算更具有公平性,因为该核算方法注重国际贸易、国际交通运输中的二氧化碳排放,可以减少发展中国家的二氧化碳排放量,Davis等[3]的研究结果表明发展中国家的消费型二氧化碳排放远小于生产型二氧化碳排放,而西欧、美国等发达国家的消费型二氧化碳排放远超过其生产型二氧化碳排放,发达国家应该承担更多的减排责任。中国学者在此也有贡献,刘强等[4]利用生命周期评价方法对中国46种出口贸易产品的出口含载能量进行了分析,发现这些产品在出口的过程中消耗了大约13.4%的国内一次能源,二氧化碳排放量约占全国排放量的14.4%。樊纲等[5]计算了1950—2005年世界各国的累积消费排放量,发现中国14%~33%的国内实际二氧化碳排放是由其他国家消费造成的。付加锋等[6]的研究发现中国国际贸易中内涵二氧化碳净排放主要集中在中美、日、欧盟等OECD国家。

国家与国家减排责任需要从生产和消费角度来认识,国家内部区域与区域之间减排责任认识上同样也应如此。比如,河北省作为中国重要工业生产基地,2014年二氧化碳排放总量占全国的6.90%,但经济规模仅占全国的4.64%,社会消费品零售总额只有全国的4.35%,财政收入仅占全国总量的2.68%,全省二氧化碳排放总量与其经济规模、经济实力差异较大。不可否认,当前分配给河北省的减排责任更多地参考了其二氧化碳排放总量、强度和发展趋势。尤其面临转型升级、消减落后产能等发展要求,河北省需要压缩甚至淘汰高能耗产业,河北省的减排工作任务非常重。在此背景下,从生产和消费角度出发,研究河北省二氧化碳排放在全国乃至全球做出的“贡献”,分析影响贸易隐含二氧化碳排放变化的主要因素尤为必要。为此,本文借鉴前人的研究方法,利用投入产出分析方法和EEBT(Emissions embodied in bilateral trade,双边贸易隐含排放)核算方法核算河北省生产型二氧化碳排放和消费型二氧化碳排放,并利用SDA(结构分解分析法)分析影响河北省贸易隐含二氧化碳排放变化的主要因素[7-8]

《联合国气候变化框架公约》将生产型二氧化碳排放界定为发生在国家主权管辖范围内的所有温室气体的排放和吸收[9],EEBT中将生产型二氧化碳排放界定为以在本国产业进行的经济活动为基础技术的二氧化碳排放[1]。本文采用EEBT概念,生产型二氧化碳排放是指一个国家(地区)进行生产活动所排放的二氧化碳总和,包含本国消费和出口两部分;消费型二氧化碳排放是基于消费的角度考察区域或国家二氧化碳排放,可以用一个国家的经济贸易取代地域限制,从而解决国际贸易的分配问题,消费型二氧化碳排放包括本国消费排放和进口隐含排放。《联合国气候变化框架公约》中隐含二氧化碳排放(Embodied Carbon)指的是商品从获取原料、加工、运输、销售过程中排放的二氧化碳总量,本文隐含二氧化碳排放指的是在某种产品整个生产过程中排放的碳总量,该过程包括原材料的获取、最终产品的形成和运输等环节。

1 方法与数据 1.1 隐含二氧化碳排放核算方法 1.1.1 基于EIO-LCA模型的二氧化碳排放核算

利用经济投入产出生命周期评价(EIO-LCA)模型,建立河北省部门能源消费的二氧化碳排放矩阵来测算投入产出表中各部门二氧化碳排放量。

投入产出基本模型:

$ \mathit{\boldsymbol{x}} = \mathit{\boldsymbol{Ax}} + \mathit{\boldsymbol{y}}。$ (1)
$ \mathit{\boldsymbol{x}} = {\left( {\mathit{\boldsymbol{I}}-\mathit{\boldsymbol{A}}} \right)^{-1}}\mathit{\boldsymbol{y}}。$ (2)

其中,x为总产出,(I-A)-1表示经济的中间投入产出结构以及生产技术水平的里昂惕夫逆矩阵,I为单位矩阵,A为直接需求矩阵,列向量y为对各部门产品的最终需求。

可以计算各部门二氧化碳排放量:

$ \mathit{\boldsymbol{f}} = \mathit{\boldsymbol{Rx}}。$ (3)

