二氧化碳减排与区域经济发展，本文主要内容关键词为：区域经济发展论文,二氧化论文,碳减排论文，此文献不代表本站观点，内容供学术参考，文章仅供参考阅读下载。
引言
国内的环境压力、可持续发展的要求以及国际压力、大国的责任与承诺，决定着我国采取相应的政策手段来节约能源和保护环境势在必行。通常控制污染排放的政策包括四类，即行政命令和规制、利用市场的手段、创建市场的手段以及“公众参与”（思德纳，2005）。与其他的国家相比，目前我国过多地依赖行政命令的手段，缺乏市场的手段，不仅损失社会的效率，而且缺乏长效性。同时考虑到中国国土辽阔，不同省份之间的经济发展、要素禀赋存在很大的差异，政策措施对于不同地区的影响也会存在很大的差异。因此本文将首次从区域的角度来看能源和环境税收政策对于区域福利水平、产业结构以及区域差距等的影响。为了便于理解政策模拟分析的结果，本文首先分析我国能源资源的区域分布、区域经济发展水平、污染排放的区域分布状况；然后简单介绍分析所采用的模型；紧接着给出政策情景及模拟结果；最后给出相应的结论。
区域资源分布、经济发展与污染排放的现状
中国国土辽阔，由于地理位置、资源禀赋等差异，区域之间经济发展存在很大的差异。下面主要从能源分布、产业结构、收入差距以及碳排放几个角度介绍区域发展的差异。
1、能源资源的空间分布
从资源总量上看，我国是世界上一次能源资源比较丰富的国家之一，煤炭资源和水电资源比较丰富，石油和天然气资源相对匮乏；从空间分布角度来看，资源分布较为集中而不均匀，整体呈现东少西多、南贫北丰的特点。
煤炭资源分布地域比较广，资源储藏相对集中，但总体不均衡，主要集中在中西部地区，尤其是西部地区。水能资源也主要分布在中西部地区，尤其西南地区最为丰富。石油、天然气资源的分布与煤炭和水能资源的分布有所差异。其中，石油资源主要分布在东北、华北和江淮地区；天然气资源则主要分布在中西部地区和海洋大陆架。
2、区域经济的发展
经济发展的影响因素很多，资源禀赋和经济发展之间没有固定的联系。从历史经验来看，既有良好的资源禀赋推动了经济增长的案例，也有丰富的资源优势却限制经济发展的典型(如荷兰)。以下利用历史和现状的数据来分析各区域的经济发展的特点和现状。
(1)能源、资源丰富的地区经济较为落后，沿海地区经济较为发达，地区间的差距不断扩大
首先从人均GDP水平的角度来看一下区域经济的发展状况。从2008年31个省份和全国整体的人均GDP水平来看，人均GDP较高的省份基本都集中在东部沿海地区，如上海、浙江、江苏、广东以及山东等省；同时，资源较为丰富的西部省份，其人均GDP水平却很低，大多低于全国平均水平，如陕西、宁夏、新疆、青海以及贵州等省份。
为了更好反映那些能源资源丰富的省份的发展状况，图1为各地区人均煤炭储量与其人均GDP水平。横轴自左至右反映人均煤炭资源越来越丰富，纵轴自下向上表示人均GDP越来越高。不难发现，煤炭资源较为丰富的省份大多分布在右下区域，而煤炭资源较为贫乏的省份则多分布在左上区域。换句话说就是资源丰富的省份人均GDP较低，而资源贫乏的省份人均GDP却较高。
图1 各地区人均煤炭保有储量与人均GDP
(2)资源性丰富的省份产业发展主要依赖能源、资源的开采和输出
