中国经济增长与能源碳排放的脱钩研究

第33卷第4期2011年4月2011，33（4）：626-633ResourcesScienceVol.33，No.4Apr.，2011

http://www.resci.cn文章编号：1007-7588（2011）04-0626-08中国经济增长与能源碳排放的脱钩研究

彭佳雯，黄贤金，钟太洋，赵雲泰（南京大学地理与海洋科学学院，南京210093）

摘要：经济增长与能源碳排放之间的关系一直是学术界关注的焦点。文章通过构建经济与能源碳排放脱钩分析模型，探讨我国经济增长与能源碳排放的脱钩关系及程度，分析二者脱钩发展的时间和空间演变趋势。分析表明：①全国层面上，1980年-2008年期间除2000年-2005年为扩张性负脱钩外，其余时期经济与能源碳排放均呈现弱脱钩状态，脱钩程度随宏观经济形势和政策调控变化波动较大，与实现强脱钩还有一定差距，未来一定时期内弱脱钩发展趋势仍将持续；②地区层面上，2000年-2008年期间各省域主要表现为弱脱钩和扩张性负脱钩两种状态，其中2000年-2005年全国有13个省份落在弱脱钩区域，2005年-2008年除青海省外的29个省份均落在弱脱钩区域；大部分地区后期较前期脱钩更为显著，并呈现出地区脱钩程度差距逐渐缩小的趋势；③2000年-2005年经济与碳排放脱钩空间格局较为分散，脱钩显著区域大致分布在东部地区，脱钩程度区域差异较大；2005年-2008年脱钩显著区域呈现空间集聚态势，主要集中在华北、华东和华中地区，区域差异明显缩小；④中间变量分析表明无论是全国层面还是地区层面上，经济增长与能源碳排放脱钩主要由经济与能源消费脱钩造成；我国总体碳减排技术水平较低，区域差异不明显，技术发展相对滞后，对经济与碳排放脱钩贡献有限。据此，未来脱钩发展措施重点方向为在进一步推广节能技术、推动产业升级的基础上，着力加强发展碳减排技术，同时逐步改善能源结构。关键词：经济增长；能源碳排放；脱钩分析；中国

1引言长期观察和对比研究的结果表明，人口数量的快速增长及人类经济社会活动的不断加强对大气CO2浓度的升高和全球气候变暖起到了决定性的影

响及作用[1,2]。其中，经济活动特别是以化石燃料为主的传统能源消费带来的碳排放，已经成为气候变暖的主要人为原因[3]。因此，经济增长与能源碳排放之间的关系一直是学术界关注的焦点。目前，已有研究主要集中在探讨经济增长与碳排放的总体相互关系[4,5]如协整关系、因果关系、EKC曲线关系以及经济发展过程中影响碳排放的主要因素及其效应[6,7]两个方面。以上研究为基于碳减排的低碳经济和低碳城市规划提供了重要的理论启示，但现有研究大多侧重于探讨过去某一时期经济增长与碳排放二者变量及其相关因素间的关联性，并在此基础上提出调控政策和措施以阻断这种关联性，即试图将二者从同步的耦合发展转变为非同步的耦

合破裂[8]。对于如何测度和评价经济增长与碳排放间联系的阻断效果及其发展趋势的研究较为缺乏。脱钩（decoupling）理论是经济合作与发展组织（OECD）提出的形容阻断经济增长与资源消耗或环境污染之间联系的基本理论[9]，以“脱钩”这一术语表示二者关系的阻断，即使得经济增长与资源消耗或环境污染脱钩，实现二者脱钩发展。作为对人类活动（驱动力）与资源环境压力耦合破裂关系的衡量，脱钩分析成为近年来学术界新的热点领域。国内外学者开展了对环境污染与经济[9]、交通运输与经济[10]、能源消费与经济[11]、耕地占用与经济[12]以及循环经济[13]、生态经济发展评价[14]等方面的脱钩研究。碳排放与经济脱钩方面，台湾学者李坚明等[15]

对台湾的二氧化碳排放与经济增长的脱钩指标进行了研究；庄贵阳[16]运用Tapio脱钩指标对包括中国在内的全球20个温室气体排放大国在不同时期的脱钩特征进行了分析；李忠民等[17]对山西工业部门

