资源描述：
第３１卷第５期管理评论Ｖｏｌ. ３１ꎬ Ｎｏ. ５２０１９年５月Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ Ｒｅｖｉｅｗ Ｍａｙꎬ ２０１９碳强度约束的模拟宏观效应、减排效应和结构效应董 梅１ꎬ２ 徐璋勇１ 李存芳２１.西北大学经济管理学院ꎬ西安７１０１２７ꎻ２.江苏师范大学商学院ꎬ徐州２２１１１６摘要基于碳强度约束的行政型减排措施是中国应对气候变化的主要手段之一ꎬ分析碳强度约束对经济系统的影响ꎬ是碳减排机制设计的重要内容ꎮ本文通过动态ＣＧＥ模型ꎬ模拟２０１２－２０３０年碳强度约束和非化石能源比重提高对中国宏、微观经济和碳减排的影响ꎮ研究表明在保持经济适度增长的情况下ꎬ２０２０年和２０３０年ꎬ碳强度分别比基准情景下降１５ １７６％和３６ ５８６％ꎬ但仍略低于碳强度目标值ꎻ碳强度约束引起综合国内销售价格大幅上涨ꎬ投资、出口和进口小幅上升ꎬ消费少量下降ꎻ该约束还导致煤炭、原油和成品油价格大幅上涨ꎻ大多数非能源部门的产出和出口受到抑制ꎬ国内需求和进口显著上升ꎮ总体而言ꎬ行政型减排措施能够有效降低碳强度ꎬ但不能完全实现碳减排目标ꎬ需要适时推出碳税、碳交易等举措ꎬ形成碳减排的长效机制ꎮ关键词碳强度约束ꎻ宏观效应ꎻ减排效应ꎻ结构效应ꎻ动态ＣＧＥ模型收稿日期２０１７－０６－１２基金项目国家自然科学基金面上项目７１５７３１１０ꎻ江苏省教育厅高校哲学社会科学基金项目２０１６ＳＪＤ７９００２６ꎮ作者简介董梅ꎬ西北大学经济管理学院博士研究生ꎬ江苏师范大学商学院讲师ꎻ徐璋勇通讯作者ꎬ西北大学经济管理学院教授ꎬ博士生导师ꎬ博士ꎻ李存芳ꎬ江苏师范大学商学院教授ꎬ博士ꎮ引 言气候变化是当今各国面临的共同挑战ꎬ中国高度重视这一全球性问题ꎬ并将应对气候变化作为经济社会发展的重大战略ꎮ为符合发展中国家经济增长的需要ꎬ中国政府提出了基于单位国内生产总值二氧化碳排放以下简称碳强度约束的一系列减排目标２００９年的哥本哈根气候大会上ꎬ中国政府承诺２０２０年碳强度比２００５年下降４０％－４５％ꎻ２０１５年的巴黎气候大会上ꎬ中国政府承诺２０３０年碳强度比２００５年下降６０％－６５％ꎻ中国政府还提出非化石能源发展目标ꎬ即２０２０年和２０３０年的非化石能源比重分别达到１５％和２０％ꎻ在«“十三五”控制温室气体排放工作方案»以下简称温控方案中提出到２０２０年碳强度比２０１５年下降１８％ꎮ在此背景下ꎬ中国中长期发展规划的碳强度约束是否能有效抑制二氧化碳排放以下简称碳排放该约束对宏观经济会产生哪些影响部门结构又会受到何种冲击通过明确这些问题ꎬ有利于缓解碳减排政策对经济系统的不利影响ꎬ提高中国应对气候变化的能力ꎮ近年来ꎬ研究碳减排约束对经济系统的影响ꎬ逐渐成为国内外学者关注的热点问题ꎮ依据研究视角不同ꎬ可将已有文献分为以下四类ꎮ第一类ꎬ碳减排约束分析的方法多元ꎮ Ｌｉｕ等采用系统动力学仿真[１]ꎬＹｉ等利用指数分解[２]ꎬ刘宇等构建ＧＴＡＰ￣Ｅ模型[３]ꎬＳｈａｈｉｄｕｚｚａｍａｎ和Ｌａｙｔｏｎ采用因素分解等方法[４]ꎬ从多种角度研究碳强度约束以及碳排放达到峰值对经济系统产生的影响ꎮ第二类ꎬ碳减排目标约束的效应比较ꎮ张友国和郑玉歆通过ＣＧＥ模型模拟碳税政策的影响ꎬ认为碳税在有效抑制碳排放的基础上ꎬ对宏观的经济产生一定负效应[５]ꎮ周县华和范庆泉模拟重点行业的碳减排目标对宏观经济的影响ꎬ认为当前政策会影响就业红利[６]ꎮ林伯强和孙传旺认为碳强度目标约束可抑制煤炭消费ꎬ从而使碳排放得以有效控制ꎬ但经济系统受到负向影响[７]ꎮ Ｄａｉ等通过政策模拟认为２０２０年中国碳强度下降４０％的目标能够实现[８]ꎮ此外ꎬ“十二五”和“十三五”的温控方案为３１个省设置了不同的碳强度下降目标ꎬＺｈａｎｇ等以中国省际碳减排为研究对象ꎬ认为碳减排政策对各省的经济影响差异巨大ꎬ这与各省经济水平和能源结构有关[９]ꎻＳｐｒｉｎｇｍａｎｎ等认为受碳减排政策约束ꎬ中国各省碳排放出现省际间转移的现象[１０]ꎻ吴洁等提出全国统一碳５４ 管理评论第３１卷市场建立初期ꎬ碳配额的最优分配建议[１１]ꎮ第三类ꎬ影响碳减排效应的因素ꎮ Ｄａｉ等认为非化石能源比重提高对碳强度下降具有叠加效应[８]ꎬＬｉ等认为技术进步对中国经济增长和碳强度下降起到非常重要的作用[１２]ꎬ查冬兰等认为宏观模型构建中的替代弹性也会影响模拟结果ꎬ并采用超对数成本函数得出各部门间的多种替代弹性ꎬ为模型构建提供重要参考[１３]ꎮ第四类ꎬ碳减排政策措施种类的讨论ꎮ现阶段ꎬ发达国家主要承诺总量减排目标ꎬ即对未来碳排放总量提出限额并以此约束其能源消费行为ꎻ而发展中国家考虑自身经济增长潜力ꎬ主要承诺强度减排目标ꎬ即承诺未来碳强度下降一定百分比ꎬ该目标为本国经济增长留有余地ꎮ Ｆｉｓｃｈｅｒ和Ｓｐｒｉｎｇｂｏｒｎ认为有市场型措施和行政型措施可有效控制碳排放[１４]ꎬ其中ꎬ市场型措施常用于实现碳排放总量目标ꎬ这类措施是利用市场手段ꎬ通过经济激励的方式影响能源消费行为ꎬ主要包括碳税、碳排放权交易等ꎬ这类是发达国家常用的减排措施ꎬ碳减排效果较好ꎻ行政型措施常用于实现强度减排目标ꎬ这类措施是通过政府的行政命令和法律法规等ꎬ对生产部门进行约束ꎬ从而影响各部门的能源消费行为ꎬ发展中国家主要采用这类措施控制碳强度ꎮ张国兴等对中国１９９７－２０１１年的节能减排政策做量化分析ꎬ对政策措施间、目标间的协同性给出判断和建议[１５]ꎮ通过对以往文献的整理发现ꎬ碳强度约束对经济影响的研究较少ꎬ特别是关注行政型减排措施的文献极少ꎮ多数文献关注实施碳税、碳交易、提高能源效率或能源行业补贴等方式下ꎬ是否能够实现中国碳强度目标ꎬ以及对经济系统的影响ꎮ如张友国和郑玉歆研究碳强度约束的经济影响ꎬ但以碳税为减排措施[５]ꎻ周县华和范庆泉关注行政型减排措施ꎬ但聚焦于静态模拟行政型措施和碳交易政策的就业红利变动[６]ꎮ现阶段ꎬ虽然中国的碳减排政策正在由行政型措施向以碳排放权交易为主的市场型措施积极转变ꎬ但目前全国性碳交易市场仍处于建设初期ꎬ距离该市场有效运行并发挥减排效力仍需经历较长的一段时期ꎬ“十三五”时期的碳减排目标仍需要通过行政型措施来确保实现ꎬ为实现２０３０年的碳减排承诺ꎬ中国的碳减排措施仍将以行政型措施为主ꎮ分析中国通过行政型减排措施约束碳强度ꎬ会对宏观经济系统ꎬ乃至生产部门结构产生哪些影响ꎬ正是本文借鉴以往文献基础上形成的新视角ꎮ因此ꎬ本文将重点分析通过行政型碳减排措施履行碳强度目标约束下ꎬ对中国的宏观经济、碳减排效果和产业结构在２０１２－２０３０年受到的动态影响ꎬ以此对行政型减排措施进行评价并提出建议ꎮ碳强度约束对经济系统产生影响的理论分析行政型减排措施实现碳强度目标约束ꎬ是将一定时期内的碳强度下降目标分解到各省和各行业ꎬ通过部门间的投入产出关系对整个经济系统产生影响ꎮ林伯强等认为碳强度约束下实现碳减排效果ꎬ是现阶段中国经济发展可接受的能源成本和能源结构的共同作用ꎬ主要体现为经济整体对煤炭的依赖度下降[１７]ꎮ以下从供给和需求两个角度分析碳强度约束对经济系统的影响过程ꎮ就供给而言见图１ꎬ资本、劳动力、各类能源和非能源中间投入通过一定的生产关系形成总产出ꎬ生产者进行生产决策时必然受到碳强度目标约束的影响ꎬ其影响过程为第一ꎬ中长期碳强度目标约束ꎬ会通过“五年规划”①细化分解到各省市、区及各行业ꎬ以保障行政型措施的可操作性ꎬ这种细化分解ꎬ使生产者将其作为生产约束来制定生产方案ꎻ由于碳排放主要源于化石能源燃烧ꎬ因此能源生产部门会依据未来市场的能源需求预测ꎬ在成本最小化条件下确定生产方案ꎬ从而缩减部分能源供给ꎮ碳排放系数较大的化石能源种类会受到较强约束ꎬ该类能源供给减少ꎻ而清洁电力因其受碳强度约束较小而供应将不断增加ꎮ第二ꎬ能源是重要的生产要素之一ꎬ能源供给减少会助推其价格上涨ꎮ第三ꎬ能源价格上涨ꎬ使那些能源投入较多的部门生产成本增加ꎬ这类部门将对中间投入结构进行调整ꎮ第四ꎬ能源价格上涨ꎬ促使生产部门投入更多节能减排设备ꎬ有效提高能源效率ꎮ因此ꎬ从理论上讲ꎬ碳强度目标约束可促使生产部门调整能源消费结构ꎬ降低对化石能源的需求ꎬ特别是减少对煤炭的消费ꎬ由此实现能源结构优化ꎮ就需求而言ꎬ能源和非能源商品的消费、投资、进口和出口也会受到碳强度约束的影响ꎮ首先ꎬ由于碳强度约束使部分能源价格上涨ꎬ增加了居民和政府能源消费的成本ꎬ进而抑制能源消费ꎻ那些能源投入较多的部①例如ꎬ“十二五”规划和“十三五”规划分别提出２０１５年比２０１０年碳强度下降１７％ꎬ２０２０年比２０１５年碳强度下降１８％ꎬ该时期的碳强度下降目标会进一步细化分解至各省区和工业领域ꎬ这些都是为了保障完成中国政府承诺２０２０年和２０３０年的碳强度下降总目标ꎮ第５期董 