德國產業(yè)結構變化對低碳轉型的促進意義論文
低碳經濟不僅是減少溫室氣體排放，更是經濟發(fā)展模式、能源消費方式和人類生活方式的一次新變革[1].產業(yè)結構變遷是經濟發(fā)展方式轉變的必然，轉變產業(yè)結構也常常作為發(fā)展低碳經濟的重要政策。在發(fā)達國家中，德國較早開始發(fā)展低碳經濟，也取得了顯著成效[2].和大多數(shù)發(fā)達國家不同，盡管第二產業(yè)是相對高碳的產業(yè)，但德國在低碳經濟發(fā)展的同時保持了較高比重的第二產業(yè)，維持著制造業(yè)大國的地位，實現(xiàn)了發(fā)展實體經濟與低碳轉型的雙成功，也 使 得 德 國 較 好 地 抵 御 了2008年 國 際 金 融 危機[3 - 4].因此以德國為例，通過從產業(yè)變遷的角度探究德國低碳經濟發(fā)展，不僅是產業(yè)結構變遷與低碳經濟發(fā)展理論關系的實證研究，也對我國在低碳轉型過程中保持國家競爭力、防止產業(yè)空心化有較強的借鑒意義。
1 產業(yè)結構變遷與低碳經濟發(fā)展的理論關系
在2003年《能源白皮書： 我們的能源未來---創(chuàng)造低碳經濟》中，英國以官方文件形式首次提出要創(chuàng)造低碳經濟[5].大體上可以認為低碳經濟是在可持續(xù)發(fā)展理念指導下，盡可能減少煤炭、石油等高碳能源的消耗，降低二氧化碳為主的溫室氣體排放，以實現(xiàn)經濟社會發(fā)展與生態(tài)環(huán)境保護雙贏的經濟發(fā)展模式[6 - 8].在理論上，低碳經濟作為一種經濟發(fā)展模式，與產業(yè)結構變遷有著密切的聯(lián)系。
不同產業(yè)所需要的生產要素投入產出不同，在生產過程中所產生的廢棄物規(guī)模也相去甚遠。國民經濟中產業(yè)構成、三次產業(yè)內部的行業(yè)構成對一個經濟體的資源配置效率和污染物排放規(guī)模起著決定性作用[9].產業(yè)結構的變化對低碳經濟發(fā)展產生影響，主要體現(xiàn)在產業(yè)結構變化的過程中，經濟發(fā)展出現(xiàn)碳排放與經濟增長脫鉤的現(xiàn)象，反映 為“環(huán) 境 庫 茲 尼 茨 曲 線”（Environmental KuznetsCurve,簡稱EKC） 規(guī)律[10].
在發(fā)達國家中，德國在二戰(zhàn)后產業(yè)結構發(fā)生了顯著變遷，碳排放趨勢也吻合EKC規(guī)律，較為成功地實現(xiàn)了低碳轉型[11].國內外學者從多個角度探討德國低碳轉型的原因，認為對低碳發(fā)展的戰(zhàn)略性重視、社會性共識、較為完善的政策法律體系、高新技術發(fā)展和能源結構轉變等多個因素共同推進了德國的低碳轉型，其中產業(yè)結構變遷在德國低碳轉型的進程中起到了重要作用[12 - 14].
