全球二氧化碳减排形势和策略


  工业革命以来,随着空气中二氧化碳含量的急速攀升,全球平均接近地面的大气层温度也经历了前所未有的上升,而这种全球性的温度增量进一步导致其他方面的变动,包括海平面上升和降雨量及降雪量的变化。这些变动也许促使极端天气事件更强更频繁。除此之外,还会引起农业产量不稳定、冰河撤退、夏天时河流流量减少、物种消失及疾病肆虐等后果。

  在《联合国气候变化框架公约》和《京都议定书》确立的共同但有区别的责任的原则基础上,达成的巴厘路线图以及哥本哈根协议,使节能减排成为全球关注的重要话题。控制大气中二氧化碳的含量迫在眉睫,而其变化路径以及国际合作策略都是我们需要关注的重点。

  一、全球二氧化碳减排形势的主要特点

  人类工业生产生活产生了大量的二氧化碳,二氧化碳进入大气,其中一部分被森林、海洋等生态系统或者人工手段予以吸收,剩余的留在大气中,由于二氧化碳化学性质稳定,累积在空气中,其吸热和隔热的功能使太阳辐射到地球上的热量无法向外层空间发散,并逐年增强,从而引发全球气候变暖等一系列严重问题。

  全球二氧化碳排放形势,有三个主要特点:一是增长快速。二氧化碳的全球排放在1751年仅为300万吨,经过近两百年的缓慢增长后,自20世纪40年代开始迅速攀升,到2008年,全球的二氧化碳排放已经达到299亿吨,增速为3%,略低于世界实际GDP增速3.78%。

  二是排放集中。从地理位置上划分,2008年39.15%的二氧化碳排放来自亚洲和大洋洲,23.57%来自于北美洲,15.68%来自于欧洲,而中东、非洲、南美洲各自所占比例不到5%。从国家分布来看,排放量居前九位的国家共占全球排放的65.59%;二氧化碳排放比例大于1%的共有22个国家和地区,总排放量占全球的81.39%,这其中包括发达国家、部分发展中国家以及能源产地国。

  三是空间转移。对比1980年与2008年二氧化碳的分布情况,从地理位置上来看,1980年,北美洲和欧洲是二氧化碳排放量最大的地区,占到全球排放的29.68%和24.51%,那时亚洲加上大洋洲的总和仅占19.51%,而在近30年内,这一比例增加了20%,成为二氧化碳排放最为集中的地区。从国家的角度看,呈现一种由发达国家向发展中国家转移的态势。这主要是由于发展中国家以高能耗产业拉动经济发展,发达国家将高能耗高污染型产业以FDI(对外直接投资)的形式转移到发展中国家。

  二、影响全球二氧化碳排放的相关因素

  从二氧化碳排放的来源看,有生产和生活两部分,主要分为四个方面。

  一是国内生产总值(GDP)。从全球的情况来看,二氧化碳的排放量与实际GDP正相关,且二氧化碳的增长速度略小于实际GDP增速。而从各个国家的情况来看,虽然都符合与GDP正相关的关系,但增速与实际GDP的增速由于产业结构能源结构等因素而各不相同。

  二是产业结构。一个经济体中如果第二产业所占比例较高,尤其是重工业或者石油产业等比例较高,其二氧化碳排放量就会相对较高。这实际上反映了一个经济体的能源强度,即生产一单位GDP所需要的能源。观察世界各国的能源强度发现,最高的是俄罗斯和中东地区国家,它们以石油生产作为GDP的主要支柱,另外亚洲国家上升较快,且高于世界平均水平,而北美欧洲等地区国家的能源强度则低于世界平均水平,且趋于下降,这与发达国家第三产业比例升高有关。

  三是能源结构及能源效率。众所周知,各种燃料燃烧排放二氧化碳的强度从高到低依次是:煤、石油、天然气、水能、核能等新能源。一个国家的能源结构及燃料使用效率对二氧化碳的排放也起到很大作用。从世界各国的化石燃料使用情况来看,欧洲各国的煤使用比例从1980年持续下降,到2007年,由原来的30%下降到18%,这部分解释了欧洲二氧化碳排放量稳中有降的状态。

  四是生活排放。有很多影响因素,如取暖,高纬度地区由于天气寒冷,由取暖而燃烧化石燃料排放的二氧化碳相对较多,经济水平接近的欧洲与美国相比,居民取暖排放的二氧化碳在全部二氧化碳排放中所占的比例分别为10.8%与5.8%;再如交通方式,欧洲国家较小,地铁系统发达,人均汽车拥有量较美国少,因而,欧洲道路交通二氧化碳排放量占全部二氧化碳排放量的22%,美国占27%;欧洲人均交通二氧化碳排放量为1.81 吨/人,而美国这一指标达4.07吨/人。因此,改善交通结构,减少生活用电量等都可以减少生活二氧化碳排放量,这对以生活排放为主的美国尤为重要,对中国也有一定的借鉴意义。

  三、全球二氧化碳减排的有效路径

  根据从能源到二氧化碳的产生过程,减排有两个切入点,其一是从能源市场进行干涉,改善能源结构或者提高能源的使用效率,主要方法有使用税收等手段改变不同能源物质的价格、政府管制限额、推广可以提高化石燃烧效率的新技术等;其二是从电力市场入手进行干涉,改变电力的需求供给关系来影响能源的使用,使用税收等手段抬高电价,减少电的需求,调整产业结构以及资本密度,利用新技术提高各种机械的用电效率等。

