新發(fā)展格局下碳中和目標的影響因子及實現(xiàn)路徑

汪熠杰，穆文俊，樊建麗

（云南大學 工商管理與旅游管理學院，云南 昆明 650500）

0 引言

氣候問題是21 世紀全球人類共同面臨的挑戰(zhàn)，發(fā)展低碳經(jīng)濟，實現(xiàn)節(jié)能減排，已成為國際社會的普遍共識［1］。作為目前全球最大的碳排放國之一，我國面臨巨大的低碳減排壓力。為加快我國經(jīng)濟社會綠色轉型，在全球氣候治理事業(yè)中貢獻更多的中國力量，2020 年9 月，我國在第七十五屆聯(lián)合國大會上向國際社會作出了力爭2030 年前實現(xiàn)“碳達峰”，2060年前實現(xiàn)“碳中和”目標的莊嚴承諾［2］。2020年12 月，中央經(jīng)濟工作會議首次將“做好碳達峰、碳中和工作”列為了年度重點任務［3］。“碳達峰、碳中和”目標任務的提出，既體現(xiàn)了我國應對全球氣候變化問題的責任與擔當，更反映了我國致力共建人類命運共同體的意志與決心。

碳中和是指人為二氧化碳排放與人為二氧化碳清除量相平衡的狀態(tài)［4］。全面實現(xiàn)碳中和，既需要以充足的低碳設備和技術為基礎，也要求以完善的低碳經(jīng)濟社會體系作為支撐。要在短短40 年間內完成如此巨大的社會、產(chǎn)業(yè)和經(jīng)濟系統(tǒng)轉型，這在世界上是絕無僅有的。2060 年前實現(xiàn)碳中和目標的提出，一方面加速了我國低碳技術創(chuàng)新、低碳經(jīng)濟社會體系的發(fā)展建設，另一方面也是一項時間緊、任務重的嚴峻挑戰(zhàn)。自“碳達峰、碳中和”目標提出后，有關實現(xiàn)碳中和及我國低碳經(jīng)濟社會建設的研究日益增多，并對實現(xiàn)方式和建設途徑等問題進行了眾多探討［5-8］。但從研究內容來看，大多研究僅停留在政策制定或較為微觀的行業(yè)發(fā)展建議層面，忽視了理論層面碳中和實現(xiàn)的機理與邏輯分析，也缺乏成體系的碳中和路徑探索。有部分研究基于國家能源技術經(jīng)濟模型［9］、空間公平趨同模型［10］等理論，分析了碳中和的技術實現(xiàn)路徑［11，12］。但碳中和是一個綜合性的系統(tǒng)作業(yè)，既需要技術手段的支持，也需要政策制度的引導和社會大眾的參與［13］。因此，對于碳中和相關問題的研究，不能僅僅單方面地考慮技術或政策因素，而應構建起系統(tǒng)性、綜合性的碳中和分析框架，并結合多方因素對我國碳中和的實現(xiàn)路徑進行分析。

已有文獻指出，我國低碳社會經(jīng)濟系統(tǒng)轉型中的技術和制度挑戰(zhàn)，以及如何將碳中和與其他社會經(jīng)濟遠景目標相結合，是新發(fā)展格局下實現(xiàn)碳中和需考慮的主要問題［14］。社會—技術系統(tǒng)理論作為揭示各類系統(tǒng)轉型運作內在演變過程的理論，能多維度、綜合性分析影響系統(tǒng)運作的各要素的演化交互動態(tài)［15］，對探索新發(fā)展格局下碳中和的實現(xiàn)路徑有較好適用性。鑒于此，本文借鑒社會—技術系統(tǒng)理論邏輯框架，構建新發(fā)展格局下碳中和影響因子集，并進一步運用解釋結構模型（Interpretation Structural Model）對我國新發(fā)展格局下碳中和的實現(xiàn)路徑進行了研究。

