第一篇 低碳增长路径
第一章 中国碳排放的历史演变及国际对比
第一节 测算说明
《中华人民共和国气候变化初始国家信息通报》数据显示,能源活动是中国最主要的二氧化碳排放源,1994年由能源活动引起的碳排放量占全国碳排放总量的90.95%。由于目前中国没有碳排放量的直接监测数据,因此大部分测算研究都是基于对能源消费量估算得来的(Wang,2005;徐国泉,2006;王锋等,2010)。
碳排放采用如下测量方法:二氧化碳排放可分为自然排放和人工排放。人工排放是由于人类活动引起的二氧化碳排放,主要包括化石燃料消耗、生物质燃烧等,其中化石燃料消耗所排放的二氧化碳占95%以上。本节对中国总的碳排放量采用以下因素分解公式进行估算:
其中,C是碳排放总量,E为中国一次能源的消费总量,Ci为i种能源消费的碳排放量,Ei为i种能源的消费量,Si表示i种能源在能源消费总量中所占份额,Fi为i种能源的碳排放系数(强度)。由上面公式可知,要测算碳排放总量,关键是要确定各种能源消费的碳排放系数。为了增强数值的准确性,最终以四个研究机构确定的各类能源排放系数的平均值作为依据来计算(见表1-1)。
本节的数据主要来源于《中国统计年鉴》和《中国能源统计年鉴》、《新中国60年统计资料汇编》。人口以总人口量为指标;GDP为国内生产总值,以1978年为基期,用GDP指数消除通货膨胀的影响。人均实际GDP用国内生产总值(以1978年为基期)除以总人口。
表1-1 各种能源的碳排放系数
第二节 历史排放特征分析
一 碳排放总量显著增加
图1-1 1978—2010年二氧化碳排放总量趋势
1978—2010年,中国二氧化碳排放总量除了个别年份出现下降以外,整体呈现上升趋势。1978年,中国二氧化碳排放总量为137914万吨,2010年达到742117万吨,年均增长5.40%。中国碳排放总量的变化在时间上呈现出一定的阶段性(见图1-1)。1978—1981年变化幅度不大,这与经济增长速度有关。1982—1996年,由于中国经济的增长速度加快,碳排放呈现总体增长趋势。1996—2001年,碳排放呈现略有下降和缓慢增长的趋势这可能是源于1996年国家大力调整能源政策,加强管制,采取措施淘汰、关闭了一批技术落后、污染严重、浪费资源的小企业和1997年的亚洲金融危机及其滞后效应所致。2002—2007年,中国碳排放呈现加速增长态势,这可能是由于中国加入世界贸易组织,中国经济进入新一轮景气周期,扩大内需和扩张投资的宏观政策导致大批高能耗的基础设施项目和工业项目上马,导致经济发展对碳排放贡献保持高位。从2008年开始,碳排放总量继续增加,但增加的幅度有所降低,这可能与美国金融危机导致的全球经济不景气有关。中国外需减少,经济增速开始减缓,碳排放量增长速度趋缓。
二 碳强度水平逐年下降
碳强度是指单位GDP的二氧化碳排放量,是衡量一个国家或地区经济同碳排放量之间关系的有效指标,在数量上与碳利用率互为倒数。若一国或地区在经济增长的同时,每单位GDP引起的碳排放量在减少或每单位碳排放量带来的GDP在增加,说明该国或该地区正在朝着低碳模式发展。一般情况下,碳强度指标是随着技术进步和经济增长而下降的。自“低碳”概念提出以来,碳强度就被认为是衡量经济与碳排放量关系的有效指标。从单位实际GDP二氧化碳排放量来看,1978—1995年单位实际GDP二氧化碳排放呈现出快速下降的趋势,1996—2010年碳排放强度开始缓慢下降(见图1-2)。可以看出,随着时间的推移,单位实际GDP二氧化碳排放量下降得越来越趋缓,原因在于随着时间的推进,能源和碳排放率的提高,节能和减排的成本会增加,加之工业化纵深推进和居民消费水平不断提高,碳强度下降幅度会逐步趋缓。
图1-2 1978—2010年单位实际GDP二氧化碳变化趋势(以1978年为基期)
三 碳排放的行业集中度较高
依照分行业能源消费数据,可得出中国2009年分行业的碳排放量。为了便于对比和分析,本章将《中国统计年鉴》中的行业部门分为八大行业,采掘业的碳排放数量最大,占所有产业碳排放总量的51%;加工制造业和水电及煤气的生产供应业其次,排放份额分别达到26%和22%。也就是说,2009年中国高达99%的碳排放集中在采掘业、加工制造业及水电、煤气生产供应业,而农业、建筑业、交通运输行业、批零餐饮业及其他服务行业的碳排放份额均不足0.5%。
四 碳排放弹性呈现不规则的变动
1978—2010年碳排放弹性(二氧化碳排放总量变化与GDP变化的比率)呈现出不规则的波动(以1978年为基期)(见图1-3),在多数年份碳排放弹性小于1,说明碳排放总量的增长小于GDP的增长;还有个别年份,如1991年、2003年、2004年和2005年碳排放弹性大于1,说明碳排放总量的增长大于GDP的增长速度。
图1-3 1978—2010年碳排放弹性
五 以煤炭为主的碳排放特色明显