目前中国仍处于工业化快速发展的阶段，制造业仍然是经济增长的主要推动力量，因而制造业的发展也成为决定经济增长的非常重要的因素。图2给出各省份第二产业中采掘业和制造业GDP占区域GDP的比重。图中横轴自左至右反映采掘业的比重由低到高，纵轴自下至上反映了制造业比重由低到高，两轴交点为十二个区域的平均水平，由此被分成四个象限。从图中可以看出，山西、新疆、陕西、宁夏、内蒙古五个资源、能源丰裕的省份都处于右下象限，即这几个省份都是只采掘业比重高于平均水平，而制造业比重低于平均水平。其他的地区中只有石油资源非常丰富的黑龙江省和煤炭资源较为丰富的安徽省落在这一象限。华东、东南沿海省份两个地区则落在左上象限，其采掘业比重较低，而制造业比重较高。由此可以说明资源、能源丰裕的省份的经济发展还是主要依赖资源和能源的简单开采，相应的加工和制造落后甚至是缺乏。也就是这些省份仍处在产业链最低端，缺乏产品的深加工，无法提升自身的附加值，因而缺乏经济长期增长的动力；而产业链中、高端则是落到了经济发达的东部地区，也就推动这些区域经济的长期较快增长。
图2 2002年各区域采掘业和制造业比重(%)
为了进一步说明这—点，下面来分析一下各区域出口产品的结构。图3给出2002年各区域出口商品的构成①。在山西、新疆、陕西、宁夏、内蒙古五个资源、能源丰裕的省份中除了陕西的初级产品出口所占的比重较低外，其他四个省都排前列，2002年新疆、山西、内蒙古、宁夏四个省份初级产品出口所占的比重分别达到26.2%、34.6%、 43.2%和47.2%，远远高于各区域6%的平均水平。从中高技术制成品出口所占的比重来看，排在最后四位的都是这些资源和能源丰富的省份，分别是宁夏、陕西、内蒙古和山西，2002年这四个省份的中高技术制成品出口所占的比重分别为23.0%、21.0%、11.4%和9.8%，甚至不到各区域46.3%的平均水平的一半（见图3）。尤其典型的区域是山西，图3显示2002年初级产品和以资源为基础的制成品出口共占总出口的75%，这充分说明其产业结构单一且过分依赖资源的初级加工。
图3 2002年各区域出口产品的技术构成(%)
3、能源消费与污染排放
图4给出了各地区能源消耗强度和能源消耗总量。从能源消耗总量来看，影响能源需求的因素主要有两个：经济规模和能耗强度②。经济规模越大、高耗能行业比重越高、部门能耗强度越高等的地区，其能源消耗量也越大；相反经济规模越小、高耗能行业比重越低、部门能耗强度越低等的地区，其能源消耗量也越小。从图4来看，山东、河北、广东、江苏、河南、辽宁等地能源消耗量都很大，其能源消耗量占全国能源消耗总量的比重都超过了5%。其中，山东省能源消耗量最高，占全国的比重接近9%。整体来看，这些省份的经济规模都很大，上述5省份的GDP之和占到全国GDP总量的40%以上。同时，甘肃、青海、宁夏以及海南这些经济规模很小的省份，其能源消耗总量也很小。但是，山西、内蒙古以及贵州等省份，虽然经济规模不是很大，但是能源消耗量却比较大。尤其是山西，其GDP占全国的比重只有2%左右，但能源消耗占全国的比重却接近5%。整体来看，能源消耗大的区域主要是经济总量较大的省份。
从能耗强度来看，万元GDP能耗最高的五个省份分别是宁夏、青海、贵州、山西和内蒙古。其中宁夏最高，其万元GDP能耗达3.686吨标煤，超过了全国平均水平的3倍。不难发现这些省份全部都是煤炭资源非常富饶的省份，同时也解释了前面提到的山西、内蒙古和贵州等省份为什么经济规模不是很大，但能源消耗总量却很大的原因。万元GDP能耗最低的五个省份分别是北京、广东、浙江、上海和江苏。其中北京最低，万元GDP能耗不到全国平均水平的60%。北京的能耗强度比较低的重要原因是其服务业的比重非常高，2008年达到73%，居全国之首。服务业(除了交通运输业)的能耗强度要远低于制造业。
图4 各地区单位GDP能源消耗量及能源消耗总量
图4同时还标出了各地区的人均GDP水平。将单位 GDP能耗与人均GDP水平结合起来分析，发现两者呈现一种负向关系，即人均GDP水平较高的省份其单位GDP能耗较低；而人均GDP水平较低的省份其单位GDP能耗却较高。
图5 各地区二氧化碳排放总量及单位GDP二氧化碳排放量
