中国低碳经济现状与政策评估

4．1　中国的能源和环境现状评价

4．1．1　中国能源基本现状

能源关系到人类的生存和发展，现已成为各个国家争夺的焦点，成为关乎地缘政治关系最重要的因素。历史上战争的诱发主要有两个方面的原因：一是为了意识形态，例如西方民主输出、宗教战争；二是为了争夺资源。世界上大部分国家已经将能源问题提到国家战略的角度来考虑，能源作为人类生存和发展的物质基础，能源问题已经成为涉及到国与国之间亲疏关系的重要砝码。传统的能源主要包括煤炭、石油、天然气和电力。随着人类对能源不断扩大的需求以及技术的进步，涌现了一些新能源，主要包括太阳能、生物质能、地热能、海洋能、风能、核聚变能等。中国能源现状主要有以下几个方面的特点。

1）能源人均指标水平低

中国既是一个能源生产大国又是一个能源消费大国，中国目前是世界第二大能源消费国，第三大能源生产国。2007年中国一次能源生产总量为23．7亿吨标准煤，是2001年的1．7倍，年平均增长率为9．5%。2007年一次能源消费量从14．32亿吨标准煤增加到26．5亿吨标准煤，年均增长10．8%。能源供需缺口达2．8亿吨标准煤。虽然中国是能源生产大国，但是由于中国人口众多，能源人均指标远低于世界平均水平。2006年中国主要能源的储量为：石油248 972．1万吨、天然气28 185．4亿m³、煤炭3 326．4亿吨。但是从人均来看，2006年人均石油储量只有1．9吨，为世界平均水平的11．1%；人均天然气储量只有2 168亿m³，为世界平均水平的4．3%；人均煤炭储量256吨，为世界平均水平的55．4%。2006年中国一次能源人均消费量是世界平均水平的79．1%，分别为美国的16．9%、日本的32．2%、德国的32．9%。中国能源消费中煤炭占很大的比重，但是中国煤炭人均消费量仅为德国的90．9%、美国的47．9%。2006年中国石油人均消费量仅为世界平均水平的44．7%，为美国的8．5%、日本的14．4%、德国的17．7%、巴西的53．8%。中国人均天然气消费量更低，2006年中国人均天然气消费量仅为世界的10．1%，为美国的2．1%、日本的6．7%、德国的4．2%、巴西的39．1%。

2）以煤炭为主的能源消费结构

虽然中国确定了以煤炭为主，以石油为中心，全面发展天然气、风能、太阳能等绿色能源的发展战略，但是在实际的生产、生活中，中国煤炭生产和消费占据了绝大部分份额，天然气、太阳能、核能、风能等能源生产和消费的比重非常低，尤其是天然气的消费份额，同西方发达国家相比差距太大。建国初期中国煤炭消费量占一次能源消费总量的比重达到90%以上。随着石油和天然气的发展，煤炭的比重有所下降。2006年，中国一次能源消费中煤炭消费占69．4%，石油消费占20．4%，天然气消费占3．0%，水电消费占7．2%；同期世界水平为煤炭消费占28．4%，石油消费占35．7%，天然气消费占23．7%，水电消费占6．3%，核能消费占5．8%。这种以煤炭为主的能源消费模式在一定程度上适应了中国能源的国情，但是也造成了重大的环境和生态问题。之所以说这种能源消费模式符合中国能源国情，主要是因为中国拥有大量的煤炭资源，2004年已经探明的煤炭储量为1 500亿吨，居世界第三位，目前新疆地区又发现了大面积集中的煤炭储量，加上煤炭对生产工艺要求和生产者素质要求不高，因此中国煤炭生产量巨大，2004年中国煤炭产量为9．89亿吨，是世界头号产煤大国，占到世界总产量的36．2%。中国煤矿主要分为国有重点煤矿、地方国有煤矿和乡镇煤矿，其中国有重点煤矿产煤量占到三者产量之和的一半。全国范围内有25个矿区产煤量超过了10 000万吨，其中主要包括内蒙古、陕西的神木东胜矿区、山东兖州、山西大同、山西西山、安徽淮南、河南平顶山等。但是以煤炭消费为主的能源消费模式给中国带来了严重的环境和生态问题、安全问题。首先，中国能源需求对煤炭依赖太大，一旦煤炭产量没有跟上，能源供应就会受到巨大影响。比如，2009年山西进行煤矿企业重组，兼并或关闭了大量年产量在30万吨以下的中小型煤矿，煤炭供应量下降，加上恶劣天气对煤炭需求的增加，2009年冬季，各大电厂严重缺煤，拉闸限电成为家常便饭。其次，中国煤炭生产97%采用矿井开采，采煤机械化水平低，劳动生产率低，很多煤矿不注重安全生产，频发重大安全事故，例如，2003年因煤矿事故死亡就达6 702人。同时由于采煤技术落后，不注重采煤之后的土地填补，形成了大面积的地面塌陷，丧失了大量的可耕作土地，矿区百姓不得不举家迁移。再次，产生大量的污染物，煤炭燃烧后产生的污染物远比石油、天然气多，会产生大量的烟尘、二氧化碳、二氧化硫。据统计，每燃烧1吨标准煤能排放二氧化碳约26kg、排放二氧化硫约24kg、排放氮氧化合物约7kg。中国现阶段以煤炭为主的能源消费模式严重影响了中国自然环境，同时也产生了大量的国际纠纷，例如日本和韩国认为他们上空的酸雨，50%来自于中国，严重影响到中国与邻国的正常关系。

