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關(guān)鍵詞:外貿(mào)依存度、外資依存度碳排放、VAR模型
一、引言
在經(jīng)濟全球化,日益一體化的大背景下,貿(mào)易對于國家經(jīng)濟的發(fā)展起到日益重要的作用。而為應(yīng)對全球性的氣候變化,低碳排放日益成為全球關(guān)注的重點和討論的焦點問題。傳統(tǒng)的文獻從環(huán)境庫茲涅佐曲線的角度論證了收入變化與環(huán)境污染的倒U型曲線關(guān)系,而貿(mào)易作為收入增長的重要因素,碳排放作為環(huán)境污染的重要表現(xiàn)形式,兩者的關(guān)系研究對于庫茲涅佐曲線和積極減排作用的認識顯得至關(guān)重要。以湖北省為例,探索湖北省貿(mào)易對碳排放的影響作用,是以一個新的視角來考慮碳排放的影響因素。湖北省位居中部,但伴隨著中部崛起戰(zhàn)略,以及湖北高新電子產(chǎn)業(yè)的興起,貿(mào)易日益在經(jīng)濟發(fā)展起到日益關(guān)鍵的作用。而同時湖北省為節(jié)能減排做出巨大的努力,實施一系列的相關(guān)經(jīng)濟政策:碳排放權(quán)交易市場已經(jīng)如火如荼的展開,武漢兩型城市圈的不斷推進與建立以及一些生態(tài)項目的實施等等。我國以1983年開始改革開放和對我貿(mào)易,湖北省作為中部大省,1990年開始對外貿(mào)易有了顯著的規(guī)模,所以本文采取截取1990-2013年的較新的湖北省對外貿(mào)易相關(guān)數(shù)據(jù),運用VAR模型具體分解分析對外貿(mào)易開放對于湖北省碳排放的相關(guān)影響因素,為實現(xiàn)全省有效控制碳排放提出有針對性的建議。
二、文獻綜述
關(guān)于環(huán)境庫茲涅茲曲線,有很多研究者對此進行了實證研究。至少表明環(huán)境質(zhì)量與收入水平之間的關(guān)系。從環(huán)境庫茲涅佐曲線角度研究貿(mào)易與二氧化碳之間的具體聯(lián)系,具有大量學(xué)者研究的文獻基礎(chǔ)。李秀香和張停(2004)以二氧化碳排放量為例分析了出口貿(mào)易增長對我國環(huán)境質(zhì)量的影響,研究結(jié)果表明出口貿(mào)易的增長在一定程度上降低了人均二氧化碳的排放。李小平和盧現(xiàn)祥(2010)運用部分發(fā)達國家和中國各工業(yè)行業(yè)的二氧化碳排放量和貿(mào)易數(shù)據(jù),通過實證研究發(fā)現(xiàn)國際貿(mào)易能夠減少工業(yè)行業(yè)的二氧化碳排放總量和單位產(chǎn)出的二氧化碳排放量,所以中國并沒有因為對外貿(mào)易而成為發(fā)達國家的"污染天堂"。這些大量的文獻論證了貿(mào)易與碳排放之間的實證聯(lián)系。而對于這種關(guān)系研究的計量方法也有很多,王源(2011)運用LMDI因素分解法研究中國國際貿(mào)易中的隱含碳的問題,龐軍基于MARIO模型研究中歐貿(mào)易隱含的碳排放問題。大多數(shù)的文獻主要集中于研究國家貿(mào)易出口卻很少有將視角集中于省份的貿(mào)易對于碳排放的影響中。事實上貿(mào)易的政策傾向?qū)τ谑∈械慕?jīng)濟發(fā)展以及節(jié)能減排的實施都有一定的影響。本文以湖北省為例,通過VAR模型,研究貿(mào)易開放程度對于碳排放的影響,以及提出相應(yīng)的政策建議。
三、VAR 模型及變量選擇
(一)變量選擇
本文根據(jù)《中國統(tǒng)計年鑒》、《湖北省統(tǒng)計年鑒》中1990-2013年的較新的統(tǒng)計數(shù)據(jù),作為研究對象。
以往研究貿(mào)易開放與二氧化碳排放關(guān)系的國內(nèi)外文獻中,多數(shù)是采用對貿(mào)易依存度指標來反映貿(mào)易開放程度,而忽視了對其他貿(mào)易開放度指標的考察。僅僅考察對外貿(mào)易依存度是不夠的,其只能反映進出口規(guī)模的變化情況,考慮到研究期內(nèi)多數(shù)年份外資企業(yè)的進出口在湖北對外貿(mào)易總額中所占的比重較大。因此本文將貿(mào)易開放程度表示為外貿(mào)依存度和外資依存度兩部分。外貿(mào)依存度即進出口貿(mào)易總額與湖北地區(qū)生產(chǎn)總值之比,記為TR。外資依存度,是用當年外商直接投資與湖北地區(qū)生產(chǎn)總值的比值來表示的,記為FD。