1 碳中和影響因子集構建

社會—技術系統(tǒng)理論強調，社會經(jīng)濟系統(tǒng)的轉型是由社會系統(tǒng)和技術系統(tǒng)交互作用推進的，并構建出“宏觀環(huán)境—市場體制—技術發(fā)展”的多層分析框架對影響系統(tǒng)轉型的政策環(huán)境、市場變化、技術發(fā)展等因素進行分析［16］。如：Afha 等［17］基于社會—技術系統(tǒng)理論分析了歐洲電力系統(tǒng)的低碳發(fā)展路徑；陳卓淳等［18］基于社會—技術系統(tǒng)理論的多層分析框架，對我國低碳電力系統(tǒng)的轉型路徑進行了討論。事實上，新發(fā)展格局下碳中和的實現(xiàn)過程，本質上就是中國低碳社會經(jīng)濟系統(tǒng)的轉型過程［7，13，14］，其最終實現(xiàn)情況受市場、政策、技術等多方因素的影響。為了更好地分析新發(fā)展格局下碳中和的影響因素及實現(xiàn)路徑，本文借鑒社會—技術系統(tǒng)理論，將新發(fā)展格局下碳中和的影響因素分解為“宏觀環(huán)境—市場體制—技術發(fā)展”3 個維度，以便為后續(xù)因子集的構建奠定理論基礎。為了確定影響碳中和實現(xiàn)的關鍵因素，本文運用文獻梳理和專家咨詢相結合的方式構建碳中和影響因子集。首先通過文獻梳理和理論分析，對影響碳中和實現(xiàn)的因子進行整理（不同學者的研究中出現(xiàn)2 次以上），一共得到20 個相關因子（S1—S20）（表1）。

表1 碳中和相關研究梳理Table 1 Review of relevant studies

為防止無關因素混入，通過德爾菲法進一步對20個影響因子進行篩選，對不符合我國低碳發(fā)展實際的因子進行刪減合并，對相關文獻未涉及但對新發(fā)展格局下我國碳中和的實現(xiàn)有較大影響的因子進行增添。本文選取8 位低碳經(jīng)濟研究相關專家，對表1 所得的20 個影響因子（S1—S20）進一步甄選。通過專家篩選，將表1 中S1、S2因子合并為F1因子，S6、S7因子合并為F6因子，S9、S10因子合并為F8因子；S14、S15因子合并為F12因子，S19、S20因子合并為F17因子。考慮到新發(fā)展格局下碳中和需要兼顧經(jīng)濟高質量發(fā)展和國內國際雙循環(huán)發(fā)展的目標，增添F4、F13和F18因子。最終得到由18 項因子（F1—F18）構成的碳中和影響因子集（表2）。其中：宏觀環(huán)境（Macro-environment）維度從政策制定和社會行為兩個方面選擇7 個具體因子；市場體制（Market Regime）維度從碳市場和產(chǎn)業(yè)結構兩個方面選擇6 個具體因子；技術發(fā)展（Technology Development）維度從技術創(chuàng)新和技術應用兩個方面選擇5 個具體因子。

表2 碳中和影響因子集Table 2 Carbon neutralization affects a subset of factors

2 碳中和影響因子分析

解釋結構模型（Interpretative Structural Modeling，ISM）是一種分析系統(tǒng)結構及因子關系的可靠方法，在經(jīng)濟復雜系統(tǒng)和管理系統(tǒng)工程領域被廣泛使用［24］。通過ISM方法，可直觀反映碳中和系統(tǒng)中各影響因素間的關系和作用程度，進而為深入分析影響碳中和目標實現(xiàn)的因素的關聯(lián)機理及作用機制提供依據(jù)［25］。具體步驟為：①成立ISM 工作組，分析不同因子間聯(lián)系，并構建鄰接矩陣（Adjacency Matrix）。②根據(jù)鄰接矩陣構建相應可達矩陣（Accessibility Matrix），進而求解一般性骨架矩陣。③通過層級抽取，構建結構模型。④解釋模型關系結構［26］。