列向量f表示为了满足最终需求y各部门生产排放的二氧化碳量;对角矩阵R的元素Ri代表部门i的单位货币二氧化碳排放量(直接排放系数),为各部门的二氧化碳排放量与该部门的总产出之比,该系数先通过各类化石燃料的能源消耗情况计算出二氧化碳排放总量,然后按照行业能源消耗比例分配计算出各行业二氧化碳排放总量

① 篇幅所限,行业能源消耗和二氧化碳排放测算过程简略。

将最终需求列向量y改为对角矩阵Y,由投入产出模型可以计算出生产链中各部门的二氧化碳排放量,公式如下:

$ \mathit{\boldsymbol{F}} = \mathit{\boldsymbol{RX}} = \mathit{\boldsymbol{R}}(\mathit{\boldsymbol{I}}-\mathit{\boldsymbol{A}})^{-1}\mathit{\boldsymbol{Y}}。$ (4)

F为各部门的能源消费二氧化碳排放矩阵,fij表示F中的元素(i=1,…,nj=1,…,nn为部门数)。

1.1.2 生产型、消费型贸易隐含二氧化碳排放核算

根据EEBT核算方法,生产型二氧化碳排放(fpc)是国内生产、国内消费的二氧化碳排放(fcc)和出口隐含二氧化碳排放(fce)之和,核算公式如下:

$ \mathit{\boldsymbol{f}}_\mathit{\boldsymbol{p}}^\mathit{\boldsymbol{c}} = {\mathit{\boldsymbol{f}}^{\mathit{\boldsymbol{cc}}}} + {\mathit{\boldsymbol{f}}^{\mathit{\boldsymbol{ce}}}。} $ (5)

消费型二氧化碳排放(fcc)的核算参考Peters[1]核算国际贸易隐含二氧化碳排放的EEBT方法,为国内生产、国内消费的二氧化碳排放(fcc)和进口隐含二氧化碳排放(fcm)之和,核算公式如下:

$ \mathit{\boldsymbol{f}}_\mathit{\boldsymbol{c}}^\mathit{\boldsymbol{c}} = {\mathit{\boldsymbol{f}}^{\mathit{\boldsymbol{cc}}}} + {\mathit{\boldsymbol{f}}^{\mathit{\boldsymbol{cm}}}。} $ (6)
1.1.3 进出口部门二氧化碳排放核算与数据调整

采用替代法对进口部门二氧化碳进行测算,就是用本国的技术水平即本国各行业部门的完全排放系数,来替代各出口国行业部门的完全排放系数,乘以相应各部门的进口额,最后进行加总求得进口贸易中的二氧化碳排放量[10]。各省投入产出表中还包括国内省外流出和国内省外流入(下文简称为流出和流入)的部门数据,在核算其排放量时与进口部门相同,也是采用替代法用本省各行业部门的完全排放系数来测算。

由于投入产出表中只统计了各部门进口及流入的总产值,在生产部门所用到的中间产品会包含进口和流入的商品,直接计算会造成排放量在一定程度上的高估,需要对投入产出模型数据进行调整。参考Weber等[11]的比例同等法,假定每个经济部门和最终使用部门的进口及流入比例与对国内产品的使用比例相同,将进口和流入的产值分解到各部门的中间使用和最终使用过程。

$ \mathit{\boldsymbol{F}} = \mathit{\boldsymbol{R}}{\left( {\mathit{\boldsymbol{I}}-\mathit{\boldsymbol{A}}} \right)^{-1}}\mathit{\boldsymbol{Y}}, $ (7)
$ {s_i} = \frac{{{m_i}}}{{{x_i} + {m_i}-{e_i}}}, $ (8)
$ {\mathit{\boldsymbol{A}}_{\bf{d}}} = {\rm{diag}}\left( s \right) \times \mathit{\boldsymbol{A}}, $ (9)
$ {\mathit{\boldsymbol{y}}_{\bf{d}}}{\rm{ = diag}}\left( s \right) \times \mathit{\boldsymbol{y}}。$ (10)

其中,si表示部门i提供的产品和服务中进口(流入)的分配系数,x代表总产值,m表示进口及流入,e表示出口及流出。这种方法可将进口产品和流入产品的中间使用和最终使用矩阵分离出来。

