中國工業(yè)部門碳排放峰值預(yù)測及減排潛力研究

袁曉玲，郗繼宏，李朝鵬，張武林

(1.西安交通大學(xué) a.經(jīng)濟(jì)與金融學(xué)院；b.陜西省經(jīng)濟(jì)高質(zhì)量發(fā)展軟科學(xué)研究基地，陜西 西安 710061；2.南京信息工程大學(xué) 商學(xué)院，江蘇 南京 210044)

一、引 言

世界氣象組織(WMO)發(fā)布的《溫室氣體報(bào)告》指出，2018年全球大氣CO2平均濃度為407.8%(PPM)，這是數(shù)百萬年來未見的新紀(jì)錄，緩解氣候變暖影響的機(jī)會(huì)之窗正在迅速關(guān)閉。工業(yè)革命以來，人類生產(chǎn)生活的溫室氣體排放已導(dǎo)致全球升溫1.5℃，僅本世紀(jì)全球就已升溫了1.3℃。2019年聯(lián)合國氣候峰會(huì)指出，如果全球氣候變暖以目前速度持續(xù)下去，這將對(duì)國際和平與安全構(gòu)成毀滅性的威脅，控制溫室氣體排放與應(yīng)對(duì)氣候變暖已成為擺在全人類與世界各國政府面前不可回避的重要議題！然而，2019年國際能源署發(fā)布的《全球能源和二氧化碳狀況報(bào)告》卻指出，由于受到能源需求上升影響，2019年全球能源相關(guān)碳排放量增長了1.7%(約5.6億噸)，總量達(dá)到了331億噸歷史最高水平，若照此長久以往發(fā)展下去，世界各國不但遠(yuǎn)不能滿足《巴黎協(xié)定》提出將氣候變化控制在1.5℃目標(biāo)，甚至2℃目標(biāo)也將岌岌可危！

雖然國際社會(huì)一直以來都對(duì)中國的溫室氣體排放有所高估，但中國一直以來積極承擔(dān)應(yīng)對(duì)氣候變化職責(zé)，早在2002年就簽署了《京都議定書》；2009年哥本哈根氣候變化大會(huì)中，中國向全世界承諾2020年碳排放強(qiáng)度將比2005年下降40%～45%；2015年，巴黎氣候變化大會(huì)中，中國再次向全世界承諾2030年碳排放強(qiáng)度在比2005年下降60%～65%的基礎(chǔ)上還要實(shí)現(xiàn)碳排放達(dá)峰并努力早日達(dá)峰[1]；2017年，國家發(fā)改委宣布正式成立全國碳市場，首批納入2 400多家供熱、發(fā)電企業(yè)，覆蓋了近35億噸碳排放，占到全國碳排放總量的39%，并計(jì)劃于2020年正式啟動(dòng)交易，屆時(shí)中國碳市場規(guī)模將是最為成熟的歐盟碳市場的兩倍[2-3]。此外，近年來中國經(jīng)濟(jì)由高速增長向高質(zhì)量增長轉(zhuǎn)變，經(jīng)濟(jì)發(fā)展模式轉(zhuǎn)變對(duì)碳排放達(dá)峰目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)既帶來了機(jī)遇又帶來了挑戰(zhàn)，而工業(yè)部門碳排放又占到了全國碳排放總量的70%以上，因而達(dá)峰目標(biāo)實(shí)現(xiàn)的關(guān)鍵在于工業(yè)部門碳排放的有效控制。高質(zhì)量發(fā)展背景下，通過對(duì)未來可能情景下工業(yè)部門整體和分部門碳排放量預(yù)測，進(jìn)而未雨綢繆地制定各類措施，這不但有助于政府治理體系與治理能力現(xiàn)代化，還將促進(jìn)中國社會(huì)經(jīng)濟(jì)的的高質(zhì)量發(fā)展。

二、文獻(xiàn)綜述

作為全球溫室氣體排放量最大的國家，中國的碳排放問題一直是國內(nèi)外學(xué)者研究的熱點(diǎn)與焦點(diǎn)問題，特別是自中國政府提出2030年碳排放達(dá)峰目標(biāo)之后，學(xué)術(shù)界圍繞中國碳排放的影響因素、峰值預(yù)測、實(shí)現(xiàn)路徑及其社會(huì)經(jīng)濟(jì)影響展開了大量研究，且大多數(shù)學(xué)者都認(rèn)為中國可在2030年前實(shí)現(xiàn)達(dá)峰，但就達(dá)峰的最佳時(shí)間及其社會(huì)經(jīng)濟(jì)影響還存在較大爭議。