2.1 構建鄰接矩陣

為保證研究科學性，將表2 中的18 個碳中和目標實現(xiàn)影響因子之間的二元關系，通過矩陣問卷的形式再次征求8 位專家的意見［27］。鄰接矩陣能對各因子間的有向二元關系進行展示，經(jīng)專家評估后形成的鄰接矩陣A如圖1 所示。

圖1 鄰接矩陣AFigure 1 Adjacency matrix A

該矩陣具有以下性質：首先，矩陣A是由表4 所得的因子集S ＝｛Fi｜i ＝1，2，…，18｝各因子間的連接關系構成的布爾矩陣；其次，若因子Fi對Fj有直接關系，則aij＝1；若因子Fi對Fj無直接關系，則aij＝0，反之亦然。

2.2 可達矩陣與骨架矩陣計算

在碳中和目標實現(xiàn)影響因素鄰接矩陣A 的基礎上，通過布爾代數(shù)運算得到可達矩陣M 與骨架矩陣S。其中，可達矩陣對各因子節(jié)點間通路的可達程度進行了描述，反映了各影響因素本身的可達性。根據(jù)可達矩陣 定 義，若有（A ∪I）k-1≠（A ∪I）k＝（A∪I）k＋1，則M ＝（A∪I）k為矩陣A 的可達矩陣，所得可達矩陣M 如圖2 所示。骨架矩陣是由無回路可達矩陣刪除所有向前邊后得到的縮減可達矩陣，剔除了各要素的越級關系，能呈現(xiàn)出最簡化的層級結構。使用公式S ＝M -（M - I）2求解骨架矩陣。其中，M為無回路的可達矩陣，I 為與可達矩陣M同階的單位陣。骨架矩陣S如圖3 所示。

圖2 可達矩陣MFigure 2 Reachable matrix M

圖3 骨架矩陣SFigure 3 Skeleton matrix S

2.3 解釋結構模型構建

根據(jù)骨架矩陣S，抽取出每個要素的可達集R（Fi）和先行集A（Fi），其中可達集R（Fi）表示Fi能直接影響的元素集合，先行集A（Fi）表示對Fi有直接影響的元素集合。如果Fi的共同集T（Fi）＝R（Fi）∩A（Fi）＝R（Fi），則表示Fi為上級要素；如果Fi的共同集T（Fi）＝R（Fi）∩A（Fi）＝A（Fi），則表示Fi為底層要素。抽取上級要素并相應地劃掉其在可達矩陣中相對應的行與列，接著從剩下的矩陣中尋找新的上級要素。如此循環(huán)，則可得到結果優(yōu)先的層級結構。采取相同程序，但每次僅抽取底層要素，則可得到原因優(yōu)先的層級結構。為確保層級結構合理性，本文考慮輪換規(guī)則層級劃分方法。即，交替使用底層要素和上級要素抽取方式，在奇數(shù)步驟抽取要素時使用底層要素抽取方式，在偶數(shù)步驟抽取要素時使用上級要素抽取方式。通過以上步驟進行輪換規(guī)則劃分，能讓所有根本原因要素位于層級底層，所有最終結果要素位于層級最頂層，進而使層級結構更準確合理。具體過程如表3 所示。

由表3 可知，新發(fā)展格局下碳中和影響因子系統(tǒng)可劃分為L1＝｛F13｝，L2＝｛F5，F(xiàn)11，F(xiàn)18｝，L3＝｛F12，F(xiàn)14，F(xiàn)15｝，L4＝｛F9，F(xiàn)17｝，L5＝｛F6，F(xiàn)8｝，L6＝｛F1，F(xiàn)2，F(xiàn)3，F(xiàn)4，F(xiàn)7，F(xiàn)10，F(xiàn)16｝6 個遞階結構。本文結合所得層級結構和骨架矩陣，繪制出系統(tǒng)的最簡ISM模型，如圖4 所示。

表3 新發(fā)展格局下碳中和影響因子層級表Table 3 Hierarchy table of carbon neutralization influencing factors under the new development pattern