1.2 结构分解法下贸易隐含二氧化碳排放影响因素测算方法

选用结构分解分析(SDA)两级分解法,对贸易能源消费隐含二氧化碳排放的变化量采用因素结构分解方法进行分析。

1.2.1 贸易隐含二氧化碳排放的影响因素

根据公式(4),将最终需求Y中的贸易量做进一步变换,以出口为例:

$ {\mathit{\boldsymbol{Y}}^\mathit{\boldsymbol{e}}} = {\mathit{\boldsymbol{F}}^\mathit{\boldsymbol{e}}}{\mathit{\boldsymbol{S}}^\mathit{\boldsymbol{e}}。} $ (11)

式(11)中,Fe为出口总量,是各行业的出口量之和。Sen×1的出口结构矩阵,其中的元素$\mathit{\boldsymbol{S}}_i^\mathit{\boldsymbol{e}} = \frac{{\mathit{\boldsymbol{Y}}_i^\mathit{\boldsymbol{e}}}}{{{\mathit{\boldsymbol{F}}^\mathit{\boldsymbol{e}}}}}$代表第i部门的出口量占出口总量的比重。

出口隐含二氧化碳排放量Ce可以变为:

$ {\mathit{\boldsymbol{C}}^\mathit{\boldsymbol{e}}} = \mathit{\boldsymbol{R}}{\left[{{{\left( {\mathit{\boldsymbol{I}}-\mathit{\boldsymbol{A}}} \right)}^{-1}}} \right]^\mathit{\boldsymbol{e}}}{\mathit{\boldsymbol{F}}^\mathit{\boldsymbol{e}}}{\mathit{\boldsymbol{S}}^\mathit{\boldsymbol{e}}}。$ (12)

由此,影响出口隐含二氧化碳排放的因素有如下4个。

第一,表示能源效率和结构水平的直接二氧化碳排放强度因素R,此数据可以根据分行业二氧化碳排放核算结果和各行业单位产出二氧化碳排放量测算得出,直接二氧化碳排放强度即为各行业单位产出的二氧化碳排放量,即行业的二氧化碳排放系数。

第二,里昂惕夫逆矩阵(I-A)-1,即行业部门与国民经济其他行业部门之间的投入产出关系,其变化可以表征广义的国民经济技术进步(包括科学技术进步、管理集约化、产业结构变动等)。

第三,出口总量或出口规模。

第四,各行业的出口结构。

因此,对国内省外流出、进口、国内省外流入的贸易隐含二氧化碳排放量做同样的变换,可以将影响二氧化碳排放的因素分解为二氧化碳排放强度、中间投入品结构、贸易结构、贸易规模四大因素。

1.2.2 结构分解分析(SDA)的构建

以出口隐含二氧化碳变化为例,下标1,0分别表示计算期和基准期,对出口隐含二氧化碳变化进行分解。若从计算期进行分解,则

$ \begin{array}{l} \Delta {\mathit{\boldsymbol{C}}^\mathit{\boldsymbol{e}}} = {\mathit{\boldsymbol{C}}^\mathit{\boldsymbol{e}}}_1- {\mathit{\boldsymbol{C}}^\mathit{\boldsymbol{e}}}_0\\ \;\;\;\;\;\;\; = {\mathit{\boldsymbol{R}}_1}{[{(\mathit{\boldsymbol{I}}-\mathit{\boldsymbol{A}})^{-1}}]_1}{\mathit{\boldsymbol{F}}^\mathit{\boldsymbol{e}}}_{\rm{1}}{\mathit{\boldsymbol{S}}^\mathit{\boldsymbol{e}}}_1 - {\mathit{\boldsymbol{R}}_0}{[{(\mathit{\boldsymbol{I}}-\mathit{\boldsymbol{A}})^{-1}}]_0}{\mathit{\boldsymbol{F}}^\mathit{\boldsymbol{e}}}_{\rm{0}}{\mathit{\boldsymbol{S}}^\mathit{\boldsymbol{e}}}_0\\ \;\;\;\;\;\;\; = \Delta \mathit{\boldsymbol{R}}{[{(\mathit{\boldsymbol{I}}-\mathit{\boldsymbol{A}})^{-1}}]_1}{\mathit{\boldsymbol{F}}^\mathit{\boldsymbol{e}}}_{\rm{1}}{\mathit{\boldsymbol{S}}^\mathit{\boldsymbol{e}}}_1 + {\mathit{\boldsymbol{R}}_0}\Delta {(\mathit{\boldsymbol{I}} - \mathit{\boldsymbol{A}})^{ - 1}}{\mathit{\boldsymbol{F}}^\mathit{\boldsymbol{e}}}_{\rm{1}}{\mathit{\boldsymbol{S}}^\mathit{\boldsymbol{e}}}_1 + \\ \;\;\;\;\;\;\;\;\;{\mathit{\boldsymbol{R}}_0}{[{(\mathit{\boldsymbol{I}}-\mathit{\boldsymbol{A}})^{-1}}]_0}\Delta {\mathit{\boldsymbol{F}}^\mathit{\boldsymbol{e}}}{\mathit{\boldsymbol{S}}^\mathit{\boldsymbol{e}}}_1 + {\mathit{\boldsymbol{R}}_0}{[{(\mathit{\boldsymbol{I}}-\mathit{\boldsymbol{A}})^{-1}}]_0}{\mathit{\boldsymbol{F}}^\mathit{\boldsymbol{e}}}_0\Delta {\mathit{\boldsymbol{S}}^\mathit{\boldsymbol{e}}}。\end{array} $ (13)

