技術進步對中國碳強度的影響研究

【摘要】：中國的氣候變化和CO2排放問題已經引起了我國及世界各國的普遍關注。2018年4月,中國氣象局發布了《2018年中國氣候變化藍皮書》,該報告指出,中國的氣候變暖較為明顯:1951年以來,中國的地表氣溫每十年提高0.24℃,其增幅高于同期其他國家的平均水平;與此同時,中國排放的CO2總量也急劇上升:2007年,中國排放的CO2總量已經超過美國,成為世界最大的碳排放國。碳排放總量的增加,不僅導致溫室效應的加劇,也會給中國造成較大的節能減排壓力。作為一個負責任的大國,2016年9月,中國加入了《巴黎氣候變化協定》,并向聯合國承諾:中國的碳排放總量力爭到2030年左右達到峰值并爭取盡早實現1;碳強度(定義為生產單位GDP所排放的CO2數量,單位:噸/萬元)在2005年基礎上下降60%—65%。為兌現承諾,2016年年底,國務院發布《“十三五”控制溫室氣體排放工作方案》(國發[2016]61號)中進一步明確了我國到2020年節能減排的任務,即到2020年碳強度要比2015年水平下降18%;工業碳強度要比2015年下降22%。截至2017年6月,全國大多數省份結合自身實際,根據《“十三五”控制溫室氣體排放工作方案》中確定的節能減排任務要求中也提出了相應的控制目標,并將其作為一項重要的政治績效考核任務。因此,如何降低碳強度,對于正處于轉換經濟增長動力的發展階段,努力實現高質量增長目標的中國而言具有極其重要的理論和現實意義。降低碳強度可以通過結構調整和技術進步等來實現?？紤]到中國正處于城鎮化和工業化的重要階段,同時,以煤炭為主的能源結構短期內也難以改變,結構調整對碳強度的降低作用在短期內難以顯現。同時,大多數研究成果也表明:提高技術進步可以作為降低碳強度的重要抓手。在這種背景下,技術進步就成為降低碳強度,轉換經濟增長動力,實現經濟可持續發展的重要突破口。鑒于此,許多學者圍繞技術進步對碳強度的影響關系開展了一系列研究并取得了許多重要的研究成果,但仍然存在許多不足之處。首先,研究中國地區碳強度的成果大多從靜態模型出發,并假定地區之間不存在相關性,同時從動態模型、地區差異和空間溢出效應的視角考慮技術進步對碳強度的影響較為缺乏?；诖?本文首先考察了中國碳強度的收斂特征,重點關注了技術進步對碳強度收斂的影響。同時選擇中國省際碳強度作為研究對象,通過建立相應的碳強度動態調整模型,在傳統實證分析方法基礎上增加了空間維度信息,改進了傳統碳強度的研究方法;完善了技術進步對碳強度的影響機制分析;豐富了空間計量經濟學的相關理論在能源經濟學中的應用?？紤]到工業是中國能源消耗和碳排放的主要產業部門,在過去40年中,工業能源消耗所排放的CO2占中國能源消耗總量所排放CO2的70%左右,因此工業的節能減排關系到中國整體減排任務完成的關鍵。與傳統研究工業碳強度的文獻不同,本文在同一框架下從技術進步來源的視角上考察了各種技術進步渠道對中國工業碳強度的影響。并將技術吸收能力作為影響開放渠道形成的技術溢出作用碳強度的一個重要因素,拓展了技術溢出理論在低碳經濟學領域中的應用。本文具體開展的主要工作如下:本文以技術進步對碳強度的影響作為核心研究內容。首先采用空間面板模型對中國碳強度的收斂特征(隨機收斂、s收斂、b收斂)進行了實證分析,重點考察了在b收斂分析框架下技術進步對碳強度下降的作用。實證結果表明:中國的省際碳強度在2000-2014期間內的變動具有明顯的隨機收斂特征。這表明外在沖擊對某一個省的碳強度產生的影響只是暫時的,在長期內,該省的碳強度仍然會返回其補償差異均衡水平。同時,實證結果還表明:我國的碳強度仍然具有絕對b收斂和條件b收斂的特征。即某些初始碳強度較高的省份,其碳強度下降的速度將高于那些初始碳強度較低的省份。