收稿日期：2010-12-13；修订日期：2011-01-04基金项目：国土资源部公益性行业科研专项经费项目：“土地利用规划的碳排放效应与调控研究”(编号：200811033)。作者简介：彭佳雯，女，广东揭西县人，硕士生，主要研究方向为土地利用与资源环境管理。E-mail:garmenlt@163.com通讯作者：黄贤金，E-mail:hxj369@nju.edu.cn2011年4月彭佳雯等：中国经济增长与能源碳排放的脱钩研究http://www.resci.cn工业增加值与其能耗投入及二氧化碳排放之间关系进行了脱钩分析，得出作为该省国民经济支柱产业之一的工业呈现GDP与能耗投入及二氧化碳排放之间的扩张连结状态。总体而言，目前脱钩研究仍处于理论研究阶段，应用脱钩理论进行实证研究较为缺乏，尤其在探讨经济增长与能源碳排放方面的研究还很不足。本文试图在已有研究基础上，通过构建基于脱钩理论的脱钩分析模型，探讨我国经济增长与能源碳排放的脱钩关系及程度，分析二者脱钩发展的时间和空间演变趋势，从而提供能够测度、监测和预测经济增长与能源碳排放脱钩程度的动态分析模型，为基于脱钩发展的经济低碳化发展相关政策措施的制定和评估提供理论参考。2脱钩定义与脱钩分析模型2.1脱钩定义及理论概述“脱钩（Decoupling）”源于物理学领域，就是使具有响应关系的两个或多个物理量之间的相互关系不再存在[18]。20世纪末，OECD将脱钩概念引入到农业政策研究，并逐步拓展到环境等领域[19]。OECD环境研究领域的专家将脱钩定义为阻断经济增长与环境冲击之间的联系或者说使两者的变化速度不同步[9]。通常，根据环境库兹涅茨曲线（EKC）假说，经济的增长一般带来环境压力和资源消耗的增大，但当采取一些有效的政策和新的技术时，可能会以较低的环境压力和资源消耗换来同样甚至更加快速的经济增长，这个过程被称为脱钩[12]，其一般表现为倒U型曲线关系。脱钩研究思路在环境领域的应用较为广泛，其脱钩指标设计是基于驱动力-压力-状态-影响-反应框架（DPSIR），主要反映前两者的关系也就是驱动力（例如GDP增长）与压力（例如环境污染）在同一时期的增长弹性变化情况[9]。OECD把脱钩分为绝对脱钩和相对脱钩，其中绝对脱钩是指在经济发展的同时与之相关的环境变量保持稳定或下降的现象，又称强脱钩；相对脱钩则定义为经济增长率和环境变量的变化率都为正值但环境变量的变化率小于经济增长率的情形，又称弱脱钩[9]。2.2经济增长与能源碳排放脱钩分析模型目前脱钩分析的基本模型主要有两种，分别为基于期初值和期末值的OECD脱钩指数模型和基于增长弹性变化的Tapio脱钩状态分析模型[17,19]。Tapio脱钩模型综合了总量变化和相对量变化两类指标，采用以时期为时间尺度的弹性分析方法反映变量间的脱钩关系，有效缓解了OECD指数模型期初期末值选定的高度敏感性或极端性而导致的计算偏差，进一步提高了脱钩关系测度和分析的客观性和准确性。此外，Tapio针对Vehmas等提出的复钩（re-linking）概念，认为由于在实际中尚未出现经济发展与资源消耗或环境污染从绝对脱钩到复钩（再次耦合）的N型发展曲线，因此使用负脱钩（negativedecoupling）的概念以防止误导认识[10]。参考Tapio的交通运输量增长与经济发展的脱钩模型，本文提出经济增长与能源碳排放的脱钩分析模型（图1），综合经济增长总量变化、碳排放总量变化以及能源碳排放的GDP弹性三项指标来分析脱钩状态和程度。如图1所示，脱钩可以进一步划分为弱脱钩、强脱钩和衰退性脱钩；负脱钩划分为扩张性负脱钩、强负脱钩、弱负脱钩。其中强脱钩是实现经济低碳化发展的最理想状态；相应地强负脱钩为最不利状态。当经济总量保持持续增长（ΔGDP>0）时，能源碳排放的GDP弹性越小，脱钩越显著，即脱钩程度越高。为了进一步了解经济增长与能源碳排放脱钩的原因，基于逻辑因果关系将其分解为经济增长与能源消费脱钩、能源消费与碳排放脱钩两部分中间变量：

注：修改自参考文献[10]和文献[20]图1经济增长与能源碳排放脱钩分析模型Fig.1Decouplinganalysismodelofeconomicgrowth

fromenergycarbonemission

627第33卷第4期资源科学http://www.resci.netE(TCE,GDP)

=%ΔTCE/%ΔGDP（1）

E(C,TCE)

=%ΔC/%ΔTCE（2）

E(C,GDP)

=%ΔC/%ΔGDP（3）

式中TCE为能源消费总量；E（TCE,GDP）为能源消费的GDP弹性，其与结构变化、能源效率有关；E（C,TCE）为

碳排放的能源消费弹性，与减排技术、生态效率有关[10]；E（C,GDP）为能源碳排放的GDP弹性。脱钩分析的时间尺度方面，由于存在经济增长与能源消费变化的滞后关系，应采用5~10年时期分析[8,10]。2.3能源碳排放测算方法

采用徐国泉等人[21]提出并改进的碳排放量分解模型中的算法：

C=∑iTCEiTCE×CiTCEi×TCE=∑iSi×Fi

×TCE（4）

式中Si为i类能源在能源消费总量所占的比重；Fi

为

i类能源的碳排放系数。能源碳排放系数（t/tce）参考表1数据，并取其平均值计算。3数据来源及处理

本文对中国经济增长与能源碳排放进行了时间和空间序列脱钩分析。为了保证数据的完整性和可比性，在全国层面上采用1980年、1985年、1990年、1995年、2000年、2005年、2008年7年的相

关数据进行分析；地区层面上采用2000年、2005年、2008年3年的各省市自治区数据。能源消费总量及构成数据来自《新中国60年统计资料汇编》、《中国能源统计年鉴》（由于西藏自治区、台湾省、香港和澳门特别行政区的相关数据缺失，因此本文所有源数据和计算结果均不包括这些地区）；经济数据来自《新中国60年统计资料汇编》、《中国统计年鉴》，其中使用按不变价格计算的国内生产总值指数将1981年-2008年按当年价计算的全国GDP修正为1980年不变价格GDP；使用按不变价格计算的地区生产总值指数将2001年-2008年按当年价计算的各地区GDP修正为2000年不变价格地区GDP。

4结果与分析4.1脱钩时间演变分析碳排放测算结果表明2000年、2005年、2008年中国能源碳排放量分别达到0.876GtC（1Gt=109t）、

1.418GtC和1.765GtC（表2）。脱钩测度方面，除2000年-2005年为扩张性负脱钩外，其余时期中国

经济增长与能源碳排放均呈现弱脱钩状态，即经济增长的同时，能源碳排放也在增加，但碳排放增加的幅度要小于经济增长的幅度，如2005年-2008年，碳排放增长率为24.4%，小于经济增长率的37.5%（表3）。其中以1995年-2000年脱钩最为显