基于投入产出分析的广东贸易隐含碳排放研究

丁浩, 张晋, 刘建林, 张惠, 唐川东, 刘毅, 郝艳茹, 桂东伟. 基于投入产出分析的广东贸易隐含碳排放研究[J]. 环境化学, 2023, 42(1): 231-240. doi: 10.7524/j.issn.0254-6108.2021082504
引用本文: 丁浩, 张晋, 刘建林, 张惠, 唐川东, 刘毅, 郝艳茹, 桂东伟. 基于投入产出分析的广东贸易隐含碳排放研究[J]. 环境化学, 2023, 42(1): 231-240. doi: 10.7524/j.issn.0254-6108.2021082504
DING Hao, ZHANG Jin, LIU Jianlin, ZHANG Hui, TANG Chuandong, LIU Yi, HAO Yanru, GUI Dongwei. Input-output analysis on regional trade embodied carbon emissions of Guangdong Province[J]. Environmental Chemistry, 2023, 42(1): 231-240. doi: 10.7524/j.issn.0254-6108.2021082504
Citation: DING Hao, ZHANG Jin, LIU Jianlin, ZHANG Hui, TANG Chuandong, LIU Yi, HAO Yanru, GUI Dongwei. Input-output analysis on regional trade embodied carbon emissions of Guangdong Province[J]. Environmental Chemistry, 2023, 42(1): 231-240. doi: 10.7524/j.issn.0254-6108.2021082504

基于投入产出分析的广东贸易隐含碳排放研究

    通讯作者: Tel:17137622386,E-mail:jzhang@jnu.edu.cn
  • 基金项目:
    国家自然科学基金(42077156)和广东省基础与应用基础研究基金(2020A1515011130)资助.

Input-output analysis on regional trade embodied carbon emissions of Guangdong Province

    Corresponding author: ZHANG Jin, jzhang@jnu.edu.cn
  • Fund Project: the National Natural Science Foundation of China (42077156)and Guangdong Basic and Applied Basic Research Foundation(2020A1515011130).
  • 摘要: 根据《巴黎协定》发展目标,我国计划将在2030年前实现碳达峰,2060年前实现碳中和,意义重大且任务艰巨。为实现减排目标,将减排责任落实到省际层面,准确核算省际间由于贸易带来的碳转移问题,对于完善碳排放工程中的权利和义务,实现碳排放控制目标至关重要。粤港澳大湾区是国家战略建设重点,本研究基于多区域投入产出数据,核算了湾区核心广东省2012年、2015年和2017年各部门和各行业的碳排放总量,分析了广东省由于贸易带来的输入和输出隐含碳的排放特征。研究结果表明,2012—2017年间,广东省属于碳排放净流入区域,但净流入量逐年递减。从行业的角度来看,重工业、服务业和运输业;从部门的角度来看,化学产品、批发与零售和通信设备、计算机和其他电子设备,是广东省重点排放的行业和部门。此外,广东省输出的地区主要是河南、浙江和江苏等地;输入的地区主要是内蒙古、河北和江苏等地。研究成果将为碳排放空间配置的优化和碳排放权交易的制定提供理论支持。
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  • 图 1  2012—2017年的(a)碳排放总量及(b)各行业排放所占比重

    Figure 1.  (a) Total amount of carbon emissions and (b) proportions of various industries from 2012 to 2017