2 德國低碳經濟發(fā)展： 與主要發(fā)達國家的比較
近年來，發(fā)達國家普遍經歷了經濟增長而碳排放下降的“脫鉤”型發(fā)展過程[15],這一趨勢符合EKC的規(guī)律，其中德國的“倒U型”曲線最為典型。總體上，主要發(fā)達國家二氧化碳排放總量從工業(yè)革命時期開始快速增加，而自20世紀80年代以來，開始減緩并有所下降。單位GDP碳排放是表征一個國家經濟效率的重要指標。二戰(zhàn)后，隨著經濟發(fā)展方式的轉變以及核能、太陽能、風能、水能等零碳能源的使用，主要發(fā)達國家單位GDP二氧化碳排放持續(xù)下降且逐漸趨同。
分析結果顯示，為展示長期趨勢，本文選取了著名經濟史學家Angus Maddison數(shù)據(jù)庫作為基礎經濟和人口數(shù)據(jù)庫，美國橡樹嶺國家實驗室ORNL數(shù)據(jù)庫作為基礎二氧化碳排放數(shù)據(jù)庫； 近期的社會發(fā)展數(shù)據(jù)采用世界銀行、歐盟統(tǒng)計局數(shù)據(jù)庫，全口徑溫室氣體排放數(shù)據(jù)采用《聯(lián)合國氣候變化框架公約》（UNFCCC） 數(shù)據(jù)庫。德國低碳經濟的發(fā)展與其他主要發(fā)達國家相比，既有以上共性，也有所不同。德國于19世紀50、60年代實現(xiàn)由農業(yè)國至工業(yè)國的轉變，在1870 - 1944年之間經濟總量增長5. 9倍，碳排放增長了7. 8倍。其后德國經歷了第二次世界大戰(zhàn)戰(zhàn)敗，1944年到1947年，GDP大幅下降了62%,二氧化碳排放量也顯著下降。1949年，德國分裂為前聯(lián)邦德國（ 西德）和前民主德國（ 東德） ,1950 - 20世紀70年代，西德和東德經濟恢復的同時，碳排放也分別以4%和3%的年均增長率不斷增加，高于同期其他發(fā)達國家碳排放的增長。20世紀70年代后期，西德開始進入“后工業(yè)化”時期，技術進步取代投資成為經濟發(fā)展的主要驅動力，在GDP不斷增長的同時碳排放總量基本維持不變，而東德的經濟發(fā)展方式仍以投資驅動為主，二氧化碳排放量維持不變甚至略有上升。1990年兩德合并以來直到2007年，德國GDP持續(xù)增長的同時二氧化碳排放量緩慢下降，其第二產業(yè)比重與其他主要發(fā)達國家相比一直保持較高水平，且在21世紀初其他主要發(fā)達國家繼續(xù)去工業(yè)化的時期，德國的第二產業(yè)比重大致保持不變甚至略有上升，德國單位GDP的二氧化碳排放在主要發(fā)達國家中處于較高水平。
總之，20世紀70年代以前，隨著工業(yè)化進程的不斷加深，德國及主要發(fā)達國家的CO2排放量不斷增加，之后隨著經濟發(fā)展的驅動力由投資轉為技術進步，第二產業(yè)比重的不斷下降，CO2排放量上升趨勢變緩，從20世紀90年代以來開始下降。而與主要發(fā)達國家相比，德國在發(fā)展低碳經濟過程中保持了相對較高的第二產業(yè)比重。
3 德國三次產業(yè)結構變化對低碳轉型的貢獻
20世紀90年代以來，德國的三次產業(yè)結構已經呈現(xiàn)明顯“后工業(yè)化”特征，自1995 - 2013年，德國的GDP總量增加了28%,而其三次產業(yè)結構總體變化不明顯。盡管在2008年受到金融危機的影響，第二產業(yè)占比明顯下降，但之后隨著“歐洲再工業(yè)化”,德國“工業(yè)4. 0”戰(zhàn)略的提出，德國的第二產業(yè)占比已經恢復到危機前的水平。
