價值鏈視角下我國區域間隱含碳排放流動研究

寧亞東 李波

（大連理工大學能源與動力工程學院海洋能利用與節能教育部重點實驗室，遼寧大連 116024）

1 引言

在過去的40 多年中，中國快速的經濟增長和城市化導致碳排放量迅速增加［1］，碳排放總量的不斷增長使中國面臨著巨大的減排壓力［2］。為了遏制二氧化碳排放量持續增長的趨勢，中國政府承諾力爭在2030 年達到碳排放峰值，以及努力爭取2060 年實現碳中和。為了實現碳減排目標，中國政府應科學合理地設計減排方法和應對政策，然后將整個目標分配給各地區。

中國地域遼闊，各區域的經濟發展、資源稟賦和科學技術水平存在差異性和互補性［3］。各區域在價值鏈上的分工不同，產品的生產地與消費地逐漸被分割，這在促使區域貿易繁榮的同時，也帶來了貿易伙伴之間大量的隱含碳排放流動，一些區域通過區域間貿易從其他區域流入高能耗產品（隱含碳排放）來實現碳減排［4］。區域間貿易隱含碳排放流動與碳排放的轉移密切相關，甚至可能造成碳泄漏，影響國家層面碳減排目標的實現。因此，有必要測算區域間隱含碳排放流動的量，并厘清隱含碳排放流動的方向及根源。

2 文獻綜述

近年來，區域碳減排成為重要的研究課題，中國區域間貿易隱含碳排放流動問題引起了國內外學者的廣泛關注，許多學者對此進行了大量的研究［5-9］。最初，關于貿易隱含碳排放問題的研究主要是基于傳統總值貿易核算方法。Feng 等［10］發現，區域生產的商品中有超過50%轉移到了其他區域，伴隨著的是區域之間的大量隱含碳排放流動。Su 和Ang［11］將中國分為8 個區域來分析區域貿易對區域碳排放的影響，結果表明，中國在隱含碳排放轉移方面上已經形成了“西-中-東”的格局。Xie 等［12］利用2007 年、2010 年的投入產出表，研究得出隱含碳排放流動的主要方向是從中西部地區的資源密集型省份到東部沿海地區的發達省份。Zhou 等［13］發現，隱含碳排放主要通過碳密集型制造業從西北等欠發達地區轉移到東部沿海等發達地區。但是，總值貿易核算方法無法去除由于中間品貿易的多次跨越邊界引起的重復計算，此部分并不會引起碳排放的改變，以至于區域間貿易隱含碳排放測算結果高于實際情況。

隨著價值鏈研究的興起，增加值貿易核算方法受到越來越多的關注，該方法測算更加準確且能反映貿易的真實特征［14-16］。部分學者將貿易隱含碳排放研究與增加值貿易核算方法相結合，在價值鏈分解框架下，重新測算評估了中國貿易隱含碳排放量。王安靜等［17］在價值鏈框架下，將區域間碳排放轉移進行分解，并評估不同貿易路徑上排放轉移的潛在環境成本。郭正權和榮彤［18］采用總貿易核算體系框架，計算因增加值流動而產生的貿易隱含碳排放流動量及其格局的變化情況。但是他們都只考慮國內價值鏈，忽略了國際出口引起的區域間隱含碳排放流動。王育寶和何宇鵬［19］從價值鏈層面揭示了省域凈碳轉移方向及根源，他們的框架僅區分了中間品與最終品。

鑒于此，本研究立足國內區域間的流出貿易，同時考慮區域的國際出口，在價值鏈框架下，將國內八大區域2007—2017 年隱含碳排放量分解為15 項，深刻剖析了隱含碳排放流動的路徑。然后根據總量、貿易模式和目的地等綜合方面，在區域和部門層面對隱含碳排放流動進行了詳細分析，旨在為我國區域碳減排提出合理的政策建議。

3 研究方法

3.1 隱含碳排放流動測算方法

基于多區域投入產出模型，本研究改進孟渤等［5］提出的分解思路，將中國區域之間貿易流完全分解為21 個部分，根據中間品和最終品流出的價值來源地與最終吸收地，將貿易區域s 對區域r 流出隱含碳排放csr分解為15 個部分，每一個部分對應一條相應的路徑。具體公式如下：

