能源消费碳排放强度与工业化进程函数关系模型研究

作者简介： 黄宜（1981-），女（汉），博士研究生，

摘要：在借鉴环境库兹涅茨曲线（EKC）的基础上，利用云南省1980―2010年的数据，通过分析能源消费碳排放强度与工业化的关系，建立了工业化进程与能源消费碳排放强度函数关系模型.结果表明：云南省的工业化与能源消费碳排放强度之间呈现倒N型关系，即随着工业化进程的推进，能源消费碳排放强度先下降后上升再下降；目前云南省已跨过第二个拐点，处于下降阶段.通过对2015年的能源消费碳排放强度预测发现，按照目前的工业化增长速度虽然可完成下降目标，但仍不可放松节能减排的步伐.

关键词：

EKC； 能源消费碳强度； 工业化进程； 倒N型

中图分类号： TK 018文献标志码： A

随着工业化进程的加快，能源消费量特别是化石能源的消费量与日俱增，导致二氧化碳排放增加.中国作为未完成工业化的碳排放大国，其减排问题备受国际社会的关注.2009年11月25日，国务院常务会议研究决定“到2020年我国单位国内生产总值二氧化碳排放比2005年下降40%～45%，作为约束性指标纳入国民经济和社会发展中长期规划”.鉴于此，国家发展和改革委员会于2010年7月下发《国家发展改革委关于开展低碳省区和低碳城市试点工作的通知》.云南省作为全国“5省8市”国家低碳试点工作地区之一，迅速开展相关工作.为了能使云南省以较低的碳排放完成工业化，本文从能源消费碳排放强度与工业化进程之间的关系探究云南省减少碳排放的可能性.

不少学者对工业化进程与能源消费碳排放的关系进行了研究，具有代表性的如张晨栋等[1]以主要发达国家1850―2005年工业化及碳排放的历史数据为基础，考察了发达国家在实现工业化过程中碳排放的演变趋势，并从碳排放总量、人均碳排放量和碳排放强度等三个指标多角度分析了碳排放的演变特征，指出了工业化发展中碳排放倒U型发展模式，并将整个周期划分为五个不同阶段.丘兆逸[2]基于2000―2008年省级面板数据，对碳排放强度与工业化的关系，利用环境库兹涅茨曲线进行了回归分析.结果显示，它们之间呈倒N型关系，各省、市、区的工业化程度不同导致减排压力也不一样.但以往的研究要么没有量化、要么用GDP或者第二产业增加值占地区GDP比重衡量工业化程度.衡量工业化程度的指标众多，本文将尽可能全面综合地对工业化进程进行量化，并找出工业化进程与碳排放强度的关系.

1模型的构建和计算

1.1碳排放强度库兹涅茨曲线构建

库兹涅茨曲线（EKC）是上世纪50年代诺贝尔奖获得者、经济学家库兹涅茨用来分析人均收入水平与分配公平程度之间关系的一种学说.其研究表明，收入不均现象随着经济增长先升后降，呈现倒U型曲线关系.当一个国家经济发展水平较低时，环境污染程度较轻，但是随着人均收入增加，环境污染由低趋高，环境恶化程度随经济增长而加剧；当经济发展达到一定水平后，也就是说，到达某个临界点或称“拐点”后，随着人均收入进一步增加，环境污染又由高趋低，环境污染程度逐渐减缓，环境质量逐渐得到改善.这种现象称为环境库兹涅茨曲线（EKC）.EKC理论假说提出后，实证研究不断，结论呈多样化，有的支持倒U型，也有结论显示两者呈U型、N型、单调上升型、单调下降型，并且不同污染物的污染与收入间关系呈现差异形态，针对EKC提出了挑战.环境质量与收入间是否只存在倒U型一种形态？研究表明，环境-收入理论关系存在七种不同形态.环境与收入理论关系的七种形态中，EKC仅是其中的一种形态，其倒U型不能适用于所有的环境-收入关系[3].本文借鉴环境库兹涅茨曲线，把能源消费碳排放强度与工业化之间的关系构建成碳排放强度库兹涅茨曲线，计量模型为