梅ꎬ等碳强度约束的模拟宏观效应、减排效应和结构效应５５ 门所生产商品的价格ꎬ会因生产成本的增加而上涨ꎬ居民在考虑自身效用的情况下ꎬ降低对这类商品的消费ꎬ实现消费商品结构的优化ꎮ其次ꎬ能源商品和能源密集商品的价格变化ꎬ也会影响各部门将商品作为实物投资的数量结构ꎮ再次ꎬ通过与其他国家的贸易关系ꎬ各商品出口和进口也会发生变化ꎮ因此ꎬ本文构建动态ＣＧＥ模型ꎬ对碳强度目标约束下经济系统受到的影响包括宏观经济效应、碳减排效应、结构效应进行动态模拟ꎬ以期对行政型碳减排政策效应给出预判ꎮ图１ 碳强度约束对经济系统的影响模型构建与情境设计１、宏、微观ＳＡＭ表的编制及数据来源本文以２０１２年«中国投入产出表»中的“４２部门投入产出表基本流量表”为依据ꎬ并结合«中国统计年鉴»和其他各类专业年鉴的相关数据ꎬ编制出中国宏观ＳＡＭ表１３１３矩阵和细分３１个部门的微观② ＳＡＭ表７４７４矩阵ꎬ该微观ＳＡＭ表是以下ＣＧＥ模型的数据来源ꎮ２、动态ＣＧＥ模型构建动态ＣＧＥ模型包含六个模块ꎬ其中生产模块、贸易模块、国内经济主体模块和宏观闭合模块这四个模块主要参照张欣的模型基础[１６]ꎻ其余两个模块中ꎬ能源－碳排放模块是连接碳排放与经济系统的部分ꎬ动态机制模块是将静态ＣＧＥ模型动态化的部分ꎮ因篇幅所限ꎬ以下仅列出部分重要模块的方程形式ꎮ１生产模块与贸易模块生产模块是从生产的角度ꎬ反映ＣＧＥ模型中“活动”列合计总投入的形成过程ꎬ为了体现碳强度目标约束对能源部门的影响ꎬ并考虑不同能源间的替代关系ꎬ本文将生产模块设计为六层嵌套形式见图１ꎬ即５个能源部门原油、成品油、天然气、煤炭和电力的生产从３１个部门中分离出来ꎬ与资本和劳动力共同形成资本－劳动力－能源合成束ꎬ而２６个非能源部门产品投入通过Ｌｅｏｎｔｉｅｆ函数形成中间投入ꎬ生产函数各层形式如图１所示ꎮ贸易模块是从商品销售的角度ꎬ反映ＣＧＥ模型中“活动”行合计总产出与“商品”列合计总供给的形成过程ꎮ其中ꎬ总产出划分为出口和内产内销商品ꎬ而内产内销商品连同进口商品共同构成国内销售商品ꎮ２国内经济主体模块居民、企业和政府部门共同构成国内经济主体模块ꎮ其中ꎬ居民部门反映了ＣＧＥ模型中“居民”行合计居民总收入和列合计居民总支出的平衡关系ꎻ政府部门反映了模型中“政府”和“非税部门”行合计政府总收入和列合计政府总支出的平衡关系ꎻ企业部门反映了模型中“企业”行合计企业总收入和列合计企业总支出的平衡关系ꎮ②本文的“微观”主要指编制ＳＡＭ表和构建ＣＧＥ模型过程中ꎬ将“活动”和“商品”细分为３１个部门ꎬ这与将“活动”和“商品”看作一个整体的“宏观”作对应ꎮ因此ꎬ本文的“微观”与微观经济学的研究对象即单个消费者、家庭和企业是不同的ꎮ５６ 管理评论第３１卷３能源与碳排放模块在估算碳排放的基础上ꎬ通过价值型碳排放系数见表１与ＣＧＥ模型关联起来ꎬ可以评估碳强度约束对经济系统的影响ꎮ需要指出的是ꎬ“碳排放”和“二氧化碳排放”是不同的ꎬ将前者乘以４４/１２进行分子量转化后才等于后者ꎮ为表述简化ꎬ本文“碳排放”、“碳强度”和“碳排放系数”实际上分别对应“二氧化碳排放”、“二氧化碳强度”和“二氧化碳排放系数”ꎮ其中ꎬ碳排放的方程如下ＴＧＨＧＣＯ２ ＝ ∑ ｃｅ λｃｅ ∑ ａＱＩＮＴｃｅ.ａ ＋ ∑ ｈＱＨｃｅ.ｈ ＰＱｃｅ[ ] １式１中ꎬＴＧＨＧＣＯ２表示碳排放总量ꎬｃｅ表示５个能源部门包括煤炭、原油、成品油、天然气和电力ꎬａ表示“活动”细分的３１个部门ꎬｈ表示“居民”有农村居民和城镇居民ꎮ ２０１２年投入产出表没有政府消费能源的数值ꎬ因此式１不包括政府的碳排放ꎮ ＱＩＮＴｃｅ.ａ是生产部门的能源投入数量ꎬＱＨｃｅ.