河南省碳排放與經濟增長關系的實證研究

文/胡彬彬

近年來，河南經濟得到全面快速發展，工業化和城市化水平不斷提升，但是產業結構偏重于第二產業，且區域內能源消費以煤為主，導致了整個區域的能源消耗量偏大，碳排放量偏多，有必要對河南省碳排放與經濟增長關系進行探討，為河南節能減排，發展低碳經濟提供科學的決策依據。

一、河南省碳排放量的測算

（一）河南省碳排放量測算結果

聯合國政府間氣候變化專門委員會（IPCC）認為化石能源消費是二氧化碳排放的主要來源，是引起全球變暖的關鍵因素。本研究所涉及的碳排放量主要指化石能源，即一次性能源消耗的二氧化碳排放量。其計算公式如下：

其中，Qt代表碳排放總量，Ec代表煤炭消耗實物量，Eo代表石油消耗實物量，En為天然氣消耗量； δc， δo，δn分別代表煤炭碳的排放系數、石油的碳排放系數和天然氣的碳排放系數。由于能源消費量的數據在現行統計年鑒中已轉換成為標準煤，需要將這些數據轉換為實物數量，因此對于一次能源消耗實物量，我們采用國家發改委公布的各類能源折算成標煤的系數的倒數來進行折算，即1噸標準煤=1.4噸煤炭=0.7噸石油=0.6噸天然氣。對于碳排放系數，由于能源燃燒率、碳的含量和碳氧化率指標不同，不同學者和機構得出的碳排放系數也有所差別。本文采用胡初枝等（2008）的做法，即以DOE/EIA、日本能源經濟研究、國家科委氣候變化項目和徐國泉（2006）所給出的碳排放系數的平均值（見表1）來測算河南省的碳排放量。公式如下：

式中 E為能源消耗總量（噸標準煤），α、β、λ分別為煤炭、石油、天然氣占全部能源消耗的比重。

表1 各種能源的碳排放系數 噸碳/噸

表2 1980～2010年河南省能源消費的碳排放量 萬噸

依據（2）式可以測算出1980～2010年河南省各類能源消費的碳排放量（見表2）。

（二）河南省碳排放量的現狀分析

從碳排放總量來看，自1980年以來，河南省的碳排放總量逐年遞增，尤其在2003～2007年，二氧化碳排放總量進入快速增長階段，平均增長速度為14.6%，其中2003年和2004年分別達到了17.8%和23.2%，這與河南在新世紀加快推動工業化特別是重工業化促進經濟快速發展有一定聯系。從能源消費和碳排放量之間的關系來看，1980～2010年河南省的碳排放量與能源消費量總體為上升趨勢，并且基本保持同步，具體分為四個階段。第一階段是1980～2000年碳排放量與能源消耗總量快速增長階段；第二階段是2001～2002年碳排放量與能源消耗總量緩慢增長階段；第三階段是2003～2007年碳排放量與能源消耗總量快速增長階段；第四階段是2008～2010年碳排放量與能源消耗總量平穩增長階段。這充分說明了二氧化碳的排放量取決于能源的消耗數量。從一次能源消費構成來看，1980～2010年河南省能源消費一直以煤為主，煤炭消費平均比重為87.48%，遠遠高于70.13%的全國煤炭能源消費比重，而石油、天然氣平均消費比重分別僅有8.57%和2.1%。由于一次能源消費中煤炭所占比例較高，而煤炭的碳排放系數比其他能源高，因此河南省煤炭消費的碳排放量成為碳排放的主要來源。

二、河南省碳排放與經濟增長關系的實證分析

（一）數據處理

本部分基于河南省1980～2010年二氧化碳排放量與經濟總量兩個變量進行分析。前者依據表2的測算結果，變量名為C；后者使用同期各年度的國內生產總值（可比價格），變量名為GDP，數據取自《河南省統計年鑒2011》。為了消除時間序列中存在的異方差現象，對變量進行對數變換，變換后不改變原序列的協整關系。變量的對數形式表示為lnGDP、lnC。所有的計量分析，均使用Eviews5.1計量軟件進行。

表3 ADF檢驗結果

（二）變量平穩性檢驗

由于大多數時間序列具有非平穩性，而協整的前提是變量必須為同階單整變量，因此需要對各變量進行平穩性檢驗，為消除各變量自身的自相關性，本文采用ADF檢驗，檢驗結果如表3。

由表3的數據可以看出，原有的時間序列數據在5%的顯著性水平下仍是不平穩的，而一階差分后的序列在5%的顯著性水平下都是平穩的，故原有的時間序列都是一階單整的，它們之間可能存在一定的協整關系。

（三）協整檢驗和誤差修正模型

協整檢驗是指如果兩個（或兩個以上）的時間序列變量是非平穩的，但它們的某種線性組合卻表現出平穩性，則這些變量之間存在長期穩定的關系，即協整關系。目前協整檢驗主要有兩種方法，一是Engle和Granger提出的兩階段回歸分析法；二是Johansen和Juselius提出的基于VAR的協整系統檢驗。由于本文只有兩個變量，故本文選用E-G兩步法進行協整檢驗。