圖4 影響因子系統(tǒng)的ISM模型Figure 4 ISM model of influencing factors system

3 碳中和影響因子層次關系分析

ISM模型中包含了18 個因子和6 個等級的遞階結構（圖4），對新發(fā)展格局下碳中和的影響因子及實現(xiàn)路徑進行了展示，反映出一種從下到上的因果關系。根據(jù)這種因果邏輯結構，可進一步將新發(fā)展格局下碳中和目標的影響因子分為頂層因子、中間層因子和底層因子3 個層次，以凸顯不同層次因子所反映的功能與特點。本文將基于不同層次所表現(xiàn)的因果邏輯，對碳中和影響因子在系統(tǒng)中表現(xiàn)的功能和特點進行更加深入的分析。

3.1 頂層因子分析

頂層層級包含實現(xiàn)綠色現(xiàn)代化進程（F13）因子。頂層因子是對碳中和影響最為直接的因子，體現(xiàn)了新發(fā)展格局下碳中和的核心內涵。從所屬范疇來看，頂層因子涉及的主要范疇為“市場體制”范疇。這反映優(yōu)化現(xiàn)有碳市場體系和社會經(jīng)濟生產(chǎn)結構對新格局下實現(xiàn)碳中和目標的重要性，同時也體現(xiàn)了新發(fā)展格局下碳中和與“高質量”“雙循環(huán)”發(fā)展目標的契合。從關系結構來看，頂層層級因子反映了模型表層的直接影響因素。在模型中，頂層因子僅有輸入而沒有輸出，說明頂層因子需要借助底層和中間層因子實現(xiàn)。如通過健全低碳技術專利保護（F2）能促進低碳技術專利交易（F17），從而有利于加快新能源技術發(fā)展（F15），進而能加快低碳技術與新一代信息技術融合（F18），最終實現(xiàn)綠色現(xiàn)代化進程（F13）。

3.2 中間層因子分析

第二層到第五層為中間層。其中，第五層包含豐富碳交易市場體系（F8）和強化社會環(huán)境整治（F6）2 個因子。作為底層層級的上一層級，第五層反映了底層因子對系統(tǒng)的直接作用，表明在政府的政策激勵引導和完善的市場機制下，我國的碳交易市場會得到發(fā)展，社會環(huán)境整治將得到提升。第三層和第四層則包含促進低碳技術專利交易（F17），降低低碳環(huán)保市場進入壁壘（F9），加快減碳、去碳技術發(fā)展（F14）和加快新能源技術發(fā)展（F15）等4 個因子，是對第五層因子的延續(xù)與擴展。如，第三層的加快減碳、去碳技術發(fā)展（F14）因子是對第四層促進低碳技術專利交易（F17）因子的擴展，而第四層的促進低碳技術專利交易（F17）因子是對第五層豐富碳交易市場體系（F8）因子的延續(xù)。第二層是頂層的次級層級，包括引導公眾建立綠色消費觀（F5）、加快高耗能產(chǎn)業(yè)轉型（F11）、改善產(chǎn)業(yè)現(xiàn)有能源結構（F12）、加快低碳技術與新一代信息技術融合（F18）等4 個因子，反映了到達頂層的直接路徑和方法。由第二層可知，引導社會公眾建立起綠色消費觀、加快高耗能產(chǎn)業(yè)轉型、改善現(xiàn)有產(chǎn)業(yè)的能源結構及加快低碳技術與新一代信息技術融合是實現(xiàn)綠色現(xiàn)代化進程的直接路徑和方法。

從所屬范疇來看，中間層因子涉及的主要范疇為“市場體制”和“技術發(fā)展”范疇，體現(xiàn)了低碳技術創(chuàng)新與改革市場體制和產(chǎn)業(yè)結構對實現(xiàn)綠色現(xiàn)代化進程和碳中和目標的作用和影響。從關系結構來看，中間層反映了模型內在的間接影響因素，展示了底層因素到頂層因素的傳遞過程。因此，在碳中和的實現(xiàn)過程中，需及時對中間層因子的成效情況和通達情況進行監(jiān)測與反饋，保障系統(tǒng)的運行效率和傳遞能力。