二氧化碳的排放主要跟化石能源的使用有关。影响其排放量的因素主要有两个，一是经济规模，另外一个是碳排放强度（本文中定义为单位GDP的二氧化碳排放量，下文简称碳排放强度）③。山东、广东以及江苏等省主要由于经济规模较大，其2002年的二氧化碳排放量已经超过2亿吨；相比较，山西、内蒙古等省份则主要是由于碳排放强度很高使得其二氧化碳的排放量也较大，达到1.5亿吨左右。图5给出了各地区人均GDP与其碳排放强度。图5显示，能源资源比较富饶的省份如贵州、山西、内蒙古以及宁夏等，其二氧化碳的排放强度非常高；而经济发展水平较高且能源资源比较匮乏的省份如广东、浙江以及江苏等的二氧化碳排放强度则很低。整体来看能源资源较丰富的地区，经济发展水平较低，二氧化碳排放强度较高。
政策情景设计及所采用的模型
利用碳税来控制二氧化碳的排放，从区域角度来看，主要存在两种情况，即采用区域统一的碳税还是差别化的碳税。前者是完全由市场根据各自的边际减排成本来决定各地减排目标，后者是分别对不同的地区设定减排目标。本文将分析前一种情况，所有地区都采用统一税率的碳税，碳税的目标使得整体的碳排放量下降20%④。
本文采用国务院发展研究中心开发的多区域可计算一般均衡模型(DRCCGE)对征税情景予以模拟，该模型包含30个省份和23个部门（其中包括1个农业部门、3个采掘业部门、7个制造业部门、4类发电业部门和 1个电力供应业部门、1个热水供应业部门、1个煤气生产供应业部门、1个水的生产供应业部门以及1个建筑业部门和3个服务业部门）。生产要素包括3类劳动力、土地、资本和资源储量。特别需要强调的是，为了反映不同发电模式污染排放的差异，模型将发电业分解成了火电业、水电、核电和其他发电业。模型标定依据的是国务院发展研究中心编制的2002年中国多区域社会核算矩阵。关于国务院发展研究中心DRCCGE模型的介绍和应用参见李善同等(1996)、段志刚等(2004)以及何建武等(2009)。
碳税模拟的结果及其分析
下面将从福利水平、产业结构、能源消耗和污染排放等几个方面来分析碳税情景对于不同区域的影响。
1、福利及地区差距的影响
图6给出了统一税率碳税情景(P1)下各个区域福利变化情况，其中横轴表示人均GDP水平，自左至右表示人均GDP越来越高；纵轴表示碳排放强度，即单位 GDP二氧化碳排放量；气泡的大小表示福利受到的损失程度，气泡越大表示损失越大。根据人均GDP和碳排放强度将所有的区域划分成三类，分别加以分析：
图6 统一税率碳税情景下各地区的福利损失
(1)第一类区域：人均GDP水平很高，碳排放强度较低
这类区域包括三个直辖市（北京、上海和天津）以及三个沿海省份（浙江、广东和江苏）。无疑这几个地区是中国目前最为发达的地区。2008年这些地区的人均GDP水平都已经超过5000美元。从图中可以看出相对其他地区而言，这些地区的福利损失程度较小。其中，损失最小的是广东，只有0.02%。对比碳排放强度不难发现，广东是所有地区中排放强度最小的省份。这些区域中福利损失程度最大是天津，同时天津也是这些区域中碳排放强度最大的省份。即便都是发达地区，而且除了天津以外，其他的五个地区的碳排放强度比较接近，但是可以明显看出三个直辖市福利损失的程度要明显高于三个沿海省份。之所以如此，主要有两个原因：其一，相对于三个直辖市而言，三个沿海省份制造业比较发达，因此在征收碳税时，那些能源密集型的产业资本可以较为容易转向从事其他的资本密集型的制造业；而这些直辖市则主要是服务业，尤其是劳动密集型和技术密集型的服务业，并容易为能源密集型的产业提供出路；其二，发电是碳排放最主要直接来源，相对于三个沿海省份而言，三个直辖市电力需求主要来自于居民和商业，而这些需求相对于制造业来说更为刚性。