    表 1  投入产出表的部分编号及分类

    Table 1.  Sector numbers and classification of input-output table

    编号
    Numbers
    部门
    Sectors
    行业
    Industries
    编号
    Numbers
    部门
    Sectors
    行业
    Industries
    S1农林牧渔产品和服务农业S22其他制造产品重工业
    S2煤炭采选产品采选业S23金属制品、机械和设备修理服务
    S3石油和天然气开采产品S24电力、热力的生产和供应能源生产业
    S4金属矿采选产品S25燃气生产和供应
    S5非金属矿和其他矿采选产品S26水的生产和供应
    S6食品和烟草轻工业S27建筑建筑业
    S7纺织品S28批发和零售运输业
    S8纺织服装鞋帽皮革羽绒及其制品S29交通运输、仓储和邮政
    S9木材加工品和家具S30住宿和餐饮其他服业务
    S10造纸印刷和文教体育用品S31信息传输、软件和信息技术服务
    S11石油、炼焦产品和核燃料加工品重工业S32金融
    S12化学产品S33房地产
    S13非金属矿物制品S34租赁和商务服务
    S14金属冶炼和压延加工品S35科学研究
    S15金属制品S36技术服务
    S16通用设备S37水利、环境和公共设施管理
    S17专用设备S38居民服务、修理和其他服务
    S18交通运输设备S39教育
    S19电气机械和器材S40卫生和社会工作
    S20通信设备、计算机和其他电子设备S41文化、体育和娱乐
    S21仪器仪表S42公共管理、社会保障和社会组织
    编号
    Numbers
    部门
    Sectors
    行业
    Industries
    编号
    Numbers
    部门
    Sectors
    行业
    Industries
    S1农林牧渔产品和服务农业S22其他制造产品重工业
    S2煤炭采选产品采选业S23金属制品、机械和设备修理服务
    S3石油和天然气开采产品S24电力、热力的生产和供应能源生产业
    S4金属矿采选产品S25燃气生产和供应
    S5非金属矿和其他矿采选产品S26水的生产和供应
    S6食品和烟草轻工业S27建筑建筑业
    S7纺织品S28批发和零售运输业
    S8纺织服装鞋帽皮革羽绒及其制品S29交通运输、仓储和邮政
    S9木材加工品和家具S30住宿和餐饮其他服业务
    S10造纸印刷和文教体育用品S31信息传输、软件和信息技术服务
    S11石油、炼焦产品和核燃料加工品重工业S32金融
    S12化学产品S33房地产
    S13非金属矿物制品S34租赁和商务服务
    S14金属冶炼和压延加工品S35科学研究
    S15金属制品S36技术服务
    S16通用设备S37水利、环境和公共设施管理
    S17专用设备S38居民服务、修理和其他服务
    S18交通运输设备S39教育
    S19电气机械和器材S40卫生和社会工作
    S20通信设备、计算机和其他电子设备S41文化、体育和娱乐
    S21仪器仪表S42公共管理、社会保障和社会组织
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    表 2  广东省42部门的碳排放量及其比重

    Table 2.  Carbon emissions (Mt) of 42 sectors in Guangdong Province and their proportions

    部门
    Sectors
    排放量/Mt
    Emissions
    占比/%
    Percentage
    部门
    Sectors
    排放量/Mt
    Emissions
    占比/%
    Percentage
    部门
    Sectors
    排放量/Mt
    Emissions
    占比/%
    Percentage
    2012年S113.193.73S1512.183.45S2915.054.26
    S20.000.00S164.911.39S3014.033.97
    S31.720.49S173.921.11S318.462.39
    S40.570.16S1811.643.29S328.452.39
    S50.920.26S1916.184.58S3316.414.65
    S616.414.65S2033.629.51S3412.583.56
    S75.371.52S210.430.12S355.411.53
    S89.122.58S220.280.08S363.881.10
    S93.200.91S232.450.69S371.140.32
    S108.572.43S240.090.03S384.701.33
    S116.281.78S2516.764.74S394.981.41
    S1227.977.92S261.550.44S404.261.20
    S139.062.56S270.740.21S411.490.42
    S1413.263.75S2825.057.09S427.041.99
    2015年S110.873.35S158.894.32S2913.974.31
    S20.000.00S164.821.48S3011.543.56
    S30.000.00S173.140.97S314.461.38
    S40.270.08S189.702.99S328.522.63
    S50.650.20S1911.843.65S3317.755.47
    S614.784.56S2024.687.60S3416.255.01
    S75.711.76S210.070.02S359.112.81
    S89.903.05S220.310.09S366.101.88