式中，Fs為區域s 的碳排放系數對角矩陣，其中每個元素fjs為區域s 部門j 的碳排放系數，fjs=fajs/xjs，fajs是相應部門的碳排放量；ξsr為區域s 流出中隱含的國際進口部分的碳排放，#是矩陣運算點乘。但由于各區域國際進口部分的碳排放系數無法獲得，在實際測算中忽略了此項。每一條路徑的具體含義見表1。

表1 核算框架下區域總流出15 個分解路徑（R1～R15）的具體含義

3.2 數據來源

本研究采用的投入產出表來自兩個機構，分別為中國科學院地理科學與自然資源研究所編制的2007 年、2010 年中國30 個省市區MRIO 表與中國碳核算數據庫（China Emission Accounts and Datasets，CEADs）團隊編制的2012 年、2015 年、2017 年中國31 個省市區42 個部門多區域投入產出表［20］。碳排放的數據同樣來自CEADs［21］。根據投入產出表對地區的劃分，本研究劃分8 個經濟區域：東北區域（NE），包括黑龍江、吉林和遼寧；京津區域（BT），包括北京和天津；北部沿海（NC），包括河北和山東；東部沿海（EC），包括江蘇、上海和浙江；南部沿海（SC），包括福建、廣東和海南；中部區域（CT），包括山西、河南、安徽、湖北、湖南和江西；西北區域（NW），包括內蒙古、陜西、寧夏、甘肅、青海和新疆；西南區域（SW），包括四川、重慶、廣西、云南、貴州和西藏。考慮到投入產出表和碳排放數據部分年份部門的差異性，為了使部門分類保持一致，本研究將部門合并成27個，見表2。

表2 部門分類

4 結果分析

4.1 區域層面分析

4.1.1 區域流出隱含碳排放的總量及來源

本文選取2007 年、2010 年、2012 年、2015 年和2017 年作為研究期間，這一期間中國8 個區域流出隱含碳排放量見表3。從總量角度看，區域流出隱含碳排放的總量呈現先增長后下降的趨勢。2007—2015 年各區域流出隱含碳排放總量持續增長，從約3 133 Mt 增加到了近5 864 Mt。受2008 年經濟危機的影響，各區域的國際出口受阻，區域間貿易增加，使得2007—2010 年成為流出隱含碳排放總量增長速度最快的區間，從約3 133 Mt 增長到了近4 052 Mt。2015—2017 年期間，得益于與能源相關部門碳排放強度的下降（特別是電力、熱力的生產和供應業以及燃氣及水的生產與供應業），各區域流出隱含碳排放總量有所下降，從約5 864 Mt 降低到了近5 608 Mt。但整個研究期間各區域流出隱含碳排放總量增長率仍高達80%。

表3 研究期間各區域流出隱含碳排放量 Mt

從區域角度看，區域流出隱含碳排放呈現出“西高東低，北高南低”的格局。2007 年中部區域是流出隱含碳排放量最多的地區，流出隱含碳排放量約為677 Mt，占全國總量的21.6%；而京津區域最少，流出隱含碳排放量僅約為149 Mt，占全國總量的4.8%。2017 年，京津區域仍是流出隱含碳排放量最少的地區，僅流出了近310 Mt 的隱含碳排放量，且占全國總量的比重下降到了4.3%；中部區域流出隱含碳排放量約為1 197 Mt，所占的比重為21.3%，是第二大隱含碳排放量流出地區，盡管中部區域流出的隱含碳排放量有明顯增長，但其占全國總量的比重與2007 年相比未發生明顯變化；西北區域成為流出隱含碳排放量最多的地區，向其他區域流出隱含碳排放量約為1 265 Mt，占全國總量的22.6%。東部沿海、南部沿海以及京津區域經濟發展水平高，輕工業和服務業是推動經濟發展的主要產業，流出隱含碳排放量較少。西北區域礦產資源豐富，煤炭儲量占全國的30%左右，石油儲量近23%，天然氣占全國的58%。受益于西北地區交通基礎設施的不斷完善，西北地區經濟結構逐步向資源型產業轉變，導致西北區域流出隱含碳排放量快速增長。