針對(duì)中國碳排放影響因素，當(dāng)前國內(nèi)外學(xué)者多采用普通面板或空間面板回歸模型來對(duì)碳排放影響因素進(jìn)行分析，研究變量主要包括經(jīng)濟(jì)發(fā)展、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)和城鎮(zhèn)化等。如韓晶等基于DEA-Malmquist指數(shù)分解了中國工業(yè)碳排放影響因素發(fā)現(xiàn)，經(jīng)濟(jì)發(fā)展、對(duì)外開放和要素稟賦對(duì)碳排放具有正向沖擊，能源和產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)對(duì)碳排放的影響并不穩(wěn)定，不同影響因素的作用效果在東、中、西部之間存在顯著差異[4]。從碳強(qiáng)度影響因素來看，孫欣和張可蒙研究發(fā)現(xiàn)，能源結(jié)構(gòu)、人均生產(chǎn)總值和產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)對(duì)中國碳排放強(qiáng)度具有依次遞減的正向影響，經(jīng)濟(jì)發(fā)展和技術(shù)創(chuàng)新水平越高的地區(qū)會(huì)通過促進(jìn)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)升級(jí)來降低碳強(qiáng)度，但產(chǎn)業(yè)與技術(shù)的升級(jí)卻可能產(chǎn)生能源反彈效應(yīng)增加碳排放[5]。此外，還有學(xué)者對(duì)碳排放的影響機(jī)制進(jìn)行了研究，如張騰飛等研究發(fā)現(xiàn)雖然城鎮(zhèn)化對(duì)碳排放存在正向影響，但城鎮(zhèn)化會(huì)通過人力資本積累和清潔生產(chǎn)技術(shù)推廣來抑制這種不利影響[6]。

發(fā)達(dá)國家人均碳排放峰值的出現(xiàn)基本是在完成工業(yè)化階段之后，碳排放強(qiáng)度一般率先達(dá)峰，總量達(dá)峰一般滯后于人均達(dá)峰但早于能源消費(fèi)量達(dá)峰，工業(yè)部門碳排放達(dá)峰早于全國碳排放達(dá)峰。針對(duì)中國碳排放峰值預(yù)測的研究中，大部分學(xué)者均認(rèn)為中國碳排放可以實(shí)現(xiàn)2030年達(dá)峰，但在達(dá)峰量上略有區(qū)別。如Zhang和Elzen等都認(rèn)為中國2030年可以實(shí)現(xiàn)碳排放達(dá)峰，但峰值卻分別為100億噸和113億～118億噸[7-8]。也有學(xué)者認(rèn)為通過技術(shù)或產(chǎn)業(yè)升級(jí)可以促使碳排放峰值提前來臨。如Yuan等在模擬了中國人口、產(chǎn)業(yè)和能源消費(fèi)的不同情景后發(fā)現(xiàn)，碳排放峰值能在2025—2030年實(shí)現(xiàn)，其峰值約為92億～94億噸[9]。當(dāng)然，也有學(xué)者認(rèn)為中國雖然能夠在2030年實(shí)現(xiàn)達(dá)峰但這卻是以經(jīng)濟(jì)增速下降作為代價(jià)的，因而達(dá)峰最佳時(shí)間應(yīng)在2030年之后。如渠慎寧和郭朝先發(fā)現(xiàn)若經(jīng)濟(jì)增速較高而碳強(qiáng)度下降速度較低，中國將不能在2050年內(nèi)實(shí)現(xiàn)碳排放達(dá)峰。若碳強(qiáng)度降低速度相比經(jīng)濟(jì)增速快則會(huì)推動(dòng)排放提早達(dá)峰，因而達(dá)峰最佳時(shí)間應(yīng)為2020—2045年間[10]。

此外，還有學(xué)者對(duì)不同地區(qū)和行業(yè)的碳排放達(dá)峰時(shí)間和大小進(jìn)行了研究[11]。其中，在地區(qū)層面，陳志建等認(rèn)為在“十三五”時(shí)期碳強(qiáng)度下降速率情景下，江蘇暫時(shí)不會(huì)出現(xiàn)峰值，安徽和江西在2040年后出現(xiàn)峰值，四川、重慶、貴州在2031年左右達(dá)峰，而云南將在2023年就率先達(dá)峰[12]。在行業(yè)層面，郭朝先研究發(fā)現(xiàn)中國工業(yè)行業(yè)碳排放將于2030年達(dá)到73.7億噸峰值，考慮到工業(yè)碳排放達(dá)峰對(duì)于中國整體碳排放的影響，中國不宜承諾2030年前實(shí)現(xiàn)全國碳排放達(dá)峰[13]。