从能源消费结构看,煤炭占总能源的消费比重最大,一直保持在70%左右;其次是石油,占比为20%—30%;然后是水电、核电、风电等非化石能源,占比为3%—4%;占比最少的是天然气,占比为2%—3%(见图1-4)。从各种能源的碳排放系数来看,煤炭、石油、天然气的碳排放系数分别为0.7329、0.5574、0.4226。这说明煤炭的碳排放量最大,然后是石油,最后是天然气。煤炭每单位的能源消耗排放的二氧化碳接近天然气的两倍。中国承诺,到2020年,非化石能源占一次能源消费的比重达到15%左右,能源消费结构的变化将是未来要重点考虑的。
图1-4 1978—2010年各种能源的消费占比
与世界能源消费结构相比,中国能源消费结构存在较大的调整空间。在一次能源消费中,石油在中国的消费比重为17.62%,世界平均水平为33.56%,中国低于世界平均水平近16个百分点;天然气中国消费比重为4.03%,低于世界平均水平(23.81%)约20个百分点;而中国的煤炭消费比重高达70.45%,高于世界平均水平(29.63%)约41个百分点(见图1-5)。能源消费结构差异巨大,可以调整的空间也巨大。
图1-5 2010年中国与世界平均能源消费结构对比
资料来源:中国能源网:《2010年世界各国一次能源消费结构》,http://www.china5e.com/show.php?contented =181915。
第三节 国际对比与分析
根据美国橡树岭国家实验室二氧化碳信息分析中心和美国能源信息署发布的碳排放数据,中国的碳排放总量已经赶超美国而成为全球第一大碳排放源。但是,从历史上看,中国工业化城市化起步晚,直至今天仍处在工业化城市化的快速发展阶段,需要大量能源和碳存量的积累,而发达国家早已完成了这一过程,并将巨量的温室气体排放存量遗留下来。应从历史累积排放及人均排放数量考察全球各国的碳排放责任,这是以中国、印度、巴西等为代表的发展中国家在气候变化会议中提出的重要议题。本章基于美国橡树岭国家实验室二氧化碳信息分析中心(CDIAC)公布的相关数据,将中国的历史排放总量及人均历史排放与发达国家进行对比和分析。
一 中国历史排放和累积排放低于主要发达国家
由图1-6可以看出,1940—1975年,早期的工业化国家英国、德国的碳排放绝对量一直呈上升趋势,但随着工业化的逐步完成,20世纪70年代中后期至今,英德两国的碳排放开始逐年递减。美国的碳排放数量除了在七八十年代早期呈现出短暂的下降波动外,一直呈现出持续、稳定的上升趋势。中国的碳排放虽然自改革开放以来快速、大幅地上升,但70年代中期之前的历史年度碳排放均低于英国和德国,仅相当于美国碳排放的5%—20%。而在2006年之前,中国的碳排放数量也一直明显低于美国,两者的年均累积排放差距高达700MtC。
图1-6 1940—2008年中国与发达国家历史碳排放量的对比
在工业化和城市化带动下,改革开放以来中国的碳排放增速较快,导致碳排放在全球排放中的份额逐年上升。如图1-7所示,1940—1970年,中国的碳排放份额不足8%,且基本上一直低于英国、德国两国的排放份额,而该时期美国在全球的碳排放份额始终高于30%。20世纪70年代以来,尽管中国的碳排放份额持续增加,但在2006年之前一直低于20%,而该阶段美国的碳排放份额却始终高于20%。
图1-7 1940—2008年中国与发达国家碳排放占全球碳排放份额
如图1-8所示,从1940年以来的历史累计排放看,中国的二氧化碳累积排放相对于发达国家来说并不高。美国的历史累积排放最大,约占世界累积排放总额的25%;主要的发达国家集聚区——东欧和西欧的累积份额也分别高达18%和12%。中国1940年以来的历史累积排放份额约为11%,仅相当于美国的44%,也低于主要的发达地区东欧和西欧。如果将历史累积的时间序列继续向前推进,则工业化国家的累积排放份额会更加明显,而以中国为代表的发展中国家排放份额将会有所减少。
以上数据无不表明这样一个结论:长期以来,发达国家累积了巨大的历史碳排放量,透支和破坏了地球的资源环境,这是引起全球气候危机的最主要诱因。而发展中国家当前不断增加的二氧化碳排放是生存需要,也是经济发展需要,发达国家应当为全球的气候变暖负主要责任。
图1-8 1940年以来世界主要国家和地区的碳排放累积份额
二 中国人均碳排放量低于明显发达国家和世界平均水平
虽然中国目前的二氧化碳排放总量较大,但由图1-9可以看出,中国人均二氧化碳排放明显低于发达国家,也低于世界平均水平。1978年之前,中国人均碳排放均不足0.4吨/人,且增速十分缓慢,与发达国家存在极大的差距。以1970年为例,中国人均碳排放为0.26吨/人,仅相当于同年美国人均碳排放量的4%、德国的7%、英国的8%,且不足世界平均水平的1/4。改革开放以来,随着国民经济的高速发展,虽然中国人均碳排放持续快速增加,但直到2006年才与世界平均水平相当,约达到1.3吨/人的水平,仅相当于同年美国人均碳排放的1/4,不及英国和德国的一半。
图1-9 世界主要国家的人均碳排放对比状况
通过对比世界平均人均碳排放可以看出,多数发达国家人均温室气体排放量远远高于世界平均水平。即使在当前,约占世界人口22%的西方发达国家仍消耗着全球70%以上的能源,并产生了50%以上份额的温室气体排放(新华网,2009)。而中国的人均碳排放所支撑的消费还仅处于温饱水平,是生存性排放。