基于投入產出法的隱含碳測算

何 瓊

（湖南科技大學能源學院，湖南 湘潭 411201）

基于投入產出法的隱含碳測算

何 瓊

（湖南科技大學能源學院，湖南 湘潭 411201）

本文基于投入產出法測算由能源消耗導致的隱含碳排放和由水泥生產過程導致的隱含碳排放，并測算了出口貿易中能源消費隱含CO2和生產過程的隱含CO2排放情況。結果發現，金屬冶煉及壓延加工業部門出口的能源消費隱含碳排放量是最大的，食品制造及煙草加工業的總隱含碳排放是最大的，生產過程隱含碳排放量最大的是非金屬礦物制品業。從而對通過國際貿易產生的碳排放轉移問題更清晰地定量化認識,同時有利于對各國的碳減排責任進行重新考查。

隱含碳；投入產出；能源消耗；水泥；貿易

Abstract:Based on the input-output analysis,the paper measures the embodied carbon emissions from energy consumption in export trade and industrial process.It is found that mining and the process of metal ores sector have the highest embodied carbon emissions from energy consumption in export trade,manufacture of foods and tobacco sector has the highest total embodied carbon emissions,manufacture of non-metallic mineral products sector has the embodied carbon emissions of industrial process.The results are useful to clearer understand the carbon emissions transfer through international trade,and to re-examine national carbon emissions reduction responsibilities in different countries.

Key words:embodied carbon;input-output;energy consumption;cement;trade

引言

改革開放以來我國對外貿易得到了長足的發展，2008年中國的外貿總額達到25616.3億美元，超越德國而成為全球第二大貿易國，并有可能在2010年超過美國，成為世界第一大貿易國。對外貿易將中國市場由國內擴展至國際，實現了資源在更大范圍和更為有效的配置，促進了中國國內經濟的發展。然而，對外貿易在對國內經濟高速拉動的同時，也不能忽視對外貿易對于國內污染物排放的影響［1］。由于國際貿易的存在，一個國家可以通過進口能源密集型或者碳排放密集型產品，以人為達到本國碳減排的目的，但是由于其他國家相關產品的供應量增加，可能導致全球碳排放量的增長，產生 “碳泄漏”（Carbon Leakage） 問題。

在目前的產業分工中，發展中國家出口以低端產品為主，碳排放量較高。對我國這樣一個出口低端產品，存在巨大貿易順差的國家來說，通過國際貿易為其他國家轉移排放的CO2量相當可觀［2］。 因此，不少學者從最終消費的角度開始考慮最終使用產品的隱含碳排放問題，有利于對通過國際貿易產生的碳排放轉移問題有更進一步的認識。Schaeffer和de Sa （1996）［3］,Machado et al. （ 2001 ）［4］研 究 了1970—1992年巴西國際貿易中的隱含碳,得出的結論是，發達國家通過國內消費品制造業的外包把本國的CO2排放轉移到了發展中國家。Ahmed和Wyckoff（2003）測算了24個國家貨物貿易中的CO2排放量，證實了產業地理轉移對全球CO2排放的影響［5］。 Shui，Harriss（2006）研究了中美貿易中的隱含碳，發現中國目前CO2排放量中的7%~14%是由于向美國出口導致的，如果美國從中國進口的商品由其國內生產，那么美國的CO2排放將會增加3%~6%，由于中國工業部門中大量使用煤炭和低效率的制造技術，中美兩國貿易增加了全球二氧化碳的排放［6］。據國際能源機構統計，中國溫室氣體排放總量中，有1/3的碳排放量來自為國外生產產品的過程?？梢娰Q易的存在可以轉移碳排放，通過對外貿易可以將有關環境污染轉移到其他國家。生產、出口高耗能及高排放產品的國家，承擔了本應在進口國排放的二氧化碳，而消費這些產品的進口國家在他們的排放總量中卻沒有計算這部分排放。如何定量測算這些轉移碳排放？測算通過國際貿易產生的碳排放轉移問題將有利于對各國的碳減排責任進行重新考查。

1 隱含碳的測算

目前對隱含碳排放研究較多的是產品生產過程中的能源消費導致的直接和間接碳排放，雖然能源消耗導致的CO2排放是碳排放的主要來源，對我國來說，工業生產過程高耗能產業如水泥、鋼材、建材等的碳排放也相當可觀。對于隱含碳的測算目前主要有實測法、物料衡算法、排放系數法、模型法、生命周期法等。投入產出分析是近來經常用于測算隱含碳排放的一種方法。它主要是依據經濟統計資料編制的投入產出表，建立相關的數學模型后測算直接碳排放和間接碳排放。

1.1 能源消耗導致的隱含碳

為了量化中國出口貿易中隱含碳的排放情況，本 項 目 將 借 鑒 Sanchez,Duarte （2004）［7］、Shui,Harriss（2006）［6］和齊曄，李惠民，徐明（2008）［2］，陳紅敏（2009）［8］的模型，結合中國的實際情況開展研究。出口貿易中的隱含碳排放量可表示為：

其中，C為出口貿易中的隱含碳總量，Mi為第i種出口商品的價值量或是最終使用（萬元），θi為第i種出口商品單位價值中的碳耗系數。商品生產過程中的隱含碳主要包含能源消費排放的二氧化碳和工業生產過程中排放的二氧化碳。首先計算能源消費排放的隱含碳，由于能源消耗導致的各部門隱含碳排放包括各部門直接消耗能源碳排放量和間接消耗能源碳排放量，所以首先需要測算包括單位產值直接碳排放量和單位產值間接碳排放量。

計算步驟如下：

1.2 工業生產過程的隱含碳排放

由于水泥的生產過程碳排放量最大，對于工業生產過程的碳排放只考慮水泥生產過程。

對于各部門工業生產過程的隱含碳排放可以按照以下步驟來計算。假設j部門產品生產過程中會產生碳排放，那么由于i部門消耗j部門產品，由此引起的i部門單位產值的工業生產過程隱含碳排放系數cejpi為：

生產過程的隱含CO2排放量計算公式為：

2 數據來源及處理

本文對中國2007年各部門最終產品消費及其出口貿易的隱含碳進行了測算。本文采用的各部門產出數據和完全消耗系數來自于 《中國投入產出表2007》［10］中的 42 部門表，能源消耗數據主要取自于《中國能源統計年鑒2008》［11］和 《中國統計年鑒2008》［12］，出口商品貿易數據主要來自于《中國海關統計年鑒2008》［13］。為了使得海關統計貿易數據與投入產出表的部門分類一致，以投入產出表為基準調整部門分類，為使得投入產出表與能源消費的部門的分類一致，將部門分類調整為30部門 （見表1）。由于在42部門的投入產出表中，水泥制造部門屬于非金屬礦物制品業，因此，以水泥生產過程的碳排放替代非金屬礦物制品業生產過程的碳排放。

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3 結果與分析

2007年我國各部門的隱含碳排放結果見表2。

2007年，各部門中金屬冶煉及壓延加工業的出口能源消費隱含碳排放量是最大的，達到了33804.5萬噸，占所有部門出口隱含碳排放量的12.99%。出口隱含碳排放量排第二的是化學工業，達到了28934.90萬噸，占所有部門出口隱含碳排放量11.12%。從測算結果來看，出口貿易中由于出口商品消耗了我國大量資源，排放了大量的碳，使得我國承擔了本應該由進口國排放的碳。由于燃氣生產和供應業、水的生產和供應業不存在出口，所以這兩個行業的出口隱含碳排放量為0。能源消費的出口隱含碳排放最小的幾個部門分別是：廢棄資源和廢舊材料回收加工業、金屬礦采選業、電力、熱力的生產和供應業、石油和天然氣開采業、非金屬礦及其他礦采選業、工藝品及其制造業、建筑業等。其中，大部分是屬于原料礦石的開采部門，盡管這些部門實際上都是主要的高耗能部門，但是由于這些部門的主要產品是工業原材料和能源產品，用于提供中間產品，且出口量不大，因此這些部門能源消費的出口隱含碳排放量較小。

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2007年，各部門中食品制造及煙草加工業的總隱含碳是最大的，達到了538338.31萬噸，占所有部門總隱含碳的17.12%。這主要是由于我國人口基數巨大，自身需要消費大量食品及煙草，這些產品的最終使用量非常大，從而導致這個部門排放的總隱含碳最多。排第二的是金屬冶煉及壓延加工業，達到了400605.539萬噸，占所有部門總隱含碳的12.74%，這個部門在生產過程中會使用大量的中間產品，比如說能源和工業原材料等，因此直接和間接碳排放量較大。其余碳排放量較大的部門分別是批發、零售業和住宿、餐飲業、其他行業、化學工業、建筑業，這些部門提供最終消費品或者是服務的部門，消耗大量的能源、原材料等中間產品，其隱含碳的排放量較大。也證實了基于投入產出分析方法實際上是以最終消費來測算各部門隱含碳的排放，對于消費驅動的隱含碳排放具有較好的引導意義。