綜上所述，當(dāng)前學(xué)術(shù)界針對(duì)中國碳排放影響因素、達(dá)峰時(shí)間和峰值大小已進(jìn)行了大量研究，雖然大部分學(xué)者認(rèn)為中國碳排放可以在2030年前達(dá)峰，但就這一達(dá)峰時(shí)間的科學(xué)性與可行性尚存在較大爭議。部分學(xué)者認(rèn)為通過合理的節(jié)能減排措施在不降低經(jīng)濟(jì)發(fā)展的前提下可以促使碳排放達(dá)峰提前，但也有學(xué)者認(rèn)為當(dāng)前社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展形勢(shì)下2030年達(dá)峰是以經(jīng)濟(jì)增長降速作為代價(jià)的，合理的達(dá)峰時(shí)間應(yīng)相對(duì)推后。同時(shí)，大多數(shù)學(xué)者都只關(guān)注到了中國整體碳排放達(dá)峰時(shí)間，卻很少關(guān)注到工業(yè)部門整體和細(xì)分行業(yè)部門的達(dá)峰時(shí)間，而工業(yè)部門碳排放達(dá)峰是中國碳排放達(dá)峰的重要前提，細(xì)分行業(yè)碳排放達(dá)峰又是工業(yè)行業(yè)碳排放達(dá)峰的前提。通過對(duì)工業(yè)部門整體和細(xì)分行業(yè)碳排放峰值的預(yù)測，不但能夠更有針對(duì)性地提出促進(jìn)達(dá)峰的措施從而避免節(jié)能減排政策的“大水漫灌”，還能在國際社會(huì)中贏得更多的主動(dòng)權(quán)和話語權(quán)。因此，針對(duì)以往研究不足，本文將在STIRPAT模型基礎(chǔ)上來對(duì)中國工業(yè)部門和細(xì)分行業(yè)在不同情景下的碳排放峰值進(jìn)行預(yù)測，并就不同行業(yè)部門的減排潛力進(jìn)行分析，以期對(duì)促進(jìn)工業(yè)部門碳排放達(dá)峰提出具有針對(duì)性的政策建議。本文的邊際貢獻(xiàn)包括三個(gè)方面：首先，驗(yàn)證了中國工業(yè)部門整體和8大細(xì)分行業(yè)，在低碳、基準(zhǔn)和高能耗三種情境下2030年達(dá)峰的可能性與峰值大小；其次，對(duì)三種情景下中國工業(yè)部門整體和8大細(xì)分行業(yè)碳排放達(dá)峰的關(guān)系進(jìn)行了討論，這為不同情景下促進(jìn)工業(yè)部門整體達(dá)峰提供了保證；再次，基于三種情景下8大細(xì)分行業(yè)碳排放達(dá)峰量的大小，進(jìn)一步討論了不同行業(yè)的碳減排潛力和增排風(fēng)險(xiǎn)，這為制定具有針對(duì)性的行業(yè)碳減排政策提供了重要依據(jù)。

三、模型構(gòu)建、變量與數(shù)據(jù)選取

(一)工業(yè)行業(yè)分類

中國碳排放峰值取決于能源活動(dòng)的碳排放峰值，而能源活動(dòng)的碳排放峰值又取決于工業(yè)生產(chǎn)。雖然中國已經(jīng)提出了整體性的碳排放達(dá)峰目標(biāo)，但針對(duì)工業(yè)碳排放達(dá)峰卻并未提出明確的目標(biāo)，因而也就更未提及工業(yè)細(xì)分行業(yè)的達(dá)峰時(shí)間，但這卻是促進(jìn)中國整體碳排放達(dá)峰的重要前提。因此，本文將針對(duì)中國整體工業(yè)及其細(xì)分行業(yè)碳排放達(dá)峰的時(shí)間和峰值大小來進(jìn)行研究。

《中國國民經(jīng)濟(jì)行業(yè)分類》(GB/T4754-2011)將工業(yè)行業(yè)分為采掘業(yè)、制造業(yè)和電力、熱力及水生產(chǎn)和供應(yīng)業(yè)等3大類，這其中又包括了41個(gè)子行業(yè)分類。參考以往研究分類方法和本文研究需要，剔除開采輔助活動(dòng)、其他采礦業(yè)、其他制造業(yè)、廢棄資源綜合利用業(yè)、金屬制品機(jī)械和設(shè)備修理業(yè)，將剩余36個(gè)子行業(yè)歸納成為了8大細(xì)分行業(yè)，這包括采掘業(yè)、輕工業(yè)、紡織業(yè)、石油業(yè)、化工業(yè)、鋼鐵業(yè)、機(jī)電業(yè)和電力行業(yè)。其中，鋼鐵業(yè)是第一碳排放大戶，電力行業(yè)則是煤炭消耗主力，化工業(yè)是碳排放量增長最快的工業(yè)部門，其他行業(yè)碳排放量則相對(duì)較為均衡。工業(yè)8大細(xì)分行業(yè)的具體分類如表1所示。

表1 工業(yè)8大細(xì)分行業(yè)歸納分類

(二)理論模型構(gòu)建與變量選取

碳排放預(yù)測的主要方法包括多元回歸和情景模擬。其中，多元回歸主要是通過構(gòu)建多元回歸方程來展現(xiàn)經(jīng)濟(jì)、社會(huì)和技術(shù)等因素對(duì)碳排放的影響來進(jìn)行預(yù)測，常用模型包括EKC曲線模型、STIRPAT模型和灰色預(yù)測法等；情景模擬則是基于歷史與現(xiàn)狀分析，對(duì)未來經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展進(jìn)行預(yù)判，通過將不同的預(yù)期參數(shù)代入模型來實(shí)現(xiàn)對(duì)碳排放的預(yù)測[14]。