由于化石等能源消費是碳排放的主要來源,所以在計算時主要以煤炭、石油和天然氣三種碳排放量大的能源為基礎(chǔ)對碳排放總量進行測算;依據(jù)IPCC 提供的測算方法,碳排放量= Σ 能源i 的消費量× 能源 i 的碳排放系數(shù)(i 為能源種類),能源消費量必須換算成統(tǒng)一熱量單位的標準煤。另外,根據(jù)國家發(fā)展和改革委員會能源研究所的研究結(jié)果,煤炭、石油、天然氣的碳排放系數(shù)分別為0.7476噸碳/噸標準煤、0.5825 噸碳/噸標準煤、0.4435 噸碳/噸標準煤。碳排放量記為C。為了避免在計量研究中出現(xiàn)異方差現(xiàn)象,以上序列均采取對數(shù)化處理,以ln(C)、ln(TR)、ln(FD) 作為研究序列。
(二)變量ADF檢驗結(jié)果
為了防止虛假回歸,在建立VAR 模型之前,必須進行單位根檢驗,以檢驗該時間序列的平穩(wěn)性并確定單整階數(shù)。本文采用ADF 單位根檢驗方法。首先,使用Eviews 對序列進行顯著性檢驗,其檢驗形式應(yīng)設(shè)為既不含截距項也無時間趨勢,并采用SC 信息準則自動設(shè)定最優(yōu)滯后階數(shù)。最終,得出檢驗結(jié)果如表一 所示,變量ln(C)、ln(TR的ADF 統(tǒng)計量均大于其臨界值,是不平穩(wěn)的。當一階差分后,所有序列在10%的顯著性水平上通過平穩(wěn)性檢驗。當二階差分后,所有序列在1%,5%,10%的顯著性水平上均通過平穩(wěn)性檢驗。而ln(FD)經(jīng)檢驗直接平穩(wěn), 所以ln(C)、ln(TR)、ln(FD) 均為平穩(wěn)序列。
(三)Johansen協(xié)整檢驗結(jié)果
約翰森(Johansen)在1988年及在1990年與杰森留斯(Juselius)一起提出的一種以VAR模型為基礎(chǔ)的檢驗回歸系數(shù)的方法,是一種進行多變量協(xié)整檢驗的較好方法。假設(shè)模型中無常數(shù)項和時間趨勢項情況下,對ln(C)、ln(TR)、ln(FD)進行Johansen協(xié)整檢驗。檢驗結(jié)果表明,跡統(tǒng)計量和λ-max統(tǒng)計量在5%的顯著性水平下均拒絕R=0、R≤1的原假設(shè),接受R≤2的原假設(shè),說明ln C、ln TR、ln FD之間存在協(xié)整關(guān)系,即湖北省的碳排放與外貿(mào)依存度和外資依存度之間存在長期均衡的關(guān)系。
(四)格蘭杰因果關(guān)系檢驗
上文的協(xié)整檢驗證實了這三個變量間存在著長期的協(xié)整關(guān)系,但具體方向的因果關(guān)系仍然不能確定。為了研究LnTC、LnTR、這三個變量之間具體的因果關(guān)系,利用Granger因果檢驗分析他們的因果關(guān)系,檢驗結(jié)果顯示:外貿(mào)依存度與二氧化碳排放存在著單向的因果關(guān)系,湖北省對外貿(mào)易的增長是導(dǎo)致二氧化碳排放增加的Granger原因,而二氧化碳排放不是對外貿(mào)易增加的Granger原因。
外資依存度和二氧化碳排放存在著單向的因果關(guān)系,即外資依存度是導(dǎo)致湖北省的二氧化碳排放量變化的Granger原因,而二氧化碳排放量的變化卻是外資依存度的Granger原因。
(五)脈沖相應(yīng)函數(shù)
脈沖響應(yīng)函數(shù)刻畫了內(nèi)生變量對誤差變化大小的反應(yīng),它是測量其隨機擾動項的一個標準差沖擊對內(nèi)生變量當前值和未來取值帶來的變化,它不僅能全面映射變量間的動態(tài)關(guān)系還可以量化各變量間擾動影響的數(shù)量關(guān)系。故運用Eviews7.0 軟件對構(gòu)建的VAR 模型進行脈沖響應(yīng)函數(shù)分析,在此主要分析ln(C)、ln(TR)、ln(FD)間動態(tài)關(guān)系的路徑變化,本文設(shè)定滯后階數(shù)為10 期,脈沖響應(yīng)結(jié)果表明:碳排放對對外貿(mào)依存度的脈沖響應(yīng)曲線接近于倒U型曲線,外貿(mào)依存度對碳排放的的沖擊為長期的正效應(yīng)隨著滯后期的推進,而后沖擊力度小幅減緩并趨穩(wěn)水平,說明外貿(mào)依存度對碳排放的沖擊為持久效應(yīng),即湖北省對外貿(mào)易水平的高低會對碳排放的變動產(chǎn)生持續(xù)影響,對外貿(mào)易規(guī)模的擴大,會導(dǎo)致碳排放水平的穩(wěn)步增加。而外資依存度對碳排放的沖擊為長期的負效應(yīng),除去在第三期的小幅度增加外,其負效應(yīng)持續(xù)推進,到第10期達到最低水平-0.004682,就滯后十期結(jié)果來看,其對于碳排放的負效應(yīng)較小。所以由此得到的是對外貿(mào)易依存度對碳排放的沖擊作用較大,而外資依存度對碳排放的沖擊作用較小。
(六)方差分解分析