2007年，生產過程隱含碳排放量最大的是非金屬礦物制品業，因為水泥的生產屬于非金屬礦物制品業，在水泥的生產過程中碳排放量最大。其次為建筑業，該部門使用了大量的水泥等中間產品。水泥生產過程排放的碳經過產業間的轉換，最終主要流向建筑業、其他社會服務業等部門。生產過程隱含碳排放最小的部門分別是：燃氣生產和供應業、水的生產和供應業、廢品廢料、金屬礦采選業、石油和天然氣開采業、煤炭開采和洗選業。其中很多都是能源部門，雖然能源部門是主要的能耗部門，其能耗強度都很高，但是這些部門主要是提供工業原材料、能源或者是中間產品，生產過程中隱含碳的排放量較少。

盡管通訊設備、計算機及其他電子設備制造業、電器機械及器材制造業等部門實際上對水泥的直接消耗量不大，但是這些部門在生產過程中會消耗大量的石英等非金屬礦物制品，因此這兩個部門生產過程中排放的隱含碳也不能忽視。

4 結論

盡管目前對隱含碳排放的測算方法有很多種，但投入產出分析法是應用最廣泛的一種。根據中國2007年的數據，本文對調整后的30部門能源消耗、生產過程和出口貿易引發的隱含碳進行了測算。結果發現，金屬冶煉及壓延加工業部門出口的能源消費隱含碳排放量是最大的，食品制造及煙草加工業的總隱含碳排放是最大的，生產過程隱含碳排放量最大的是非金屬礦物制品業。中國作為一個貿易出口大國，通過出口獲得貿易順差，但是出口商品中排放了大量的隱含碳，生產過程中也排放了大量的隱含碳，使得我國承擔了本應該由進口國排放的碳，這使得中國這個發展中國家在國際上處于不利位置。測算出口貿易中的隱含碳將對通過國際貿易產生的碳排放轉移問題更清晰地定量化的認識,同時有利于對各國的碳減排責任進行重新考查。

［1］李善同，何建武.從經濟、資源、環境角度評估對外貿易的拉動作用［J］.發展研究,2009，（4）:12-14.

［2］齊曄，李惠民，徐明.中國進出口貿易中的隱含碳估算［J］.中國人口.資源與環境,2008,18（3）:8-13.

［3］Schaeffer R,De S A.The embodiment of carbon associated with Brazilian imports and exports ［J］,Energy Conversion and Management.1996,37（6-8）:955-960.

［4］Machado G,Schaeffer R,Worrell E.Energy and carbon embodied in the international trade of Brazil:an input-output approach［J］.Ecological Economics， 2001,39 （3）:409-424.

［5］Ahmad N.,Wyckoff A W.Carbon Dioxide Emissions Embodied in International Trade of Goods ［EB/OL］.OECD Publications,http://www.oecd.org/sti/working papers,2003.

［6］Shui B,Harriss R C.The role of CO2embodiment in US-China trade ［J］.Energy Policy.2006,（34）:4063-4068.

［7］Sanchez C J,Duarte R.CO2emissions embodied in international trade,evidence for Spain ［J］.Energy Policy.2004,32 （18）:1999—2005.

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［10］國家統計局國民經濟核算司.中國2007年投入產出表［M］.北京：中國統計出版社，2008.

［11］國家統計局.中國能源統計年鑒2008［M］.北京：中國統計出版社，2008.

［12］國家統計局.中國統計年鑒2008［M］.北京：中國統計出版社，2008.

［13］國家統計局.中國海關統計年鑒2008［M］.北京：中國統計出版社，2008.

（責任編輯劉傳忠）

Measurement of Embodied Carbon based on Input-output Analysis

He Qiong
（School of Mining and Safety Engineering,Hunan University of Science and Technology,Changsha 411201,China）

F205

A

教育部人文社科一般項目“貿易對中國碳減排的耦合機制研究”（批準號：09YJC630064）和EEPSEA-China環境經濟學小額項目資助。

2010-04-20

何瓊（1979-），女，湖南婁底人，湖南科技大學能源學院和廈門大學經濟學院講師，博士后；研究方向：區域資源環境管理。