IPAT恒等式是一個(gè)經(jīng)典的環(huán)境壓力分解模型，該模型將環(huán)境壓力(I)分解為了人口數(shù)量(P)、經(jīng)濟(jì)發(fā)展(A)和技術(shù)進(jìn)步(T)的乘積，其數(shù)學(xué)表達(dá)式為：I=P×A×T。經(jīng)過York的完善，在經(jīng)典IPAT模型基礎(chǔ)上發(fā)展起來的STIRPAT模型已被廣泛應(yīng)用到各類污染排放預(yù)測方面的研究。該模型的主要優(yōu)勢(shì)在于既允許將各變量系數(shù)作為參數(shù)進(jìn)行估計(jì)，也允許對(duì)各變量進(jìn)行適當(dāng)?shù)姆纸馀c改進(jìn)。本文選取STIRPAT模型對(duì)中國工業(yè)整體以及8大細(xì)分行業(yè)峰值進(jìn)行預(yù)測研究，其基本表達(dá)形式為：

(1)

其中，I代表環(huán)境質(zhì)量，通常根據(jù)研究問題的不同來選擇合適的指標(biāo)。α代表常數(shù)項(xiàng)。P代表人口因素，這包括人口規(guī)模與人口密度。A代表經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平，通常用GDP總量或人均GDP代替。T代表技術(shù)水平，通常使用專利數(shù)量或研發(fā)投入來表征。e為誤差項(xiàng)。對(duì)式(1)左右兩邊同時(shí)取對(duì)數(shù)后得到表達(dá)式為：

lnIit=α+blnPit+clnAit+dlnTit+eit

(2)

結(jié)合STIRPAT模型和以往碳排放影響因素的研究，工業(yè)碳排放的驅(qū)動(dòng)因素主要包括人口、經(jīng)濟(jì)、產(chǎn)業(yè)、能源消耗和技術(shù)等。在對(duì)中國工業(yè)部門整體碳排放峰值預(yù)測時(shí)，選取了工業(yè)總產(chǎn)值、人均國內(nèi)生產(chǎn)總值平方、年末總?cè)丝?、工業(yè)能源消耗效率、工業(yè)能源消耗總量、工業(yè)煤炭消耗總量等6個(gè)變量；在對(duì)工業(yè)內(nèi)部8大細(xì)分行業(yè)碳排放峰值預(yù)測時(shí)，選取了分行業(yè)生產(chǎn)總值、人均國內(nèi)生產(chǎn)總值平方、年末總?cè)丝凇⒎中袠I(yè)能源消耗總量、分行業(yè)煤炭消耗總量、分行業(yè)能源消耗效率等6個(gè)變量。各變量時(shí)間范圍為1999—2016年，數(shù)據(jù)來源為國泰安數(shù)據(jù)庫以及《中國統(tǒng)計(jì)年鑒》《中國工業(yè)統(tǒng)計(jì)年鑒》和《中國能源統(tǒng)計(jì)年鑒》。變量具體說明如表2所示。

表2 變量說明

(三)碳排放量計(jì)算

碳排放峰值預(yù)測是基于歷史數(shù)據(jù)來對(duì)未來排放進(jìn)行模擬。為計(jì)算中國工業(yè)部門整體和8大細(xì)分行業(yè)碳排放量，本文采用各行業(yè)的終端能源消費(fèi)標(biāo)準(zhǔn)量來計(jì)算相應(yīng)碳排放量。能源消耗碳排放可分為直接和間接排放等兩大類，直接排放是指煤炭(Coal)、焦炭(Coke)、原油(Crude)、汽油(Petrol)、煤油(Kerosene)、柴油(Diesel)、燃料油(Fuel-oil)以及天然氣(Gas)等8類一次化石能源燃燒所產(chǎn)生的碳排放，間接排放是電力消耗(Electricity)。中國工業(yè)部門整體和8大細(xì)分行業(yè)的產(chǎn)碳工藝和方式雖然存在差異，但基本都是在能源消耗過程中產(chǎn)生了碳排放。目前，國內(nèi)外相關(guān)研究也主要是通過不同能源消耗的碳排放系數(shù)來反映不同能源的產(chǎn)碳能力，但卻無法更為準(zhǔn)確地將不同行業(yè)的工藝水平也考慮在內(nèi)。然而，相較于龐大的能源消耗基數(shù)，產(chǎn)碳工藝水平差異對(duì)碳排放總量計(jì)算的影響幾乎可以忽略不計(jì)。8類一次化石能源的折標(biāo)煤和碳排放系數(shù)來自《IPCC國家溫室氣體清單指南(2006)》，電力消耗的折標(biāo)煤和碳排放系數(shù)來源于李新運(yùn)等的計(jì)算[15]。具體系數(shù)值見表3所列。

表3 各能源消耗的碳排放與折標(biāo)煤系數(shù)

根據(jù)各能源消耗的折標(biāo)煤和碳排放系數(shù)以及中國工業(yè)部門整體和8大細(xì)分行業(yè)1999—2016年的能源消耗，本文計(jì)算了各行業(yè)、各年份的具體碳排放量。計(jì)算公式為：

(3)