    S94.551.40S231.530.47S371.720.53
    S109.212.84S240.090.03S382.890.89
    S113.070.95S2513.024.01S395.721.76
    S1224.867.66S261.570.48S406.712.07
    S139.232.84S270.580.18S410.622.07
    S148.892.74S2824.917.68S426.902.13
    2017年S111.653.49S158.102.42S2913.273.97
    S20.000.00S163.861.16S307.502.25
    S31.250.37S171.010.30S3115.504.64
    S40.000.00S189.422.82S3221.386.40
    S50.790.24S196.471.94S3321.196.34
    S612.293.68S2023.156.93S3411.803.53
    S73.771.13S210.150.05S350.000.00
    S84.101.23S222.120.63S365.511.65
    S92.560.77S230.050.02S372.070.62
    S107.572.26S2413.093.92S385.081.52
    S113.551.06S251.150.34S398.612.58
    S1219.205.74S260.710.21S409.152.74
    S138.632.58S2731.469.42S410.970.29
    S149.442.82S2816.194.85S4210.413.12
    部门
    Sectors
    排放量/Mt
    Emissions
    占比/%
    Percentage
    部门
    Sectors
    排放量/Mt
    Emissions
    占比/%
    Percentage
    部门
    Sectors
    排放量/Mt
    Emissions
    占比/%
    Percentage
    2012年S113.193.73S1512.183.45S2915.054.26
    S20.000.00S164.911.39S3014.033.97
    S31.720.49S173.921.11S318.462.39
    S40.570.16S1811.643.29S328.452.39
    S50.920.26S1916.184.58S3316.414.65
    S616.414.65S2033.629.51S3412.583.56
    S75.371.52S210.430.12S355.411.53
    S89.122.58S220.280.08S363.881.10
    S93.200.91S232.450.69S371.140.32
    S108.572.43S240.090.03S384.701.33
    S116.281.78S2516.764.74S394.981.41
    S1227.977.92S261.550.44S404.261.20
    S139.062.56S270.740.21S411.490.42
    S1413.263.75S2825.057.09S427.041.99
    2015年S110.873.35S158.894.32S2913.974.31
    S20.000.00S164.821.48S3011.543.56
    S30.000.00S173.140.97S314.461.38
    S40.270.08S189.702.99S328.522.63
    S50.650.20S1911.843.65S3317.755.47
    S614.784.56S2024.687.60S3416.255.01
    S75.711.76S210.070.02S359.112.81
    S89.903.05S220.310.09S366.101.88
    S94.551.40S231.530.47S371.720.53
    S109.212.84S240.090.03S382.890.89
    S113.070.95S2513.024.01S395.721.76
    S1224.867.66S261.570.48S406.712.07
    S139.232.84S270.580.18S410.622.07
    S148.892.74S2824.917.68S426.902.13
    2017年S111.653.49S158.102.42S2913.273.97
    S20.000.00S163.861.16S307.502.25
    S31.250.37S171.010.30S3115.504.64
    S40.000.00S189.422.82S3221.386.40
    S50.790.24S196.471.94S3321.196.34
    S612.293.68S2023.156.93S3411.803.53
    S73.771.13S210.150.05S350.000.00
    S84.101.23S222.120.63S365.511.65
    S92.560.77S230.050.02S372.070.62
    S107.572.26S2413.093.92S385.081.52
    S113.551.06S251.150.34S398.612.58
    S1219.205.74S260.710.21S409.152.74
    S138.632.58S2731.469.42S410.970.29
    S149.442.82S2816.194.85S4210.413.12
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    表 3  广东省与其他省份之间隐含碳的输入输出(Mt)