3）石油需求过度依赖外国市场

20世纪90年代以前中国能源自给率一直很高，20世纪70～80年代，由于能源生产的增加和维持贸易平衡的需要中国积极出口石油和煤炭。1970—1986年间中国出口原油和制品从1970年的19万吨上升到3 330万吨，石油和煤炭出口占到出口总额的约25%。但是进入20世纪90年代以来，中国计划经济体制逐步转向社会主义市场经济体制，能源进出口状况发生了巨大的变化。1993年中国从石油及其制品输出国变为石油制品进口国，自1996年从单一的石油出口国变为石油进口国，净进口数量不断增加，2005年中国石油及成品油净进口数量分别为11 875万吨和1 742万吨，石油进口依存度超过40%，国际能源署公布的数据声称，到2030年中国石油对外依存度甚至会达到60%以上。中国已超越日本成为仅次于美国的第二大石油进口国。由于中国石油需求过度依赖国外市场，石油安全问题已经提到议事日程。中国石油进口原油50．9%来自中东，24．3%来自非洲。一旦马六甲海峡交通出现问题，中国石油供给就会受到极大的影响，如能源供给不足，将影响到国家经济安全。另一方面国际油价波动性较大，尤其是2007年国际石油价格迅速飙升，中国进口石油成本迅速增加，影响到国内市场能源供给价格，形成成本推动型的通货膨胀。当前，中国政府已经采取建立石油储备基地的方式应对未来的石油危机。西方发达国家都非常重视石油储备问题，美国、日本、德国等国家都对战略石油储备进行立法，同时积极发展石油战略储备基地，中国也已兴建了浙江镇海和山东黄岛两个国家石油战略储备基地。

4）能源分布不均

中国能源分布广泛，但是种类和储量分布极不均衡。中国煤炭资源主要集中在华北、西北地区，石油、天然气分布在东北、华北、西北，水资源主要集中在西南地区（表4－1）。中国主要能源煤炭分布极不均衡，80．2%集中在西北和华北地区，其中主要集中在山西、内蒙古和陕西。南方特别是东南沿海地区煤炭储量非常小。但是中国经济发达地区主要集中在东南沿海地区，对能源的需求主要也集中在东南沿海地区，这种分布格局需要大力发展交通运输业来保证发达地区的煤炭需求，因此，给交通运输系统带来了巨大的压力。同时在运输过程中会产生一些损耗、耽搁时间，提升了煤炭价格，严重阻碍了煤炭资源的合理有效利用。中国自金融危机以来大力发展“铁工基”，尤其是改善中部地区的交通运输状况，就是为了给中国各种能源的有效利用提供良好的基础条件。中国石油和天然气主要分布在东北、西北地区，并且针对石油和天然气的特点，中国已经开启了西气东输项目；中国水电资源主要集中在西南地区，因此开启了西电东送项目，确保沿海发达地区获得足够的电力支持。