4.1.2 區域流出隱含碳排放流動的路徑及貿易方式

本研究基于隱含碳排放量流動測算公式，分解了2007 年和2017 年中國八大區域流出隱含碳排放流動的路徑，具體結果見表4。

表4 2007 年和2017 年區域流出隱含碳排放路徑的占比 %

續表 2007 年和2017 年區域流出隱含碳排放路徑的占比 %

2007 年，總體而言路徑R2（20.5%～35.0%）和R1（12.8%～18.3%）在各區域流出隱含碳排放量中占據最重要份額，路徑R3（4.3%～9.2%）、R6（10.5%～27.6%）、R13（2.8%～17.4%）和R14（3.0%～15.7%）也占很大比例，其余路徑（R4，R5，R7，R8，R9，R10，R11，R12，R15）所占份額相對較小。就具體情況而言各個區域略有不同，京津和沿海發達區域路徑R13和R14 所占份額相對較高（二者之和所占的比例均超過了20%），路徑R6 所占份額相對較低（10.5%～12.2%）。對于西南、西北和東北區域，路徑R6 在其流出隱含碳排放量的總額中占據重要的位置，其所占份額均超過了17.0%，其中西南區域超過了27.0%。

相對于2007 年，2017 年發生了明顯變化。路徑R1，R2，R13，R14 仍然占據主導地位，且所占的比重在大部分區域有所上升，4 條路徑總和占比在57.2%～71.4%之間。路徑R6 在所有區域所占比例均下降，份額縮小至5.0%～15.0%。而路徑R15 所占的份額在相對發達區域和欠發達區域呈現相反的變化趨勢，相對發達區域呈現上升趨勢，欠發達區域呈現下降趨勢。

根據貿易方式，流出隱含碳排放可分為最終品流出（R1，R10，R13）中隱含碳排放和中間品流出中（除了R1，R10，R13 的其余部分）隱含碳排放。如圖1 所示，2007 年，中間品流出中隱含碳排放占區域流出隱含碳排放總額較大的是西北區域和北部沿海，所占份額均超過了80%；中間品流出中隱含碳排放占區域流出隱含碳排放總額較小的是東部沿海和南部沿海區域，所占份額也都超過了60%。整體來看，相對發達區域最終品流出中的隱含碳排放相對較高，說明這些區域是產品和服務的終端生產地，為其他區域提供終端產品和服務；欠發達區域中間品貿易流出的隱含碳排放相對較高，這些區域是我國經濟發展的主要能源和礦產供應省份，更傾向于提供原材料來參與國內價值鏈，例如北部沿海區域的鋼鐵產業、西北和西南區域的電力等。

圖1 2007 年和2017 年區域不同貿易模式占隱含碳排放總流出的比重

研究期間，除了北部沿海區域，其他區域中間品流出中隱含碳排放占區域流出隱含碳排放總額的比例均有不同程度的增長，說明隨著區域間的生產合作不斷深入和產業鏈條不斷加長，區域間中間品貿易的比重正在逐步增加。北部沿海區域中間品流出中隱含碳排放份額的降低，是由于京津區域空氣質量監管和減排力度加大，北部沿海區域（河北）承接了京津區域高耗能、高污染制造業的轉移（如金屬冶煉及壓延加工業和金屬制品業），這些產業往往是以最終品的貿易形式流出為主。盡管這些產業促進了北部沿海區域的經濟增長，但與之相應的后果是其最終品流出的隱含碳排放的攀升。

4.2 部門層面分析

由于每個區域的產業結構及比較優勢不同，不同區域流出隱含碳排放流動過程中不同部門的貢獻有所不同，從部門層面分析，可以識別區域流出隱含碳排放流動過程中的關鍵部門，以及指導部門層面與碳排放相關調控政策的設計。由表5 可見，2007年京津區域流出隱含碳排放占比最大的部門是S27，達到14.4%；其次是S14 和S17，分別占總量的14.0%和11.2%。北部沿海區域流出主要集中在碳排放強度較高的第二產業，如S14 占比達到了28.9%，S13 占比15.1%，S2 占比7.2%。東部沿海區域的不同部門流出隱含碳的部門占比相對均衡，較為突出的是S22 和S16，分別為14.3%和13.8%。中部區域占比最大的是S20，超過了25.0%，其次是S12，超過了20.0%。西北區域和西南區域流出隱含碳排放的部門結構很相似，S22 和S14 均有很高的占比，其中S22占比接近30.0%，而S14 占比也在21.6%～24.2%之間。2017 年情況發生了顯著變化，京津區域S22 在流出隱含碳排放方面占據了主導地位，在東部沿海、東北區域、西南區域、西北區域和南部沿海5 個區域，S24 是流出隱含碳排放的重要組成部分。