德國第二產業(yè)直接排放的溫室氣體在1991 - 2012年期間占全國排放量的比例維持在約60%,如圖1a所示。然而第二產業(yè)中電力與熱力行業(yè)的溫室氣體排放存在特殊性，與其他能源不同，盡管電力與熱力在消費時不產生溫室氣體排放，但在用化石能源發(fā)電和供熱的生產過程中會排放大量溫室氣體。在《聯(lián)合國氣候變化框架公約》（UNFCCC） 以及德國能源平衡表的統(tǒng)計體系中，電、熱生產過程中排放的溫室氣體量全部計入電力和熱力生產部門，使得該部門的溫室氣體排放占到全國總排放的30%到40%,而消費電、熱的各經濟部門對環(huán)境的影響隨之被低估。為更好地分析各部門對環(huán)境產生的實際影響效果，應該將電、熱生產部門的溫室氣體排放，根據(jù)各部門電力和熱力使用量占總電力和熱力消費量的比例，分解到各電、熱使用部門。由于國家排放清單數(shù)據(jù)中未將熱力部門數(shù)據(jù)單列，故此處只根據(jù)各部門對電力使用情況將溫室氣體排放進行處理。輸電過程中的電力損耗以及向國外出口電力，均計為電力生產部門本身的消費。德國各部門的溫室氣體排放，以及考慮電熱消費間接排放后的總排放量如圖1a所示。分解后第二產業(yè)溫室氣體排放量明顯下降，但仍然是排放量最高的部門，而第三產業(yè)和居民部門的溫室氣體總排放較直接排放明顯增加。從1991 - 2012年，各部門的溫室氣體總排放量整體呈下降趨勢，但第三產業(yè)變化不明顯，第二產業(yè)總排放量年均降幅達2. 5%,排放下降量占全國總下降量的61. 3% .
從單位GDP的溫室氣體排放來看，如圖1b所示，1991 - 2012年，德國整體單位GDP的溫室氣體排放從0. 464kg /美元（2005年不變價，下同） 下降到0. 289kg /美元，年均降幅為4. 2%,第三產業(yè)單位增加值溫室氣體排放由0. 143kg/美元下降到0. 089kg/美元； 第二產業(yè)單位增加值排放則由0. 577kg/美元下降到2012年的0. 397kg/美元。雖然降幅略低于第三產業(yè)和總體水平，但第二產業(yè)單位增加值排放下降量是最大的。
總體來看，20世紀90年代以來德國實現(xiàn)了在維持第二產業(yè)比重幾乎不變的情況下，經濟增長與溫室氣體排放下降的低碳轉型。由于第一產業(yè)對德國經濟和溫室氣體排放的貢獻已經很小，而第三產業(yè)占GDP的比重和單位增加值溫室氣體排放變化很小，居民部門消費所排放的溫室氣體也幾乎未變，因此占溫室氣體排放量比重較大的第二產業(yè)的低碳轉型，對德國低碳經濟的發(fā)展起到了很大的推動作用。
4 德國工業(yè)行業(yè)結構變化對低碳轉型的貢獻
為了深入研究工業(yè)部門內部行業(yè)結構變化對德國低碳轉型的貢獻，本節(jié)比較分析了德國工業(yè)產值結構的變化和相應的碳排放變化趨勢。世界投入產出數(shù)據(jù)庫（WIOD,2015） 提供了1995 - 2009年德國投入產出表和環(huán)境數(shù)據(jù)庫，此處根據(jù)歐盟統(tǒng)計局（Eurostat） 中提供的各部門當年價歐元和2005年不變價歐元的數(shù)據(jù)，以及各年份歐元、美元匯率數(shù)據(jù)，將WIOD數(shù)據(jù)庫中的各行業(yè)增加值的單位轉換為2005年不變價美元。將經濟分為35產業(yè)，部門分類具有良好的對應性。其中工業(yè)分為17產業(yè)，分別為采礦業(yè)，食品生產、飲料和煙草業(yè)，紡織業(yè)，皮革業(yè)，木材加工業(yè)，造紙、印刷業(yè)，石油加工、煉焦及核燃料加工業(yè)，化學工業(yè)，橡膠、塑料制品業(yè)，其它非金屬礦物制造業(yè)，基礎金屬冶煉及壓延加工業(yè)，機械設備業(yè)，電氣機械及器材制造業(yè)，交通運輸設備制造業(yè)，其它制造業(yè)，電力、燃氣的生產供應業(yè)，建筑業(yè)。電熱生產部門的二氧化碳排放按照電力消費量分解到各行業(yè)。由于WIOD沒有單獨列出熱力的使用情況，故將電熱部門排放量按照電力使用分解到各使用部門。2008年金融危機對德國經濟發(fā)展產生了較大的外生沖擊，故本節(jié)以2007年為分界點，分別探究危機前后工業(yè)結構變遷對低碳轉型的貢獻。
