基于貿易隱含碳的城市人均碳足跡比較研究

梁 浩 龍惟定

(1．同濟大學機械工程學院，上海200092;2．同濟大學中德工程學院，上海201804)

基于貿易隱含碳的城市人均碳足跡比較研究

梁 浩1龍惟定2

(1．同濟大學機械工程學院，上海200092;2．同濟大學中德工程學院，上海201804)

氣候談判中采用的碳排放基準數據，關乎發展中國家的“發展權”。本文認為基于“生產者責任原則”的碳排放數據為氣候談判基準是不合理的。提出“基于貿易隱含碳的城市人均碳足跡”數據為基準，并選取具有代表性的幾個城市(紐約、東京、倫敦、上海)進行樣本研究。結果表明，在考慮貿易隱含碳排放的情況下，上海的人均碳足跡最低。2008年，紐約為上海的2．2倍，倫敦為上海的1．8倍，東京為上海的1．6倍。本文希望在考慮貿易隱含碳的情況下，對國際上有相近功能的城市人均碳足跡的研究可以為我國的氣候談判贏得更多的話語權，并給出了相關政策建議。

隱含碳;碳足跡;人均碳排放

當前，碳排放數據日益成為敏感的國際政治話題，我國碳排放量基數大且在迅速增長，并于2007年超越美國而成為全球第一大CO2排放國，因此我國正在承受著越來越多的國際碳減排壓力。

1 研究背景及目的

長期以來，我國在氣候變化國際談判中一直堅持三個論點，即不僅看排放總量，還要看人均排放量;不僅看當前的排放量，還要看歷史累積排放量;不僅看排放的數量，還要看國家發展的階段。但是從人均角度，我國已在2010年超過世界平均水平，論歷史累積排放，發達國家也有借口，那就是累積排放量的基準線選在哪一年存在爭議，即如何合理選擇累積排放的起始年，如果定在1900年或者更早的某一年的話，他們講以前不知道CO2的排放屬于稀缺資源，所以是“不知者不罪”，而現在明明知道了碳排放的嚴重后果還在靠排放拉GDP，那就是“明知故犯”。

其實，在計算碳排放數據時，我們不能只看本土排放，還要看轉移排放。因為，通過對外貿易消費者可以將與其消費有關的環境污染轉移到其他國家。經濟全球化和國際產業分工日益深化的背景下，大量的出口貿易產品背后是生產國能源的大量消耗和污染的大量排放;進口貿易產品則減少了消費國內的能源消耗和污染排放。經濟全球化減輕了發達國家的能源環境壓力，低能耗高附加值的服務業成為其發展主導，而高能耗高污染產業的轉移大大改善了本國的環境;與此同時增加了廣大發展中國家的能源環境壓力，由于全球化導致的生產專業化和污染的集中，使得這些國家在全球化中成為“污染天堂”。服務于出口貿易的大量的能源和碳排放消耗在生產國內，對生產國內的能源環境形勢產生了巨大壓力，而實際上這些能源和碳排放是為國外最終消費的，而不是為國內消費者服務的。因而，清楚地了解中國對外貿易中的能源消費及碳轉移排放情況，不僅有利于國家控制和減少貿易碳污染，而且對于國家應對未來國際氣候談判、爭取更多的碳排放權具有重要的現實意義。

2 開展研究的相關基礎工作

2．1 研究樣本的選擇

雖然國家層面的數據相對易于獲取，但是各個國家的發展程度與人口規模不盡相同，特別是中國和印度作為人口大國，如果采用國家人均碳排放等指標就會有放大基數之嫌，易于引起國際上的不認同;其實，城市是每個國家碳排放的主要單元，根據國際能源機構(IEA)的估計，2006年全球城市能耗達79億t油當量，占全球總能耗的2/3，這一比例到2030年將上升到3/4。因此，未來與能源有關的二氧化碳排放量的增長將主要來自城市。到2030年，由能耗產生的二氧化碳排放中將有76%來自城市。所以我們采用的研究樣本是每個國家具有代表性的城市，基于國際上同是城市化率較高、人口密度高的、經濟相對發達的功能較為相近的城市。其中由于數據獲取的限制性，美國的進出口數據僅僅公布到州一級，所以美國的代表城市是紐約州，紐約州城市化率92%，為美國經濟最發達的州之一，可視作一個大的城市，很多學者在城市研究中均以紐約州作為樣本案例。

2．2 關于隱含碳的概念闡述

“隱含碳排放”是一種虛擬碳排放，是產品生產或服務提供過程中直接和間接產生的CO2總量。之所以稱其為隱含碳，是因為雖然實物資源可能已經被消耗，但是污染排放卻并不隨著產品和服務的流動而轉移，而是留在生產地。產品和服務中隱含的對于這些過程中所排放的CO2的“記憶”還鐫刻在產品和服務中，并隨著產品流動而流動，因而是一種虛擬碳。因此，隨著產品和服務的流轉，這些在生產過程中隱含的直接和間接排放的CO2也隨著產品和服務虛擬的流動，稱為“隱含碳”。隱含碳的研究可以從最終消費的角度來衡量產品和服務對資源和環境的影響。