  但是,在这个过程中,会对这两个市场的供给方或需求方产生一定的影响,即出现减排成本。首先影响能源大国的经济;其次,会导致电价以及其他材料生产成本提高,影响经济复苏;第三,汽车等产品的消费会由于能源价格上涨而下降。

  大气中二氧化碳含量(碳存量)也是一个非常重要的概念。二氧化碳存量治理有其必要性。以减排为主要手段的低碳经济不是一蹴而就的,碳捕获和存储被科学界认为是减少二氧化碳气体最具时效的手段。

  地球最主要的二氧化碳吸纳处是海洋,科学家发现海洋在1800年到1994年间吸收了4760亿吨二氧化碳,接近于排放总量的一半;仅2008年一年,海洋就吸收了23亿吨的碳,是人类全年释放二氧化碳总量的四分之一。海洋对二氧化碳的吸收受温度、海水酸碱度以及其他因素的影响,因此,治理海洋环境,改善污水排放所引起的海洋污染,通过科学研究增强海洋吸碳能力都是减少碳存量的方法。

  另一个碳吸收者为森林。数据显示,2000~2005年间,全世界有731.7万公顷的森林从地球上消失。从地区看,非洲全域森林减少率相对较高,2000~2005年每年减少0.6%,森林面积每年减少404万公顷。大洋洲地区的森林面积也同样在减少,年减少率为0.2%。亚洲的森林面积虽然整体上有所增加,但个别国家森林持续减少的局面没有多大改观。欧洲地区的森林面积则继续增加。因此,投入资金进行植树造林、森林维护,以及控制东南亚、南非国家的森林砍伐和林业发展,都是有效解决碳存量的方法。

  除此之外,投资研发资金生产,开发人工吸收技术也是解决碳存量的有效方法。

  四、二氧化碳减排的全球策略

  从公共经济学的角度来看,公共物品具有非竞争性、非排他性的特点,适宜的生存条件包括全球温度的稳定等是全球公共物品。减排、碳存量治理以及适应性措施都是全球“公共设施”,应该由各国共同承担。

  将全球气温增长控制在2℃以内是治理二氧化碳问题的目标。在二氧化碳治理问题上,将各国的经济发展也就是GDP作为私人物品,全球气候改善作为公共物品,其最优的提供量需要由这两方的成本收益比较决定,而不是简单的照搬科学结论,只有这样,各国之间才可能避免争端达成共识。

  由各国缴纳不同比例的资金设立二氧化碳治理基金,来进行相应公共物品的提供,在筹资过程中,应该遵循两个基本原则:一是外部性内部化,即由二氧化碳排放国承担所带来的外部性;二是历史排放与先期排放同等原则,由于二氧化碳进入大气以后稳定存在,现在气温上升等气候变迁是二氧化碳排放的累积效应,因此,不同时期的排放应平等处理。基于这两个原则,一种可行的筹资安排是按照排放损益的关系制定各国缴纳的基金,即制定排放收益和排放损失的综合指标,来确定各国在减排基金中缴纳的份额;其中排放收益是指由历史积累二氧化碳排放而获得经济效益,可以用累积二氧化碳在世界累积排放中的比例衡量;排放受损是指由于历史积累二氧化碳排放而导致环境问题,进而影响经济发展或造成经济损失。

  五、我国二氧化碳减排形势分析

  在哥本哈根气候会议上,我国提出清晰量化指标,承诺到2020年单位国内生产总值二氧化碳排放比2005年下降40%~45%,这远远超出了“巴厘路线图”对发展中国家的要求。我国目前处于碳排放高速增长阶段,二氧化碳减排形势严峻,任务艰巨。

  (一)减排成本巨大。首先从能源结构的角度看,煤使用比例世界最高,由煤燃烧排放的二氧化碳占全部化石燃料排放的75.83%,这与世界其他国家相比比例偏高。主要原因是我国煤资源丰富,价格低廉。如果我们转而使用石油或天然气作为基础能源,那么,我国需要从其他国家大量进口能源物质,国家的能源安全受到威胁。

  其次从产业结构的角度来看,我国第二产业在GDP中占比49%,而美国这一指标仅有18%。因此,不论是哪种减排路径,对我国经济的影响都是巨大的。

  (二)从地区分布角度看,我国各省的二氧化碳排放集中度高。二氧化碳排放前三位占全国排放的33%,前五位占50%;2007年中国各省二氧化碳排放前十的省份,包括经济发达省,如山东,广东,江苏,浙江,上海等,也包括能源丰富且经济对能源交易依赖度高的省份,如新疆,黑龙江,甘肃等,减排将对这些能源大省带来较大的冲击。

  (三)缺乏有效的政策工具。目前正在讨论的政策工具包括碳税、数量管制、行政手段(实行差别电价、关闭中小电厂)、补贴低碳能源、低碳能源产业政策等;但是,其有效性无法保证,且经济手段中最优的税率难以确定。

  (四)我国二氧化碳排放从产业分布的角度看,也表现为集中度高的特点。排名前十的产业中,最多的金属冶炼业排放占到全部排放量的近30%,且前几位的都是基础性上游产业,如果通过碳税或提高电价等方式控制这些产业的碳排放,对其产业本身及下游产业的影响是巨大的。另外,减排对出口、就业、财政收入、投资、消费以及整体经济增长也存在一定影响。