方差分解是通過將每一個內(nèi)生變量分解為結(jié)構(gòu)沖擊各期方差的線性組合,計算結(jié)構(gòu)沖擊在不同期限內(nèi)方差總和占各內(nèi)生變量總方差的比例來度量結(jié)構(gòu)沖擊對內(nèi)生變量的影響,可以更具體的表示內(nèi)生變量相互影響的重要程度。它能夠提煉對內(nèi)生變量產(chǎn)生影響的每個隨機擾動的相對重要性信息,能夠量化每一個沖擊對內(nèi)生變量變化的貢獻度,這里主要分析ln(C)、ln(TR)、ln(FD)所受沖擊對碳排放的貢獻率,方差分解結(jié)果表明:對外貿(mào)易依存度對碳排放變動的貢獻率最大,但第1期開始貢獻率達到85%逐漸下降,說明外貿(mào)依存度對碳排放不僅會產(chǎn)生即時效應(yīng)還會在長期產(chǎn)生較強的影響,但這種影響逐步減弱,直至第10期的22.64%。外資依存度對碳排放的貢獻率在在滯后第5期達到最大值7.06%后,小幅度逐步下降直至4.19%。說明外資依存度對碳排放的貢獻具有短期時滯性和長期顯赫的影響。而外資依存度的平均貢獻度則只有2.08%。這個結(jié)果與上面脈沖響應(yīng)函數(shù)分析所得的結(jié)論是一致的,即外商接投資對二氧化碳排放的影響比進出口貿(mào)易的影響要小。
四、結(jié)論與建議
第一,協(xié)整分析。單位根檢驗發(fā)現(xiàn)二氧化碳排放量、外貿(mào)依存度和外資依存度三個變量均屬于I(1)序列。Johansen協(xié)整檢驗發(fā)現(xiàn)發(fā)現(xiàn)二氧化碳排放量與外貿(mào)依存度之間存在正的協(xié)整關(guān)系,而與外資依存度之間存在負的協(xié)整關(guān)系。因此,從實證角度來看,湖北省的進出口貿(mào)易產(chǎn)生了負的環(huán)境效應(yīng)而外商直接投資產(chǎn)生了正的的環(huán)境效應(yīng)。第二,Granger因果關(guān)系。Granger因果關(guān)系檢驗的結(jié)果顯示了外貿(mào)依存度和外資依存度對于碳排放的影響關(guān)系。說明了外貿(mào)依存度和外資依存度是影響二氧化碳排放的重要影響原因。第三,脈沖響應(yīng)?;赩AR模型的脈沖響應(yīng)函數(shù)分析的模擬結(jié)果表明,外貿(mào)依存度沖擊響應(yīng)累計值為正值,外資依存度位負值,兩者都有一定的滯后效應(yīng)。二氧化碳排放對外貿(mào)依存度的沖擊響應(yīng)曲線大致呈現(xiàn)出倒U型的軌跡的趨勢,整條沖擊響應(yīng)曲線位于水平線的上方,長期來看外貿(mào)依存度對二氧化碳排放產(chǎn)生了正面影響。即外貿(mào)規(guī)模的擴大會促使湖北省二氧化碳排放量的上升。二氧化碳排放對外資依存度的沖擊響應(yīng)曲線大致呈現(xiàn)持續(xù)負下降的軌跡的趨勢,長期來看外資依存度對二氧化碳排放產(chǎn)生了負面影響。由外貿(mào)依存度和外資依存度的沖擊所導(dǎo)致的二氧化碳排放在全部響應(yīng)期內(nèi)的峰值(分別為0.22176和0.04682)來看,外貿(mào)依存度對二氧化碳排放的影響力度很大,外資依存度的影響力度則較小。這一結(jié)果顯示由于進出口規(guī)模的擴大所帶來的二氧化碳排放的增加相當嚴重。這從側(cè)面反映當前湖北省政府所制定的各種貿(mào)易政策對優(yōu)化進出口結(jié)構(gòu)的作用仍有限或其效應(yīng)仍未顯現(xiàn)出來,如何促使對外貿(mào)易結(jié)構(gòu)盡早向可持續(xù)性、環(huán)保的方向改進仍然是政府在制定和執(zhí)行貿(mào)易政策時需要考慮的主要因素之一。第四,方差分解基于VAR模型的方差分解分析結(jié)果表明,在整個預(yù)測期內(nèi)外貿(mào)依存度和外資依存度對二氧化碳排放方差分解的貢獻度分別為46.84%和4.463%,雖然外貿(mào)依存度和外資依存度對二氧化碳排放的方差分解貢獻度差別較大,但都呈下降趨勢。這又說明了湖北省當前的貿(mào)易產(chǎn)業(yè)政策向低碳化轉(zhuǎn)型的趨勢。
針對以上分析結(jié)果,可以看出外貿(mào)依存度和外資依存度這兩個衡量區(qū)域貿(mào)易開放程度對于湖北的碳排放具有長期持續(xù)的影響效應(yīng)。如果將我國的貿(mào)易區(qū)域分為東部、中部和西部地區(qū),東部沿海地區(qū)作為我國主要的對外貿(mào)易基地的現(xiàn)狀短時間不會改變,中部地區(qū)對外貿(mào)易開放程度并不高。但是不高并不代表沒有,湖北作為中部崛起的重要省份,湖北的經(jīng)濟發(fā)展水平在全國處于中上游水平,盡管貿(mào)易的比重并不算高,但是逐年增長也保持在一個穩(wěn)定的范圍水平。更重要的是,近年來,湖北大力的建設(shè)經(jīng)濟,轉(zhuǎn)變經(jīng)濟發(fā)展方式,發(fā)展高新技術(shù)產(chǎn)業(yè),特別是光釬等高新電子行業(yè)企圖走出中國,走向世界,這都進一步說明湖北省企圖擴大貿(mào)易程度的傾向。鑒于外貿(mào)依存度和外資依存度對于碳排放的長期作用相反,盲目的擴大貿(mào)易規(guī)??