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1. 研究目的与意义及国内外研究现状

2009年11月25日，哥本哈根会议上，中国向世界宣布中国的碳排放减排目标：“到2020年，中国单位GDP的CO2排放量比2005年下降40%~45%。”中国坚决走实行节能减排、转变经济增长方式、实现可持续发展的经济发展路线。

2015年，在巴黎气候大会上，中国做出承诺：在2020年时单位GDP二氧化碳降低40%~50%；2030年左右，使二氧化碳排放达到峰值，并争取尽早实现，2030年单位国内生产总值二氧化碳排放比2005年下降60%到65%，非化石能源占一次能源消费比重达到20%左右。

中国自改革开放以来，经济高速发展，取得了举世瞩目的成就，但是伴随着经济的飞速增长，出现了一系列环境问题。以煤炭、石油、天然气等化石能源为主的能源结构破坏了生态环境，造成了大气污染。据有关资料显示，中国的碳排放总量随着经济的发展不断攀升，中国已于2008年超过美国成为世界第一大碳排放国。对于石油的高度需求也使得中国对于国际能源的依赖性非常大，国家能源安全得不到有效保障。因此，向低碳能源转型是我国从保护生态环境方面的需求，是保障我国能源安全的需求，同时也是我国经济稳定发展的需求。

制造业是发展国民经济、保障国家安全、改善社会民生的重要基石。伴随着制造业的不断发展，制造业对能源的消费需求也在不断增加。2014年，我国能源消费总量中，制造业的能源消费占比高达57.5%，是我国最大的能源消费经济部门。因此，本文作者选取制造业作为低碳研究的切入点。

为了预测我国碳排放何时可以达到峰值以及经济发展对碳排放的影响，本文应用投入产出法和情景分析法，通过经济学原理得到产业发展的情景，根据产业发展的不同情景计算出我国制造业碳排放量。

国内外研究现状

我国学者对于我国低碳发展影响因素的研究，由于低碳发展理论体系尚处于构建之中，诸多学者在各自的研究中会选取不同的角度切入，从而进行低碳发展的相关研究，下表是本文作者参考了一些学者的研究文献后，对于各位学者选择的切入角度进行分类整理后排列出的表格：

表1情景设计角度分析表

学者	情景设计的角度	情景设计的角度	考虑此角度学者数量统计
陈庆能	最终需求	最终需求	3
张陶新	人口、人均GDP、单位GDP能耗强度、碳排放强度	行业结构	1
梁巧梅	人口、经济发展、消费和生产模式变化、城市化水平	人口	8
张炎治	最终需求、产业结构	人均GDP	3
张小峰	人口、能源消费弹性系数、经济发展	单位GDP能耗强度	1
路平	制造业规模、效率、结构	碳排放强度	2
喻霞	产业结构、能源结构、能源效率（技术进步）	经济发展	8
曹俊文	最终需求、经济发展、产业结构、能源结构	消费和生产模式变化	1
王兵	人口、经济发展、城市化水平、产业结构、能源结构、城镇居民消费水平、能源消费强度、能源消费总量	城市化水平	4
石玉淳	能源结构、能源效率（技术进步）	产业结构	6
徐龙秀	经济发展、产业结构、能源结构	能源消费弹性系数	1
徐樟丹	排放权交易、碳税、碳排放强度、能源结构、能源效率（技术进步）	制造业规模、效率、结构	1
沈镭	经济发展、能源效率（技术进步）	能源结构	6
赵先超	人口、经济发展、能源消费总量	能源效率（技术进步）	4
周丽娜	人均GDP、人口、城市化水平	城镇居民消费水平	1
黄蕊	人均GDP、人口、城市化水平、产业结构、能源消费强度	能源消费强度	2
李德梅	人口、经济发展	能源消费总量	2
		排放权交易	1
		碳税	1