2．3 目前國內外相關研究現狀及局限

(1)基于投入產出分析的國家隱含碳研究。投入產出表是一張將各部門的投入和產出匯總在一起的一張棋盤式的表格。而投入產出分析是利用經濟學的原理，根據投入產出表的平衡關系考察國民經濟各部門的產品的生產和消耗之間的數量依存關系。

優點:國家層面的數據相對容易獲得，計算過程比較詳細，精確性相對高。

局限:投入產出表我國每五年編制一次，周期過長，數據使用明顯滯后。

只局限于我國一個國家進出口貿易隱含碳的研究，未進行多國比較(其他國家投入產出表的獲取也有一定困難)。

如果試圖通過各個國家的投入產出表來計算獲得各個國家的隱含碳排放，就涉及各個國家每種產品能耗、單位產品產值等等關鍵數據，數據的可獲得性以及數據處理都顯然過于復雜，缺乏可操作性，同時也缺乏靈活性和及時響應性。

各個國家發展程度與人口規模都不盡相同，比較不同國家的人均碳排放等指標很難被國際廣泛接受

(2)未考慮隱含碳的城市碳足跡研究。

優點:采用同是每個國家具有代表性的城市，同是城市化率較高、人口密度高的、經濟相對發達的功能較為相近的城市比較，有較大的國際認同度。

局限:未考慮隱含碳，這種研究的結果多半是發達國家城市都是“低碳城市”，而我國的城市都是相對“高碳城市”。

(3)本文研究的創新點。將貿易隱含碳的研究應用在國際具有相近功能的城市中進行國際比較尚屬首次，既兼顧了碳排放的公平性(隱含碳的研究對我國有利)，又有可能得到比較廣泛的國際認同感。

因為城市層面的投入產出表更加難于獲取，所以想通過投入產出法來比較世界城市的隱含碳排放就更加難上加難，因此，我們建立了新的相對簡單的模型來核算城市進出口貿易中的隱含碳。

3 研究方法及數據采集

3．1 支出法眼光核算GDP

GDP=C+G+I+(X－M)

其中:C為本地居民消費，G為本地政府消費，C+G統稱本地最終消費(是本地常住單位為滿足物質、文化和精神生活的需要而購買本地產品和服務的支出)。

I為固定資本形成總額與存貨增加，其中固定資產形成總額包括住宅、非住宅建筑物、機器和設備、土地改良支出以及礦藏勘探費等;存貨增加指常住單位在一定時期內存貨實物量變動的市場價值，存貨包括生產單位購進的原材料、燃料和儲備物資等存貨，以及生產單位生產的產成品、在制品和半成品等。

X出口，為本地常住單位向非常住單位出售或無償轉讓的各種貨物和服務的價值。

M進口，為常住單位從非常住單位購買或無償得到的各種貨物和服務的價值。

通常，消費(C+G)、投資(I)、凈出口(X－M)稱為拉動地區GDP增長的三架馬車。

3．1．1 隱含碳排放與直接碳排放的產生

(1)進口隱含碳排放Q1。將進口M分為兩部分M1和M2。其中M1為進口直接消費品，又稱為一般貿易。M2為進口原材料和中間產品以及轉口物資，又稱為加工貿易。真正留在本地消費的是M1，而M2將來經加工后會出口到其他地區，未在本地消費，所以進口隱含碳排放Q1來自M1在其生產過程中所造成的碳排放。

(2)出口隱含碳排放Q2。將出口X分為兩部分X1和X2。其中X1為本地出口，即本地生產的產品出口。X2為來料加工出口，即進口原材料和中間產品加工后產品出口。碳排放發生在本地而最終未在本地消費的產值為兩部分，即X1和(X2－M2)，而出口碳排放Q2正來自X1和(X2－M2)

(3)本地直接碳排放Q3。來自本地最終消費和固定資本形成及存貨增加C+G+I。

3．1．2 隱含碳排放與直接碳排放的計算方法

(1)進口隱含碳的計算方法。城市進口的產品和服務來自不同國家和地區，自然有不同的單位產值能耗，進口來自欠發達國家和地區的，這些進口額所造成的碳排放自然較高，進口額多來自發達國家和地區的，所造成的碳排放自然相對較低。定義虛擬進口國萬元GDP能耗E，來簡化對來自不同國家進口產品隱含能的計算，Q1=M1×E