赡軙黾犹寂欧诺漠a(chǎn)生,而由于外資依存度對于碳排放的負效應(yīng)作用,湖北省可以依據(jù)自身狀況,積極引進外資,擴大外資規(guī)模。外資依存度在湖北省對于碳排放的負效應(yīng)的重要原因可能在于湖北的外資引進主要集中于高新或金融產(chǎn)業(yè),引進先進的技術(shù)取代落后的技術(shù)是有利于減排的,引進資金投資在新興產(chǎn)業(yè)也有利于減排。所在外資依存度的擴大會有利于減少二氧化碳的排放。當前國際貿(mào)易體系要求中國工業(yè)從粗放型向技術(shù)集約型轉(zhuǎn)變,這種轉(zhuǎn)型對于湖北省要求也是一樣的。這要求湖北省需要建立穩(wěn)定、安全、經(jīng)濟的清潔能源產(chǎn)業(yè)體系,通過能源結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)型實現(xiàn)能源強度的降低和能源消費總量的下降。通過大力加強自主創(chuàng)新,切實抓好節(jié)能減排,積極推進工業(yè)化與信息化融合,先進制造業(yè)與生產(chǎn)業(yè)融合,加快市場主體培育,堅持集約、集聚、集群發(fā)展,努力構(gòu)建富有競爭力的現(xiàn)代工業(yè)體系,加快推進新型工業(yè)化,不斷提升工業(yè)整體實力和競爭力,促進工業(yè)經(jīng)濟又好又快發(fā)展,推動工業(yè)大省向工業(yè)強省跨越,為構(gòu)建促進中部地區(qū)崛起的重要戰(zhàn)略支點提供首要支撐。
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二氧化碳是全球變暖的罪魁禍首,但你千萬別以為這只是工廠或汽車排放的――我們每個人都會直接或間接地為世界增加二氧化碳的排放量。比如:
你中午在麥當勞吃了一個漢堡包,那就等于制造了3.1公斤的二氧化碳排放量,包括這個漢堡包形成過程所產(chǎn)生的二氧化碳的總和;
你隨身攜帶的iPod,在整個使用壽命期內(nèi)會產(chǎn)生30.8公斤的二氧化碳排放量;
你每天用的電腦,一個月就會產(chǎn)生83.25公斤的二氧化碳排放量;
你從廣州到巴黎坐一趟飛機,更會造成2000多公斤的二氧化碳排放排放量;
……
我們的生活過程的每一步,都會留下或輕或重的“碳足跡”(carbon footprint)。
所謂“碳足跡”,是一種用來測量個體或團體因消耗能源而產(chǎn)生的二氧化碳排放量對環(huán)境影響的指標。在全球每年276億噸的二氧化碳排放總量中,有我們每個人留下的“碳足跡”。
今年7月,《芝加哥論壇報》公布了一項“不環(huán)保名人排行榜”,貝克漢姆與維多利亞夫婦名列榜首,他們一年的二氧化碳排放量為普通人的18倍,包括他們的26輛大排量名車以及40萬公里的飛行里程(相當于繞赤道飛行10圈)所產(chǎn)生的二氧化碳排放量。
有關(guān)資料顯示,2004 年全球人均二氧化碳排放量為 4.18 噸,其中美國人均排放 19.73噸、中國人均排放量 3.65 噸。而據(jù)聯(lián)合國開發(fā)計劃署的《2007/2008年人類發(fā)展報告》預(yù)測,到2015年,中國的人均二氧化碳排放量預(yù)計將達到5.2噸。
如果你想知道自己今天究竟產(chǎn)生了多少二氧化碳排放量,請使用國際上通用的“碳計算器”,其基本公式是:
家居用電的二氧化碳排放量(Kg)= 耗電度數(shù)×0.785;
開車的二氧化碳排放量(Kg)=油耗公升數(shù)×0.785;
乘坐飛機的二氧化碳排放量(Kg):200公里以內(nèi)=公里數(shù)×0.275;200~1000公里=55+0.105×(公里數(shù)-200);1000公里以上=公里數(shù)×0.139。
你有沒有“碳中和”?
在過去40萬年,二氧化碳在大氣中的濃度約為180~280ppm(每百萬個空氣分子中二氧化碳分子的數(shù)量),但工業(yè)革命以來,二氧化碳濃度不斷上升,到2004年已達到379ppm,為侏羅紀時期發(fā)生嚴重溫室效應(yīng)時二氧化碳濃度的四分之一??茖W(xué)家預(yù)測,大氣中二氧化碳含量每增加25%,近地面氣溫將會升高0.5℃,如果二氧化碳的濃度得不到控制,到2100年全球平均氣溫將會升高6℃。這是個什么概念呢?如果氣溫上升2.5℃,全球30%的物種將會滅絕;如果上升3.5℃,則有70%的物種將會滅絕……
另據(jù)聯(lián)合國開發(fā)計劃署《2007/2008年人類發(fā)展報告》預(yù)測,到2020年,中國的平均氣溫將會比1961年~1990年間提高1.1℃~2℃。如果目前的排放模式繼續(xù)下去,中國三分之二的冰川將會在2060年前溶化,而剩下的三分之一也會在本世紀結(jié)束前消融。我們的珠穆朗瑪峰,從1996年到1999年,已從8849.75米降低到8848.45米,降低了1.3米!