表4－1　中国能源资源的地区分布及构成

5）能源利用效率低下

据统计，2008年中国能源人均拥有量不到世界平均水平的50%，天然气资源仅为世界平均水平的6%，但是单位耗能却是世界平均水平的3倍。目前中国单位产值耗能是美国的4．3倍，是德国、法国的8倍，是日本、瑞士的11倍。中国能源系数总效率仅为10%，不及发达国家的一半，并且加工转换、储运和终端过程中损失、浪费了90%的能源。据统计，能源低效率造成中国浪费资源占到国民生产总值的5%，严重影响了中国经济发展的步伐。能源低效率使用还造成了中国环境污染的程度高。中国用电主要来源于火电，燃煤电厂发电量占到中国发电总量的83%，火电厂每发1°电就要排放1 200g二氧化碳、9g二氧化硫、4g氮氧化合物。由于中国高速经济发展的需求和粗放式生产方式，中国已经超过美国成为世界上第一大温室气体排放国。中国环境污染指数超过世界平均水平的2倍。环境污染每年给中国带来直接经济损失达到国民生产总值的3%。由于能源低效率使用带来的环境污染问题还产生了大量的国际纠纷，影响到地缘政治关系。例如，日本和韩国认为他们上空的沙尘暴100%来自于蒙古和中国，50%的酸雨来自于中国，在最近召开的哥本哈根全球气候大会上，很多国家也针对中国的环境问题对整个地球生态环境的破坏，对中国提出了谴责。可见在未来如果我们不提高能源使用效率、降低环境污染水平，将有损于中国负责任大国的形象，严重的还会影响中国对外经济合作和交流，以及破坏与国际上主要西方国家之间的关系。能源低效率使用还造成了中国消耗能源量过多。中国目前已经是世界上能源消耗第二大国，但是中国人均GDP仍处于落后水平，如果2020年要实现国民生产总值翻两番，需要56亿吨标准煤，约占世界能源消耗的50%。巨大的能耗一方面严重威胁到中国经济安全，如果中国经济保持高速发展势头并且在不改变粗放的生产经营方式的情况下，中国将消耗大量的地球能源，届时会有很大部分能源需要进口，一旦海上交通或是管道运输受阻，或是能源价格飙升，中国经济将蒙受巨大的损失，这种高耗能的经济发展方式是非常脆弱的；另一方面，能源低效率使用带来的巨大能耗会影响到中国与世界其他国家的国际关系。地球是全人类共有的，地球上的资源是有限的，中国如果不改变现有的高耗能、高污染、低效益的增长模式，势必会消耗大量的地球资源，造成地球生态环境问题的恶化，这样势必会造成同其他国家争夺资源。历史上两次世界大战就是因为争夺资源才爆发的，中国应该吸取教训，提高能源使用效率。