關于E的計算:E=i

其中，ei為國際統計年鑒中有記載的各個國家的萬元GDP能耗，如果沒有記載的，則計算該國的GNI per capita，根據世界銀行資料，少于975美元的按照低收入國計算，能耗取9．42t標準油/萬美元;收入在976到3855美元之間的按照中等收入國計算，能耗取5．42t標準油/萬美元;收入在3 856到11 905之間的按照世界平均收入計算，能耗取2．49t標準油/萬美元;收入在11 906以上的按照高收入國計算，能耗取1．61t標準油/萬美元。ηi為進口自各個國家的額度占總進口值的比例。

(2)本地直接碳排放與出口隱含碳排放的計算。

步驟一:計算本地總碳排放Q。

方法一:找到城市萬元GDP能耗，結合城市該年度GDP，通過總能耗換算為碳排放量。

方法二:找到城市年度能源消耗總量(電、煤氣等)，按照當地能源碳排放系數換算為碳排放量。

步驟二:計算出口隱含碳Q2與本地直接碳排放Q3。

(3)基于貿易隱含碳的城市人均碳足跡計算。

3．1．3 數據采集來源

根據紐約［1］、倫敦［2－3］、東京［2，4］、上海［2，5］等城市的能源消耗總量，能源碳排放系數，萬元GDP碳排放以及GDP等參數，計算出該城市的本地總碳排放。出口隱含碳排放計算是根據紐約［6］、倫敦［7］、東京［4］、上海［8］等城市的本地輸出額、來料加工輸出額和轉口額，以及紐約［1，9］、倫敦［2］、東京［2］、上海［2］等城市萬元 GDP 碳排放計算。進口隱含碳排放的計算是根據紐約［14］、倫敦［7，15］、東京［4］、上海［8］等城市的年輸入額，以及輸入總項中分別來自各個國家的比例，各個國家的萬元GDP能耗和標準油碳排放系數［10，13，16］計算。

4 結果及分析

如果計算未考慮貿易隱含碳的城市人均碳足跡，則其實奉行的是“生產者責任原則”，結果為上海最高，東京最低。究其原因，我們發現一是上海的萬元產值能耗遠高于其他四個城市，這與上海的產業結構關系最大，上海的第三產業比重遠低于其他四個城市;二是上海的能源碳排放綜合系數遠高于其他四個城市，這與上海的能源結構關系最大，上海的煤炭、石油等化石能源利用比例遠大于其他四個城市，而可再生能源等低碳能源利用比例較低，所以導致上海2008年的萬元GDP碳排放為1．697 5tCO2/萬元，而東京僅為 0．087 5tCO2/萬元，倫敦為 0．197tCO2/萬元，紐約州為0．273 3tCO2/萬元(按當年匯率計算)。

如果計算考慮貿易隱含碳的城市人均碳足跡，則其實奉行的是“消費者責任原則”，計算結果為紐約最高，倫敦其次，而上海最低。究其原因，一是上海的進口隱含碳最低，而紐約最高，因為上海的進口多來源于高收入國家，虛擬進口國綜合萬元GDP能耗相對較低，而紐約的進口多來源于低收入國家，虛擬進口國綜合萬元GDP能耗相對較高;二是上海的出口隱含碳最高，大約是紐約的6倍;紐約、倫敦、東京和香港四個城市為隱含碳的凈進口城市，即其進口隱含碳都遠遠大于出口隱含碳，上海為隱含碳的凈出口城市，其出口隱含碳遠遠大于進口隱含碳。至于本地直接碳排放，紐約最高，上海其次，紐約是因為本地消費率較高，上海是因為萬元產值能耗較高。其他城市可類似分析。

表1 世界代表性城市人均碳足跡計算結果(2008年)

5 對策及建議

根據貿易隱含碳的計算，以上海為代表的我國城市相比世界發達國家的城市還是相對低碳的，理論上我們應該還有一定的碳排放空間。發達國家在借高額二氧化碳排放要挾中國減排和以外匯購買碳匯時，我們可以借助對整個供應鏈和消費鏈的分析，合理地讓發達國家負擔一定的碳成本，從而減少本國的碳減排壓力和發展風險。

但是我們不能走發達國家城市轉移碳排放的老路，我們應該走出一條適合我國國情的同樣又為國際碳減排負責任的兼顧城市經濟發展和降低CO2排放的新路子，在保證經濟發展的同時減少隱含碳排放和直接碳排放。

(1)針對城市需求與消費結構的調整結合城市在全球產業鏈中的合理定位，持續推進城市產業結構優化升級，大力推廣工業、交通和建筑部門的低碳技術發展，提高能源終端利用效率。

