行业完全碳排放的测算及应用

1、行业完全碳排放的测算及应用【内容提要】碳排放的测量是研究碳排放的核心问题，本文遵循消费碳足迹的思想，利用投入产出法，在全面考虑了行业直接碳排放和消费中间产品的间接碳排放的基础上，对我国 42 个行业的完全碳排放量、边际完全碳排放量进行了精确测量。并对碳排放量较大、较小的行业及行业碳进出口情况进行了分析。同时在综合考虑碳排放和影响力的基础上对行业进行了分类，并提出相应的行业发展政策，对我国制定可持续发展的行业发展战略提供了理论依据。【关 键 词】碳排放/碳强度/边际/分类碳排放是温室气体排放的总称，从全球来看，能源燃烧导致的二氧化碳排放是碳排放的主要来源，因此，本文的碳排放是指能源燃烧导致的二氧化碳排放。而行业能源燃烧产生的碳排放不仅包括直接能源燃烧产生的碳排放，还包括中间投入品能源燃烧产生的碳排放，所以为便于全面测算行业碳排放，本文使用了行业完全碳排放的概念。一、研究现状及本文创新点化石能源使用是产生二氧化碳排放的直接原因之一，不同行业对化石能源使用的数量、种类、方式和效率都存在差异。Ang 等(1998)认为中国工业增加值和行业能源强度下降分别对工业二氧化碳排放起到了最大的拉动作用和

2、最大的抑制效应；王中英，王礼茂(2006)认为中国以第二产业为主的经济结构在很大程度上导致了温室气体排放量的增加；法国学者 Leeschipper 采用自适应权重迪氏(AdaptiveWeightingDivision)方法表明产业结构对二氧化碳排放的贡献不大；还有一些学者通过指数分解的方法研究产业结构对碳排的影响。这些研究只是笼统地说明了产业结构变动是否会引起碳排放量的变动，并未落脚到具体行业，未研究具体行业结构变动对碳排放量的影响，难以用于实际的操作。本文在前人研究的基础上，遵循消费碳足迹的思想，利用投入产出法对我国行业完全碳排放量和行业边际完全碳排放量进行准确测算，并进一步利用行业的完全碳排放量、行业的边际完全碳排放量和行业的影响力系数对 42个行业进行了划分，对国家和地方政府制定可持续发展的行业发展规划具有一定的参考价值。二、测算方法及分析(一)测算方法1.行业完全碳排量的测算方法。行业碳排放既包括消耗能源的直接排放，又包括消耗中间投入品的间接排放，所以行业碳排放量的测算要从行业整个投入产出链进行全面考虑。虽然投入产出表五年编一次，行业完全碳排放的测量结果时间跨度较大，且投入产

3、出表假定产品类型与行业部门类型一一对应与实际有一定差异，但投入产出分析法对于行业碳排放问题的研究仍具有不可替代的优势。另外，由于某些国家可以通过进口能源密集型或者碳排放密集型产品以人为达到减排的目的，而另一些国家却成为碳排放的牺牲品，于是“消费碳足迹”的测算思想更便于明确国家的碳减排责任。因此，本文遵循“消费碳足迹”的思想，利用投入产出法从消费碳足迹的角度提出测算行业能源使用的完全碳排放量的方法。第一步，计算各行业的碳强度 E(指行业直接消耗能源量除以总产出得到的行业单位产值排碳量)。 此公式表明第 j 行业能源消费的完全碳排放为生产碳足迹角度的总碳排放加上进口载碳量再减去出口载碳量。2.行业边际完全碳排的测算方法。通过投入产出法还可研究第 N 个行业总产出的变化对其他 N-1 个行业碳排放的影响，从而判断哪些行业对碳排总量影响大，现将某行业单位产值变动对总碳排放量的影响定义为行业的边际完全碳排放，具体算法如下：(二)测算结果分析本文采用 2007 年中国投入产出表数据和 2007 年的行业能源消费数据，研究的行业包括工业的 39 个子行业，农林牧渔业，第三产业中的交通运输仓储邮政业和