若从基准期进行分解,则

$ \begin{array}{l} \Delta {\mathit{\boldsymbol{C}}^\mathit{\boldsymbol{e}}} = {\mathit{\boldsymbol{C}}^\mathit{\boldsymbol{e}}}_1- {\mathit{\boldsymbol{C}}^\mathit{\boldsymbol{e}}}_0\\ \;\;\;\;\;\;\; = {\mathit{\boldsymbol{R}}_1}{[{(\mathit{\boldsymbol{I}}-\mathit{\boldsymbol{A}})^{-1}}]_1}{\mathit{\boldsymbol{F}}^\mathit{\boldsymbol{e}}}_{\rm{1}}{\mathit{\boldsymbol{S}}^\mathit{\boldsymbol{e}}}_1 - {\mathit{\boldsymbol{R}}_0}{[{(\mathit{\boldsymbol{I}}-\mathit{\boldsymbol{A}})^{-1}}]_0}{\mathit{\boldsymbol{F}}^\mathit{\boldsymbol{e}}}_{\rm{0}}{\mathit{\boldsymbol{S}}^\mathit{\boldsymbol{e}}}_0\\ \;\;\;\;\;\;\; = \Delta \mathit{\boldsymbol{R}}{[{(\mathit{\boldsymbol{I}}-\mathit{\boldsymbol{A}})^{-1}}]_1}{\mathit{\boldsymbol{F}}^\mathit{\boldsymbol{e}}}_{\rm{1}}{\mathit{\boldsymbol{S}}^\mathit{\boldsymbol{e}}}_1 + {\mathit{\boldsymbol{R}}_1}\Delta {(\mathit{\boldsymbol{I}} - \mathit{\boldsymbol{A}})^{ - 1}}{\mathit{\boldsymbol{F}}^\mathit{\boldsymbol{e}}}_{\rm{0}}{\mathit{\boldsymbol{S}}^\mathit{\boldsymbol{e}}}_0 + \\ \;\;\;\;\;\;\;\;\;{\mathit{\boldsymbol{R}}_1}{[{(\mathit{\boldsymbol{I}}-\mathit{\boldsymbol{A}})^{-1}}]_1}\Delta {\mathit{\boldsymbol{F}}^\mathit{\boldsymbol{e}}}{\mathit{\boldsymbol{S}}^\mathit{\boldsymbol{e}}}_0 + {\mathit{\boldsymbol{R}}_1}{[{(\mathit{\boldsymbol{I}}-\mathit{\boldsymbol{A}})^{-1}}]_1}{\mathit{\boldsymbol{F}}^\mathit{\boldsymbol{e}}}_1\Delta {\mathit{\boldsymbol{S}}^\mathit{\boldsymbol{e}}}。\end{array} $ (14)

取上述两式的算术平均值,可得:

$ \begin{array}{l} \Delta {\mathit{\boldsymbol{C}}^\mathit{\boldsymbol{e}}} = \frac{1}{2}\left\{ {\Delta \mathit{\boldsymbol{R}}{{\left[{{{(\mathit{\boldsymbol{I}}-\mathit{\boldsymbol{A}})}^{-1}}} \right]}_1}{\mathit{\boldsymbol{F}}^\mathit{\boldsymbol{e}}}_{\rm{1}}{\mathit{\boldsymbol{S}}^\mathit{\boldsymbol{e}}}_1 + \Delta \mathit{\boldsymbol{R}}{{\left[{{{(\mathit{\boldsymbol{I}}-\mathit{\boldsymbol{A}})}^{-1}}} \right]}_0}{\mathit{\boldsymbol{F}}^\mathit{\boldsymbol{e}}}_{\rm{0}}{\mathit{\boldsymbol{S}}^\mathit{\boldsymbol{e}}}_0} \right\} + \\ \;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\frac{1}{2}\left\{ {{\mathit{\boldsymbol{R}}_0}\Delta {{\left( {\mathit{\boldsymbol{I}} - \mathit{\boldsymbol{A}}} \right)}^{ - 1}}{\mathit{\boldsymbol{F}}^\mathit{\boldsymbol{e}}}_{\rm{1}}{\mathit{\boldsymbol{S}}^\mathit{\boldsymbol{e}}}_1 + {\mathit{\boldsymbol{R}}_1}\Delta {{\left( {\mathit{\boldsymbol{I}} - \mathit{\boldsymbol{A}}} \right)}^{ - 1}}{\mathit{\boldsymbol{F}}^\mathit{\boldsymbol{e}}}_{\rm{0}}{\mathit{\boldsymbol{S}}^\mathit{\boldsymbol{e}}}_0} \right\}{\rm{ + }}\\ \;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\frac{1}{2}\left\{ {{\mathit{\boldsymbol{R}}_0}{{\left[{{{\left( {\mathit{\boldsymbol{I}}-\mathit{\boldsymbol{A}}} \right)}^{-1}}} \right]}_{\rm{0}}}{\mathit{\boldsymbol{F}}^\mathit{\boldsymbol{e}}}{\mathit{\boldsymbol{S}}^\mathit{\boldsymbol{e}}}_1 + {\mathit{\boldsymbol{R}}_1}{{\left[{{{\left( {\mathit{\boldsymbol{I}}-\mathit{\boldsymbol{A}}} \right)}^{-1}}} \right]}_{\rm{1}}}{\mathit{\boldsymbol{F}}^\mathit{\boldsymbol{e}}}{\mathit{\boldsymbol{S}}^\mathit{\boldsymbol{e}}}_0} \right\}{\rm{ + }}\\ \;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\frac{1}{2}\left\{ {{\mathit{\boldsymbol{R}}_0}{{\left[{{{\left( {\mathit{\boldsymbol{I}}-\mathit{\boldsymbol{A}}} \right)}^{-1}}} \right]}_{\rm{0}}}{\mathit{\boldsymbol{F}}^\mathit{\boldsymbol{e}}}_0\Delta {\mathit{\boldsymbol{S}}^\mathit{\boldsymbol{e}}} + {\mathit{\boldsymbol{R}}_1}{{\left[{{{\left( {\mathit{\boldsymbol{I}}-\mathit{\boldsymbol{A}}} \right)}^{-1}}} \right]}_{\rm{1}}}{\mathit{\boldsymbol{F}}^\mathit{\boldsymbol{e}}}_1\Delta {\mathit{\boldsymbol{S}}^\mathit{\boldsymbol{e}}}_0} \right\}\\ \;\;\;\;\;\;\;\;\;\;{\rm{ = }}\mathit{\boldsymbol{f}}\left( {\Delta \mathit{\boldsymbol{R}}} \right) + \mathit{\boldsymbol{f}}\left[{\Delta {{\left( {\mathit{\boldsymbol{I}}-\mathit{\boldsymbol{A}}} \right)}^{-1}}} \right]{\rm{ + }}\mathit{\boldsymbol{f}}\left( {\Delta {\mathit{\boldsymbol{F}}^\mathit{\boldsymbol{e}}}} \right) + \mathit{\boldsymbol{f}}\left( {\Delta {\mathit{\boldsymbol{S}}^\mathit{\boldsymbol{e}}}} \right)。\end{array} $ (15)