其中，CO2代表碳排放量，i和t分別代表各細(xì)分行業(yè)和各年份，44/12表示二氧化碳中碳元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。

四、碳排放峰值預(yù)測情景設(shè)定與嶺回歸

(一)變量取值范圍確定

1.中國社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展概述

(1)經(jīng)濟(jì)發(fā)展。改革開放40年以來，中國經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平飛速提升，一躍成為全球第二大經(jīng)濟(jì)體。然而，隨著近年來國際形勢(shì)的波譎云詭，中國經(jīng)濟(jì)也從高速增長向高質(zhì)量增長階段轉(zhuǎn)變。2020年初新冠肺炎又席卷全球，這對(duì)中國經(jīng)濟(jì)增長和產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型升級(jí)也帶來了巨大的機(jī)遇和挑戰(zhàn)。2020年前，中國經(jīng)濟(jì)還能保持6%以上的增長速度，但在未來相當(dāng)長一段時(shí)間內(nèi)中國經(jīng)濟(jì)將面臨總需求低迷、部分行業(yè)產(chǎn)能過剩和“新基建”投資的三重沖擊，除2021年經(jīng)濟(jì)增速會(huì)相對(duì)有所提升外，根據(jù)國家統(tǒng)計(jì)局和有關(guān)學(xué)者的預(yù)測，未來中國經(jīng)濟(jì)增速基本會(huì)在5%～7%之間。

(2)人口規(guī)模。自1982年計(jì)劃生育政策成為基本國策以來，中國實(shí)行了嚴(yán)格的人口生育管控制度，這在一定程度上降低了中國人口規(guī)模的增長速度，但也帶來了人口出生率低與老齡化并存的問題。即使中國現(xiàn)已全面放開二孩政策，但人口出生率仍將長期處于低迷階段。2017年末，中國人口規(guī)模為13.9億人，出生人口為1 723萬人，比2016年減少了63萬人，人口出生率為12.43‰，相較于2016年下降了0.52‰，人口自然增長率為5.32‰，相較于衛(wèi)計(jì)委預(yù)測的最低值還下降了約200萬。根據(jù)聯(lián)合國人口司、國家統(tǒng)計(jì)局以及《中國人口老齡化趨勢(shì)預(yù)測研究報(bào)告》預(yù)測，中國人口將于2030年左右達(dá)峰后出現(xiàn)負(fù)增長。

(3)能源消耗。根據(jù)國務(wù)院《“十三五”控制溫室氣體排放工作方案》，到2020年中國能源消費(fèi)總量將控制在50億噸標(biāo)準(zhǔn)煤以內(nèi)，非化石能源比重達(dá)到15%，天然氣消耗比重提高到10%，煤炭消費(fèi)總量控制在42億噸左右。中國是煤炭消耗大國，雖然近年來煤炭消耗總量有下降趨勢(shì)，但占能源消耗總量的比例仍在60%以上。2016年中國全年能源消費(fèi)總量為43.6億噸標(biāo)準(zhǔn)煤，同比上年增長了1.4%。煤炭消耗量占比62%，同比上年下降了4.7%。因此，未來相當(dāng)長一段時(shí)間內(nèi)中國能源消耗總量仍將上升但煤炭消耗占比卻會(huì)持續(xù)下降。

(4)能耗效率。產(chǎn)業(yè)與能耗結(jié)構(gòu)調(diào)整以及技術(shù)創(chuàng)新是中國碳排放達(dá)峰的三條主要路徑。當(dāng)前，雖然中國已處于后工業(yè)化階段，但區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展差異大導(dǎo)致高能耗、高污染產(chǎn)業(yè)仍將是中西部地區(qū)的支柱型產(chǎn)業(yè)。同時(shí)，雖然中國煤炭消耗占比已呈現(xiàn)下降趨勢(shì)，但短期內(nèi)煤炭在中國能耗結(jié)構(gòu)中的地位仍將難以改變。因此，中國碳排放達(dá)峰需要依靠能耗效率的提升來驅(qū)動(dòng)，未來中國工業(yè)部門整體以及各細(xì)分行業(yè)的能耗效率將呈現(xiàn)逐年提升趨勢(shì)。

2.變量漲跌幅確定

對(duì)中國工業(yè)部門整體以及8大細(xì)分行業(yè)的碳排放峰值預(yù)測，需要在考慮碳排放驅(qū)動(dòng)因素的基礎(chǔ)上對(duì)未來發(fā)展情景進(jìn)行設(shè)定。參考以往研究，本文構(gòu)建了基準(zhǔn)、低碳轉(zhuǎn)型和高能耗三種情景對(duì)中國工業(yè)部門整體和8大細(xì)分行業(yè)碳排放峰值進(jìn)行預(yù)測。

根據(jù)上文對(duì)國家宏觀政策與各變量2008—2016年歷史值的分析，本文對(duì)Pgdp、Pop、Ienergy、Icoal、Ieff等5個(gè)變量的漲跌幅進(jìn)行設(shè)定。其中，對(duì)Pgdp和Pop等兩個(gè)變量參考?xì)v史漲跌幅和相關(guān)研究預(yù)測來進(jìn)行設(shè)定；對(duì)Ienergy、Icoal、Ieff等三個(gè)變量參照歷史漲跌幅和本文預(yù)期來設(shè)定漲跌幅。各變量的最大、中位和最小漲跌幅結(jié)果見表4。