诸多学者关注最多的因素依次为人口、经济发展、产业结构、能源结构、城市化水平、技术发展，也有学者从排放权交易、碳税等领域涉及情景，对碳排放量的预测进行了分析。

3.2情景分析法在我国低碳研究中的应用

喻霞（2016）通过情景分析法得出一下低碳发展建议：1.调整能源消费结构，提高能源效率，推进低碳技术创新。2.建立低碳产业体系，继续推进低碳示范区建设。3.加强重点工业行业的管理；徐樟丹(2015)通过情景分析法得出以下低碳发展建议：1.调整能源结构、产业结构2.提高能源技术，即提高能源利用效率，降低单位产出能耗，降低能源消耗总量3.监督与激励机制并举4.搭建公正透明的环境信息披露平台

3.3情景分析研究方法

从研究方法来看，诸多学者采用的方面大体是以下这些：投入产出法、灰色计量经济学模型、主成分回归模型、计量经济学、LEAP模型、脱钩指数、系统动力学模型。

3.3.1投入产出法

陈庆能（2017）通过非竞争型投入产出法得出投资拉动和推动碳排放最多的结论；梁巧梅（2004）结合投入产出法得出控制人口、加快科技发展的低碳发展路径；张炎治（2010）通过投入产出法和优化的情景分析法得出第三产业能源强度小，即单位能源创造的增加值大，第三产业在国民经济中占有较大比重，它的发展既能大幅增加GDP又能大量减少能源消耗，消费率上升，投资率下降有利于能源强度的降低的结论。；曹俊文（2012）通过结合投入产出法和情景分析法得出以下低碳发展建议：1.转变经济增长方式，进一步调整最终需求结构、产业结构、能源结构：优化经济结构、全面合理发展可再生能源和核电、通过技术创新进一步提高能源利用效率及CO2排放效率。2.提高消费率，降低投资率。优化最终需求结构是实现经济增长方式转变，实现节能减排的最重要途径之一。3.大力发展可再生能源。

3.3.2因素分解、面板变系数模型

陆平（2016）通过因素分解、面板变系数模型、情景分析法得出结论：1.制造业规模扩张是制造业能源消费总量上升的主要驱动力，能源消费效率的提升是制造业能源消费量下降的最大驱动力，且能源消费效率的提升速度趋于减缓。产业结构优化的作用越加明显，仍存在较大潜力。2.石油加工、金属冶炼、化学制品等行业具有较高的能源自发消费水平及边际消费倾向，是制造业中能源消耗的主力，应作为重点实现节能降耗，避免高能耗束缚行业发展

3.3.3主成分回归模型

王兵（2015）利用改进的主成分回归模型和情景分析法得出以下结论：1.能源消费总量、GDP、人口总量对于碳排放的影响排在前三位，未来减排策略在于怎样在GDP、能源消费总量和碳排放总量之间找到一个平衡点。2.经济结构对于碳排放的影响比重要高于能源结构。调整经济结构，发展服务业对于碳排放的增长有很好的减缓作用。发展新能源，增加能源消费中新能源的比重。3.居民消费水平的提高可推动碳排放的增长，由于我国目前人均消费水平比较低，还存在很大的增长空间。努力提高居民生活水平的同时保证人民生活低碳化。

3.3.4计量经济学

石玉淳（2014）利用计量经济学、LEAP模型、情景分析方法得出结论：结构调整对大连市工业能耗的影响大于技术进步的影响，技术进步和结构调整想结合能带来更大的能耗节省提出建议：调整产业结构、调整能源结构、提高节能降耗技术、提高能源使用效率；

3.3.5脱钩指数、系统动力学模型

徐龙秀（2013）利用脱钩指数、系统动力学模型、情景分析法得出以下低碳发展结论：1.工业保持国民经济支柱地位，增速较快，占比稳定 2.工业节能减排效果显著3.工业碳排放量增长呈放缓趋势，各县市区差异明显，提出以下建议：1.优化工业产业结构，控制高能耗企业的发展，降低产业能耗2.提高工业产品附加值，保持稳定的工业总产值增长速度3.发展循环经济，有效利用资源4.严格总量控制，突出重点目标；