為降低二氧化碳對環(huán)境的影響,“碳中和”(carbon neutral)一詞應(yīng)運而生,并成為牛津英語字典2006年評選的“年度詞匯”,意思是指通過植樹等救贖方式,把你的二氧化碳排放量吸收掉,也就是擦掉你留下的“碳足跡”,以達到環(huán)保的目的。正如中國古代圣賢在《中庸》所云:“中也者,天下之大本也;和也者,天下之達道也。致中和,天地位焉,萬物育焉?!?/p>
“碳計算器”按照一棵30年杉樹可吸收111公斤二氧化碳的自然規(guī)律,簡潔明了地列出一個“日常消費二氧化碳排放量碳補償”鏈條:如果你使用了100度電,等于你就排放了78.5公斤二氧化碳,為此你需要種一棵樹來補償;如果你自駕車消耗了100公升汽油,等于你排放了270公斤二氧化碳,為此你需要種三棵樹;如果你乘飛機旅行2000公里,等于你排放了278公斤二氧化碳,為此你又需要種三棵樹……例如英國酷玩樂隊(Coldplay)在2002年發(fā)行第二張專輯《A Rush of Blood to the Head》的時候,就出資委托一家叫做“未來森林”(Future Forests)的慈善機構(gòu)在印度卡納塔克邦認植1萬株芒果樹,取名為“酷玩森林”,以吸收他們制作、售賣新專輯以及巡回宣傳演出活動中所產(chǎn)生的二氧化碳;2005年他們又為新專輯《X&Y》的發(fā)行出資10.5萬英鎊,在墨西哥恰帕斯州認植5萬株樹木。
2006年,聯(lián)合國環(huán)境規(guī)劃署啟動“10億棵樹計劃”,倡議在2007年內(nèi)在全世界種植10億棵樹?!?0億棵樹計劃”得到社會各界的積極支持,包括拜耳、豐田、Tesco Lotus超市、Accor酒店集團等跨國公司,計劃啟動18個月內(nèi)已完成種植20億棵,包括埃塞俄比亞7億棵、土耳其4億棵、墨西哥2.5億棵和肯尼亞1億棵。于是,聯(lián)合國環(huán)境規(guī)劃署今年提出“70億棵樹計劃”新目標,擬于2009年底前在全球推動植樹70億棵,相當于目前地球人口每人要種一棵樹,目前的承諾種植數(shù)已近39億棵。此項活動的支持者、2004年諾貝爾和平獎獲得者旺加里?馬塔伊教授說:“當我們種下一棵樹的時候,我們即播下了和平與希望的種子。”
為自己買一份“碳信用額”
在理論上,樹木每增長1立方米,就能吸收1.83噸二氧化碳。按照全球人均4.18 噸的二氧化碳排放量,每人每年需植樹1畝,方可補償自己的二氧化碳排放量。據(jù)估計,森林吸收了大氣中超過50%的二氧化碳,世界森林生物量的碳儲存量達283千兆噸。
不過,美國杜克大學(xué)和布魯克黑文國家實驗室(BNL)一項聯(lián)合研究顯示,人們可能高估了樹木吸收溫室氣體的能力。從1994年6月開始,該研究小組就在他們的“自由空氣二氧化碳濃度升高實驗田”種植火炬松,時間長達13年的研究結(jié)果表明,只有那些生長在水資源和養(yǎng)分富足地區(qū)的松樹才能真正吸收足夠的二氧化碳。研究小組負責(zé)人拉姆?厄倫表示,樹木增多并不等于二氧化碳減少,他甚至擔(dān)憂植樹時“大量施肥導(dǎo)致的污染將比二氧化碳濃度增加的后果嚴重得多?!?/p>
況且,我們的土地資源有限,地球上哪有那么多地方植樹呀?比如對于每年二氧化碳排放量達8000萬噸的英國石油公司來說,這意味著他們每年應(yīng)該植樹50萬英畝,該往哪兒種呀?而且環(huán)境需要綜合治理,全部植樹或許還會引發(fā)新的生態(tài)不平衡。
因此,植樹只是一種具有象征意義的精神救贖,我們還可以通過更加靈活多樣的其他方式去補償,比如“世界自然基金會”(WWF)就在2007年發(fā)起一個倡議,呼吁所有參加北京奧運會的運動員通過購買“碳信用額”(carbon offsetting credits),來抵消自己乘坐飛機所排放的二氧化碳(人均4噸)?!笆澜缱匀换饡蓖扑]了4個可供購買“碳信用額”的環(huán)保網(wǎng)站,公眾購買的“碳信用額”費用將由環(huán)保組織統(tǒng)一支配,用于投資新型清潔能源或處理環(huán)境污染等多種國際項目,或是阿拉斯加、馬達加斯加或土耳其的某個風(fēng)力發(fā)電項目,或是厄立特里亞或哥斯達黎加的某個太陽能項目,或是印度的某個養(yǎng)牛場的沼氣池,都可作為“碳信用額”的投資對象。中央電視臺主持人芮成鋼就在去年8月8日通過一家名為Climate Friendly的環(huán)保網(wǎng)站,為自己那輛私家車購買了一年的“碳信用額”,按每周平均行駛200公里計算,他一年因開車而產(chǎn)生的二氧化碳排放量為2.39噸,為此他支付的“碳信用額”為人民幣315元。芮成鋼表示:“僅僅這樣做當然還不夠,購買碳排量有些像是在給我們自己贖罪,我們更應(yīng)該從源頭做起,不僅對自己的碳排量負責(zé),更能自覺地在生活中每一個細節(jié)里減少碳排量,減少污染和浪費。因為虛榮而開大排量汽車,空調(diào)溫度過低,洗澡時讓水白流,隨意開著電視機,使用能耗過高的冰箱、電腦、手機……在任何環(huán)節(jié)去用綠色的方法使用綠色產(chǎn)品,就能夠切實可行地控制自己的碳排放。”