3.3 底層因子分析

底層層級包含建立低碳發(fā)展激勵政策（F1）、健全低碳技術專利保護（F2）、建立低碳綠色評價體系（F3）、推進國際性區(qū)域減碳合作政策（F4）、完善居民用電、用水、用氣階梯價格機制（F7）、支持低碳綠色領域國有企業(yè)混合所有制改革（F10）和建立低碳技術創(chuàng)新服務平臺（F16）等7 個因子，是整個模型中因子最多的層級。說明新發(fā)展格局下碳中和的實現(xiàn)并不能單依靠產(chǎn)業(yè)或社會自發(fā)進行，而需以政策的引導激勵為動力，以完善的市場機制和技術創(chuàng)新平臺為支撐，是一個借助多方力量構建綠色經(jīng)濟社會體系，實現(xiàn)碳生產(chǎn)與碳吸收相平衡的過程。

從所屬范疇看，“宏觀環(huán)境”是底層因子涉及的最主要范疇。這表明政府所制定的低碳發(fā)展相關引導激勵政策和良好的社會低碳規(guī)范制度是實現(xiàn)碳中和的關鍵與動力。從關系結構來看，以上7 個因子均能直接或間接的影響其他層級的各項因子，對模型深層的根本原因與運作動力進行了反映，應是新發(fā)展格局下實現(xiàn)碳中和目標時關注的首要因子。

4 結論與建議

4.1 結論

碳中和目標既體現(xiàn)了中國應對全球氣候變化問題的責任與擔當，更反映了中國致力共建人類命運共同體的意志與決心。新發(fā)展格局下，需將碳中和目標與“高質量”“雙循環(huán)”發(fā)展目標結合發(fā)展，加快構建綠色現(xiàn)代化的社會經(jīng)濟體系。基于文獻梳理與理論分析，本文構建了“宏觀環(huán)境—市場體制—技術發(fā)展”的碳中和分析框架及18 個相關影響因子，并在此基礎上運用ISM模型對新發(fā)展格局下碳中和的影響因子及實現(xiàn)路徑進行了研究。主要結論如下：①新發(fā)展格局下碳中和的實現(xiàn)是一個復雜系統(tǒng)，包含18 個相關影響因子，各因子間存在直接或間接關系。復雜的系統(tǒng)結構和因子間的交互關系說明新發(fā)展格局下碳中和并不能單依靠產(chǎn)業(yè)或社會自發(fā)實現(xiàn)，而需以政策的引導激勵為動力，以完善的市場機制和技術創(chuàng)新平臺為支撐，是一個借助多方力量構建綠色經(jīng)濟社會體系，實現(xiàn)碳的生產(chǎn)與吸收相平衡的進程。其中，政府制定出臺高效的低碳發(fā)展相關引導激勵政策和良好的社會低碳規(guī)范制度是新發(fā)展格局下碳中和實現(xiàn)的核心推力與動力。②新發(fā)展格局下碳中和影響因子的ISM模型是一個6 階遞進的錐形系統(tǒng)，反映出一種從下到上的因果關系結構。其中，實現(xiàn)綠色現(xiàn)代化進程是實現(xiàn)碳中和的最直接路徑與手段，反映了新發(fā)展格局下碳中和目標的核心內涵；完善的低碳發(fā)展引導激勵政策、良好的社會低碳規(guī)范制度、便捷的低碳技術創(chuàng)新服務平臺和適當?shù)钠髽I(yè)所有制改革是新發(fā)展格局下碳中和實現(xiàn)的基礎與推力。需要注意的是，實現(xiàn)綠色現(xiàn)代化進程無法通過底層因子直接達到，而需經(jīng)由中間層級的豐富碳交易市場體系、強化社會環(huán)境整治、促進低碳技術專利交易、降低低碳環(huán)保市場進入壁壘等因子的傳遞與作用，最后通過引導公眾建立綠色消費觀，加快高耗能產(chǎn)業(yè)轉型，改善產(chǎn)業(yè)現(xiàn)有能源結構，加快低碳技術與新一代信息技術融合等方式實現(xiàn)。因此，關注完善底層因子，確保碳中和實施的基礎和推力；監(jiān)測反饋中間層級，保障碳中和過程的效率與暢通，是新發(fā)展格局下實現(xiàn)碳中和目標的關鍵。