6）电能短缺

随着人类文明的进步，各国对生态环境和能源储量日益关注，电力作为一种清洁、高效的能源也越来越成为人们主要的能源供给。目前人类的主要能源是将煤炭、石油等能源利用电力电子技术清洁高效地转换为电能，电能本身是高效清洁型能源，如果在转换源头做好污染防治工作，基本上就解决了环境污染问题。目前，世界上电能主要来源包括煤炭或石油燃烧产生能量转化为电能、核能转换为电能、风能转换为电能、生物质能、太阳能、地热能等。解放前中国电力工业非常薄弱，装机容量仅为1．850GW，其中水电为0．160GW。建国以来中国非常重视电力工业，电力工业得到了极大发展。1988年装机容量为115．497GW，其中火电装机容量为82．799GW，水电装机容量为32．698GW，1949—1988年间，电力工业平均增长率为13．2%。中国2008年全国装机容量为792．73GW，同比增长10．4%，其中水电172．6GW，同比增长16．4%；火电602．86GW，同比增长8．4%；核电8．85GW，风电8．39%，同比增长99．8%。2008年全年发电量为345．1GW，同比增长5．7%；水电56．55GW，同比增长20%；火电280．3GW，同比增长3%。2008年最大的火电厂为大唐托克托发电公司，最大的水电厂为三峡水电厂，最大的核电厂为江苏核电有限公司。虽然中国电力工业获得了长足发展，但是由于中国单位产值耗能巨大以及中国经济高速发展需要大量的电力供应，现有的电力资源还不能满足其需求，因此存在电荒现象。中国20世纪60年代出现过大面积的缺电，70年代电力供求基本平衡，2002年以来由于中国经济发展对电力需求增加、煤炭价格市场化、恶劣天气的影响等因素造成中国经常发生电荒，且越来越严重，缺电的省份越来越多，而且大都是东部沿海经济发达省份。目前中国电能供给主要来自于火电厂，大量燃烧煤炭产生能量转化为电能，一方面过度依赖煤炭资源，电能供给很难在短时间内提高供给量；另一方面燃烧煤炭形成了大量污染，生态环境遭到破坏。中国应该从以下几个方面解决电能短缺问题：第一，优化发展煤电，建立大型高效环保机组，启动煤气化——联合循环示范电站工程，降低能源消耗，减少环境污染。第二，大力发展水电，中国水能资源居世界第一位，但是开发程度远远低于世界发达国家。中国水能资源70%集中在西南地区，主要集中在长江、黄河中上游、澜沧江、怒江、雅鲁藏布江、珠江等。中国目前最大的水电站是三峡水电站。水能资源还包括潮汐能和波浪能。目前波浪能转换为电能的技术还不成熟，而潮汐能转化为电力技术已比较成熟，应用性和稳定性都比较好。现在世界上潮汐能电力技术比较成熟的国家主要是英国、法国、日本等国家。中国早在20世纪50年代就开始建造潮汐电站，但是利用率非常低。第三，积极发展新能源，新能源主要包括太阳能、风能、生物质能和地热能。太阳能是一种绿色、环保、高效能源。太阳辐射地球40分钟产生的能量相当于人类一年消耗的能量。目前，主要是通过光伏发电技术将太阳能转换为电能，太阳能不产生污染，比火电每年减少二氧化碳2万吨、碳氧化物25吨。世界上很多国家都在发展光伏发电，光伏发电年平均增长率达31．2%。中国地处温带和亚热带，太阳能资源丰富，主要集中在西藏西部、新疆东南部、青海西部、甘肃西部。风能通过一定的运动装置也能转换为电能。中国受季风影响显著，西部青藏高原隆起使得中国蕴含有丰富的风能。中国风能主要集中在东南沿海、辽东半岛、山东半岛及其岛屿、内蒙古、新疆和甘肃北部。生物质能指将生物体内蕴含的太阳能转换为电能。全球每年植物吸收的太阳能转换为生物质能产生的能量是全球能源消耗量的10倍。生物质能主要包含垃圾焚烧产生的能量、秸秆焚烧产生的能量、沼气能等。中国每年产生大量的垃圾和农作物秸秆，生物质能丰富。

4．1．2　中国环境基本现状

中国正处在工业化迅速发展的中期阶段，城市化和工业化水平迅速提高，大量的农村人口涌入城市，带动了工业、能源、交通、建筑产业的发展，能源消耗量增大，中国能源消费结构是以煤炭为主，煤炭虽然廉价但是碳密集度高，燃烧单位煤炭产生的二氧化碳的数量大大高于石油和天然气，加上中国能源技术落后，单位GDP耗能大，单位耗能产生的温室气体排放量大，造成了中国环境迅速恶化，温室气体排放量大，气候变化异常。2004年和2005年中国温室气体排放量占世界排放总量的17．6%和19%，温室气体排放造成了全球气温升高，全球变暖。据《斯特恩报告》，如果全球温度增加5℃，世界上的大部分冰雪都将融化，海平面将上升10m以上，世界上一半以上的物种都将灭绝，气候变化异常，极端天气频发。从1980年至今，中国已经历了21个暖冬。据气象部门预测，2020年中国平均气温可能增加1．3～2．2℃，气候变暖产生了严重后果，中国近些年来气候变化异常，极端天气频发，西南年年大旱，雪灾频发，地震、泥石流不断出现，2012年长江流域遭遇大洪水，都说明中国高碳经济发展已经到了死胡同，必须改变，否则中国将付出巨大的代价。