表4 變量漲跌幅設(shè)定

(二)情景設(shè)定

1.基準(zhǔn)情景

參考王勇等的情景設(shè)定，基準(zhǔn)情景主要是參考了“十三五”期間的社會(huì)發(fā)展和節(jié)能減排政策來進(jìn)行設(shè)定，以反映未來中國社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展平穩(wěn)運(yùn)行狀況[16]。該情景下，經(jīng)濟(jì)增速為中位值，“十四五”和“十五五”階段經(jīng)濟(jì)增速按照1%～1.5%速率下降[17]；在人口規(guī)模方面，考慮到目前中國面臨人口老齡化與全面放開二孩兩種情景，學(xué)術(shù)界更傾向于未來中國人口可能在2030年左右達(dá)峰，因此本文假設(shè)未來中國人口增長率為中位值且逐年下降，在2030年人口增長率將下降為0；針對(duì)能源和煤炭消耗，由于中國面臨嚴(yán)峻的減排壓力，因此本文依據(jù)能源消耗的歷史變化狀況來對(duì)工業(yè)部門整體和8大細(xì)分行業(yè)，按照中位置偏下增幅來取值；在能耗效率方面，考慮到當(dāng)前以及未來相當(dāng)長一段時(shí)間內(nèi)中國碳減排主要依靠能耗效率提升來驅(qū)動(dòng)，因而基準(zhǔn)情景能耗效率取值為中位值偏上。

2.低碳情景

當(dāng)前中國經(jīng)濟(jì)發(fā)展距離低碳模式尚有較大差距，因此本文加強(qiáng)了中國低碳政策的調(diào)控力度，在基準(zhǔn)情景基礎(chǔ)上對(duì)人口規(guī)模、經(jīng)濟(jì)發(fā)展、能源消耗和能耗效率取值更趨于低碳模式。該模式下，經(jīng)濟(jì)發(fā)展雖然還是主要目標(biāo)，但更加強(qiáng)調(diào)通過節(jié)能與技術(shù)創(chuàng)新來實(shí)現(xiàn)減排目標(biāo)，這在一定程度上會(huì)降低經(jīng)濟(jì)增速。因此，本文假定未來中國經(jīng)濟(jì)增速處于低位值，略低于基準(zhǔn)情景且每五年下降1%～1.5%；在人口規(guī)模方面，同樣考慮到中國人口規(guī)模將在2030年達(dá)峰的假設(shè)，本文假定未來中國總體人口規(guī)模處于低速增長，人口增長速率為0.3%，且在2030年前達(dá)峰；在能源消耗量與效率方面，考慮到低碳發(fā)展模式下能源消耗總量和煤炭消耗將會(huì)受到極大限制，因此本文假定能源消耗量以低速增長而煤炭消耗則呈現(xiàn)負(fù)增長，能源消耗效率以最大值提升。同時(shí)，該情景也能反映新冠肺炎疫情沖擊之下，中國經(jīng)濟(jì)雖以低速增長，但卻淘汰了部分落后產(chǎn)能，能源消耗總量增速下降、結(jié)構(gòu)優(yōu)化且效率得到提升。

3.高能耗情景

雖然中國承諾將于2030年左右碳排放達(dá)峰，但當(dāng)前國際形勢(shì)波譎云詭，美國總統(tǒng)特朗普上任伊始就廢除了《清潔發(fā)展法案》并退出《巴黎協(xié)定》，發(fā)動(dòng)貿(mào)易戰(zhàn)對(duì)中國經(jīng)濟(jì)進(jìn)行制裁。2020年初，新冠肺炎又對(duì)全球經(jīng)濟(jì)造成了巨大沖擊，中國出臺(tái)了包括新基建在內(nèi)的一系列政策以刺激經(jīng)濟(jì)增長，但這極易導(dǎo)致經(jīng)濟(jì)發(fā)展陷入滯脹危機(jī)，而人口也面臨著青壯年勞動(dòng)力不足與老齡化顯現(xiàn)的風(fēng)險(xiǎn)。因此，本文設(shè)置了高能耗情景來模擬諸如新冠肺炎沖擊風(fēng)險(xiǎn)下，中國為保證經(jīng)濟(jì)增長而放寬產(chǎn)業(yè)與能源轉(zhuǎn)型約束。即中國經(jīng)濟(jì)增長速度處于從中位向低位過渡階段，人口規(guī)模在2030年前達(dá)峰，能源消耗處于高位置，而能耗效率提升則處于低位值。