(2)第二类区域：经济发展水平较为落后，碳排放强度却很高
这类区域包括贵州、山西、内蒙古、宁夏、甘肃、青海和新疆等中西部省份，而且除了内蒙古自治区，其他省份的人均GDP都低于全国平均水平。这些省份还有一个更为重要的特征就是煤炭资源十分富饶，尤其是新疆和内蒙古。整体来看，这类区域在统一碳税的碳减排政策下福利损失程度要高于其他地区。其中福利损失最大的是山西，其福利水平由于碳税的征收下降3.5%。根据2002年的山西社会核算矩阵，其GDP的20%来自于煤炭及其发电业，工业增加值的40%来自煤炭及其发电业，同时煤炭的燃烧是最主要的碳排放源，且其排放因子高于液体和气体化石能源。因此，征收碳税时，无疑会成为首当其冲的损失对象。
该类区域中福利损失最小的是青海，而且青海的损失要明显小于该类区域其他省份，其福利水平仅下降不到0.5%，而其他省份都达到了1%左右或者大于1%。其主要原因是青海省水能资源较为丰富，水电在整个电力生产中占有非常重要的地位，而火电的比重相对较低。根据2008年《能源统计年鉴》的数据，2007年青海省水电占全部电力生产的比重接近70%。这也解释了为什么青海的碳排放强度在该类区域中仅高于新疆。
这类区域中还有一个比较特殊的省份就是贵州省。贵州省在所有30个省份中碳排放强度最高，其碳排放强度达到了全国平均水平的3倍左右。但是从模拟的结果来看，其福利损失的幅度却不是最高，不到山西省的一半。仔细分析其能源结构可以了解问题的根源，主要有两点：首先从能源的构成来看，一次能源主要是煤炭和水电，而且煤炭几乎占了全部一次能源消耗总量的近90%；而同期全国一次能源消耗总量中煤炭仅占到70%左右；从能源的使用结构来看，2007年在终端能源消费中，居民生活煤炭消费量占到全部终端煤炭消费量的25%左右，而工业消费量仅占60%左右；而同期全国居民生活煤炭消费量占全部终端煤炭消费量的比重达到10%左右，而工业消费量则占到了80%左右。生活消费的一次能源所占的比重越高，碳税的间接作用就越低；相反工业消费的一次能源所占的比重越高，碳税的间接作用就越大。
(3)第三类区域：经济发展水平较低，碳排放强度也较低
所有剩下的省份都归于这一类区域。图6显示，这类区域的福利损失水平通常高于第一类区域而低于第二类区域。不过也需要区别分析。整体来看该类区域内部基本上也是碳排放强度越高的省份，其福利水平损失的幅度也越大。安徽、吉林、河北、重庆、河南、陕西六省在该类区域中碳排放强度相对较高，因此其福利损失也相应较大。不过与这六个省份有着相近的碳排放强度的湖北的福利损失却较小，主要原因在于湖北有着丰富的水电资源，其一半的电力生产来源于水电。云南、四川、江西、广西、湖南、海南、山东以及福建八省，则由于碳排放强度较低，其福利损失也相应较小。
从前面对于三类区域的分析中可以看出，统一税率碳税对于经济发达的沿海省份的影响较小，而对于那些资源丰富而经济发展落后的省份的影响较大，因此从直观来看，统一税率的碳税政策将会扩大省际间的收入差距。为了更加准确地反映省际间差异的变化，本文采用了基尼系数⑤这一衡量省际间差异变化最常用的指标。通过计算省际间实际收入的基尼系数发现，统一碳税政策将导致省际间的收入差距（基尼系数）提高 0.64%。也就是说，统一碳税政策将会扩大省际间收入差距。
2、碳税对于产业结构的影响
从供给的角度来看，碳税主要是通过对各部门投入的能源所排放的二氧化碳进行征税，从而影响其产品成本；而从需求的角度来看，碳税主要有两方面的影响，即收入效应和价格效应（替代效应）。收入效应主要指碳税会影响收入水平和价格水平，进而会影响实际收入的变化，最终导致需求的变化；而价格效应（替代效应）则是指由于不同的能源品种碳排放量的差异以及其他产品的能耗强度的差异，导致碳税对不同产品价格影响的差异，价格的不同变化产生相互替代，即更多地使用清洁能源（单位热值碳含量低）替代非清洁能源；使用生产过程碳排放量低的产品替代碳排放量高的产品等。