4．1．3　中国碳排放与经济增长的关系分析

4．1．3．1　数据的来源和整理

1）我国国民生产总值

为了探究我国碳排放与经济增长之间的关系，笔者选用1990—2009年的我国GDP和二氧化碳排放量两个时间序列数据来分析。我国GDP采用各年实际GDP值，即把各年GDP折算到1990年，数据通过2010年我国统计年鉴整理而得（表4－2）。

表4－2　我国1990—2009年的GDP

（单位：亿元人民币）

2）我国的碳排放量

由于目前我国或是各个省份没有碳排放量的直接监测数据，故在本书中通过我国的各能源消费数据，间接获得我国的碳排放量。我国1990—2009年的能源消费量数据来自2010年的全国统计年鉴，单位为万吨。

第一，能源消费量数据整理。为了便于对比和研究，将1990—2009年的能源消费数据折合成标准煤的吨数来表示（表4－3）。

表4－3　我国1990—2009年能源消费量（折标煤）

（单位：万吨）

第二，能源消费量数据转化为碳排放数据。目前，由于各国对于碳排放量的计算公式没有统一的标准，故根据中国能源网给出的二氧化碳排放量计算公式^[1]，并结合相关研究，采用以下公式来计算我国的碳排放量（表4－4，表4－5）：

式中：C表示我国总的碳排放量；C_i表示我国第i种能源的碳排放量；i表示所消费能源的种类；E_i表示我国第i种能源的消费量；F_i表示我国第i种能源的碳排放系数，具体数值详见表4－4；λ表示碳完全燃烧时，转化为二氧化碳的系数，为2．67。

表4－4　各种能源的碳排放系数^[2]

表4－5　我国1990—2009年的碳排放量　（单位：千万吨）

第三，两变量的趋势图。从我国碳排放量和GDP的增长趋势图来看，两变量之间有大致相同的增长和变化趋势（图4－1）。

图4－1　1990年—2009年我国碳排放量与GDP增长趋势图

从图4－1中，我们可以初步判断，我国碳排放量与GDP之间存在一定的相关性，为量化这一关系，我们利用相关性公式来计算其相关系数。令我国碳排放量为Y，我国GDP为X，则ρXY＝Cov（X，Y）/（σX×σY）＝0．980 5，说明我国的碳排放量和GDP之间存在较强的相关性。为了进一步量化两者之间的关系，利用EVIEW软件中的最小二乘法（OLS）对其进行回归分析。在进行回归分析之前，应首先进行单位根检验和协整检验。

4．1．3．2　单位根检验(www.xing528.com)

为了保证在利用回归分析方法来探讨我国的碳排放量与GDP之间的关系时不出现伪回归结果，笔者采用标准的ADF方法对我国的碳排放强度和GDP两时间序列变量进行了单位根检验，检验数据的平稳性，结果如表4－6所示。

表4－6　两变量的平稳性检验结果

从上表中可以得知，碳排放量的二阶差分在1%的显著性水平下都是平稳的，GDP变量的二阶差分在10%的显著性水平下是平稳的，即两变量都是二阶单整序列。

4．1．3．3　协整检验

为了检验我国碳排放量和GDP之间是否存在协整关系，利用EG两步法对其进行检验。

从表4－7中可以得知，在1%的显著性水平下，t检验统计值为－4．353 756，小于相应临界值，从而表明残差序列不存在单位根，是平稳序列，说明我国的碳排放量和GDP之间存在协整关系，即两者之间存在长期均衡关系。