3.3.6模型、部门终端情景模拟

沈镭、刘立涛（2015）通过模型、部门终端情景模拟得出以下结论：2035年后中国能源消费将进入低速增长期（增速小于2%），得出启示：1.过早乐观承诺能源消费峰值，易使气候变化谈判陷入被动2.中国人均收入不高，人均能耗尤其人均累计能耗低，要给社会经济发展留有能耗空间3.促进能源资源的节约集约使用，积极倡导节能型生产生活方式；

3.3.7LEAP模型

周丽娜（2015）通过情景分析法、LEAP模型、定性分析与定量分析相结合得出以下结论：1.山东省能源消费和碳排放量峰值年2030年达到，与全国同步。2.为了更好地实现2050年使碳排放量降至2010年的40%的减排目标，山东省必须大力发展可再生能源和核电3.山东能源需求大于能源生产，面临能源短缺问题，优化能源结构将成为未来低碳发展的重点。山东省应在能源清洁技术、清洁能源的开发与推广、基础设施建设等方面加大投入，资金投入是未来实现低碳发展的一个必不可少的部分；

3.3.8STIRPAT模型、岭回归

黄蕊、王铮（2013）通过STIRPAT模型、岭回归得出以下结论：1.人口数量、人均GDP、能源强度、城市化水平每增加1%，将引起重庆能源碳排放相应增加0.963%、（0.398 0.436lnA）%（A为人均GDP）、0.059%、0.266%。其中，人口数量对碳排放影响最大，人均GDP次之，能源强度影响最小。第三产业比重每增加1%，能源消费碳排放将会减少0.093%2.随着富裕度增加，人均GDP对碳排放影响的弹性系数逐渐增大，但弹性系数的变化值逐渐减小，得出以下建议：1.坚持落实并执行计划生育政策，控制重庆人口总数2.倡导使用更为环保的材料代替水泥，增加建筑寿命，提高建筑质量，减少由此产生的建筑垃圾3.大力发展节能减排技术，提高技术进步率，并将其转化为生产率，提高能源效率，降低能源强度4.优化产业结构，制定合理政策鼓励低耗能、高附加值的第三产业发展，优化第二产业内部结构，逐步淘汰高耗能、高污染的产业，促进高新技术产业发展5.调整能源结构，深入开发风能、太阳能和生物质能等清洁能源和可再生能源，提高非碳能源在能源消费中的比例，减少对富碳能源如煤和石油的使用6.充分发挥媒体的优势与作用，广泛宣传绿色生活理念，倡导低碳的居民生活方式和消费方式，缓解能源压力，减少居民生活产生的碳排放；

3.3.9LEAP模型、脱钩理论、外部性理论

李德梅（2015）利用LEAP模型（长期能源替代规划）、脱钩理论、外部性理论、GREAT工具（绿色资源与能源分析工具）得出以下结论：1.基准情景：不强制任何技术、能源利用效率、清洁能源；2050年左右济南二氧化碳排放量可达20000万吨，控制情景、高效情景：产业结构优化、能源利用效率提高；温室气体排放总量上升趋势变缓，二氧化碳排放总量在2025年左右达到峰值，到2050年高效的二氧化碳排放总量可降到9700万吨。济南市要实现低碳发展可以采取产业结构优化、技术升级、利用新能源等措施有效降低二氧化碳的排放总量2.通过分析三种情景下的各类别二氧化碳排放来源结构，发现济南市的煤炭、汽油、煤气、柴油等是二氧化碳排放的主要来源，要控制传统高排放能源的利用，增加清洁能源的使用3.通过分析三种情景下终端能源需求部门的二氧化碳排放情况，发现工业是济南市能源消费的主要部门主体，其次是交通部门、商业部门。对三种情景下的中间转换部门的二氧化碳排放情况分析发现，发电、热力生产与供应部门是CO2排放的主要来源，二氧化碳排放主要是由于发电部门等的自用及电力等传输过程的能源损耗产生的，实施鼓励节能减排的政策可以减少不必要的能源浪费，利用CCS技术对已排放的出的CO2进行捕集、封存、再利用可以有效减少大气中CO2的排放。4.从源头-能源供应上通过减少高污染、高排放的能源利用，增加清洁能源、可再生能源的利用降低CO2的排放，实现能源供应低碳化，从中间-能源消费（能源需求）上通过产业结构优化，提高第三产业的比例，提高各能源消费部门技术降低能耗等实现能源消费低碳化，从末端-碳排放上通过碳捕集、封存、利用技术降低CO2的排放，利用建立碳排放权交易市场来鼓励消费主体自主节能减排实现排放低碳化