隨著時間的轉移,各省的碳強度將趨于穩態?；诳臻g面板模型的實證分析表明:技術進步加快了中國碳強度進行條件b收斂的過程,說明技術進步的提高可以使得碳強度的收斂速率變得更快,使各地區的碳強度早日達到均衡狀態。對中國碳強度收斂性特征的分析為中國制定各省份的碳減排目標、分配碳減排任務等提供了扎實的理論基礎和合理的參考依據。例如,一方面可以通過更為嚴格的環境保護措施,以提高北京、上海、山東等這些初始碳強度相對偏高的東部省份碳強度的下降速度;另一方面對于青海、甘肅、新疆等這些初始碳強度相對偏低的西部省份,應適度放寬環境管制措施,從而使不同初始水平的碳強度趨于均值。在上一章節基礎上,本文接下來采取中國2000-2014年的省際面板數據,基于增長核算框架核算出的全要素生產率作為技術進步的代理變量,綜合運用固定效應模型,廣義最小二乘法模型,Driscoll-Kraay方法,GMM等方法從整體和區域差異比較的層面研究了技術進步對中國碳強度的影響。隨后,在傳統分析維度上增加了空間維度的信息,采用靜態和動態的空間面板模型進一步深入分析了技術進步的空間溢出效應對中國碳強度的影響。通過對靜態和動態的空間計量模型進行實證分析,研究發現:中國碳強度的調整具有較強的連續性,技術進步的提高有助于碳強度的降低。但由于中國地大物博,不同省份地區之間存在諸如自然資源稟賦、金融發展環境等方面的較大差異,本文也按照各地區所處的地理位置關系將中國分為東部、中部和西部三大地區,從區域差異比較的研究視角考察了技術進步對碳強度的差異化影響?；谥袊貐^差異比較的實證研究表明:不同地區之間,技術進步對碳強度的影響存在明顯差異。在東部和中部地區,技術進步能夠在5%的高度顯著水平上降低碳強度。但對于西部地區,技術進步對碳強度的降低作用有限。就影響力大小而言,東部地區的技術進步對降低碳強度的作用最為明顯,西部地區最弱。此外,中國的碳強度具有明顯的空間相關性特征。采用基于空間面板模型的實證結果表明:中國本省的碳強度變動也會受到相鄰省份碳強度變動的影響;技術進步的空間效應對碳強度的影響較大,甚至大于該省本身的技術進步對碳強度的降低作用效果。這表明以往忽視空間效應的實證研究并沒有清晰地揭示技術進步作用碳強度的影響過程。最后,本文選取中國工業行業作為研究對象,通過構建統一的技術溢出分析框架,重點考察了各種技術進步渠道對工業碳強度的影響,試圖厘清自主創新、對外開放形成的技術溢出與碳強度之間的作用關系;分析評估中國實施的自主創新、對外開放等政策對碳強度的作用效果?；诰€性分析的結果表明:在各種技術影響渠道作用碳強度的過程中,自主創新是降低碳強度的最重要的途徑,其對工業碳強度的降低作用效果遠遠大于其它各種開放渠道形成的技術溢出對工業碳強度的降低作用。除出口渠道外,各種開放渠道形成的技術溢出都能夠降低工業碳強度。將自主創新(自主研發投入強度)和外資企業進入中國工業行業的水平作為反映技術吸收能力的代理變量,采用基于門檻模型的實證結果表明:各種開放渠道產生的技術溢出對工業碳強度的影響是非線性的。提高外資企業進入中國工業行業水平有助于促進FDI和進口渠道對降低工業碳強度正向溢出作用的形成,同時降低出口渠道對工業碳強度產生的負向溢出作用。但是,自主研發投入強度的提高并沒有帶來各種開放渠道對工業碳強度的正向溢出作用的增強,它反而抑制了這些渠道對工業碳強度的正向溢出作用,說明自主研發投入強度整體的增加并沒有給工業企業帶來更強的技術吸收能力,發揮出它對企業吸收能力的作用,表明中國工業不應純粹注重自主研發投入規模的增加,而應考慮投入的結構及其產出效率等因素,進一步發揮出自主研發投入對各種外來知識的消化吸收作用。最后,論文總結了本文研究得到的主要結論,給出了相應的政策建議,同時,對未來研究進行了展望。