    Table 3.  Input and output of embodied carbon between Guangdong Province and other provinces in 2012(Mt)

    省份
    Provinces
    输出
    Output
    输入
    Input
    净流量
    Net inflow
    省份
    Provinces
    输出
    Output
    输入
    Input
    净流量
    Net inflow
    2012年北京2.252.480.23河南 *3.1810.347.15
    天津1.173.272.10湖北0.722.301.58
    河北 * #3.4215.6912.27湖南0.836.635.80
    山西1.1111.3710.26广西1.054.133.08
    内蒙古 #1.6916.5514.87海南0.412.412.00
    辽宁1.067.826.77重庆0.965.604.64
    吉林0.633.482.85四川0.903.552.65
    黑龙江0.906.315.41贵州0.782.181.40
    上海 *3.634.460.84云南1.428.727.30
    江苏 #2.2316.8814.64陕西1.439.427.99
    浙江1.976.124.15甘肃0.573.082.52
    安徽1.9310.908.97青海0.160.680.52
    福建0.812.711.90宁夏0.141.911.77
    江西0.683.192.51新疆0.918.837.92
    山东0.568.407.84总计37.51189.71151.91
    2015年北京2.073.681.61河南 *3.218.154.94
    天津1.084.323.24湖北0.912.711.80
    河北 #0.8113.5012.69湖南0.915.854.94
    山西1.0210.889.85广西1.142.981.84
    内蒙古 #1.2412.8311.59海南0.511.991.48
    辽宁1.117.776.66重庆1.803.671.87
    吉林0.493.733.24四川1.001.800.80
    黑龙江0.717.346.63贵州1.002.771.76
    上海2.375.933.56云南1.713.151.43
    江苏 * #3.0818.2615.18陕西1.393.882.49
    浙江 *3.174.301.12甘肃0.631.761.13
    安徽2.5411.358.81青海0.210.210.00
    福建0.983.262.28宁夏0.150.500.35
    江西0.812.872.06新疆0.766.235.47
    山东0.937.016.07总计37.78162.68124.90
    2017年北京6.682.50−4.18河南 *7.5912.915.32
    2017年天津2.692.06−0.63湖北1.761.50−0.26
    河北2.1912.8110.62湖南 *9.365.57−3.79
    山西1.755.023.28广西 #2.9421.0618.12
    内蒙古 #3.1318.8515.72海南1.844.192.35
    辽宁 #3.8229.5425.72重庆4.054.710.66
    吉林1.546.004.47四川2.981.87−1.11
    黑龙江2.204.732.53贵州3.005.422.41
    上海3.275.231.96云南3.770.29−3.48
    江苏6.1111.715.59陕西3.386.433.05
    浙江 *11.026.17−4.84甘肃0.881.280.40
    安徽4.224.920.70青海0.240.270.03
    福建1.362.831.47宁夏1.010.53−0.48
    江西2.435.703.28新疆2.447.525.08
    山东2.804.481.68总计100.45196.1195.65
      注:流出是广东流出其他省份,流入是其他省流入广东省,净流量是净流入广东省的碳排放量。*为输出量前三的省份,#为输入量前三的省份.
      Note: Outflow refers to the outflow from Guangdong to other provinces, inflow refers to the inflow from other provinces to Guangdong, and net flow refers to the net inflow of carbon emissions to Guangdong. * are the top three provinces in terms of output, # are the top three provinces in terms of input.
    省份
    Provinces
    输出
    Output
    输入
    Input
    净流量
    Net inflow
    省份
    Provinces
    输出
    Output
    输入
    Input
    净流量
    Net inflow
    2012年北京2.252.480.23河南 *3.1810.347.15
    天津1.173.272.10湖北0.722.301.58
    河北 * #3.4215.6912.27湖南0.836.635.80
    山西1.1111.3710.26广西1.054.133.08
    内蒙古 #1.6916.5514.87海南0.412.412.00
    辽宁1.067.826.77重庆0.965.604.64
    吉林0.633.482.85四川0.903.552.65
    黑龙江0.906.315.41贵州0.782.181.40
    上海 *3.634.460.84云南1.428.727.30
    江苏 #2.2316.8814.64陕西1.439.427.99
    浙江1.976.124.15甘肃0.573.082.52
    安徽1.9310.908.97青海0.160.680.52
    福建0.812.711.90宁夏0.141.911.77
    江西0.683.192.51新疆0.918.837.92
    山东0.568.407.84总计37.51189.71151.91
    2015年北京2.073.681.61河南 *3.218.154.94
    天津1.084.323.24湖北0.912.711.80
    河北 #0.8113.5012.69湖南0.915.854.94
    山西1.0210.889.85广西1.142.981.84
    内蒙古 #1.2412.8311.59海南0.511.991.48
    辽宁1.117.776.66重庆1.803.671.87
    吉林0.493.733.24四川1.001.800.80
    黑龙江0.717.346.63贵州1.002.771.76
    上海2.375.933.56云南1.713.151.43
    江苏 * #3.0818.2615.18陕西1.393.882.49
    浙江 *3.174.301.12甘肃0.631.761.13
    安徽2.5411.358.81青海0.210.210.00
    福建0.983.262.28宁夏0.150.500.35
    江西0.812.872.06新疆0.766.235.47
    山东0.937.016.07总计37.78162.68124.90
    2017年北京6.682.50−4.18河南 *7.5912.915.32
    2017年天津2.692.06−0.63湖北1.761.50−0.26
    河北2.1912.8110.62湖南 *9.365.57−3.79
    山西1.755.023.28广西 #2.9421.0618.12
    内蒙古 #3.1318.8515.72海南1.844.192.35
    辽宁 #3.8229.5425.72重庆4.054.710.66
    吉林1.546.004.47四川2.981.87−1.11
    黑龙江2.204.732.53贵州3.005.422.41
    上海3.275.231.96云南3.770.29−3.48
    江苏6.1111.715.59陕西3.386.433.05
    浙江 *11.026.17−4.84甘肃0.881.280.40
    安徽4.224.920.70青海0.240.270.03
    福建1.362.831.47宁夏1.010.53−0.48
    江西2.435.703.28新疆2.447.525.08
    山东2.804.481.68总计100.45196.1195.65
      注:流出是广东流出其他省份,流入是其他省流入广东省,净流量是净流入广东省的碳排放量。*为输出量前三的省份,#为输入量前三的省份.
      Note: Outflow refers to the outflow from Guangdong to other provinces, inflow refers to the inflow from other provinces to Guangdong, and net flow refers to the net inflow of carbon emissions to Guangdong. * are the top three provinces in terms of output, # are the top three provinces in terms of input.
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出版历程
  • 收稿日期:  2021-08-25
  • 录用日期:  2021-11-21
  • 刊出日期:  2023-01-27
丁浩, 张晋, 刘建林, 张惠, 唐川东, 刘毅, 郝艳茹, 桂东伟. 基于投入产出分析的广东贸易隐含碳排放研究[J]. 环境化学, 2023, 42(1): 231-240. doi: 10.7524/j.issn.0254-6108.2021082504
引用本文: 丁浩, 张晋, 刘建林, 张惠, 唐川东, 刘毅, 郝艳茹, 桂东伟. 基于投入产出分析的广东贸易隐含碳排放研究[J]. 环境化学, 2023, 42(1): 231-240. doi: 10.7524/j.issn.0254-6108.2021082504
DING Hao, ZHANG Jin, LIU Jianlin, ZHANG Hui, TANG Chuandong, LIU Yi, HAO Yanru, GUI Dongwei. Input-output analysis on regional trade embodied carbon emissions of Guangdong Province[J]. Environmental Chemistry, 2023, 42(1): 231-240. doi: 10.7524/j.issn.0254-6108.2021082504
Citation: DING Hao, ZHANG Jin, LIU Jianlin, ZHANG Hui, TANG Chuandong, LIU Yi, HAO Yanru, GUI Dongwei. Input-output analysis on regional trade embodied carbon emissions of Guangdong Province[J]. Environmental Chemistry, 2023, 42(1): 231-240. doi: 10.7524/j.issn.0254-6108.2021082504