其中,fR)、f [Δ(I-A)-1]、fFe)、fSe)分别代表二氧化碳排放强度R的变化、投入产出系数的变化、出口总量Fe的变化、出口结构Se的变化对河北省出口隐含二氧化碳变化ΔCe带来的影响效应。用同样的方法可定义流出隐含二氧化碳、进口隐含二氧化碳、流入隐含二氧化碳的变化影响因素效应。

1.3 数据来源

本文投入产出数据为2007和2012年河北省价值型投入产出表,能源数据来源于2008和2013年《中国能源统计年鉴》。考虑进出口贸易存在,二氧化碳的排放系数参考《IPCC 2006国家温室气体清单指南》和相关研究成果进行估算[12-14],其中能消耗的二氧化碳排放系数见表 1

② 中国每逢2、7年份编制投入产出基本表,逢0、5年份编制投入产出延长表。地区层面,除西藏之外,全国30个省(自治区、直辖市)与国家同步编制了1987、1992、1997、2002、2007和2012年本地区投入产出表。为反映近期变化,本文选择河北省2007和2012年投入产出表作为测算数据。

表 1 能源消费的二氧化碳排放系数 Table 1 Carbon dioxide emission coeffcient of energy consumption
2 河北省隐含二氧化碳排放核算结果

核算结果显示,伴随国民经济活动总量的增加,近年河北省生产型二氧化碳和消费型二氧化碳排放均有所增加。2007年,生产型和消费型二氧化碳排放量分别为375.47 Mt和178.84 Mt,到2012年两者分别增加到610.07 Mt和373.41 Mt,相比2007年分别增加了234.60 Mt和194.57 Mt。更重要的是,河北省生产型二氧化碳排放量远大于其消费型二氧化碳排放量。2007年生产型二氧化碳排放较消费型二氧化碳排放多了196.63 Mt,到2012年两者差距增加到236.66 Mt,说明在区域分工体系中河北省承担了更多的生产职能。但生产型二氧化碳排放增长速度小于消费型二氧化碳排放,期间两者年均增速分别为10.19%和15.86%,消费型二氧化碳排放增速较生产型二氧化碳排放快5.67个百分点,这主要是由近年河北省经济社会发展水平尤其居民消费水平日益提高引起的(见表 2)。

表 2 2007—2012年河北省生产型与消费型二氧化碳排放量 Table 2 Production and consumption carbon dioxide emissions in Hebei province in 2007-2012

根据投入产出表的结构,隐含二氧化碳排放由最终消费(包括农村居民、城镇居民、政府消费)、资本形成(包括固定资本形成和存货增加)、出口/进口、流出/流入引发的二氧化碳排放构成。从生产型二氧化碳排放角度看,流出产品引发的二氧化碳排放是河北省二氧化碳排放的主要组成部分。如表 3所示,2012年流出产品引发的二氧化碳排放占二氧化碳排放的55.85%,虽然相比2007年下降了14.13个百分点,但所占比例仍然超过了一半以上,这一方面说明河北省与国内其他省市存在较强经济联系,同时也说明河北省在区域分工中承担着较重的生产职能。而最终消费和资本形成引发的二氧化碳排放仅占总体的38.48%,相比2007年增加了14.28个百分点。出口引发的二氧化碳排放所占比例最小,仅为5.67%,且变化较小(2007年为5.81%)。

表 3 2007—2012年河北省生产型和消费型二氧化碳排放组成情况 Table 3 Composition of production and consumption carbon dioxide emissions in Hebei p

从消费型二氧化碳排放角度看,流入产品引发二氧化碳排放在二氧化碳排放中也占有较大比例。2012年流入产品引发二氧化碳排放占二氧化碳排放的比例为36.31%,相比2007年下降了12.23个百分点,相比流出产品引发二氧化碳排放所占比例小了近20个百分点,这种情况的出现进一步验证了河北省承担较强的生产职能,同时这也与其他省市产品在河北省过境贸易有关。相比生产型二氧化碳排放,消费型二氧化碳排放中最终消费和资本形成引发的二氧化碳占比较高,2012年该比例分别为27.08%和35.78%,两者较2007年分别增加了0.70和11.33个百分点。进口引发二氧化碳排放占总体比例较小,2007、2012年该比例均未超过1%(表 3)。