整體來看，從1995 - 2007年，德國工業(yè)部門的二氧化碳排放量盡管在少數(shù)年份略有上升，但總體下降了0. 16億噸，降幅為3. 9%,單位增加值二氧化碳排放下降了0. 08kg /美元，降幅達到16. 1%,呈現(xiàn)低碳發(fā)展的趨勢。2008 - 2009年，由于受到全球金融危機的影響，工業(yè)部門在增加值規(guī)模迅速下降的情況下，二氧化碳排放量也呈現(xiàn)加速下降趨勢，而單位增加值二氧化碳排放卻上升了0. 02kg /美元。
從產業(yè)看，1995年碳排放強度最高的五個行業(yè)依次為石油加工、煉焦及核燃料加工業(yè)，其它非金屬礦物制造業(yè)，采礦業(yè)，化學工業(yè)，基礎金屬冶煉及壓延加工業(yè)，都屬于傳統(tǒng)的“兩高一資”產業(yè)，五個行業(yè)總排放量占到工業(yè)部門排放量的60%以上。從排放量變化情況來看，從1995 - 2007期間，16個工業(yè)行業(yè)中有8個行業(yè)實現(xiàn)了排放量下降，排放量下降最多的三個行業(yè)是非金屬礦物制造業(yè)、采礦業(yè)、化學工業(yè)，下降量占總下降量的61. 2% .由于金融危機的影響，2009年德國工業(yè)所有行業(yè)，除其他制造業(yè)外，其排放量均有不同程度下降。
對一個行業(yè)而言，影響二氧化碳排放量的因素可以分為規(guī)模因素和技術因素，前者以增加值來衡量，后者以碳排放強度來衡量，數(shù)學方式可以表達為CO2= GDP*CO2/GDP,即C = G* I,考慮時間因素，可以寫為Ct= Gt* It.等式兩邊取自然對數(shù)可以得到：
In Ct= In Gt+ In It （1）
其中，Ct、Gt、It分別表示為t期的二氧化碳排放量、增加值和二氧化碳排放強度，以C0、G0和I0分別表示基期的二氧化碳排放量、增加值和二氧化碳排放強度，c、g、i分別表示上述參數(shù)在參考年和目標年之間的年均增長倍數(shù)，可以得到
Ct= C0* ct、Gt= G0* gt、It= I0* it （2）
將（2） 式帶入（1） 式，得到
In（C0* ct）= In（G0* gt）+ In（I0* it） （3）
又因為In C0= In G0+ In I0,可得
Inc = Ing + Ini （4）
即二氧化碳排放總量的年均增長倍數(shù)自然對數(shù)值等于增加值和二氧化碳排放強度的年均增長倍數(shù)自然對數(shù)值之和。根據(jù)此恒等關系，可以對影響工業(yè)部門各行業(yè)二氧化碳排放的規(guī)模和技術因素進行分解。其中，年均倍數(shù)的自然對數(shù)的絕對值越大，表示變化倍數(shù)越大，大于0時，意味著t期較基期有所上升，小于0時，意味著t期較基期有所下降。
由于每個行業(yè)本身特性不同，生產過程對環(huán)境的影響也是不同的。稱單位增加值二氧化碳排放高于工業(yè)部門總體的產業(yè)為“高碳產業(yè)”,否則為“低碳產業(yè)”.工業(yè)部門中高碳和低碳產業(yè)的構成和排放強度大小的變化，將決定工業(yè)部門整體二氧化碳排放量的變化，而規(guī)模因素和技術因素又將推動高碳和低碳產業(yè)的構成和碳排放強度的變化。