基于投入产出分析的广东贸易隐含碳排放研究

    通讯作者: Tel:17137622386,E-mail:jzhang@jnu.edu.cn
  • 1. 暨南大学生命科学技术学院,生态学系/水生生物研究所,广州,510632
  • 2. 华南农业大学公共管理学院,广州,510642
  • 3. 广州大学公共管理学院,广州,510006
  • 4. 中国城市规划设计研究院西部分院,重庆,401121
  • 5. 中国石油天然气股份有限公司西南油气田分公司安全环保与技术监督研究院,成都,610000
  • 6. 中国科学院新疆生态与地理研究所,新疆策勒荒漠草地生态系统国家野外科学观测研究站,乌鲁木齐,830011
基金项目:
国家自然科学基金(42077156)和广东省基础与应用基础研究基金(2020A1515011130)资助.

摘要: 根据《巴黎协定》发展目标,我国计划将在2030年前实现碳达峰,2060年前实现碳中和,意义重大且任务艰巨。为实现减排目标,将减排责任落实到省际层面,准确核算省际间由于贸易带来的碳转移问题,对于完善碳排放工程中的权利和义务,实现碳排放控制目标至关重要。粤港澳大湾区是国家战略建设重点,本研究基于多区域投入产出数据,核算了湾区核心广东省2012年、2015年和2017年各部门和各行业的碳排放总量,分析了广东省由于贸易带来的输入和输出隐含碳的排放特征。研究结果表明,2012—2017年间,广东省属于碳排放净流入区域,但净流入量逐年递减。从行业的角度来看,重工业、服务业和运输业;从部门的角度来看,化学产品、批发与零售和通信设备、计算机和其他电子设备,是广东省重点排放的行业和部门。此外,广东省输出的地区主要是河南、浙江和江苏等地;输入的地区主要是内蒙古、河北和江苏等地。研究成果将为碳排放空间配置的优化和碳排放权交易的制定提供理论支持。

English Abstract

  • 近年来,经济的快速发展和全球气候变暖对生态环境和人类生产生活产生越来越显著的影响[1],尤其是由于化石燃料燃烧引起的温室气体排放已经成为全球性难题,由此如何有效应对经济发展和气候变化带来的环境问题[2-3]已经成为人类社会共同面临的最严峻挑战之一[4]。目前全球大多数国家已经签署了共同应对气候变化的《巴黎协定》并明确了碳中和的时间节点。碳排放权的实质是发展权,已成为各国竞争夺取重要的话语权之一,实现碳达峰及碳中和成为全球竞争的重要筹码。根据国际能源署(IEA)二氧化碳排放量数据[5],2019年中国碳排放全球占比约29%,其后分别为美国(15%)、欧盟(10%)、印度(7%)、俄罗斯(4%)、日本(3%)。目前,美国、欧盟等目前已基本实现碳达峰。根据《巴黎协定》发展目标,我国将在2030年前实现碳达峰,2060年前实现碳中和,这意味着作为世界上最大的发展中国家,我国将完成全球最高碳排放强度降幅,用全球历史上最短的时间实现从碳达峰到碳中和,意义重大同时也任务艰巨。

    “碳达峰”目标既是我国高质量发展的内在要求,也是我国作为负责任的大国在应对全球气候变化中所做的巨大努力。国内外对碳排放达峰问题已经开展了诸多研究[6-9],从国家的宏观层面上,加快能源结构调整与产业结构升级,加强生态环境保护,同时也要落实到省际层面上,排放的空间转移问题也需要充分的考虑,遵循公正合理、可持续的基本原则。我国幅员辽阔,各省的经济发展和产业结构都存在较大差异[10],并且在各省发展联系日益紧密的背景下,省际间的输入和输出贸易往来密切,因此更需要合理分析区域贸易所带来的隐含碳的排放,提供公平合理的区域治理方案,优化区域间贸易模式以促进我国碳减排[11-12]

    粤港澳大湾区作为国家战略建设重点,是我国最具经济活力的区域之一,《巴黎协定》的签署将会促进粤港澳大湾区的区域碳排放管理。2019年2月,国务院颁发《粤港澳大湾区发展规划纲要》,在大湾区建设碳期货交易市场,加快推进粤港澳大湾区与全国交易市场一体化[13]。而广东省作为大湾区发展的核心,在促进碳减排的机制探索中,扮演着极为重要的角色。

