中国二氧化碳的环境库兹涅茨中国二氧化碳的环境库兹涅茨曲线预测及影响因素分析曲线预测及影响因素分析2目录目录目录目录主要内容主要内容二氧化碳的环境库兹涅兹曲线二氧化碳的环境库兹涅兹曲线预测二氧化碳的环境库兹涅兹曲线预测二氧化碳的环境库兹涅兹曲线人均二氧化碳排放影响因素分析人均二氧化碳排放影响因素分析主要结论和建议主要结论和建议3一、主要内容一、主要内容一、主要内容一、主要内容中国二氧化碳排放的拐点对二氧化碳排放的认识和中国对二氧化碳排放的承诺十分重要。迄今国内还没有对中国二氧化碳排放拐点和预测的研究。本文利用传统的环境库兹涅茨模型模拟与在二氧化碳排放预测的基础上预测两种方法，对中国的二氧化碳库兹涅茨曲线做了对比研究和预测，分析了影响中国人均二氧化碳排放的主要因素。4由人类温室气体排放增加引起的气候变化不仅导致气温上升，还对全球的降水量产生影响。气候变化已成为不争的事实，对人类生存、社会、经济和环境的可持续发展构成了严重威胁。2006年，英国斯特恩发表气候变化经济学报告。报告指出：如果人类按照目前的模式继续发展，到21世纪末，全球温度可能会升高23以上。这将造成全球GDP下降5%10%，而贫穷国家则会超过10%。温室气体排放的危害温室气体排放的危害温室气体排放的危害温室气体排放的危害5对环境污染与经济增长之间关系的讨论多采用环境库兹涅茨曲线，这也是分析二氧化碳排放与经济增长关系的主要方法。环境库兹涅茨曲线是美国经济学G.Grossman和A.Kureger（1991）提出的，他们发现经济增长和环境污染之间呈倒U型的关系，即环境质量随着经济增长的积累呈先恶化后改善的趋势。环境库兹涅茨曲线环境库兹涅茨曲线环境库兹涅茨曲线环境库兹涅茨曲线6继G.Grossman和A.Kureger之后，出现了大量关于环境污染与经济增长的研究，但多数集中于对二氧化硫、氮氧化物等的研究（ShafikandBandyopadhyay，1992；SeldenandSong，1994；Das-guptaetal.，2002等等）。而选择二氧化碳作为环境指标的研究相对较少，结果差异也较大。Shafik等（1994）、MartinWagner（2008）研究得出人均二氧化碳排放与人均收入呈单调递增的关系，并且不存在拐点。Holtz-Eakin、Selden（1995）、Panayotou和Sachs等（1999）、Galeotti（2006）等研究发现人均二氧化碳排放与人均收入呈倒U型。但得出的拐点处所对应的人均收入相差很大，低至Galeotti和Lanza（1999）得出的13260美元，中到Cole（1997）估计的25100美元，高达Holtz-Eakin、Selden（1995）计算的3542880000美元之间。Moomaw和Unruh（1997）、Friedl和Getzner（2003）、Martinez-Zarzoso等（2004）却发现两者呈N型。Lantz和Feng（2006）发现人均GDP和二氧化碳排放量不相关。国外研究发展国外研究发展国外研究发展国外研究发展7国内学者对二氧化碳排放与经济增长的研究比较有限。陆虹（2000）建立了人均二氧化碳和人均GDP之间的状态空间模型，发现二者不是简单呈现为倒U型关系。韩玉军、陆旸（2007）对不同国家分组后的研究表明，不同组别国家的二氧化碳库兹涅茨曲线差异很大，分别呈现出倒U、线性等关系。蔡昉等（2008）通过拟合EKC、估计排放水平从升到降的拐点，考察了中国经济内在的节能减排要求。他们认为：如果温室气体的减排被动等待库兹涅茨拐点的到来，将无法应对日益增加的环境压力。国内研究发展国内研究发展国内研究发展国内研究发展8仅有的二氧化碳库兹涅茨曲线研究，只限于简单地检验二氧化碳排放与人均收入的关系，未考虑其他经济因素与排放之间的关系，也没有估计出中国二氧化碳排放的拐点。