第一步對原序列進行OLS，即對以LnC為自變量、LnGDP為因變量的時間數列數據進行OLS回歸，利用Eviews5.1，得到如下回歸模型：

第二步對殘差μ進行平穩性檢驗，以此來確定兩變量之間是否存在協整關系，若其為平穩序列，則說明兩變量存在協整關系。對殘差進行ADF檢驗的檢驗形式為（c，t，0），從檢驗結果來看，殘差的ADF檢驗統計量為-1.7974，小于10%顯著水平下的臨界值-1.6821，所以拒絕單位根的原假設，即認為殘差序列是平穩序列。所以從長期來看，河南的GDP與碳排放量存在長期穩定的均衡關系，碳排放彈性系數為2.5739，表示碳排放量每增加1%，河南省GDP將增長2.5739%

描述河南省經濟增長與碳排放量變化的短期波動向長期均衡調整的誤差修正模型為

從（4）式可以得出LnGDP關于LnC的短期彈性為0.3043。調整后的R2為0.98328，這表明誤差修正模型擬合度好，AIC和SC值比較小，說明誤差修正模型的整體效果顯著。誤差修正系數小于0，為-0.2057，符合反向修正模型。在短期內和GDP的水平均衡相比，可能存在偏差，但是通過誤差修正項的調節可以修正這種偏離，即短期的偏離可以在較短的時間內進行長期均衡趨勢的調整，DLnGDP是在不斷地修正過程中發展的，因此碳排放量和GDP增長存在長期的協整關系的基礎上，DLnGDP的誤差修正模型是比較合理的短期波動模型。

表4 格蘭杰因果關系檢驗

（四） 格蘭杰因果關系檢驗

格蘭杰因果關系檢驗用來判斷碳排放量與經濟增長之間的關系，如果檢驗拒絕原假設則認為存在Granger因果關系。本文對變量在不同滯后項情況下進行格蘭杰因果檢驗，結果如表4。

對河南省碳排放量與經濟增長的因果關系分析后看出，在95%置信水平下，碳排放量與GDP呈單項因果關系，即碳排放量是GDP增長的格蘭杰原因，而GDP增長不是碳排放量的格蘭杰原因。

三、結論和對策建議

（一）結論

通過以上分析，可以得出以下結論：①1980～2010年間，河南煤炭能源消耗的碳排放量比重約占總排放量的85%以上，這與河南以煤炭為主的能源消耗結構有很大關系。②自改革開放以來，河南省的碳排放量一直不斷增加，碳排放量與河南經濟增長存在長期的協整關系，并且碳排放量的增加是促進河南經濟增長的格蘭杰原因，這說明不斷增加碳排放量是加快推動河南工業化和城鎮化進程，促進河南經濟增長的必要手段，可以預見在未來相當長的一段時間內，河南省經濟發展將面臨節能減排的嚴峻考驗。因此，在降低能耗，減少碳排放量的約束下，促進河南經濟穩步增長的主要手段就是調整產業結構、優化能源消費結構，倡導低碳生活理念。

（二）對策

1.加快產業結構調整，轉變經濟發展方式。產業結構的調整就是改變傳統的農業生產方式，加速發展第三產業，優化第二產業。農業方面要因地制宜，發展生態農業。省內各城市應根據自身資源稟賦和技術水平選擇發展具有地方特色的第三產業。河南省的能源消耗主要集中于第二產業，因此對能源消耗較高的工業應積極調整其內部行業結構，大力發展以低碳為特征的技術密集型企業。

2.優化能源結構，提高能源利用效率。1980～2010年，河南一次性能源消耗比重基本保持不變，煤、石油、天然氣的大體比例87∶9∶4。然而，使用1噸石油替代1噸煤炭可以減少二氧化碳排放量23.3%，而使用1噸天然氣替代1噸煤炭可以減少二氧化碳排放量41.8%。因此，應逐漸降低以煤為主的能源消耗結構，同時大力發展優勢新能源，如風能、太陽能、核能、生物質能，以降低碳排放量。另外，要引進國內外先進的節能技術，提高河南的能源利用效率。

3.樹立低碳經濟意識，形成低碳消費理念。轉變政府組織觀念，強化政府工作人員的低碳意識，河南各級政府機關要發揮模范帶頭作用，引導民眾樹立與低碳消費相協調的價值觀和消費觀，從傳統的高碳生活和消費模式向低碳模式轉變。提倡居民減少一次性消費品的使用；鼓勵乘坐公共交通工具，提高市民對使用小汽車出行帶來的能源和氣候變化問題的認識；倡導簡單生活，減少奢侈消費；推進住房節能裝修，購買面積適度的房子，采用節能的家庭照明方式，科學合理地使用家用電器。

[1]胡初枝，黃賢金，鐘太洋等.中國碳排放特征及其動態演進分析[J].中國人口資源與環境，2008，（3）:38-42.

[2]徐雪梅，王蓓蓓.遼寧碳排放與經濟發展關系的實證分析[J].東北財經大學學報，2012，（3）:39-45.

[3]孫秀梅，周敏.山東省碳排放演進特征及影響因素的實證研究[J].華東經濟管理，2011，（7）:11-15.