ｈ是居民部门生活中的能源消费数量ꎬＰＱｃｅ是国内能源销售价格ꎬλｃｅ是能源ｃｅ的价值型碳排放系数ꎬ该系数需要先估算出２０１２年５种能源的碳排放ꎬ再除以ＳＡＭ表中各能源最终需求而获得ꎮ本文参照«２００６年ＩＰＣＣ国家温室气体清单指南»中固定源燃烧计算碳排放提供的“方法１”ꎬ即能源消费量与缺省排放因子相乘来估算碳排放③ ꎮ其估算过程为第一ꎬ利用８种一次能源煤炭、焦炭、原油、汽油、煤油、柴油、燃料油和天然气的终端能源消费量估算碳排放ꎻ第二ꎬ依据以上一次能源加工转换分别计算生产热力和电力的碳排放ꎻ第三ꎬ将焦炭、汽油、煤油、柴油、燃料油产生的碳排放合并为成品油对应的碳排放ꎬ将热力和电力对应的碳排放合并为电力的碳排放ꎬ最终将１０种能源对应的碳排放合并为５种能源对应的碳排放ꎮ表１ 各能源价值型碳排放系数指标煤炭原油成品油天然气电力总计碳排放亿吨 ２４ ６１２ ０ ２０５ ２２ ４６７ ２ １８７ ４３ ４８６ ９２ ９５７能源最终需求万亿元 ２ ４３８ ２ ８１５ ４ ２１７ ０ ３１０ ５ ０３８ １４ ８１８价值型碳排放系数吨/万元 １０ ０９５ ０ ０７３ ５ ３２８ ７ ０６５ ８ ６３１ ６ ２７３注能源最终需求是ＳＡＭ表５种能源商品的行合计ꎬ包括生产环节中间投入的能源和消费环节居民使用的能源总和ꎮ４宏观闭合模块和动态机制模块宏观闭合模块中考虑资本价格和劳动力价格是内生变量ꎬ而资本数量和劳动力数量是外生变量ꎬ并且劳动力市场充分就业ꎬ该宏观闭合为新古典主义闭合ꎮ在此基础上要满足ꎬ要素市场出清“资本”与“劳动力”的行和列合计平衡、国内商品市场出清“商品”行和列合计平衡、国际收支平衡“国外”行和列合计平衡、投资与储蓄平衡“投资”与“储蓄”行和列合计平衡ꎮ动态机制模块的设置包括①所有内生变量添加时间维度ｔꎬ通过设置资本要素积累、劳动力增长和技术进步的动态递归方程ꎬ使内生变量间相互影响ꎮ ②将绝对量形式的外生变量设定５％的年均增长率ꎮ ③将相对量形式的模型参数设为固定值ꎮＱＫＤｔａ ＝ ＱＫＤｔ－１ａ １ － ηａ ＋ Ｉｔ－１ａ ２Ｉｔａ ＝ Ｉｔ－１ａ １ ＋ ｇＩａ ３ＱＫＳｔｔｏｔ ＝ ∑ ａＱＫＤｔａ ４式２－４中ꎬＱＫＤｔａ是ａ部门的ｔ期资本需求量ꎬ该指标由上一期资本需求量、资本折旧率ηａ和新增投资额Ｉｔ－１ａ共同影响ꎮ Ｉｔａ以新增投资增长率ｇＩａ的速度逐年递增ꎮ各部门ＱＫＤｔａ合计成为资本总供给ＱＫＳｔｔｏｔꎬ该指标为外生给定ꎮＱＬＤｔａ ＝ ＱＬＤｔ－１ａ １ ＋ ｇＬａ ５ＱＬＳｔｔｏｔ ＝ ∑ ａＱＬＤｔａ ６式５、式６中ꎬＱＬＤｔａ是ａ部门的ｔ期劳动力需求量ꎬ该指标以劳动力增长率ｇＬａ的速度逐年递增ꎮ各部门③估算碳排放的公式为Ｃｊ ＝Ｅｊ ＥＣｊ ＝Ｅｊ ＣＥＦｉｐｃｃ￣ｊ ＮＣＶｊ ＣＯＦｊꎬ其中ꎬＣｊ、Ｅｊ和ＥＣｊ分别是消费第ｊ种能源后的碳排放、能源消费量和碳排放系数ꎬＣＦＥｉｐｃｃ￣ｊ、ＮＣＶｊ和ＣＯＦｊ分别是能源的缺省排放因子、平均低位发热值和碳氧化因子ꎮ第５期董 梅ꎬ等碳强度约束的模拟宏观效应、减排效应和结构效应５７ ＱＬＤｔａ合计成为劳动力总供给ＱＬＳｔｔｏｔꎬ该指标也是外生给定的ꎮαｑ.ｔａ ＝ αｑ.ｔ－１ａ １ ＋ ｇｎａ ７式７表示技术进步的逐年增长ꎬ其中αｑ.ｔａ是总产出在ｔ期的技术进步参数ꎬ该参数以技术进步增长率ｇｎａ的速度逐年递增ꎮ由于ＣＧＥ模型加入动态递归过程ꎬ通过ＧＡＭＳ２３ ８ ２软件的动态求解器进行分析ꎬ还需设置居民效用最大化为目标函数ＭａｘＵＵＵＵ ＝ ∑ ｔ∑ ｈＵＨｔｈ ＝ ∑ ｔ∑ ｈ∏ ｃ ＱＨｔｃｈ ｓｈｒｈｃｈ{ ８式８中ꎬＵＵ是２０１２－２０３０年居民效用的总和ꎬＵＨｔｈ是ｔ时期ｈ居民的效用ꎬＱＨｔｃｈ是居民ｈ对商品ｃ的消费量ꎬｓｈｒｈｃｈ是居民的商品消费份额ꎮ由于动态非线性求解只能设定一个函数为极值ꎬ因此必须将居民效用全部加总ꎬ在总居民效用最大化下ꎬ可得到动态ＣＧＥ模型中所有内生变量各期的最优解ꎮ根据以上六个模块的设置ꎬ可模拟得到２０１２－２０３０年宏观经济、碳排放以及行业层面的相关数值ꎬ将该系列数值作为基准情景ꎬ预测在没有碳强度目标约束的条件下ꎬ中国宏观经济、碳排放及各行业的发展趋势ꎮ３、碳强度目标约束情境碳强度目标约束是一种不确定的约束ꎬ碳强度＝碳排放总量