3 河北省贸易隐含二氧化碳变化量SDA分析

正如上文所述,出口/进口、流出/流入引发二氧化碳排放占总排放比例较高,对其变化进行深入研究尤为必要。

3.1 出口及流出产品隐含二氧化碳排放因素分解结果

表 45所示,2007—2012年,河北省出口及流出产品隐含二氧化碳均有所增长,其中出口产品隐含二氧化碳排放增加了1276.58万t,增长了58.49%,流出产品隐含二氧化碳排放增加了7798.34万t,增长了29.60%。

表 4 2007—2012年出口产品隐含二氧化碳排放变化因素分解 Table 4 Change factors decomposition of export product implied carbon dioxide emissions in 2007-2012

表 5 2007—2012年流出产品隐含二氧化碳排放变化因素分解 Table 5 Change factors decomposition of outflow product implied carbon dioxide emissions in 2007-2012

从贸易隐含二氧化碳影响因素结构看,河北省行业二氧化碳排放强度变化对于出口产品和流出产品二氧化碳排放均具有积极影响作用。测算结果显示,得益于全省行业二氧化碳排放强度的变化,全省出口产品隐含二氧化碳排放减少了722.47万t,流出产品隐含二氧化碳排放减少了5804.40万t。但国民经济行业部门之间的技术经济关系对出口产品和流出产品二氧化碳排放则呈现出消极影响。在其影响下,出口产品隐含二氧化碳排放增加了1451.49万t,流出产品隐含二氧化碳排放增加了13342.32万t,这主要是由其行业结构和行业规模变化引起的。因此,为减少隐含二氧化碳排放,河北省在注重提高行业能源利用效率的同时,还需要筛选出那些引发隐含二氧化碳排放快速增加的关键性部门,利用政策、技术等手段对这些部门加以重点管理。

③ 团队研究成果表明这种变化得益于行业碳排放强度的减少,篇幅所限在此不再论述

出口规模和出口结构对出口产品隐含二氧化碳排放具有不同影响作用。出口规模的增加引发了出口产品隐含二氧化碳排放的增加,增加了995.71万t;而出口结构的变化则引发了出口产品隐含二氧化碳排放的减少,减少了448.15万t,说明2007—2012年河北省向国外出口产品在向低碳产品方向转变。与出口产品相比,流出产品的规模和结构的变化对隐含二氧化碳的排放的影响方向有所不同。河北省向其他省市流出产品的变化,不仅没有增加隐含二氧化碳排放,反而减少了隐含二氧化碳排放,减少了22.99万t;流出结构的变化则增加了隐含二氧化碳的排放,增加了283.41万t,说明河北省向其他省市流出产品有向高碳化方向变化的趋势。

3.2 进口及流入产品隐含二氧化碳排放因素分解结果

相比产品出口和流出,进口和流入产品引发隐含二氧化碳排放变化相对较小。2007—2012年,河北省进口产品隐含二氧化碳排放增加了192.31万t,增长了168.17%,说明此期间河北省与国外的贸易量变化相对较小,这与其东部沿海地区的地位并不符;流入产品引发隐含二氧化碳排放增加了4875.30万t,增长了56.16%,但比流出产品隐含二氧化碳排放小,说明河北省在全国承担生产的职能仍然较重(见表 67)。因此,国家在制定区域减排责任时,需要对河北省区别对待,赋予河北省减排任务一定的空间和弹性,在政策、技术、资金等方面给予更多的支持。

表 6 2007—2012年进口产品隐含二氧化碳排放变化因素分解 Table 6 Change factors decomposition of import product implied carbon dioxide emissions in 2007-2012

表 7 2007—2012年流入产品隐含二氧化碳排放变化因素分解 Table 7 Change factors decomposition of inflow product implied carbon dioxide emissions in 2007-2012

行业二氧化碳排放强度的变化对进口和流入产品隐含二氧化碳排放也具有积极影响。2007—2012年,在二氧化碳排放强度的影响下,河北省进口产品隐含二氧化碳排放减少了65.49万t,流出产品隐含二氧化碳排放减少了3408.52万t。国民经济行业部门之间技术经济关系的变化则增加了进口和流入产品隐含二氧化碳排放,全省进口产品隐含二氧化碳排放增加了105.07万t,流入产品隐含二氧化碳排放增加了6045.33万t。