而且缺乏对经济持续高速增长、城市化加快和其间的工业化特征，这一现在及今后相当一段时期内中国经济社会发展的最重要特点的充分认识，由此也忽略了对这段经济发展过程中的二氧化碳排放的预测。国内研究发展不足的原因国内研究发展不足的原因国内研究发展不足的原因国内研究发展不足的原因91根据以往的研究方法，计算出中国二氧化碳排放的理论拐点相对应的人均收入。2对中国二氧化碳中长期排放进行实证预测，以此来验证中国二氧化碳库兹涅茨曲线的理论拐点，比较两种方法得出的曲线。3采用LMDI分解法，对中国二氧化碳排放的影响因素完全分解，试图解释两种方法得出的中国二氧化碳库兹涅茨曲线存在差异，以及理论拐点可能不存在的原因。本文研究的方向本文研究的方向本文研究的方向本文研究的方向10本文将采用二氧化碳的环境库兹涅茨模型分析，简称为二氧化碳库兹涅茨模型。简单的二氧化碳库兹涅茨曲线描述了人均二氧化碳排放和人均收入的关系。我们选择Shafik和Bandyopadhyay（1992）使用的人均收入作为解释变量的二次方程形式，并采用对数形式。本文选择的样本区间是19602007年。中国人均二氧化碳的数据来自世界银行的WDI，GDP和人口的数据来自历年中国统计年鉴，实际人均GDP以2000年不变价表示。二、二氧化碳的环境库兹涅兹曲线二、二氧化碳的环境库兹涅兹曲线二、二氧化碳的环境库兹涅兹曲线二、二氧化碳的环境库兹涅兹曲线1112中国二氧化碳的库兹涅茨曲线中国二氧化碳的库兹涅茨曲线中国二氧化碳的库兹涅茨曲线中国二氧化碳的库兹涅茨曲线13式（3）和图1表明：当中国的人均收入小于37170元时，人均二氧化碳的排放随着人均收入的增加而增加；当人均收入大于37170元时，人均二氧化碳的排放随着人均收入的增加而降低；在37170元处达到人均二氧化碳排放的最大值，是中国二氧化碳排放的理论拐点。2007年，中国的人均收入为14685元（2000年不变价）。根据我们的估计，在2020年左右，中国的人均收入将达到37170元。也就是说，中国的二氧化碳排放将在2020年左右经过拐点，之后随着人均收入的增加而排放减少。结论结论结论结论142020年之后，尽管中国经济的增长速度会减弱，但能源需求增长还将持续，还将保持以煤为主的能源消费结构。也就是说，甚至是2020年以后，中国的二氧化碳排放可能持续增长。因此，为了进一步验证历史数据模拟得到的人均收入37170元为拐点这个结论，我们认为有必要从能源需求角度来分析中国二氧化碳的库兹涅茨曲线。15二氧化碳排放主要来自于化石燃料的燃烧，而中国以煤为主的能源消费结构决定了中国化石燃料燃烧产生的二氧化碳大部分来自于煤炭燃烧。截至2007年，除了个别年份受经济影响，能源消费下降，导致二氧化碳排放的非正常减少以外，中国的二氧化碳排放都呈上升趋势，没有出现过拐点。因此，要验证拐点在2020年左右出现的结论，就需要预测中国的二氧化碳排放。三、预测二氧化碳的环境库兹涅兹曲线三、预测二氧化碳的环境库兹涅兹曲线三、预测二氧化碳的环境库兹涅兹曲线三、预测二氧化碳的环境库兹涅兹曲线16（1 1）中国的一次能源需求预测）中国的一次能源需求预测）中国的一次能源需求预测）中国的一次能源需求预测林伯强等（2008）采用协整方法估算了中国一次能源需求的长期均衡关系。首先建立一次能源需求的协整模型。模型的表达式为：17中国一次能源需求预测表中国一次能源需求预测表中国一次能源需求预测表中国一次能源需求预测表18林伯强等（2008）采用马尔科夫概率分析法建立随机时序模型，预测中国一次能源消费结构的动态变化。以2007年为基准年，以能源消费结构为对象的马尔科夫基本模型的表达式为：S（2007+k）=S（2007）Pk（6）其中：S代表各时期各类能源占的能源消费份额，P为平均一步转移概率矩阵。