4、批发零售住宿餐饮业。1.行业的完全碳强度分析。经测算，42 个行业的完全碳强度(指行业直接消耗和间接消耗能源总和除以行业总产出得到的行业单位产值碳排量)都高于碳强度(指行业直接消耗能源量除以总产出得到的行业单位产值排碳量)。其中，煤炭开采和洗选业、石油加工炼焦及核燃料加工业、黑色金属冶炼及压延加工业和电力、热力生产供应业的碳强度较为突出，2007 年，完全碳强度分别为 1.07 吨/万元、2.05 吨/万元、1.04 吨/万元和 2.28 吨/万元。而农副食品加工业、烟草制造业、纺织服装鞋帽制造业、皮革毛皮羽毛(绒)及其制品业、废弃资源和废旧材料回收加工业、通信设备、计算机及其他电子设备制造业和仪器仪表及文化、办公用机械制造业的碳强度较低，都不足 0.1 吨/万元。2.行业的边际完全碳排量分析。石油加工炼焦及核燃料加工业边际完全碳排量最大，为 3.3 吨/万元，而废弃资源和废旧材料回收加工业边际完全碳排量最小，为 0.17 吨/万元。另外，建筑业、农林牧渔业和水的生产供应业边际完全碳排量也较大，分别为 1.99 吨/万元、1.87 吨/万元和 1.79 吨/万元。从表 1 看，电、热、

5、燃气和水的生产供应业的边际完全排碳量最大，为2.27 吨/万元；其次是石化业，为 2.05 吨/万元，其中，医药制造业和石油天然气开采业的边际完全排碳量最小，分别为 1.11 吨/万元和 1.39 吨/万元；再次是采掘业，为 1.75 吨/万元；金属冶炼加工业的边际完全排碳量居第四，为1.61 吨/万元，其中，有色金属冶炼加工业的边际完全排碳量为 1.22 吨/万元，比黑色金属冶炼加工业低 0.78 吨/万元；装备制造业的边际完全排碳量居第五位，为 1.33 吨/万元，其中，通信设备、计算机及其他电子设备制造业的边际完全排碳量最小，仅为 0.6 吨/万元；第三产业中交通运输仓储邮政业的边际完全排碳量是批发零售住宿餐饮业的两倍左右，为 1.78 吨/万元；纺织服装业和食品饮料制造业的边际完全排碳量较小，分别为 0.9 吨/万元和 0.8 吨/万元。3.生产碳足迹角度行业的碳排放总量分析。行业的碳排放总量为直接消耗能源和间接消耗能源的碳排量之和。直接碳排放较为突出的三个行业是石油加工炼焦及核燃料加工业、黑色金属冶炼及压延加工业、化学原料及化学制品制造和电力热力生产供应业，2007 年三行业

6、的直接碳排放量分别为 3.9 亿吨、3.3 亿吨、1.1 亿吨和 6.6 亿吨，而直接碳排放量较少的行业为废弃资源废旧材料回收加工业、农林牧渔业、交通运输仓储邮政业和批发零售住宿餐饮业，分别为 1.1 万吨、0.8 万吨、1.1 万吨和 0.1 万吨。间接碳排放较为突出的行业为化学原料及化学制品制造业、建筑业、农林牧渔业、交通运输仓储邮政业和批发零售住宿餐饮业，2007 年间接碳排放量分别为 1.3 亿吨、1.8 亿吨、1.5 亿吨、2.6 亿吨和 1.5 亿吨。可见，第一产业和第三产业中两大行业交通运输仓储邮政业和批发零售住宿餐饮业的总碳排放主要是由间接碳排放构成，而工业中的化学原料及化学制品制造业的直接碳排放和间接碳排放量都较多。4.行业进出口载碳量分析。表 2 列出了碳净进口的所有行业，可见，化学原料及化学制品制造业、石油加工炼焦及核燃料加工业和农林牧渔业不但生产碳足迹下的总碳排放量较大，碳净进口量也较高，2007 年分别为 2876.95 万吨、1398.70 万吨和 517.49 万吨，废弃资源废旧材料回收加工业生产碳足迹下的总碳排放量在 42 个行业中最低，2007 年仅为

7、 112 万吨，但碳净进口量却高达 35 万吨，占生产碳足迹下总碳排放量的 31.2%。采掘业的五大行业中，有四个行业都为碳净进口，仅煤炭开采和洗选业为碳净出口行业，其中石油和天然气开采洗选业和黑色金属矿采选业 2007 年的碳净进口量分别为 2621 万吨和 1450 万吨。可见，在 2007 年时，煤、石油和天然气三大能源中，只有煤在满足我国需求的同时还能满足很大一部分国外需求，而石油需要大量进口。装备制造业的七大子行业中，有专用设备制造业、通用设备制造业、仪器仪表及文化办公用机械制造业 3 行业为碳净进口行业，且数量不大。从碳净出口行业来看，第三产业的交通运输仓储邮政业和批发零售住宿餐饮业的碳净出口量居前两位，2007 年分别为 2356.43 万吨和 1416.32 万吨。金属冶炼业中，上游产业黑色金属矿采选业为碳净进口，而中游的黑色金属冶炼及压延加工业的碳净出口量却高达 2105.16 万吨。另外，纺织业、家具制造业等的碳净出口量也较大。5.行业的完全碳排放量分析。从表 3 看，完全碳排放量较大的行业主要集中在采掘业、金属冶炼业、石化业、电热能源业等中上游行业，这些行业恰是我