選擇“低碳生活方式”
如果你懶得使用“碳計算器”,覺得購買“碳信用額”太麻煩,請直接參考聯(lián)合國環(huán)境規(guī)劃署今年6月5日“世界環(huán)境日”的《改變生活方式:氣候中和聯(lián)合國指南》,選擇“低碳生活方式”:
用傳統(tǒng)的發(fā)條式鬧鐘替代電子鐘,每天可減少48克的二氧化碳排放量;
用傳統(tǒng)牙刷替代電動牙刷,每天可減少48克二氧化碳排放量;
少用15分鐘的烤箱,可減少170克二氧化碳排放量;
把在電動跑步機上45分鐘的鍛煉改為到附近公園慢跑,可減少將近1公斤的二氧化碳排放量;
搭乘火車或地鐵來取代開車,在8公里的里程內(nèi)可減少1.7公斤的二氧化碳排放量;
不用洗衣機甩干衣服,而是讓其自然晾干,可減少2.3公斤的二氧化碳排放量;
將60度的燈泡換成節(jié)能燈,可將二氧化碳排放量減少4倍;
在午餐休息時間和下班后關(guān)閉電腦及顯示器,可將這些電器的二氧化碳排放量減少三分之一;
改用節(jié)水型淋浴噴頭,不僅可以節(jié)約10公升水,還可以把3分鐘熱水淋浴所導(dǎo)致的二氧化碳排放量減少一半;
目前,國內(nèi)外眾多學(xué)者、機構(gòu)在碳足跡和碳結(jié)構(gòu)[1]方面做了很多研究。但是在碳排放測算方面,始終沒有形成一套系統(tǒng)完備的方法,之前的很多研究宏觀上也主要集中在國家經(jīng)濟建設(shè)中的碳排放政策與措施[2]等大的尺度上,不夠細化;在微觀方面,則主要關(guān)注于個人和家庭的碳足跡研究,很少涉及高校。然而國內(nèi)高校人數(shù)多、規(guī)模大,是碳排放的“大戶”,所以合理編制符合其實情的二氧化碳排放清單,統(tǒng)計碳排放量,對做好高校節(jié)能減排工作將起到很好的推動作用。
1 二氧化碳排放清單
1.1 清單對象的確定
二氧化碳排放清單是包括所有能夠產(chǎn)生二氧化碳的能源消耗行為[3,4],在編制高校碳排放清單時,突出影響碳排放量的主要因素,忽略次要因素。不同于其他能耗企業(yè),高校能源種類、消耗方式較為集中,所以在編制二氧化碳排放清單時主要考慮水、電、化石能源、食物四個方面的消耗所產(chǎn)生的二氧化碳排放。在高校中,化石能源的消耗主要用于燃燒、實驗需要及設(shè)備驅(qū)動,所以只考慮天然氣、燃煤、汽油、柴油。食物方面分為主食、肉類、果蔬類。具體計算碳排放量時,利用公式:二氧化碳排放量=消耗量×對應(yīng)的碳排放因子。
1.2 二氧化碳排放清單編制方法的選擇
根據(jù)IPCC清單指南和《北京市企業(yè)單位二氧化碳核算和報告》,本研究編制的原則相同,只是在編制方法、技術(shù)路線上更多地體現(xiàn)出高校的特色,使清單更能反映出其實際情況。二氧化碳清單編制方法基于物料平衡原理,計算出各類能源消耗量與相關(guān)排放因子乘積之和。其中化石能源的碳排放因子=燃料熱值×單位熱值含碳量×碳氧化率×CO2與碳原子量比。
2 二氧化碳排放量測算方法
基于《北京市企業(yè)單位二氧化碳核算和報告指南》中的相關(guān)碳排放因子[5]的計算公式,由水、電、食物及能源的用量數(shù)據(jù),采取物料平衡法,可以計算出相應(yīng)的二氧化碳排放量。其中高校總碳排放量=用水隱含碳排放量+用電隱含碳排放量+食物消耗碳排放量+其它能源直接碳排放量。
(1)用水隱含二氧化碳排放量計算式:
Ed1=D×fg1 (TY-1)
式中,Ed1是二氧化碳排放量,單位為tCO2;D是校園用水消耗量,單位為MWh;fg1是水的間接排放系數(shù),采用的最近年份排放系數(shù)0.19t/kg。
(2)用電隱含二氧化碳排放量計算式:
Ed2=D×fg2 (TY-2)
式中,Ed2是二氧化碳排放量,單位為tCO2;D是校園電力消耗量,單位為MWh;fg2是電的間接排放系數(shù),采用的最近年份排放系數(shù)。
(3)食物消耗產(chǎn)生的二氧化碳計算式:
式中,Ai是食物的類別的重量,單位為t;Fi是對應(yīng)食物的二氧化碳排放系數(shù),單位是tCO2/t。
(4)化石燃料燃燒產(chǎn)生的二氧化碳排放量計算式:
式中,E是化石燃料燃燒二氧化碳排放量,單位為tCO2;Ai是化石燃料燃燒活動水平數(shù)據(jù),單位為tJ;Fi是第i種燃料的排放因子,單位為tCO2/tJ;
故企業(yè)第i種化石燃料消費量的熱量按公式(TY-5)計算。其中排放因子的確定:第i種燃料二氧化碳直接排放的排放因子按公式(TY-5)計算得到。
Fi=Ciρ (TY-5)
式中,F(xiàn)i是燃料i的排放因子,單位為 tCO2/tJ;Ci是燃料i的單位熱值含碳量,單位為tC/tJ;αi是燃料i的碳氧化率;ρ是二氧化碳與碳的分子量之比,為一常數(shù)3.667。