表1给出了统一税率碳税情景对各地区不同部门产出的影响。整体来看，能源部门影响最大，各个地区的能源部门整体的产出下降规模都比较大；其次就是高耗能工业、建筑业以及交通运输业，这三类行业的产出也基本都是下降的。与这几类行业不同的是农业、其他工业和服务业。农业部门与其他的部门相比，影响最小，都不超过0.2%。其他工业与服务业的影响比较类似，许多地区这两类行业产出规模有所扩大，主要源自于要素的重新分配，资本和劳动力从能源部门和高耗能向这些部门转移。
从区域间的比较来看，同样按照前面划分的三类区域来比较。与其他两类区域相比，第二类区域各部门所受到的影响要更大。与福利水平的影响类似，部门产出的影响也是第二类区域最小，而第三类区域则介于两者之间。从具体数据来看，对于能源部门和高耗能部门，第二类区域整体的产出水平平均分别下降6%和2%；第三类区域平均下降4%和1%；而第一类区域则只下降2.5%和0.4%。
为了更详细地了解各部门产出的影响，下面将分别从第二类和第一类区域中选取一个省份具体分析其部门产出的变动状况。
图7 统一税率情景下甘肃省各部门产出的影响(%)
图7给出了第一类区域中的甘肃省各部门产出在统一税率碳税情景下所受到的影响。在所有23个部门中影响最大的就是煤炭采掘业，其总产出厂降了22%。目前煤炭仍然是我们国家最主要的一次能源，也是最大的碳排放源。比较煤炭和其他化石能源的碳排放量可以发现，单位热值的煤炭碳排放量分别比石油和天然气高35%和80%。图7的结果也证实了这一点。其他能源产出下降的幅度都要远小于煤炭，比如石油天然气开采业则仅下降了2%，石油加工业下降了6%。其中价格效应(或者说是替代效应)起着非常重要的影响。除了化石能源本身的开采，受碳税影响最大的行业是发电业，它也是碳排放最大的直接来源。图7显示，火电生产将下降8%左右，当然化石能源需求的大幅下降很大程度上就是源自于火电生产的下降。与火电不同，水电、可再生能源发电等无污染的电能生产都有很大幅度的扩大，这同样是替代效应在发挥作用。此外，交通运输、化工、建材、冶金以及建筑等高能耗行业产出都存在相对较大幅度的下降。其他制造业（主要包括机械设备、运输设备、电气电子设备、仪器仪表等制造业）比较特殊，通常，这些行业的直接能耗要较冶金、建材等高耗能行业低，但是从图7来看，该行业产出下降的幅度并不比高耗能行业低。导致这一现象发生的原因主要有三个：其一，较高的碳税导致投资支出的下降，而通常投资支出中大约30%用于购买机器设备，因此投资的下降也将导致对机器设备需求的下降；其二，由于当地能源资源的丰富导致能源资源的价格相对偏低，各行业能耗相对较高，进而使得这些制造业的间接能耗较高，最终导致其受碳税的影响也较大；其三，这些能源资源丰富的省份其直接／间接能耗水平要高于那些能源资源贫乏的省份，因而其碳税可能导致其成本上升的程度也要高一些，进一步加大其对于外部的进口和调入。与以上提到的这些行业不同的是，食品加工等低耗能制造业以及其他服务业（不包括交通运输业）则由于碳税的征收有所收益，其产出分别增加了0.8%和0.4%。主要原因在于碳税导致了要素的重新配置，从那些高耗能行业向这些低耗能行业转移。
图8给出了统一税率碳税情景下第一类区域中的浙江省各部门产出的变化。各行业整体的变化趋势基本跟甘肃省类似，火电、能源的采掘、高耗能工业以及交通运输业等行业的产出有所下降，而水电、核电以及可再生能源发电业以及食品加工、其他服务业的产出有所上升。不过，影响的幅度要明显小于甘肃省，如其火电生产仅下降了3%左右，下降幅度只相当于甘肃的三分之一左右。