4.2 建議

為更好地服務美麗中國建設，助力2060 年前“碳中和”目標的順利實現(xiàn)，本文提出以下建議：①完善激勵引導政策。從目前來看，我國的低碳相關引導激勵政策和社會行為規(guī)范制度還存在較多不足。如在低碳技術專利保護政策方面，我國還暫無專門的低碳技術專利申請與保護制度，只在《中華人民共和國專利法》《中華人民共和國反壟斷法》中對低碳技術的保護條款有所涉及。在碳排放激勵政策方面，我國相關政策的獎懲力度與實施效果也有所不足，和歐盟、美國等發(fā)達國家的碳排放激勵政策相比尚具完善空間。此外，我國在區(qū)域性低碳發(fā)展國際合作、綠色低碳相關標準體系建設等方面也存在一定局限。本文的研究結論表明，高效的低碳發(fā)展引導激勵政策和良好的社會低碳規(guī)范制度是新發(fā)展格局下實現(xiàn)碳中和的核心推力與動力，而相關政策和制度的局限與不足將嚴重遏制我國綠色現(xiàn)代化發(fā)展，阻礙碳中和的實現(xiàn)。因此，完善現(xiàn)有低碳發(fā)展激勵政策和社會行為規(guī)范制度對碳中和的實現(xiàn)具有重要意義。②健全碳市場體系。一方面，碳市場為碳中和的實現(xiàn)提供了經(jīng)濟保障；另一方面，碳市場也是推動我國產(chǎn)業(yè)低碳轉型的最直接方式與手段。為此，我國應充分利用市場化工具，通過碳價和碳排放交易權等手段，促使產(chǎn)業(yè)積極尋求新能源，實現(xiàn)低碳綠色轉型。伴隨我國《全國碳排放權交易管理辦法（試行）》的出臺，我國的碳排放市場正逐漸形成和壯大，但由于市場開放較晚、運行經(jīng)驗不足，碳交易市場處于試點階段，并存在較多問題。如：市場參與主體較少，市場規(guī)則及相關配套機制不健全，沒有與國際碳市場對接等。從本文研究來看，碳市場對新發(fā)展格局下碳中和實現(xiàn)路徑的運行效率和傳遞能力有較大影響。因此，要想充分發(fā)揮碳市場在實現(xiàn)碳中和方面的作用，我國必須健全現(xiàn)有碳市場體系，加快相關法律制度的建設，完善硬件設施，配套綠色金融、低碳技術交易體系，進而讓我國的碳市場真正實現(xiàn)市場化和效率化。③加快低碳技術創(chuàng)新應用。突破性的低碳技術創(chuàng)新與應用是新發(fā)展格局下實現(xiàn)碳中和目標的關鍵。從碳中和目標設定來看，中國要力爭在2030 年前實現(xiàn)“碳達峰”，2060 年前實現(xiàn)“碳中和”，這意味著在未來一段時間內我國的碳排放還將繼續(xù)增長。為此，我國需擁有豐富的低碳技術儲備，以應對總量巨大的低碳減排任務，并構建多樣化的新能源體系。低碳技術可分為減碳技術、新能源技術和去碳技術3 類［13］。從ISM 模型可發(fā)現(xiàn)，新能源技術對產(chǎn)業(yè)生產(chǎn)結構和能源結構的優(yōu)化有重要影響，減碳去碳技術則對高耗能產(chǎn)業(yè)的減排轉型有顯著作用。因此，我國需建立起完善的綠色低碳技術評估體系和科技創(chuàng)新服務平臺，對現(xiàn)有低碳技術的“技術短板”和“技術長板”進行評估，在繼續(xù)加強“技術長板”的同時，針對“技術短板”進行重點研發(fā)和專項突破，進而使我國的三類低碳技術得到平衡發(fā)展，以豐富我國低碳技術儲備。