表5 2007 年和2017 年區域流出隱含碳排放主要部門的貢獻

這些結果與每個地區的產業結構和資源稟賦是一致的。東北地區依托豐富的礦產和能源資源，為其他地區提供了充足的原油、木材等產品。京津和東部沿海地區人力資源競爭力更強，受益于更多的改革開放政策，在該地區，輕工業和服務業是推動經濟發展的主要產業。西部地區煤炭等資源豐富，自2001年西電東送工程實施以來，西北一直是主要電力供應區域之一，為京津地區供應火電；此外，云貴等西南地區也是西電東送南通道的源頭，為南部沿海地區提供電力。

5 結論及政策建議

5.1 結論

在全國碳減排壓力日趨加大的背景下，厘清國內區域間貿易隱含碳排放流動來源和去向以及識別其流動過程中的路徑，對于我國總體碳減排至關重要。本研究從總值、貿易模式、流動路徑和目的地等方面，在區域和部門層面對區域間貿易隱含碳排放流動進行了詳細分析，得出以下主要結論：

（1）研究期間區域流出隱含碳排放有顯著增長。從總量上看，2007—2015 年我國隱含碳排放迅速增長，盡管2017 年相對于2015 年有所下降，但相對2007 年，2017 年仍增長了80%。從區域角度來看，區域流出隱含碳排放呈現出“西高東低，北高南低”的格局。

（2）區域隱含碳流動有明顯的貿易方式和路徑差異。就路徑而言，京津和沿海發達區域的R13（最終品中隱含的第三方的碳排放）和R14（中間品中隱含的第三方的碳排放）所占份額相對較高，對于西南、西北和東北欠發達區域，R15（中間品中隱含的第三方的碳排放，并最終被用于國際出口）在其流出隱含碳排放的總額中占據重要的位置。就貿易方式而言，相對發達的沿海和京津區域以最終品的貿易方式為主，而欠發達的區域以中間品的貿易方式為主。

（3）區域流出隱含碳排放的部門貢獻有明顯的區域異質性。2007 年，對于西南區域、西北區域、東北區域、東部沿海區域和南部沿海區域，S22 是貢獻最大的部門，而北部沿海區域、中部區域和京津區域貢獻最大的分別是S14，S20 和S27。

5.2 政策建議

本文的研究結果對區域碳減排具有一定的啟示。對于中部區域，由于中部地區的制造業一直在增長，制造業的增長將導致對能源的更高需求，尤其是電力需求，這也導致其排放量增加。以下的措施可有助于減排：第一，通過改進生產技術來降低二氧化碳強度，例如引進先進技術；第二，減少源頭排放，例如用可再生能源替代火電。對于西部區域，過去幾年西南和西北地區都在交通基礎設施方面進行了大量投資，加強了西部與其他地區之間的聯系。從長遠來看，隨著西部交通基礎設施建設繼續加大，需要采取措施避免隱含碳排放流出的潛在增加。第一，西部地區風能和太陽能資源豐富，應提高在新能源項目上的投資比例，用以改善輸電網絡和儲能系統。第二，向其他區域流出大量碳密集型產品時合理規劃長途運輸路線，將有助于西部區域在供應鏈中減少隱含碳排放。對于沿海和京津發達區域，其往往是其他區域流出隱含碳排放的目的地。這些區域在從其他區域流入高碳中間品時不應該只考慮價格因素，還應將碳排放強度納入考慮范圍內，建立綜合指標倒逼其他區域的企業提升生產技術水平。由于環境承載能力較弱和實施嚴格的環境法規，有很多高污染產業從沿海和京津發達地區轉移到欠發達地區，轉移過程中應配套轉移相應技術，最大程度地減少對轉入地環境的影響。在未來中國相關區域產業轉移政策的實施中，決策者還應將低碳等因素作為產業轉移的先決條件，以確保中國各區域實現協同發展。