規(guī)模因素和技術因素共同推動著德國的低碳轉型，但在1995 - 2007年、2007 - 2009年兩個階段，德國工業(yè)部門碳排放量下降的主要推動因素是不同的。1995 - 2007年，碳排放量下降由規(guī)模因素和技術因素共同推動，17個行業(yè)中有8個行業(yè)實現(xiàn)了二氧化碳排放量的下降，其中其它非金屬礦物制造業(yè)、采礦業(yè)等共計5個行業(yè)主要是由規(guī)模因素推動的，即從表2看，增加值年均倍數(shù)的自然對數(shù)為負，而二氧化碳排放強度年均倍數(shù)的自然對數(shù)為正； 化學工業(yè)和交通運輸設備業(yè)主要是由技術因素推動的； 紡織業(yè)和皮革業(yè)的排放量下降是兩個因素共同推動的結果。2007 - 2009年，碳排放的下降主要是由規(guī)模因素推動的，17個行業(yè)中有16個行業(yè)實現(xiàn)了二氧化碳排放量的下降，其中石油加工、采礦業(yè)等11個行業(yè)主要是由規(guī)模因素推動的，電氣機械及器材制造業(yè)、紡織業(yè)等5個行業(yè)是由規(guī)模因素和技術因素共同推動的，僅有電力、燃氣的生產供應業(yè)主要由技術因素推動。
表面上，總體碳排放強度的下降和產業(yè)結構中高碳、低碳產業(yè)增加值比重的變化是促進德國工業(yè)低碳轉型的直接原因，但實際上這是德國社會經濟中各種力量共同推動的結果。從發(fā)展階段來看，已經處于后工業(yè)化時期的德國，基礎設施建設需求降低，與之原材料生產相關的普通鋼鐵、水泥等行業(yè)規(guī)模收縮； 而后工業(yè)化時期的創(chuàng)新驅動特征，有利于發(fā)展低污染、高附加值的新興產業(yè)。從國家戰(zhàn)略來看，德國十分重視低碳經濟的發(fā)展，將發(fā)展低碳經濟納入“2020高技術戰(zhàn)略”[17]、“德國國家能源效率行動計劃（EEAP）”[18]等國家戰(zhàn)略中； 從社會基礎來看，德國發(fā)達的.科學技術基礎、較高的國民素養(yǎng)和環(huán)保共識，促使其不斷進行技術研發(fā)，大力發(fā)展新能源汽車、智能電網等戰(zhàn)略型新興產業(yè)，在致力于提倡清潔生產、生活的同時形成一個有競爭力的環(huán)保產業(yè)，保證了德國制造業(yè)產品的不斷更新升級，以此在國際高端市場中長期保持較高的競爭力。同時德國十分重視太陽能、風能等非化石能源技術的研發(fā)、生產與應用，能源結構的轉變，既是導致工業(yè)部門各行業(yè)碳排放下降的技術因素的一部分，也進一步保障了德國在低碳轉型過程中工業(yè)的競爭力。
5 德國產業(yè)結構變遷對中國發(fā)展低碳經濟的啟示
不同發(fā)展階段，產業(yè)結構對低碳經濟發(fā)展的貢獻不同。從長期來看，在工業(yè)化向后工業(yè)化轉變的過程中產業(yè)結構變化對低碳經濟的貢獻主要通過碳排放強度較小的第三產業(yè)比重提高來推動。在此期間，盡管經濟規(guī)模不斷擴大的過程中，碳排放總量仍然在不斷上升，但碳排放強度已在不斷下降。當經濟進入后工業(yè)化時期，第三產業(yè)成為經濟中占比最大的產業(yè)，三次產業(yè)的結構趨于穩(wěn)定，此時三次產業(yè)內部，尤其是第二產業(yè)內部高碳、低碳產業(yè)的規(guī)模和技術的調整成為低碳經濟發(fā)展的主要推動力。在這一時期，碳排放強度下降的同時碳排放總量也逐漸下降。
我國的工業(yè)化總體上處于中期階段，但已出現(xiàn)向后期階段過渡的明顯階段性變化，這意味著經濟發(fā)展的驅動因素將發(fā)生改變[16].在過渡時期，第三產業(yè)比重還沒有達到穩(wěn)定峰值，相對低碳的第三產業(yè)比重的增加仍將是這一時期推動經濟總體碳排放量和碳排放強度下降的主要動力。而從長遠國家戰(zhàn)略角度來看，隨著工業(yè)化進程的推進，三次產業(yè)結構的比例趨于穩(wěn)定，二產、三產內部產業(yè)結構的調整和升級更應受到重視，技術進步和效率提升將會成為碳排放下降的核心動力。產業(yè)技術革命，生產效率提升，節(jié)能技術、工藝的投入，積極發(fā)展低碳能源，是我國經濟低碳、高效增長的必要途徑。
參考文獻
[1]鮑健強，苗陽，陳鋒。低碳經濟： 人類經濟發(fā)展方式的新變革[J].中國工業(yè)經濟，2008,（4） :153 - 160.