/经济发展水平ꎬ即碳强度的变动与未来经济发展水平有关ꎬ与之相比ꎬ碳排放总量约束是确定性约束ꎮ碳强度约束允许发展中国家在未来经济总量发生变化时ꎬ碳排放总量也随之改变ꎬ只要碳排放增速不高于经济增速ꎬ就可能实现碳强度下降目标ꎬ而碳排放总量很可能是上涨的ꎮ与碳排放总量约束相比ꎬ碳强度目标约束对于发展中国家而言更加稳定和公平ꎮ为了使目标情景下模拟结果相对稳定ꎬ可以对未来经济增长率进行预测或设定ꎬ将每年碳强度下降的百分比转化为当年的碳排放总量限定ꎬ这一转化是设置目标情景的关键环节ꎮ以下将２０１２－２０３０年碳强度约束转化为各年碳排放约束见表２ꎬ并获得电力的碳排放系数在非化石能源比重提高时的动态值ꎮ碳强度目标约束的转化包括以下６个步骤１确定２００５－２０１７年实际ＧＤＰꎬ预测２０１８－２０３０年实际ＧＤＰꎮ首先ꎬ依据«中国统计年鉴»获得２００５－２０１７年ＧＤＰ的真实值ꎮ其次ꎬ预测未来的实际ＧＤＰꎮ本文借鉴林伯强和孙传旺[７]ꎬ以及张友国和郑玉歆[５]对中国未来经济增长的预测和设定ꎬ设２０１８－２０２０年实际ＧＤＰ增速为６ ５％ꎬ２０２１－２０２５年增速为６％ꎬ２０２６－２０３０年增速为５ ５％ꎬ以此得到各年实际ＧＤＰꎮ再次ꎬ各年的实际ＧＤＰ均可以换算为２００５年价格的实际ＧＤＰ和２０１２年价格的实际ＧＤＰꎮ２估算２００５－２０１５年碳排放ꎬ确定２００５年碳强度ꎮ依据各年能源消费量和缺省排放因子乘积ꎬ可估算出碳排放由２００５年的５７ ４５６亿吨逐渐上升至２０１５年的９４ ８３９亿吨ꎬ将２００５年碳排放与实际ＧＤＰ相除ꎬ获得该年碳强度为３ ０６７吨/万元ꎬ这一数值是２０２０年和２０３０年碳强度下降目标的参照基础ꎮ３计算２０１６－２０３０年目标碳强度ꎮ首先ꎬ确定２０１６－２０３０年目标碳强度的累计增长率ꎮ依据在哥本哈根和巴黎气候大会上中国政府提出的２０２０年和２０３０年碳强度下降目标ꎬ取碳强度下降４０％作为２０２０年的参考目标ꎬ碳强度下降６０％作为２０３０年的参考目标ꎬ并假定碳强度在各时期均为匀速下降ꎬ即２００５年价格碳强度累计增长率由２０１６年的－３３ ８６３％匀速下降至２０２０年的－４０％ꎬ这一时期碳强度年均下降３ ３８７％ꎻ２０２１年起ꎬ碳强度再匀速降至２０３０年的－６０％ꎬ该时期碳强度年均下降４ １３８％ꎮ其次ꎬ根据各年碳强度下降率ꎬ计算２０１６－２０３０年的目标碳强度ꎮ４推算２０１６－２０３０年碳排放的约束值ꎮ将２０１６－２０３０年的２００５年价格碳强度和实际ＧＤＰ相乘ꎬ可得到该时期碳排放的约束值ꎬ到２０３０年该约束值为１３８ ２３３亿吨ꎮ若各年碳排放不超过约束值ꎬ则碳强度也不超过目标碳强度ꎮ５计算２０１２年价格的目标约束碳强度和累计增长率ꎮ由于模型以２０１２年ＳＡＭ表为数据基础ꎬ模拟预测的实际ＧＤＰ和碳强度等指标均以２０１２年为基准价格ꎬ因此在确定碳排放约束值的基础上ꎬ计算得到各年２０１２年价格的目标约束碳强度和累计增长率ꎬ便于政策情景与目标约束作对比ꎮ６计算２０１６－２０３０年电力的价值型碳排放系数ꎮ非化石能源主要用于清洁电力的生产ꎬ火力发电比重５８ 管理评论第３１卷将会降低ꎬ因此消费等量电力所产生的碳排放会减少ꎬ电力的碳排放系数不断下降ꎮ因此ꎬ将电力对应的碳排放约束除以电力的消费预测ꎬ即可获得非化石能源比重提高时电力碳排放系数的动态值ꎮ表２ ２００５－２０３０年碳强度目标约束和电力碳排放系数年份２００５年价格实际ＧＤＰ万亿元２０１２年价格实际ＧＤＰ万亿元实际ＧＤＰ年均增长率％碳排放④亿吨２００５年价格碳强度吨/万元２００５年价格碳强度累计增长率％２０１２年价格碳强度吨/万元２０１２年价格碳强度累计增长率％电力价值型碳排放系数吨/万元２００５ １８ ７３２ ５７ ４５６ ３ ０６７ ２００６ ２１ １１１ １２ ７００ ６３ ６５６ ３ ０１５ －１ ６９５ ２００７ ２４ １０９ １４ ２００ ６８ ６７１ ２ ８４８ －７ １３６ ２００８ ２６ ４４７ ９ ７００ ７１ １６４ ２ ６９１ －１２ ２７５ ２００９ ２８ ９３３ ９ ４００ ７６ ４９１ ２ ６４４ －１３ ８０９ ２０１０ ３２ ０００ １０ ６００ ８１ １８５ ２ ５３７ －１７ ２８８ ２０１１ ３５ ０４０ ９ ５００ ８９ ０６９ ２ ５４２ －１７ １２９ ２０１２ ３７ ８０８ ５４ ０３７ ７ ９００ ９２ ９５７ ２ ４５９ －１９ ８４３ １ ７２０ ８ ６３１２０１３ ４０ ７５８ ５８ ２５２ ７ ８００ ９６ ４１４ ２ ３６６ －２２ ８７８ １ ６５５ －３ ７８６ ８ ２９６２０１４ ４３ ７３３ ６２ ５０４ ７ ３００ ９４ １０８ ２ １５２ －２９ ８４４ １ ５０６ －１２ ４７６ ７ ５１２２０１５ ４６ ７５０ ６６ ８１７ ６ ９００ ９４ ８３９ ２ ０２９ －３３ ８６３ １ ４１９ －１７ ４９０ ７ ０５５２０１６ ４９ ８８３ ７１ ２９４ ６ ７００ ９９ ４１６ １ ９９３ －３５ ０１０ １ ３９４ －１８ ９３９ ６ ８７５２０１７ ５３ ３２５ ７６ ２１３ ６ ９００ １０４ ３５６ １ ９５７ －３６ １９６ １ ３６９ －２０ ４０３ ６ ７４９２０１８ ５６ ７９１ ８１ １６７ ６ ５００ １０８ ９８１ １ ９１９ －３７ ４２３ １ ３４３ －２１ ９４８ ６ ６１９２０１９ ６０ ４８２ ８６ ４４３ ６ ５００ １１３ ７６７ １ ８８１ －３８ ６９０ １ ３１６ －２３ ４９４ ６ ４８５２０２０ ６４ ４１３ ９２ ０６２ ６ ５００ １１８ ５２１ １ ８４０ －４０ ００１ １ ２８７ －２５ １６２ ６ ２８７２０２１ ６８ ２７８ ９７ ５８５ ６ ０００ １２２ ２１８ １ ７９０ －４１ ６５６ １ ２５２ －２７ １９５ ６ ０５６２０２２ ７２ ３７５ １０３ ４４０ ６ ０００ １２５ ７１５ １ ７３７ －４３ ３８０ １ ２１５ －２９ ３５１ ５ ８７７２０２３ ７６ ７１７ １０９ ６４７ ６ ０００ １２９ ０３９ １ ６８２ －４５ １７５ １ １７７ －３１ ５８８ ５ ６９０２０２４ ８１ ３２０ １１６ ２２６ ６ ０００ １３２ ０６４ １ ６２４ －４７ ０４５ １ １３６ －３３ ９４７ ５ ４９６２０２５ ８６ ２００ １２３ １９９ ６ ０００ １３４ ９０２ １ ５６５ －４８ ９９１ １ ０９５ －３６ ３４７ ５ ２９４２０２６ ９０ ９４１ １２９ ９７５ ５ ５００ １３６ ５９３ １ ５０２ －５１ ０１９ １ ０５１ －３８ ９０９ ５ ０８４２０２７ ９５ ９４２ １３７ １２４ ５ ５００ １３７ ９６５ １ ４３８ －５３ １３０ １ ００６ －４１ ５１２ ４ ８６５２０２８ １０１ ２１９ １４４ ６６６ ５ ５００ １３８ ６７ １ ３７０ －５５ ３２８ ０ ９５９ －４４ ２７８ ４ ６３７２０２９ １０６ ７８６ １５２ ６２２ ５ ５００ １３８ ８２２ １ ３００ －５７ ６１８ ０ ９１０ －４７ １２５ ４ ３９９２０３０ １１２ ６５９ １６１ ０１６ ５ ５００ １３８ ２３３ １ ２２７ －６０ ００２ ０ ８５９ －５０ ０９４ ４ １５１将表２碳排放列作为约束值ꎬ电力碳排放系数对应列设置为动态参数ꎬ以此对式１进行改动ꎬ形成目标情景公式ａｉｍ＿ＴＧＨＧｔＣＯ２ ＝ ∑ ｃｅ λｔｃｅ′ ∑ ａＱＩＮＴｔｃｅ.ａ ＋ ∑ ｈＱＨｔｃｅ.ｈ ＰＱｔｃｅ[ ] ９式９中ꎬａｉｍ＿ＴＧＨＧｔＣＯ２是ｔ期碳排放的约束值ꎬλｔｃｅ′是能源ｃｅ在ｔ期的碳排放系数ꎮ将碳排放目标约束加入动态ＣＧＥ模型ꎬ可模拟得到２０１２－２０３０年的宏观经济、碳排放和行业层面的相关模拟数值ꎬ再将其与基准情景数值对比ꎬ可得到碳强度约束下的宏观效应、减排效应和部门结构效应ꎮ碳强度约束的宏观效应依据微观ＳＡＭ表ꎬ通过式１－式９以及所有未全部列出的ＣＧＥ模型的方程ꎬ可以得到２０１２－２０３０年④该列数值中ꎬ２００５－２０１５年的碳排放是估算碳排放ꎬ２０１６－２０３０年的碳排放是依据碳强度下降目标推算的碳排放ꎮ将２００５－２０３０年的碳排放作为目标情景的约束值ꎮ第５期董 