表4－7　协整检验结果

4．1．3．4　构建模型

从图4－2中可以看出，我国碳排放量（Y）与GDP（X）大体呈线性关系，根据散点图、模型检验参数和比较判定系数R2，建立的计量经济模型为：

Y＝a＋b×X＋ε

式中：a表示为组成碳排放量X的其他部分；b表示我国经济总量Y对碳排放量X的边际变化量；ε表示随机误差。

图4－2　我国碳排放量（Y）与GDP（X）的散点图

根据下表可知：Y＝161 648．8＋1．143 998 X

修正的R2＝0．959 296　　　df＝20

修正的R2为0．959 296，说明方程的拟合优度较高。模型的t统计值的P值全部小于0．05，说明通过了显著性水平为5%的t检验；而F统计量的P值小于0．05，说明回归方程是显著的，即我国的GDP对碳排放量有显著影响。

表4－8　回归统计结果

4．1．3．5　碳排放强度

为了能更进一步分析我国的碳排放量和GDP之间的关系，笔者计算了其碳排放强度（单位GDP碳排放系数＝当年碳排放总量/当年实际GDP）（表4－9）。

表4－9　1990—2009年我国碳排放强度　（百万吨/亿元）

续表4－9

图4－3　1990—2009年我国碳排放强度

从图4－3中可知，我国的碳排放强度呈下降趋势，从1990年的9．5（百万吨/亿元）下降到2009年的1．49（百万吨/亿元），下降了84．32%。

从图4－4中可知，随着近年来环保意识的增强，全球各国的碳排放强度都呈下降趋势。2000年我国的碳排放强度明显高于其他各国，然而2005年，我国的碳排放强度已经下降到5．4千吨/亿元左右，低于美国的6．4（表4－10）。

表4－10　全球部分国家的碳排放强度

（单位：千吨/亿元）

图4－4　全球部分国家的碳排放强度　（千吨/亿元）

4．1．3．6　基本结论

1）我国碳排放量与GDP存在线性相关关系

从回归方程的检验结果可以得知，我国的GDP对碳排放量的影响是显著的，说明我国的碳排放与其经济增长存在线性的相关关系，并且这种线性关系是长期平稳的。根据我国2010年统计年鉴的数据显示，2009年我国的三大产业的比例为10．3:46．3:43．4，说明现阶段，拥有巨大能源消费的第二产业仍然占据我国三大产业中比较重要的位置，而工业占第二产业的85．7%。随着近年来我国第三产业的快速发展，同时伴随着电子商务业的快速崛起，使得交通运输业、仓储业和邮电通信业的能源消费量增长迅速。两大产业的能源消费量都非常的巨大，也就导致了我国巨大的碳排放总量。为了减少碳排放量，减缓能源供求紧张的局面，我国需要加快调整产业结构和能源结构。由于我国目前仍处于发展阶段，在未来一定的时期内，其能源消费不但不会减少，反而有所增加，碳排放总量也许依旧很大。

2）我国的碳排放强度逐年下降

近年来我国的单位GDP碳排放量有所下降，且有持续下降的趋势。从1990年的9．5（百万吨/亿元）下降到2009年的1．49（百万吨/亿元），下降了84．32%。然而在这期间，我国的经济快速发展，GDP总量从1990年的18 718．3亿元增加到2009年的356 608．4亿元。在经济高速发展的情况下，我国的碳排放强度快速下降，说明了我国的能源的利用率有所提高或者单位碳排放的经济效益有所增加。

2000年，我国的碳排放强度明显地高于其他各国，高居榜首。但是在2005年，我国的碳排放强度下降到了5．4千吨/亿元，更是低于了美国水平。但是相比于德国等其他国家，我国的碳排放强度依然较高，尤其是日本，碳排放强度非常小。由此提示我们，要进一步提高我国能源利用率或单位碳排放的经济效益。

我国碳排放强度的下降，与我国经济的高速发展和近年来大力发展低碳经济的政策是一致的。20世纪90年代，正是我国经济快速发展的年代，人民生活水平不断的提高和市场的竞争，都要求企业的生产效率有所提高。进入21世纪以来，尤其是金融危机之后，我国大力推动了产业结构的优化和调整，大力发展新兴技术和低碳产业，从而使得我国的能源利用率和相应碳排放的经济效益有所提高。为了经济的可持续发展，为了降低碳排放强度，我国还需要进一步加强对低碳产业的发展，以此缓解环境危机和外界压力。