[2]徐琪。德國發(fā)展低碳經濟的經驗及對中國的啟示[J].世界農業(yè)，2010,（11） :66 - 69.
[3]王葦航，武沛。歐債危機以來德國經濟增長的可持續(xù)性分析[J].中國財政，2013,（1） :74 - 75.
[4]丁純，蘇升。在金融危機中德國經濟一枝獨秀的表現(xiàn)，原因和前景[J].德國研究，2011,（4） :27 - 35 + 79.
[5]DTI（Department for Trade and Industry）。 2003. Energy White Pa-per:Our Energy Future-creating a Low Carbon Economy[Z]. London:TSO.
[6]胡鞍鋼，管清友。應對全球氣候變化中國的貢獻---兼評托尼·布萊爾《打破氣候變化僵局低碳未來的全球協(xié)議》報告[J].當代亞太，2008,（4） :7 - 25.
[7]國務院發(fā)展研究中心應對氣候變化課題組，張玉臺，劉世錦，周宏春。當前發(fā)展低碳經濟的重點與政策建議[J].中國發(fā)展觀察，2009,（8） :13 - 15.
[8]尹希果，霍婷。國外低碳經濟研究綜述[J].中國人口·資源與環(huán)境，2010,（9） :18 - 23.
[9]胡春力。促進產業(yè)結構升級是加強環(huán)境保護的根本[J].宏觀經濟研究，2009,（2） :35 - 39.
[10]Arrow K,Bolin B,Costanza R,et al. Economic Growth,CarryingCapacity,and the Environment[J]. Science,1995,（268） :520 -521.
[11]趙新峰。德國低碳發(fā)展的“善治”實踐及其啟示[J].中國行政管理，2013,（12） :101 - 105.
[12]邱吉，趙紫玉，郭俊杰。制度與技術： 德國走向低碳發(fā)展的兩個“車輪”[J].城市管理與科技，2014,（3） :26 - 27.
[13]高翔。德國低碳轉型的進展和經驗[J].德國研究，2014,（2） :32 - 44 + 125.
[14]金樂琴。德國能源轉型戰(zhàn)略及啟示[J].調 研 世 界，2014,（11） :61 - 64.
[15]Roberts T and Grimes P. Carbon Intensity and Economic Develop-ment 1962 - 1991:A Brief Exploration of the Environmental KuznetsCurve[J]. World Development,1997,25（2） :191 - 198.
[16]馮飛，王曉明，王金照。對我國工業(yè)化發(fā)展階段的判斷[J].中國發(fā)展觀察，2012,（8） :24 - 26.
[17]Bundesministerium für Bildung und Forschung. 2010. Ideen,Inno-vation,Wachstum. Hightech-Strategie 2020 für Deutschland.
[18]Bundesministerium für Bildung und Forschung. 2007. Energiedien-stleistungs-Richtlinie und der Energie effizienz-Aktionspl|ne（EEAP）
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