图8 统一税率情景下浙江省各部门产出的影响(%)
图9 统一税率碳税情景下各省份减排幅度及对减排总量的贡献(%)
3、碳税对于各地区能源和污染排放的影响
这部分主要分析统一税率对于各地区污染排放的影响。图9给出了统一税率碳税情景下各省份二氧化碳减排的幅度及其对于各省份整体的减排量的贡献⑥。从图中显示的结果来看，在各省份征收的碳税税率一致的情况下，减排幅度最大的是贵州，其减排幅度高达57%；最小的是山东，其减排幅度仅略高于10%。通常同一税率情况下，边际减排曲线越高的地区，其减排幅度越低。整体来看，资源丰富的省份，其碳排放强度较大，边际减排成本较低，减排幅度也较高，如贵州、新疆、青海、山西和内蒙古等省份；而那些经济较为发达的地区，碳排放强度较低，边际减排成本较高，因而减排幅度也相应较低，如江苏、上海、浙江、北京、广东等省份。但是也有一些例外，如海南。海南的碳排放强度相对较小，但是其减排幅度却接近30%。这其中主要原因在于海南省的对外依存度很高，因此其受外部经济的影响较大，另外还有一个原因其建材业的碳排放强度很高。
从减排贡献来看，减排贡献最大的两个省份都是资源较为丰富的省份，贵州和山西。两者的减排量分别占全部减排量的8.3%和6.2%。前者虽然排放量不大，但是减排幅度较大；而后者则排放量和减排幅度都较大。其他减排贡献较大的省份则大多是经济发展水平较高、排放量很大的省份。
主要结论
本文首先从资源禀赋、产业结构以及能源使用和污染排放等角度对于不同区域的特征进行了分析，接着利用构建的包含30个省份的中国多区域可计算一般均衡模型分析了征收统一税率的碳税情景的影响。根据本文的分析得到如下主要结论：
(1)中国的能源资源主要分布在中西部地区，能源比较富饶的省份其经济发展水平却较为落后，能源消耗强度较大，但碳排放强度却较高；沿海发达地区能源消耗强度较低，但能源消耗总量较大，碳排放强度较低，但碳排放总量较大。
(2)采用统一税率碳税的碳税政策，碳排放强度越高的省份，其福利受损的程度越大。统一税率的碳税政策对资源丰富的西部地区造成的福利损失比经济发达的东部地区大约要大1到2个百分点。资源丰富的西部地区都是福利受损最大的地区。统一税率碳税政策既会带来地区整体福利的下降，同时也带来地区差距的扩大。
(3)在统一税率碳税政策下，各地区能源部门受到的负面影响都最大，其次是高耗能工业和交通运输业，建筑业所收的损失也较大；而其他低耗能工业以及其他的服务业则在碳税的征收过程中获益；各地区农业部门所受的影响都很小。
收稿日期：2010-03
注释：
①按照联合国工业发展组织的分类方法将出口制成品分成以资源为基础的、低技术和中高技术制成品。
②单位GDP能耗强度可以进一步细分成产业结构和部门能耗强度两个因素。
③整体的排放强度可以进一步细分成产业结构和部门碳排放强度。
④这里为便于比较所以直接设定同样的目标而不是先设定税率，因此容易被理解为总量控制政策而非征税政策。本质上讲两者是类似，只是一个通过配额或者许可证的租金，另一个则是通过碳税的形式来实现减排的目的。
⑤基尼系数是计算地区不平等的程度使用最为广泛的一个指标。利用洛伦茨曲线可以计算基尼系数。如果收入平均分配，每个人都有着相同的收入（完全平等），基尼系数取值最小，为0，而如果只有一个人或一个地区取得所有收入的话（完全不平等），基尼系数取值最大，为1。
⑥这里的贡献是指各省份的减排量占全部减排的比重。
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