（2 2）中国能源消费结构预测）中国能源消费结构预测）中国能源消费结构预测）中国能源消费结构预测19根据假定，利用得到的平均一步状态转移概率矩阵P，预测中国一次能源消费结构，结果见表2。据此，我们可以预测出煤炭、石油和天然气的需求，从而可以预测出中国二氧化碳的排放，进一步预测出中国的二氧化碳库兹涅茨曲线。20利用一次能源需求和能源消费结构的预测结果，计算出两种能源消费结构、三种经济增长水平下20082040年中国二氧化碳的排放根据二氧化碳的预测结果可以看出：第一，20082040年间，中国能源需求的持续增加和以煤为主的消费形式使二氧化碳排放一直呈上升趋势。在能源规划下，2020年经济中速发展下的二氧化碳排放是2007年的1.5倍。第二，高经济伴随着能源的高消费和环境的高污染。在能源规划下，2020年，经济增速较高下的二氧化碳排放比较低时多近20亿吨，2040年差距高达70亿吨。因此，降低经济增长速度，就能减少二氧化碳的排放。第三，不同能源消费结构下的二氧化碳排放量差异巨大，且随着时间的演进两种情形的差距逐渐扩大。（3 3）中国二氧化碳的排放预测）中国二氧化碳的排放预测）中国二氧化碳的排放预测）中国二氧化碳的排放预测21二氧化碳排放量预测表二氧化碳排放量预测表二氧化碳排放量预测表二氧化碳排放量预测表22有规划下二氧化碳排放的增长速度小于没有规划下的增长速度。这说明通过调整能源消费结构，减少二氧化碳排放是有效的。即使中国目前还不可能实现总量的降低，但仍可以制定和执行积极的能源政策，减缓二氧化碳排放的增长速度。根据表3的二氧化碳排放量预测结果，我们还可计算中国人均二氧化碳的排放量。表4说明至少到2020年，中国的人均排放量还远低于发达国家。结论结论结论结论23根据预测出的人均二氧化碳排放量以及人均收入（2000年不变价），可以预测出中国的二氧化碳库兹涅茨曲线。（4 4）预测二氧化碳的环境库兹涅兹曲线）预测二氧化碳的环境库兹涅兹曲线）预测二氧化碳的环境库兹涅兹曲线）预测二氧化碳的环境库兹涅兹曲线24中国二氧化碳库兹涅茨曲线的理论和预测形状存在较大的差异。我们认为，简单的二氧化碳库兹涅茨模型只考虑了人均收入，而在二氧化碳排放的预测中，还考虑了产业结构、能源结构和能源效率等因素，这可能是两者存在差别的原因。因此，我们需要深入分析二氧化碳排放的影响因素。结论结论结论结论25通过图4可以看出，工业能源强度的影响最大，其次是工业结构和第三产业能源强度的变化。总能源强度和工业能源强度的变化趋势完全一致。四、人均二氧化碳排放影响因素分析四、人均二氧化碳排放影响因素分析四、人均二氧化碳排放影响因素分析四、人均二氧化碳排放影响因素分析26只有人均收入作为解释变量的环境库兹涅茨曲线只能用来描叙过去的排放状况，不能用来预测将来的排放拐点。因为在今后的某一人均收入点，不同的产业结构和能源结构必然导致不同的排放。中国中长期的经济增长对能源的高需求和以煤为主能源消费结构，导致二氧化碳排放将持续增长。但是，在不同经济增长和不同能源规划下，不同的能源结构使得二氧化碳排放量差异显著。清洁能源战略的调整和积极的能源环境政策引导，能够明显地改善能源消费结构，降低煤炭的消费比例，降低二氧化碳增量。五、主要结论和建议五、主要结论和建议五、主要结论和建议五、主要结论和建议27中国政府一直都以积极的态度对待二氧化碳的减排。因此，仅从排放总量评价中国排放是不合理的，但中国也需要正确面对碳排放问题，尽量控制增量。我们不能让大气中二氧化碳浓度超过其临界值，虽然我们不知道这个临界值是多少，但知道它一定存在。一旦超越这个临界值，二氧化碳库兹涅茨拐点是否到来可能就不重要了。因此我们更多的应该是防患于未然，尽量运用积极的政策去减少二氧化碳的排放。总结总结总结总结28