    因此,本研究重点以广东省作为研究区域,探索基于总量控制的区域贸易隐含碳排放问题,揭示影响区域碳排放的经济部门及行业;同时估算广东省与其他省份碳排放的输入与输出总量,研究成果将为碳排放空间配置的优化和碳排放权交易的制定提供理论支持。

    • 19世纪30年代,Leontief提出投入产出分析[14],经过发展得到广泛应用。投入产出分析是基于投入产出表的分析方法,投入产出表反映了各部门的投入产出关系[15]。目前基于投入产出法的隐含碳计算模型主要有两种:双边贸易模型和多区域投入产出分析模型。多区域投入产出分析模型将双边贸易数据拆分为中间消费和最终消费,对数据的精确度和完整性要求高,更适合做深入分析。本研究采用多区域投入产出分析模型,投入产出的基本经济学关系如下所示:

      式中,$ {x}^{r} $表示总产出;$ {y}^{in} $表示中间需求;$ {y}^{rr} $表示最终需求,包括农村居民需求、城市居民需求、政府需求以及投资和存货;$ {e}^{r} $$ {m}^{r} $分别代表出口和进口的贸易值,公式如下所示:

      式中,$ {e}^{rs} $表示国内贸易中区域r到区域s的调出量,包括中间需求和最终需求;$ {e}^{re} $表示国际贸易中区域r出口到国外的量;$ {e}^{sr} $表示国内贸易中区域r从区域s的调入量;$ {e}^{mr} $表示国际贸易中区域r从国外的进口量。

      式中,$ {f}^{rr} $表示区域由本区域所产生的满足自身需求的碳排放;$ {f}^{rs} $表示在双边贸易中从区域r出口到区域s时的隐含碳排放;$ {f}^{sr} $表示在双边贸易中从区域s出口到区域r的隐含碳排放,也就是区域r从区域s进口的隐含碳排放;$ {F}^{r} $$ {F}^{s} $分别是区域r和区域s的碳排放系数,代表单位产值中的碳排放。本文重点分析国内各省对于广东省的输入与输出,故不考虑国内进口和出口之间的隐形碳的调入调出量。

      在国内双边贸易中,区域r出口贸易中隐含的碳排放总量可以通过把出口到各区域的隐含碳排放叠加得到:

      类似地,可以得到区域r进口贸易中隐含的碳排放总量:

      对区域r而言,基于生产者角度的碳排放总量是为满足自身需求本区域所产生的碳排放,以及调出到国内其他区域的隐含碳排放的总和:

      区域r基于消费者角度的碳排放总量是为满足自身需求本区域所产生的碳排放,以及从国内其他区域调入的隐含碳排放的总和:

    • 根据政府间气候变化专门委员会(IPCC)推荐并被广泛使用的二氧化碳排放核算方法[16],二氧化碳的排放量可由能源消费的活动数据AD和相对应的排放因子EF得到,如公式所示:

      而排放因子EF与能源燃料的种类,质量以及燃烧属性有关,可进一步分解为燃料的热值含量NCV、碳含量CC和氧化率O

      综上,能源燃料消耗所产生的二氧化碳排放量:

      除能源燃料产生的二氧化碳排放量,水泥生产过程也会产生相对应的二氧化碳排放:

      各省碳排放强度F由各省的总碳排放量CE和经济总产出E得到:

    • 根据《中国2012年区域间非竞争型投入产出表》、《中国2015年区域间非竞争型投入产出表》、《中国2017年区域间非竞争型投入产出表》[17],本研究涵盖了42个社会经济部门,区域包含除西藏自治区、香港和澳门特别行政区、台湾省之外的中国30个省、直辖市和自治区。

      根据国家统计局《能源统计年鉴》,在众多化石燃料中,原煤、原油和天然气是主要能源,其余燃料属于二次能源。因此本研究计算各省原煤、原油、天然气和水泥产生的碳排放量[18-19]。大部分省份的行业化石燃料消耗是从相应的省份统计中收集的,对于一些没有年鉴数据的省份,采用了2008年以来的全国经济普查数据,该数据假设在这期间产业结构是稳定的[20]。由于IPCC的默认排放因子比中国的调查值高约40%,因此数据使用了截止发稿前最新的排放因子[21]

      此外如表1所示,本研究以投入产出表的部门划分为基础,将42个部门划分为8个行业,将部门1统称为农业,部门2—5称为采选业,部门6—10称为轻工业,部门11—23称为重工业,部门24—26称为能源生产业,部门27则为建筑业,部门28—30称为运输业,剩下的部门则为其他服务业。