1.2工业化进程量化计算

为了更进一步研究工业化进程与碳排放的关系，需要对工业化进程与能源消费碳排放强度进行量化.首先对云南省工业化进程进行量化，本文借鉴工业化判断最常用的四个定理：H・钱纳里多国模型、西蒙・库兹涅茨定理、配第-克拉克定理、H・钱纳里城市化率标准[4]涉及的四个指标（人均GDP、产业比重、就业比重、城市化率），首先对这四个指标分别采用层次分析法的主观方法[5]和基于熵值法的客观方法[6]求出各属性的权重.然后基于方差最大化原理采用主观赋权和客观赋权的组合赋权方式确定各属性的权重，得到权重为ω0=（0.308，0.322，0.191，0.179）.接着对各个指标的数据采用区间映射法对1980―2010年的数据进行量化，最后用权重乘以各年份各指标的量化值得到综合值，结果如

3结果分析

根据a、b、c的值，可判断工业化与能源消费碳排放强度之间呈倒N型关系，即：工业化水平较低阶段，碳排放强度随工业化发展而下降；随着工业化的发展，碳排放强度先上升后下降.从云南省的实际情况可看出，在工业化初期阶段，工业规模效应较小，工业结构主要以劳动密集型产业和资源为主，且有些产品的生产技术直接引进，投入的成本较少，导致单位GDP碳排放量较少且持续下降.而随着工业化的发展，特别是在工业化中期，随着产业结构向工业倾斜和工业结构向重化工业的演变，导致重化工业规模不断扩大，加上技术改进跟不上工业化的发展，造成碳排放强度不断增加.由此可见，云南省应不断调整优化产业结构，在发展第二产业的同时，要向高附加值、技术密集型产业迈进，同时要积极支持引导第三产业的发展，特别结合云南省的实际情况大力发展旅游、服务等产业，多创造绿色GDP.这样，碳排放强度才会随着工业化进程的发展而下降.

由此可见，式（4）有两个拐点.云南省在工业化初期跨入第一个拐点，随后碳排放强度不断增加，在接近工业化中期跨过第二个拐点.根据研究发现，云南省目前已经跨过第二个拐点.随着政府的重视，产业结构的调整、技术的改进，碳排放强度伴随工业化的发展处于不断下降的过程中.

云南省作为全国“5省8市”国家低碳试点工作地区之一，制定了《云南省低碳发展规划纲要（2011―2020）》.该规划纲要明确提出，到2015年全省低碳目标是单位生产总值二氧化碳排放比2010年下降20%.为了更贴近目前的实际情况，本文选取2006―2010年碳排放强度的平均增长速度为-5.495%，预测云南省2015年的碳排放强度比2010年下降24.62%.若按照目前的速度，可以完成下降目标，但不可放松警惕，否则会难以达到目标，所以应再接再厉，继续下大力气做好节能减排工作，确保减排目标完成.

4结论

（1） 在借鉴环境库兹涅茨曲线的基础上，通过对工业化进程与能源消费碳排放强度的量化，构建了能源消费碳排放强度与工业化之间的函数关系模型.

（2） 工业化与碳排放强度之间均呈现倒N型关系.这表明碳排放强度随着工业化不断发展不是简单的递增或递减的线性关系，而是呈现先下降后上升再下降的过程.目前，工业化已经跨越了第二个拐点，有实现碳排放强度不断下降的可能.

（3） 碳排放强度虽然呈现下降趋势，但减排步伐不能放慢.

参考文献：

[1]张晨栋，宋德勇.工业化进程中碳排放变化趋势研究――基于主要发达国家1850―2005年的经验启示[J].生态经济，2011，244（10）：24-28.

[2]丘兆逸.碳排放强度与工业化的关系研究――基于2000―2008年省级面板数据分析[J].广西师范学院学报（自然科学版），2011，28（1）：83-88.

[3]佘群芝.环境库兹涅茨曲线的理论批评综论[J].中南财经政法大学学报，2008（1）：20-26.

[4]王树华.江苏工业化进程的评估研究[J].江苏商论，2008（7）：9-11.

[5]许树柏.层次分析法原理[M].天津：天津大学出版社，1988.

[6]熊小青，廖和平.基于熵值法的耕地集约利用评价[J].西南师范大学学报（自然科学版），2009，34（3）：236-240.

[7]云南省统计局.云南统计年鉴2011[M].北京：中国统计出版社，2011.

[8]云南省统计局.云南能源统计年鉴2011[M].昆明：云南出版集团公司，2011.

[9]国家发展和改革委员会能源研究所.中国可持续发展能源暨碳排放情景分析综合报告[R].北京：国家发展和改革委员会能源研究所，2003.