(2)優化城市出口貿易結構，減少出口貿易活動的CO2排放。因為我國的城市大部分是出口導向型，出口拉動的GDP占城市總GDP的比重很大。而我國城市的萬元產值能耗又相對較高，所以單純縮小出口規模，是可以對世界范圍內的CO2減排做出一點貢獻，但是，這容易對城市經濟增長產生不利影響。目前，我國城市出口貿易中的高碳產品所占比重較高。在這種情況下，優化出口產品結構就顯得更加重要。具體說，通過采用差別性的出口退稅政策和征收出口關稅等手段，鼓勵低碳排放行業的產品出口，同時，限制甚至禁止高碳排放行業的產品出口，降低高碳排放行業產品出口的比重。這樣，就可以在不縮減出口貿易規模，甚至可以在出口貿易規模有所擴大的情況下，減少出口貿易活動的CO2排放，實現全球氣候變暖形勢下的我國城市出口貿易的可持續發展。

(3)為滿足城市最終需求而增加進口的政策會導致其他貿易國出口碳排放的增加，但由于國家之間、城市之間生產技術水平及能耗強度的差異，從全球角度看，單個城市進出口貿易中碳排放量的相對增減可能對于全球總量而言卻是相反的變化，尤其在生產技術水平、能耗強度等方面差距懸殊的發達國家城市與發展中國家城市之間。以上海為例，雖然上海因進口而向國外轉移了部分碳排放，但由于上海進口的大部分產品都來自生產技術水平先進的發達國家，而上海的單位產值能耗又相對較高，故從全球角度看，相對于在本地生產，上海從國外進口產品實際上是在間接的替全球減少碳排放。紐約倫敦則相反。但這有可能又會影響到上海的經濟發展，所以要權衡利弊。

(4)積極引進清潔生產機制(CDM)來促進我國出口制造業的碳減排。由于發達國家城市實現碳減排的成本較高，CDM已經成為發達國家實現碳減排義務的一個重要手段。為了低成本地完成《京都議定書中》中規定的碳減排目標，許多發達國家的政府機構與企業正在通過各種途徑，尋求與發展中國家的CDM合作。我國城市出口加工行業應把握這一有利時機，積極參與CDM項目的國際合作。通過引進CDM項目，一方面，能夠引進新的外國投資;另一方面，可以用之提高終端能源利用效率。

(5)完善外商投資準入制度，嚴防高碳產業進入。在承接發達國家的產業轉移項目時，應嚴格限制高碳排放項目的進入，以避免成為發達國家高碳排放產業轉移的“避難所”

另外，從全球的角度看，發達國家技術水平較為先進，生產低能耗低排放產品;發展中國家技術水平較低，卻生產高耗能高排放產品，這種分工增加了全球碳排放。英國經濟學家大衛·李嘉圖提出的“比較優勢理論”表明，世界上勞動生產率不同的國家，通過國際商品交換，都能給交換的雙方在經濟上帶來利益。即使在各個生產領域生產率都比較低的國家，通過生產和出口那些自己具有相對優勢的產品，仍然可以獲得利益。遺憾的是，在雙方都獲得利益的情況下，環境受到了損害。

既然不能由發達國家來生產全部產品，尤其是發達國家所需要的某些消費品不能自產，就總需要有地方來生產。鑒于廣大發展中國家在對外貿易中為世界其他國家，特別是發達國家所做出的環境犧牲，以及本著為世界環境保護和氣候變化負責的態度，發達國家也應積極地向中國等發展中國家轉讓先進的生產技術或進行無私的技術援助，以降低世界的平均能耗水平，減少全球CO2等溫室氣體的排放。

(編輯:溫武軍)

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Comparing Research of Urban Per Capita Carbon Footprint Based on Trade Embodied Carbon

LIANG Hao1LONG Wei-ding2
(1．College of Mechanical Engineering Tongji University，Shanghai 200092，China;2．College of Sino-Germany Engineering，Tongji University，Shanghai 201804，China)

The carbon emissions benchmark data concerns the“development right”of developing countries in international climate negotiations．This paper argues that the carbon emissions data based on“producer responsibility principle”is not reasonable，puts forward the carbon footprint of urban per capita data based on trade embodied carbon as a compason benchmark，and selects four representative cities which have the same function(New York，Tokyo，London，Shanghai)as the case study．The results show that Shanghai＇s per capita carbon footprint is the lowest of the four in considering trade embodied carbon emissions．In this condition，New York’s per capita carbon footprint in 2008 is 2．2 times of Shanghai，and London 1．8 times，Tokyo 1．6 times．The author hope the research could provide some help for our country＇s climate negotiations and make corresponding policy recommendations．

embodied carbon;carbon footprint;carbon emissions per capita

X32

A

1002－2104(2011)03專－0155－05

2010-11-02

梁浩，博士，主要研究方向為低碳城市的評價研究。

上海市科委上海虹橋商務區低碳城市建設評價指標研究項目(編號:10230712300)。