    • 基于生产者角度分析,广东省2012—2017年的碳排放量分别是390.82 Mt、362.29 Mt和434.61 Mt。基于消费者角度分析得到的碳排放量分别是542.73 Mt、487.19 Mt和530.26 Mt,呈现先减后增的趋势,这也和国家整体的碳排放格局相一致[19]。由于消费的碳排放量都大于生产的碳排放量,表明广东省在2012—2017年都属于碳排放净流入区域,净流入量为151.91 Mt、124.9 Mt和95.65 Mt,见图1a

      2012—2017年广东省隐含碳排放量最多的3个行业是重工业、服务业和运输业,总体占比维持稳定(从2012年的77.86%到2017年的72.95%),见图1b。2012年3个行业的排放量分别为142.16 Mt、78.81 Mt和54.13 Mt;2015年3个行业的排放量为116.13 Mt、86.75 Mt和50.42 Mt;2017年3个行业的排放量为95.15 Mt、111.66 Mt和36.96 Mt。

      重工业和服务业的碳排放变化趋势明显,重工业的占比从2012年的40%下降到2017年的28%(142.16—95.15 Mt)。服务业与之相反,从22%上升到33%(78.81—111.66 Mt)。

      广东省这些年处于经济转型升级阶段,服务保持较快发展势头,贡献率和投资占比稳步提升,远超第一第二产业,逐渐成为拉动经济增长的主动力[22]。由于2017年广东省建筑行业固定资本形成总额比2015年多了13117亿元,导致建筑行业的隐含碳排放上升到9%,但其他行业诸如运输业、轻工业和农业等所排放的二氧化碳比重变化不大。

      表2广东省42部门的碳排放量情况来看,2012年排放量最大的部门为通信设备、计算机和其他电子设备。作为沿海经济发达省份,广东高新技术产业密集,技术型企业数量位居全国前列,隐含碳排放量为33.62 Mt。排在第二和第三位的部门分别为化学产品和批发与零售,隐含碳的排放量分别为27.97 Mt和25.05 Mt。此外,广东省已成为我国七大石化产业基地之一,石化工业主营收入居全国第三位,其中乙烯、涂料产量和成品油的消费量位居全国第一[23]。其次作为劳动力输入大省,大部分的产业属于劳动力密集型产业,碳排放主要集中在纺织服装鞋帽皮革的批发与零售业,这3个部门的隐含碳排放量占总排放量的24.52%。2015年的排放量前三的部门为批发与零售(24.91 Mt)、化学产品(24.86 Mt)和通信设备、计算机和其他电子设备(24.68 Mt),占总排放量的22.94%。

      2017年排放量最高的3个部门则有所不同,建筑行业的碳排放量占总体的9.42%,建筑部门(31.46 Mt)成为广东省排放量最高的部门,传统的高排放部门通信设备、计算机和其他电子设备(23.15 Mt)排在第二。由于广东服务业经济贡献率增大,金融、房地产业和批发与零售是服务业中3大服务部门,金融业部门(21.38 Mt)、房地产(21.19 Mt)和批发与零售(16.19 Mt)的碳排放量排在广东省所有部门中第三、第四和第六位,前三个部门的排放量占总排放量的22.74%。

      综上所述,广东省要进行碳减排,首先要从这4个行业(重工业、服务业、运输业和建筑业)入手,再细化到42部门各自排放的特点:工业优先考虑通信设备、计算机和其他电子设备和化学产品,使用更加节能环保的清洁能源,增加太阳能和风能的比例,推广使用电动汽车,减少运输业带来的碳排放;服务业则优先考虑批发与零售、金融和房地产,优化服务业结构,推行低碳环保的生活理念,降低能源消费所带来的碳排放。

    • 大规模区域间贸易导致的商品和服务的跨区域流动也将产生大量隐含碳的输入与输出,对各区域碳排放总量形成不可忽视的影响。因此本研究基于2012—2017年的区域间的投入产出表,研究了广东省与其他29各省份之间的隐含碳的输入与输出,如表3所示。

      广东省在2012—2017年属于碳排放净流入区域。受到碳达峰目标的影响,各省的碳排放强度都有不同程度的下降(除内蒙古、辽宁、宁夏和新疆有所上升),但对广东的贸易输入量稳定,由此导致各省输入广东省的整体碳排放量下降,从2012年净输入量为151.91 Mt下降到2017年95.65 Mt,呈现逐年递减的趋势。与此同时广东省向其他省份输出的碳排放量却增加了,在2012年和2015年向其他省输出了37.51 Mt和37.78 Mt;2017年的输出量高达100.45 Mt。这是由于广东输出其他省的贸易量从2015年的18892亿上升到2017年43113亿,更能促进区域间商品消费的服务业碳排放比重逐年增加,由此带来了更高的隐含碳输出量。