进口(流入)产品规模的变化对隐含二氧化碳排放具有消极影响,在其影响下全省进口产品隐含二氧化碳排放增加了198.05万t,流入产品隐含二氧化碳排放增加了4542.20万t。进口(流入)产品结构的变化对隐含二氧化碳排放具有积极影响,受其影响全省进口产品隐含二氧化碳排放减少了45.32万t,流入产品隐含二氧化碳排放减少了2303.71万t。

4 结论与讨论

第一,河北省生产型二氧化碳排放远大于其消费型二氧化碳排放,其中流出/流入引发二氧化碳排放量较大,在总量中占有较大比例,尤其流出引发二氧化碳排放量更大,占总体的55.85%(2012年),说明河北省在区域分工中承担了较强的生产职能,同时也说明其他省市产品在河北省有过境贸易现象。因此,国家在制定区域减排责任时,要统筹兼顾地区低碳、环保与发展的权利,赋予河北省减排一定的空间和弹性,允许河北省在加快工业化进程中逐步完成国家减排责任,同时加大国家财政、政策等扶持力度。

第二,行业二氧化碳排放变化对隐含二氧化碳排放具有积极影响,即行业二氧化碳排放强度的减小能够减少贸易隐含二氧化碳排放,也就是说技术和管理等在降低行业二氧化碳中具有积极作用。而国民经济行业部门之间技术经济关系对隐含二氧化碳排放具有消极影响,行业部门之间技术经济关系的变化增加了贸易隐含二氧化碳排放,也就是说2007—2012年河北省产业结构变化结果会导致贸易隐含二氧化碳排放的增加。因此,河北省为减少隐含二氧化碳排放,需要继续强化节能减排工作,注重利用技术手段降低行业二氧化碳排放强度,同时筛选那些引发隐含二氧化碳排放增加的关键性部门,利用政策、技术等手段加以重点管理。

第三,河北省应加强工业部门二氧化碳排放的控制,尤其要重点控制金属冶炼和压延加工品等行业发展,适度引导建筑、交通运输、石油化工等行业的发展,加速淘汰钢铁、水泥、平板玻璃等落后产能和高碳产能。同时,河北省要大力调整能源消费结构,减少煤炭能源的消费,充分利用“西气东输”加大石油和天然气的开发利用,积极开发可再生能源和新能源。

河北省贸易隐含二氧化碳排放及其影响因素变化对于国家制定区域减排责任具有重要参考价值。首先,国家在制定区域减排责任时,要充分考虑地区贸易隐含二氧化碳排放的存在,在资金和政策上适度照顾工业生产职能、过境贸易负担较重地区的需求。其次,国家区域减排责任制定要充分尊重产业结构演进规律,区域减排责任制定不能搞一刀切,因为处于工业化中期和前期阶段的地区,其产业结构演进引发贸易隐含二氧化碳排放增加的可能性比较大。再次,国家要加大重点地区、重点行业、重点部门行业减排技术、设备和管理上的投入,实现国家节能“投入产出”效果的最大化,尽量对冲甚至减小由于产业结构演进而带来的贸易隐含二氧化碳排放的增加。

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Research on the Calculation of Trade Implied Carbon Dioxide Emissions and Its Influence Factors in Hebei Province
Zheng Linchang1, Qi Meng1, Fu Jiafeng2, Zhao Danyang1    
1. College of Economics, Hebei University, Baoding 071002, China;
2. Chinese Research Academy of Environmental Sciences, Beijing 100012, China
Abstract: An argument for the responsibility of national emission reduction in response to global climate change occurs, and it is needed to understand the carbon dioxide emissions from the point of view of production and consumption. The sharing of emission reduction responsibility in a country should also be realized from two aspects of production and consumption. Therefore, the paper uses the input-output method and the EEBT model to account for the carbon emissions in Hebei province, and find that the carbon dioxide emissions of production type are much more than that of consumption type, among which the carbon dioxide emissions caused by domestic outflow/inflow are more. Using the SDA model to analyze the influence factors of the change of implied carbon dioxide emission, it's found that the change in the industry carbon emission intensity has positive influence on the hidden carbon dioxide emissions, and the technical and economic relations between the national economic sectors has negative influence on the hidden carbon dioxide emissions. For that reason, Hebei province should focus on the use of technical means to reduce the intensity of the industry carbon emissions, and screen the critical sectors that trigger the increase of hidden carbon dioxide emission to manage primarily.
Key words: trade implied carbon dioxide emissions    input-output analysis    structural decomposition analysis