3 軟件可視化輸出
高校碳排放測算軟件[6]是基于“C#”與“Access”開發(fā)的、具有數(shù)據(jù)計算功能的軟件,它能夠根據(jù)各類能源消耗量計算出高校碳排放總量和各個建筑功能區(qū)的碳排放量,從而實現(xiàn)在時間、空間上對高校碳排放量的全局掌控。
計算軟件包括4個模塊:全校CO2總量計算、各建筑功能區(qū)CO2計算、統(tǒng)計分析以及個人應(yīng)用。相應(yīng)地CO2計算公式通過源程序編譯給出,只需在對應(yīng)的CO2清單中輸入使用量參數(shù),軟件會自動計算出該時間段學(xué)校所產(chǎn)生的CO2量。同時,我們把學(xué)校分成了8個建筑功能區(qū),各個建筑功能區(qū)的CO2清單不盡相同,輸入對應(yīng)的能源參數(shù)后,軟件可以計算出該區(qū)域的CO2排放情況。
4 結(jié)果分析
利用上述CO2測算方法,可以得出水、電以及各類能源的測算結(jié)果。本次研究選取2010年用電、用水、能源(能源選取煤為代表)來分析結(jié)果。
由表1清單結(jié)果可以看出,2010年碳排放量中以用電消耗最大,其次是用水,煤的碳排放量最少,且碳排放總量數(shù)值巨大,存在很大的節(jié)能減排潛力。由2010年各區(qū)用電量比例進行進一步的分析,并得出各建筑功能區(qū)用電碳排放占比如圖1。
由各區(qū)總量比例可以看出,宿舍用電碳排放量最大,其次是教學(xué)樓和食堂。而原因在于學(xué)生是學(xué)校用電的主體,學(xué)生活動的最主要場所為宿舍,對用電的需求最大;教學(xué)辦公區(qū)是學(xué)校的重要功能區(qū),是學(xué)生學(xué)習(xí)和教職工教學(xué)活動的主要場所,故其用電量在學(xué)??傮w用電量中也占有一定比例。無論是宿舍還是教學(xué)辦公區(qū)中電力消耗主要來源于照明,但是學(xué)生節(jié)約用電的意識不高,用電浪費情況比較嚴重,同時教學(xué)區(qū)自習(xí)室用電也缺乏規(guī)范管理,這些現(xiàn)象都在一定程度上導(dǎo)致學(xué)校用電碳排放量增加。
5 結(jié)論與討論
通過高校碳排放測算方法,從時間上也可計算出不同年份、不同月份的連續(xù)CO2排放值;從空間上能夠較為準確地得到高校的碳排放總量及校園各個建筑功能區(qū)的單一區(qū)域碳排放量。從而能夠立體化地反映出高校能源使用的真實情況,做到從時間、空間的實時對比與監(jiān)測,為國家實施高校節(jié)能減排政策及高校本身有針對性的出臺相關(guān)能源使用規(guī)定提供數(shù)據(jù)支持。
與低碳相對應(yīng)的是高碳。那么,碳排放多少算高,多少算低呢?
很多人早晨起來,一邊看著電視,一邊吃了一個漢堡,喝了一碗牛奶,然后穿上外套,坐上公交車去上班;坐著電梯來到辦公室,打開電腦,開始一天的工作。這本是平凡人的一天,沒有攝像機在旁拍攝,但是,溫室氣體卻記錄下了全部過程。電視機搜索信號和播放節(jié)目,是用工廠燒煤發(fā)的電。在中國,每度電的二氧化碳排放量約752克;漢堡和牛奶離不開養(yǎng)牛場,而畜牧業(yè)會排放大量的溫室氣體;衣服生產(chǎn),公交車行駛,電梯升降,無一不和能源打交道。像這樣,每個人日常生活的每一件事,每個工廠的每一道工序,都伴隨著二氧化碳等溫室氣體的排放。我們稱之為“碳足跡”。
碳足跡(oarDon footprint),也被稱為碳指紋,是衡量的標準。維基百科的解釋是:一個人,或一個產(chǎn)品或裝置在其整個生命周期中所釋放的溫室氣體總量。這個概念以“足跡”為喻,說明我們每個人在向大氣中排放溫室氣體所留下的痕跡。碳足跡是用來衡量人們在日常生活中排放二氧化碳的一種方式。無論是開車上班、乘飛機旅行,還是使用電燈、電腦等,都將間接消耗石油、煤和天然氣等化石燃料,目前大氣層中98%的二氧化碳都是來自化石燃料的燃燒。總的來說,“碳足跡”就是指一個人的能源意識和行為對自然界產(chǎn)生的影響。
那么,一個人在他的日常生活中,會因為上述活動導(dǎo)致多少二氧化碳的排放呢?由于每個人的生活方式不同,可能無法一概而論,但是,按照人們的消費習(xí)慣,可以作一個粗略的估計。
“保護國際”中國項目組及美國大自然保護協(xié)會啟動一個新項目:碳計算器。該計算器將“公眾日常消費――二氧化碳排放――碳補償”這一鏈條直觀而簡潔地呈現(xiàn)出來:
家居用電的二氧化碳排放量(千克)=耗電度數(shù)×0.785;
開車的二氧化碳排放量(千克)=油耗公升數(shù)×0.785;
乘坐飛機的二氧化碳排放量(千克):
200公里以內(nèi)=公里數(shù)×0.275;
200-1000公里=55+0.105×(公里數(shù)-200);
1000公里以-=公里數(shù)×0.139。
那么,按照30年冷杉吸收11 1千克二氧化碳來計算,需要種幾棵樹來補償呢?