根據(jù)本文的情景和變量漲跌幅設(shè)定，基準(zhǔn)、低碳和高能耗情景下的變量取值設(shè)定如表5所示。

表5 碳排放達(dá)峰情景變量設(shè)定

(三)嶺回歸

為消除變量間的多重共線性，本文使用嶺回歸法進(jìn)行情景模擬。嶺回歸法可以通過在自變量標(biāo)準(zhǔn)化矩陣的主對(duì)角線加入非負(fù)因子K的方法來消除多重共線性對(duì)結(jié)果的干擾。雖然K的加入在一定程度上會(huì)降低模型擬合優(yōu)度，但回歸結(jié)果有效性與穩(wěn)定性卻將得到顯著提高。根據(jù)R2隨K變化情況，本文選擇了最優(yōu)嶺回歸模型進(jìn)行碳排放預(yù)測。表6和表7分別報(bào)告了中國工業(yè)部門整體和8大細(xì)分行業(yè)的的嶺回歸系數(shù)與模型檢驗(yàn)結(jié)果，所有模型均通過了顯著性檢驗(yàn)。

表6 工業(yè)行業(yè)嶺回歸系數(shù)與模型檢驗(yàn)

表7 細(xì)分行業(yè)嶺回歸系數(shù)與模型檢驗(yàn)

從中國工業(yè)部門整體的回歸結(jié)果來看，Ienergy與Icoal對(duì)工業(yè)部門整體碳排放的影響程度最大，系數(shù)分別為0.226 5和0.186 2，這表明工業(yè)部門對(duì)能源消費(fèi)的剛需和以煤炭為主的能耗結(jié)構(gòu)是驅(qū)動(dòng)工業(yè)部門碳排放的重要因素。Indus、Pgdp2和Pop的影響系數(shù)則分別為0.134 5、0.143 3、0.150 2，Pgdp2的影響系數(shù)為正，表明經(jīng)濟(jì)發(fā)展與工業(yè)部門整體碳排放之間呈現(xiàn)正“U”型曲線關(guān)系，這是由于前期經(jīng)濟(jì)發(fā)展所帶來產(chǎn)業(yè)工藝水平與能耗效率提升一定程度上會(huì)促進(jìn)碳排放下降，但隨著能耗效率與產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)提升至一定階段將可能引發(fā)“能源回彈”效應(yīng)，從而促使工業(yè)部門碳排放升高。Ieff對(duì)碳排放呈現(xiàn) -0.092 6 的負(fù)向影響，這表明隨著能耗效率提升工業(yè)部門整體碳排放會(huì)呈現(xiàn)下降趨勢(shì)，這也印證了技術(shù)進(jìn)步引致的能耗強(qiáng)度下降是碳減排的重要?jiǎng)恿Α?/p>

從8大細(xì)分行業(yè)的回歸結(jié)果來看，Pgdp2對(duì)8大細(xì)分行業(yè)均呈現(xiàn)正向影響，這表明經(jīng)濟(jì)發(fā)展與8大細(xì)分行業(yè)碳排放均呈現(xiàn)正“U”型曲線關(guān)系，這是由于經(jīng)濟(jì)發(fā)展所導(dǎo)致的工藝水平提升和能耗效率提升所導(dǎo)致的“能源回彈”效應(yīng)所導(dǎo)致。其中，化工、鋼鐵和機(jī)電業(yè)的影響相對(duì)更大，采掘、輕工、紡織、石油和電力行業(yè)的影響則相對(duì)較小。Indus對(duì)化工、采掘、鋼鐵、機(jī)電和電力行業(yè)的影響均相對(duì)更大，但對(duì)輕工、紡織和石油業(yè)的影響相對(duì)較小，系數(shù)均在0.1以下；Pop對(duì)電力、鋼鐵、化工、紡織和輕工業(yè)的影響相對(duì)較大，但對(duì)機(jī)電、采掘和石油業(yè)的影響相對(duì)較小，這表明機(jī)電、采掘和石油業(yè)的排放并不會(huì)隨人口規(guī)模變化而發(fā)生重大變化；Ienergy對(duì)采掘和輕工業(yè)的影響高達(dá)0.6以上，其次為紡織、機(jī)電、電力和化工制造業(yè)，但對(duì)石油業(yè)的影響最小，系數(shù)僅為 0.038 2。同時(shí)，橫向來看，Ienergy也幾乎是所有細(xì)分行業(yè)碳排放最大的影響因素。Icoal對(duì)紡織與機(jī)電業(yè)的影響最大，系數(shù)在0.3以上，其次為電力、鋼鐵和化工業(yè)，石油、采掘和輕工業(yè)的影響相對(duì)較小，系數(shù)不足0.1。Indus對(duì)8大細(xì)分行業(yè)的影響在 0.1 左右，其中化工行業(yè)的影響系數(shù)達(dá)到了 0.198 6，而石油業(yè)的影響系數(shù)僅為 0.016 3。Ieff對(duì)采掘、輕工、紡織、石油和化工制造業(yè)都呈現(xiàn)負(fù)向影響，這表明這些行業(yè)能源效率的提升會(huì)降低碳排放；但對(duì)鋼鐵、機(jī)電和電力行業(yè)的碳排放卻呈現(xiàn)正向影響，這可能是由于Ieff提升在一定程度上刺激了能源需求上升，引發(fā)“能源回彈”效應(yīng)進(jìn)而導(dǎo)致了更多的碳排放[18]，同時(shí)這也在一定程度上印證了前文經(jīng)濟(jì)發(fā)展與碳排放之間的正“U”型曲線關(guān)系。