3.4各国学者对于我国低碳发展的研究

中国国家气候政策与国际合作中心、清华大学能源，环境和经济研究所总结了2010-2050年6个国家12个模型所进行的预测，结果如图1所示。参考了12个最近的代表性研究，日本国立环境研究所、中国清华大学、荷兰的PBL、欧盟的LEPLL、美国太平洋西北国家实验室等对中国未来几十年碳排放发展趋势做的研究都包含其中。这些研究大多为2010年后发表，这些研究预测了基准情景下2010-2050年中国二氧化碳排放的趋势。12个基准情景都预测中国二氧化碳排放量在 2010-2030年间将持续增长。到2030年，12个基准情景对于中国二氧化碳排放相对于2010年增长的百分比在21%~119%之间，中值为77%；预计2030年中国二氧化碳排放量在9.6亿吨二氧化碳到17亿吨二氧化碳，中值为14.6亿吨二氧化碳。

图1中国二氧化碳排放，2010-2050，由参考情景预计（预计化石能源和工业生产排放的二氧化碳）

当引入一个变量-----碳价格，碳价格的代理设定在2020年的USD7-USD10，然后约每10年翻一番直到2040年。在引入碳价格这个变量后，预计2030年中国二氧化碳排放量在8.1亿吨二氧化碳到13.7亿吨二氧化碳，中值为10.3亿吨二氧化碳。与2010年的排放量相比，模型项目中值增加了38%，明显低于基准情景下的预计增长。从2010年到2050年，模型预计中国二氧化碳排放变动的范围从减少40%到增加44%，中间值下降了3%。在绝对排放量方面，模型项目的范围从4.7亿吨二氧化碳到11亿吨二氧化碳，中值为7.4亿吨二氧化碳。

图2中国二氧化碳排放，2010-2050，通过替代情景预测（预计由化石能源和工业生产排放的二氧化碳）

综上所述，目前国内外众多学者都是从人口、经济发展、产业结构、能源结构、城市化水平、技术发展等角度切入进行研究的，而具体从某一个行业对其碳排放进行研究的文章却很少。因此，本文将对我国制造业碳排放进行专门的研究，分析我国制造业碳排放在未来几十年间的发展趋势。

2. 研究的基本内容

预测我国碳排放何时可以达到峰值以及经济发展对碳排放的影响

3. 实施方案、进度安排及预期效果

本文应用投入产出法以及情景分析法，以现有的2007年和2012年的投入产出表及基本系数表为基础，从最终产品出发，编制计划期2017年投入产出表。

并且根据调整方案，文章预测未来计划期即2017年制造业的投入产出表，随后分别预测2022以及2027年的投入产出表，从而得出2017年、2022年、2027年制造业各部门总产出，在部门调整的基础上，得到了六种情景的碳排放量。

4. 参考文献

[1]喻霞，王原：基于碳排放情景模拟的上海市产业低碳化研究[j].中国人口 资源与环境.2016年第26卷第11期：12-13

[2]徐樟丹：基于系统动力学的工业行业低碳发展路径研究[d].天津：天津理工大学，2015年3月：59-63

[3]陈庆能，王富岩，李崇岩：最终需求对中国行业碳排放的影响分析[n].浙江科技学院学报.2017年8月第29卷第4期：257-258