8、国工业化进程中需求量较大的行业，如何在不影响我国能源及基础原材料需求的情况下减少这些行业的碳排放将是值得研究的问题。采掘业中煤炭开采洗选业的完全碳排放量大主要是由我国直接生产造成的，而石油和天然气开采业以及黑色金属矿采选业完全碳排放量大主要是由我国大量进口造成的，石油加工炼焦及核燃料加工业、黑色金属冶炼及压延加工业和电力热力生产供应业完全碳排放量大主要是直接碳排量大引起的，而化学原料及化学制品制造完全碳排量大是因为其直接碳排和间接碳排量都很大。在总碳排放为负的行业中，批发零售住宿餐饮业和交通运输仓储邮政业总碳排放绝对值居前两位，由于第三产业生产与消费同时发生的特性，其进出口量是通过境外人员在东道国的需求体现的，可见，这两个行业的发展产生了大量的碳转移。另外，总碳排放为负的行业中集聚了纺织、电子、机械设备、家具等制造业，更说明了我国作为“世界工厂”的角色，在把大量产品输出国外的同时承担了其他国家本应承担的碳排放责任。三、碳排放量测算的应用(一)行业分类标准本文提出的行业划分既要考虑行业对总体经济的影响，又要考虑行业对环境的影响，所以从以下三个指标入手，一是行业的影响力系数，二是行业的完全

9、碳排放量，三是行业的边际完全碳排量。行业在经济中的重要程度主要通过行业的影响力系数体现，某个行业的影响力系数越大，则说明这个行业对社会生产的影响越大，此行业在经济中越重要，行业影响力系数的计算公式如下：行业分类过程如下：第一步：把完全碳排放为负值的 10 个行业和完全碳排放为正值的 32 个行业分成两组。第二步：分别就三个指标中每一个指标对两组中的行业分别进行聚类分析，可以得到按三个指标区分的高、中、低三个等级各自有哪些行业。第三步：可以得到三个指标都为高等级的行业(影响力大且污染也大的行业)，三个指标中影响力为高等级，其余两个指标为低等级的行业(影响力大但污染较小的行业)，三个指标中影响力为低等级，其余两个指标为高等级的行业(影响力小但污染较大的行业)这三种典型的行业类别。(二)结果分析依据上面的分类标准，结果如表 4 所示：完全碳排为正的 32 个行业中，影响大且碳排放也大的行业，主要是煤炭开采和电力、热力生产供应业等能源行业和石油化工、黑色金属冶炼等中上游工业行业，以及非金属矿物制品业；影响大但碳排较小的行业中，有水的生产供应业，设备制造业中的仪器仪表及文化办公用机械制造业，以及石化业中的塑料制品业等；建筑业、食品饮料制造业和纺织业影响力大但碳排量一般；而石油和天然气开采业的影响力一般，但碳排量却较大。完全碳排为负的 10 个行业中，影响大且碳排也较大的行业为金属制品业；影响大但碳排较小的行业中七大设备制造业占两个，为通讯设备、计算机及其他电子设备制造业和电气机械及器材制造业，还有纺织业中的皮革、毛皮、羽毛(绒)及其制品业和纺织服装、鞋、帽制造业，以及石化业中的橡胶制品业；影响小但碳排较大为第三产业的两个行业，交通运输仓储邮政业和批发零售住宿餐饮业。(三)政策建议1.对于碳排量较大且影响力也较大的行业，如煤炭开采业、电力、热力生产供应业、石油化工业和黑色金属冶炼等，我们应该做两方面考虑：一方面通过生产技术的提高和能源结构的调整降低行业完全碳强度，减少碳排放量，另一方面可以逐渐以进口替代国内生产，这样不但可以在满足我国需求的情况下降低碳排放，还可以使我国真正实现产业升级。而对于完全碳排为负的金属制品业，我国为国外需求承担了过多的碳排放，可以考虑在出口

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