      从具体输出的省份来看,2012年广东省输出前三的省份分别为上海(3.63 Mt)、河北(3.42 Mt)和河南(3.18 Mt),分别占总输出量的9.67%、9.12%和8.49%;2015年广东省输出前三的省份分别为河南(3.21 Mt)、浙江(3.17 Mt)和江苏(3.08 Mt),占总输出量的8.51%、8.39%和8.16%;2017年广东省输出前三的省份分别为浙江(11.02 Mt)、湖南(9.36 Mt)和河南(7.59 Mt),占总输出量的10.97%、9.31%和7.56%;虽然输出前三的总量随年份不同有所变化(从2012年的10.23 Mt,下降到2015年的9.46 Mt,再上升到2017年的27.97 Mt),但整体输出占比保持在25%—28%之间,更多集中经济发达地区上海和江苏等地。

      具体输入的省份则更多取决于输入省份的碳排放强度以及贸易量,2012年输入广东省前三的省份分别为江苏(16.88 Mt)、内蒙古(16.55 Mt)和河北(15.69 Mt),占总输入量的8.91%、8.74%和8.28%;2015年输入广东省前三的省份为江苏(18.26 Mt)、河北(13.5 Mt)和内蒙古(12.83 Mt),占总输入量的11.23%、8.3%和7.89%;2017年输入广东省前三的省份分别为辽宁(29.54 Mt)、广西(21.06 Mt)和内蒙古(18.85 Mt),占总输入量的15.06%、10.74%和9.61%。2012年和2015年前三省份的输入量维持在28%左右,2017年输入占比为37.16%。产生上述分布特征主要是因为内蒙古和辽宁的碳排放强度从2015年的每万元1.52 t、0.66 t上升到每万元1.86 t、0.85 t,是除宁夏外增幅最大的两个城市。而广西输入广东的贸易量从2015年的475亿上升到2017年4285亿,是输入广东省贸易量最高的省份。其他省份的输入贸易量稳定且碳排放强度都有所下降,所以导致2017年的这3个省份的输入量总体增加了近8%。

    • 本研究采用多区域投入产出模型,核算了湾区核心广东省2012年、2015年和2017年基于生产者和消费者角度的碳排放,对各部门贸易中隐含碳排放进行了估算,分析了广东省与其他省份之间隐含碳的输入与输出特征,得到以下主要结论:

      (1)从生产者角度计算广东省2012年、2015年和2017年的碳排放量分别是390.82、362.29、434.61 Mt,而基于消费者角度计算得到的碳排放量分别为542.73 Mt、487.19 Mt和530.26 Mt,说明广东省2012—2017年都属于碳排放净流入区域,净流入量为151.91 Mt、124.9 Mt和95.65 Mt,呈现逐年递减的趋势。

      (2)从部门的角度来看,通信设备、计算机和其他电子设备、化学产品、批发与零售、建筑和金融是广东省近些年隐含碳排放的重点部门;从行业来看,重工业、服务业、运输业和建筑业是广东省隐含碳排放的重点行业。因此广东省要实施碳减排,首先要从这4个行业分析入手,再细化到这5个部门各自排放的特点进行针对性的减排。

      (3)2012年广东省输出37.51 Mt,前三的省份为上海、河北和河南;其他省向广东省的输入量为189.41 Mt,前三的省份为内蒙古、江苏和河北。2015年广东省输出37.78 Mt,前三的省份为河南、浙江和江苏;输入量为162.68 Mt,前三的省份为江苏、内蒙古和河北。2017年广东省输出100.45 Mt,前三的省份为浙江、湖南和河南;2017年输入量为196.11 Mt,前三的省份为辽宁、内蒙古和广西。

      针对广东省的碳排放情况,给出以下政策建议:

      (1)推动产业结构转型升级,鼓励发展绿色低碳产业,支持引导传统产业节能和减排技术改造;大力发展循环经济,促进循环经济产业发展,支持产业园区循环化改造,促进能源资源集约节约利用,推动产业生态化和产业园区生态化发展,降低能源资源消耗强度。

      (2)加大绿色低碳技术创新力度,降低绿色低碳发展成本,提高高耗能、高排放等重点行业节能减排项目,提升节能减排的效率效果。大力推进太阳能光伏发电、生物质能、潮汐能、风能等新能源和可再生能源的工艺技术和设备研发创新。

      (3)推动碳金融创新发展,积极拓宽城市公共自行车、公共交通、农业等碳排放权来源和实现形式,进一步完善碳排放权交易市场建设,推动实现碳排放权的市场价值,调动相关主体的参与积极性。

      (4)在推进产业结构绿色升级过程中,需进一步优化第三产业部门结构,因地制宜,均衡制定减排措施。

      (5)各个省级行政机构的减排政策,不仅需要进行自身的产业结构优化升级,还需要全国各个区域统筹兼顾,协调一致,循序渐进地实现减排目标。

    参考文献 (23)

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