例如:如果你乘飛機旅行2000公里,那么你就排放了278千克的二氧化碳,為此你需要植3棵樹來抵消碳排放;如果你用了100度電,那么你就排放了78.5千克二氧化碳,為此你需要植1棵樹來抵消:如果你自駕車消耗了100公升汽油,那么你就排放了270千克二氧化碳,為此你需要植3棵樹來抵消。
[關(guān)鍵詞]城市化;二氧化碳排放;協(xié)整分析;Kaya恒等式
[中圖分類號]F293?。畚墨I標識碼]A?。畚恼戮幪枺?671-8372(2012)04-0012-04
一、引言
城市化作為一種全球性的經(jīng)濟社會現(xiàn)象,主要發(fā)生在工業(yè)革命以后。伴隨著世界城市化的快速發(fā)展,城市人口急劇膨脹,城市規(guī)??焖贁U張,能源消費迅猛增加,工業(yè)污染迅速蔓延,生態(tài)環(huán)境問題日益嚴重。在全球十大環(huán)境問題中,氣候變暖居首位,而全球氣候變化主要是由于溫室氣體排放量的不斷增加,尤其以二氧化碳排放的增加為主。近200年來,世界城市化水平和二氧化碳排放量保持同步上升,目前二者均有加速的趨勢。產(chǎn)業(yè)革命以來,世界城市化水平在5%左右,大氣中二氧化碳濃度在280ppm左右(ppm是氣體濃度單位,表示百萬分之一),到了2007年,世界城市化水平達到了50%,二氧化碳濃度值上升到了383ppm,而其危險臨界值為385 ppm,全球平均地表溫度也比工業(yè)革命時期升高了0.74℃[1]。
我國城市化進程快速發(fā)展的同時帶動了以化石燃料為主的能源消耗迅猛增長,使得二氧化碳等環(huán)境污染物的排放量逐年增加。根據(jù)國際能源署(IEA)公布的統(tǒng)計數(shù)據(jù)顯示,2007年我國化石能源消費產(chǎn)生的二氧化碳排放已經(jīng)超過美國,成為目前世界上二氧化碳排放總量最大的國家[2]。然而伴隨著我國城市化、工業(yè)化發(fā)展的不斷快速推進,以煤為主的能源消費量還將不斷增加,由此產(chǎn)生的二氧化碳排放量也會進一步上升,這意味著,我國碳減排面臨的國際壓力將會日益增加。
隨著全球氣候變暖問題的日益嚴峻,越來越多的研究開始關(guān)注如何在城市化進程中緩解溫室氣體排放問題。徐國泉等運用LMDI分解法對中國碳排放進行了因素分解研究,定量分析了經(jīng)濟發(fā)展和能源強度對我國碳排放的影響,指出經(jīng)濟發(fā)展拉動我國碳排放呈指數(shù)增長,而能源強度的貢獻率則表現(xiàn)為倒“U”形[3]。王鋒對1995-2007年中國碳排放量增長的驅(qū)動因素進行了研究,認為人均GDP增長是二氧化碳排放量增加的最大驅(qū)動因素[5]。何吉多關(guān)于1978-2008年中國城市化與碳排放關(guān)系的協(xié)整分析表明,我國碳排放量與城市化水平之間存在長期動態(tài)均衡關(guān)系,且這種長期均衡關(guān)系對當前碳排放偏離均衡水平的調(diào)整力度較大[5]。日本學(xué)者Yoichi Kaya于IPCC的一次研討會上提出Kaya恒等式,指出人類活動產(chǎn)生的溫室氣體排放與經(jīng)濟發(fā)展、人口等因素存在聯(lián)系[6]。Duro和Padilla認為Kaya因素中引起不同國家碳排放差異的重要因素為人均收入、能源消費碳強度和能源強度[7]。林伯強等通過對Kaya恒等式的分解,認為1978-2008年對中國碳排放影響較為顯著的因素包括經(jīng)濟發(fā)展、能源強度、能源消費碳強度和城市化水平[8]。
人類活動與溫室氣體排放之間的關(guān)系已經(jīng)成為國際熱點之一,研究二者之間的關(guān)系有著重要的現(xiàn)實意義。山東省作為我國的人口、經(jīng)濟大省,一直是高能耗、高碳排放區(qū),魏一鳴指出,2005年山東省終端能源消費產(chǎn)生的二氧化碳排放總量居全國首位[9]。同時,山東省城市化進程快速推進,2010年山東省城市化水平為40.04%,正處于諾瑟姆曲線劃分的城市化發(fā)展階段中的中期加速發(fā)展階段[10]。雖然山東省城市化發(fā)展已取得了可喜的成績,但與我國49.95%的城市化水平相比還是相差較遠。研究山東省城市化進程中的碳排放,不僅對于把握山東省碳減排政策、城市化發(fā)展戰(zhàn)略、保持經(jīng)濟持續(xù)快速發(fā)展具有現(xiàn)實意義,而且對于更好地理解我國的整體狀況也有重要意義?;诖?,本文運用協(xié)整分析方法借助VECM模型對山東省城市化水平和二氧化碳排放量之間的長短期關(guān)系進行實證分析,并利用Kaya恒等式對山東省城市化進程中的碳排放影響因素進行分解分析,最后提出相應(yīng)的政策建議。
二、山東省城市化與碳排放關(guān)系的協(xié)整分析
2.變量的平穩(wěn)性檢驗
四、結(jié)論及政策建議
本文運用協(xié)整分析方法借助VECM模型對山東省城市化水平和二氧化碳排放量之間的長短期關(guān)系進行了實證分析,并利用Kaya恒等式對山東省城市化進程中的碳排放影響因素進行了分解分析,從而得出以下結(jié)論:
(1)山東省城市化水平和二氧化碳排放量之間的協(xié)整方程說明,二者之間存在長期均衡關(guān)系,長期彈性系數(shù)為1.7120,即城市化水平每提高1%,碳排放量將同步增長1.7120%,這說明城市化是導(dǎo)致山東省碳排放量增長的一個重要因素。
(2)由VECM模型可知,在短期內(nèi),山東省碳排放量的波動受到城市化水平和自身滯后量的影響,其中,滯后1期和2期的城市化水平對當期碳排放量變動的影響比較明顯,城市化水平提高將導(dǎo)致碳排放量的增加;滯后1期的碳排放量對當期碳排放也有比較顯著的影響,然而滯后2期的碳排放量對當期的碳排放有抑制作用,這是因為碳排放持續(xù)快速增長會促使政府采取碳減排措施。另外,短期誤差項的修正作用并不很強,模型的修正系數(shù)僅為-0.0576,表明在短期內(nèi)山東省碳排放量和城市化水平之間的長期均衡關(guān)系對當前碳排放量偏離均衡水平的調(diào)整力度不大,說明山東省碳排放量的變動除了受城市化水平影響之外,還受到其他因素的影響。