梅ꎬ等碳强度约束的模拟宏观效应、减排效应和结构效应５９ 宏观经济、部门结构、碳排放等指标在基准情景和目标约束情景下的模拟值ꎮ１、基准情景下的宏观指标预测在没有碳强度约束的情况下ꎬ２０１２－２０３０年各项宏观经济指标都呈现稳定增长见图２ꎬ其中ꎬ实际ＧＤＰ由２０１２年的５６ １７万亿元逐渐上升至２０３０年的１３５ １９万亿元⑤ ꎬ消费由２０１２年的２９ ６４万亿元上升到２０３０年的７１ ８２万亿元ꎮ投资、出口和进口的变动趋势非常接近ꎬ２０１２年分别为１９ ３５万亿元、１３ ９２万亿元和１４ １５万亿元ꎬ到２０３０年ꎬ这三个指标分别达到４３ １３万亿元、４１ ８６万亿元和４３ ９７万亿元ꎮ其中ꎬ消费与投资的差距逐步拉大ꎬ这与中国强调扩大内需的宏观经济战略是一致的ꎮ图２ 基准情景下主要宏观指标的变化趋势基准情景下的主要宏观价格变动差异较大见图３ꎮ由于ＣＧＥ模型将所有指标基期价格设定为１ꎬ即单位标准价格ꎬ因此基准情景模拟２０１２－２０３０年的主要宏观价格为相对价格变动ꎬ其中ꎬ劳动力价格逐步上涨ꎬ２０３０年劳动力价格是２０１２年的２ ０８倍ꎮ与此相反ꎬ资本价格下降了７０％ꎮ综合生产价格是对各部门生产价格的加权平均数以各部门生产量为权数ꎬ综合国内销售价格是各商品销售价格的加权平均数以各商品的销售量为权数ꎮ可以看出ꎬ综合生产价格和综合国内销售价格缓慢下降ꎬ到２０２７年分别下降了２１ ０４％和１９ ３８％ꎬ这两种价格在２０２８年后略有回升ꎮ图３ 基准情景下主要宏观价格的变化趋势２、碳强度约束的宏观效应变化在碳强度目标约束下ꎬ主要宏观经济指标和宏观价格相对于基准情景的变化如表３所示ꎮ可以看出ꎬ１实际ＧＤＰ基本无影响ꎬ这与部分文献认为碳强度约束导致实际ＧＤＰ下降的结果不同ꎬ该差别是因为模型的假定不同ꎬ本文假定通过行政型措施约束碳排放ꎬ且保持经济稳定增长是建模的重要前提ꎬ实际ＧＤＰ仅受资本要素积累、劳动力增长和技术进步的递归因素影响ꎬ这三个因素是外生给定的ꎬ而碳强度约束是间接对五种能源的国内消费量进行限制ꎬ通过模型系统影响其他内生变量的变化ꎬ其结果更多的表现为结构变动和价格变动ꎮ ２综合国内销售价格大幅增加ꎬ投资显著增加ꎬ消费微量下降ꎮ从价格传导的角度分析ꎬ实施碳强度约束后ꎬ能源价格的上涨会推动其他商品价格上升ꎬ从而使综合国内销售价格显著上升ꎬ但其价格上升有波动性ꎬ部分年份的上涨幅度在１３％－１７％之间ꎮ受该价格因素的影响ꎬ投资也呈显著增加ꎬ但由于投资＝投资量商品销售价格ꎬ商品价格增幅高于投资增幅ꎬ所以投资量是下降的ꎮ消费包括居民消费和政府消费与基准情景相比的变动幅度很小ꎬ同样ꎬ由于消费＝消费量商品销售价格ꎬ商品销售价格的涨幅远高于消费的变动ꎬ所以消费量大幅下降ꎮ ３出口和进口小幅上升ꎮ在碳强度的约束下ꎬ国内商品的消费量大幅下降ꎬ也⑤由于ＳＡＭ表数据统计口径与实际宏观经济指标并不完全一致ꎬ因此通过动态ＣＧＥ模型模拟得到的２００５－２０１５年数值和实际值存在一定误差ꎬ２０１２年实际ＧＤＰ为５４ ０３７万亿元ꎬ模型估计值为５６ １７万亿元ꎬ误差仅为３ ９％ꎬ模型估计是可靠的ꎮ６０ 管理评论第３１卷会使碳密集型商品出口下降ꎬ但有可能促使技术密集型和劳动密集型产品或服务的出口增加ꎬ进口的变动幅度与出口近似ꎮ ４综合生产价格和资本价格下降ꎬ劳动力价格上升ꎮ综合生产价格受中间投入、资本－劳动力－能源合成束变动的综合影响ꎬ碳强度约束下碳密集型部门的生产受到抑制ꎬ这种抑制可能会使资本密集型部门的生产受到负向影响ꎬ而劳动密集部门的生产得到推动ꎬ因此ꎬ资本价格略有下降ꎬ而劳动力价格小幅上升ꎬ进而影响到综合生产价格下浮ꎮ表３ 碳强度约束下的宏观效应变化与基准情景相比 单位％年份实际ＧＤＰ消费投资出口进口综合国内销售价格综合生产价格劳动力价格资本价格２０１２ ０ ０００ ０ ０００ －０ ０３５ －０ ００２ －０ ００２ －０ ０２８ －０ ０２５ ０ ０００ ０ ０００２０１３ ０ ０００ ０ ０００ ０ ４６３ ０ １１７ ０ １１９ １ ４７９ －０ ０４４ ０ ０２７ －０ ０３２２０１４ ０ ０００ －０ ０１６ １ ３１６ ０ １７４ ０ ２２３ ５ ６９４ －０ ０７４ ０ ０５４ －０ ０７４２０１５ ０ ０００ －０ ０４０ ３ ２５９ ０ ４３４ ０ ３０３ １３ ５６４ －０ １１８ ０ ０７９ －０ １２８２０１６ －０ ００１ －０ ０２８ ２ ９７１ ０ ６６５ ０ ０３７ １３ ５４８ －０ １７３ ０ １０５ －０ １９３２０１７ ０ ０００ －０ ０２２ ０ ９０２ ０ ７３１ ０ ５５１ ４ ７０８ －０ ２４７ ０ １２６ －０ ２７３２０１８ ０ ００４ －０ １０２ ４ １９２ －１ ７６３ ３ ６０５ ５ ０１５ －０ ３５７ ０ １１４ －０ ３７８２０１９ ０ ０００ －０ ０３６ ０ ０５９ ０ ７６７ ０ ８２０ ２ ３４８ －０ ４３５ ０ １６９ －０ ４７０２０２０ ０ ０００ －０ ００５ ０ ９７９ ０ ６８２ ０ ７６５ ６ ０２２ －０ ５４５ ０ １９１ －０ ５８６２０２１ ０ ０００ －０ ０４５ ０ ３６６ ０ ６７１ ０ ７６８ ３ ９３４ －０ ６６７ ０ ２１２ －０ ７１７２０２２ ０ ００１ ０ ００４ ０ ９４０ ０ ７１１ ０ ６４６ ４ １６０ －０ ８００ ０ ２３３ －０ ８５９２０２３ ０ ０００ ０ ０１３ ３ ８８０ ０ ５８９ ０ ４７２ １６ ７４４ －０ ９３４ ０ ２５５ －１ ０２２２０２４ －０ ００１ －０ ０４８ ３ ８８７ １ ０１８ １ ３２９ １５ ３０９ －１ ０７３ ０ ２７９ －１ １９３２０２５ ０ ００５ ０ ３２６ ２ ７２７ ０ ５７０ ０ ６７６ １５ ８３２ －１ １６３ ０ ３８９ －１ ３２２２０２６ ０ ０００ ０ ０２５ ４ ２３３ ０ ６１８ ０ ７０８ １６ ５５９ －１ ２１１ ０ ３２３ ０ １１８２０２７ －０ ００１ －０ ００６ ０ ３９４ ０ ８０９ １ ０９４ ５ ７７２ －０ ９１２ ０ ３３９ －０ ０６８２０２８ ０ ００２ ０ ０２６ ５ ２２４ １ ４３６ １ ２４３ １６ ９３３ －１ １７４ ０ ０２０ ０ ０００２０２９ ０ ００３ －０ ０３３ ５ ９６６ １ ０９２ ０ ８８１ １３ ３７７ －０ ６０７ ０ ０２３ ０ ０００２０３０ ０ ００３ －０ ０４０ ２ ２８４ １ ４１６ １ １４４ ６ ０７５ －１ ７８０ －０ ０６６ ０ ０００碳强度约束的减排效应通过碳强度目标约束ꎬ是否能够达到预期的碳减排效果ꎬ这是气候变化相关规划及政策关注的重点内容ꎮ由图４可以看出ꎬ在基准情景下ꎬ２０１２－２０３０年碳排放逐步上升ꎬ说明如果没有碳强度约束ꎬ中国经济的稳定增长需要对应的能源消费做支撑ꎬ从而产生的碳排放几乎与经济同步增加ꎮ到２０２０年和２０３０年ꎬ碳排放将分别达到１３７ １９亿吨和２２２ ３亿吨ꎬ这两个基准情景的预测值分别是当年碳排放约束值的１ ２倍和１ ７９倍ꎬ若将其转化为２００５年价格的碳强度分别为２ ２１４吨/万元和２ ２０２吨/万元ꎬ比２００５年碳强度累计下降仅为２７ ８２１％和２８ １９８％ꎬ远低于目标碳强度ꎬ中国面临的环境压力将会十分严峻ꎮ在碳强度目标约束下ꎬ预测期内碳排放增速显著降低ꎬ到２０３０年碳排放达到１４０ ９５亿吨ꎬ尽管模拟碳排放略高于１３８ ２３３亿吨的目标约束碳排放ꎬ但减排效果已非常显著ꎮ此外ꎬ模拟碳强度也逐步下降ꎬ２０１２年价格的模拟碳强度到２０２０年和２０３０年分别达到１ ４０２吨/万元和１ ０４３吨/万元ꎬ其分别略高于１ ２８７吨/万元和０ ８５９吨/万元的目标约束碳强度ꎬ比基准情景分别下降了１５ １８５％和３６ ５８６％ꎮ若将２０１２年的模拟碳强度换算为２００５年价格的模拟碳强度分别为１ ８７８吨/万元和１ ４０６吨/万元ꎬ则２０２０年和２０３０年碳强度分别比２００５年下降了３８ ７８％和５４ １５１％ꎮ在经济稳定增长的前提下ꎬ模拟碳强度的下降对环境和气候变化的改善将产生十分重要的作用ꎮ需要注意的是ꎬ碳强度约束下的模拟碳排放与目标约束碳排放十分接近ꎬ但仍略高于碳排放约束值ꎬ从而使模拟碳强度略高于碳强度目标值ꎬ说明依靠行政措施约束碳强度和非化
展开阅读全文