為驗(yàn)證各模型的有效性，將工業(yè)部門整體和8大細(xì)分行業(yè)的相關(guān)變量代入各自回歸方程中以計(jì)算各年度碳排放的模擬值，然后再對(duì)實(shí)際值和回歸值進(jìn)行擬合對(duì)比，結(jié)果顯示實(shí)際值和模擬值之間的誤差在3%范圍以內(nèi)，符合本文的精度需求。

五、碳排放峰值預(yù)測結(jié)果及分析

根據(jù)工業(yè)部門整體與8大細(xì)分行業(yè)嶺回歸方程，結(jié)合前文設(shè)定的基準(zhǔn)、低碳和高能耗情景，本文對(duì)工業(yè)部門整體與8大細(xì)分行業(yè)2017—2050年碳排放進(jìn)行了預(yù)測，工業(yè)部門整體和8大細(xì)分行業(yè)在3個(gè)情景中均出現(xiàn)了峰值，但峰值出現(xiàn)時(shí)間和大小存在差異。圖1所示為工業(yè)部門整體碳排放在基準(zhǔn)、低碳和高能耗情景下的峰值時(shí)間與大小。

圖1 工業(yè)行業(yè)碳排放峰值預(yù)測趨勢(shì)圖

(一)工業(yè)行業(yè)層面碳排放峰值預(yù)測分析

由圖1可看到，基準(zhǔn)情景下中國工業(yè)碳排放將在2033年達(dá)峰，稍晚于2030年整體碳排放達(dá)峰時(shí)間，峰值約為104.24億噸；低碳情景下，達(dá)峰時(shí)間為2028年，峰值約為95.72億噸，相較于基準(zhǔn)情景達(dá)峰時(shí)間提前了5年，峰值下降了8.52億噸。低碳情景下，工業(yè)碳排放達(dá)峰時(shí)間與2030年前達(dá)峰目標(biāo)基本一致，這表明若要2030年前達(dá)峰需要進(jìn)一步加強(qiáng)當(dāng)前節(jié)能減排政策；在高能耗情景下，中國工業(yè)碳排放達(dá)峰時(shí)間為2044年，峰值約為120.09億噸。相較于基準(zhǔn)情景，高能耗情景下的達(dá)峰時(shí)間推遲了11年，峰值提升了15.85億噸。而相較于低碳情景，工業(yè)碳排放達(dá)峰時(shí)間則推遲了16年，峰值上漲了24.37億噸。此外，2050年前后，基準(zhǔn)情景下的碳排放量開始小于低碳情景，這是因?yàn)榇藭r(shí)低碳情景下的碳排放已經(jīng)趨于收斂，而基準(zhǔn)情景下的碳排放量由于經(jīng)濟(jì)增速的逐步下降而仍呈現(xiàn)下降趨勢(shì)。這表明，在諸如新冠疫情等風(fēng)險(xiǎn)沖擊下，中國若不加強(qiáng)對(duì)工業(yè)部門碳排放管理，將可能由于能耗量過高、能耗效率過低而導(dǎo)致工業(yè)碳排放達(dá)峰時(shí)間推遲，并最終影響中國整體碳排放達(dá)峰時(shí)間。

(二)8大細(xì)分行業(yè)碳排放峰值預(yù)測分析

圖2～9報(bào)告了8大細(xì)分行業(yè)在基準(zhǔn)、低碳和高能耗情景下的達(dá)峰時(shí)間與峰值。

圖2 采掘業(yè)碳排放峰值預(yù)測趨勢(shì)圖

圖3 輕工業(yè)碳排放峰值預(yù)測趨勢(shì)圖

圖4 紡織業(yè)碳排放峰值預(yù)測趨勢(shì)圖

圖5 石油業(yè)碳排放峰值預(yù)測趨勢(shì)圖

圖6 化工業(yè)碳排放峰值預(yù)測趨勢(shì)圖

圖7 鋼鐵業(yè)碳排放峰值預(yù)測趨勢(shì)圖

圖8 機(jī)電業(yè)碳排放峰值預(yù)測趨勢(shì)圖

圖9 電力業(yè)碳排放峰值預(yù)測預(yù)測趨勢(shì)圖

其中，采掘業(yè)在基準(zhǔn)、低碳和高能耗情景下的達(dá)峰時(shí)間分別為2031年、2027年和2039年，峰值分別為8.48億噸、6.70億噸和9.96億噸；輕工業(yè)在基準(zhǔn)、低碳和高能耗情景下的達(dá)峰時(shí)間分別為2029年、2027年和2042年，峰值分別為5.24億噸、5.54億噸和7.86億噸；紡織業(yè)在基準(zhǔn)、低碳和高能耗情景下的達(dá)峰時(shí)間分別為2032年、2025年和2043年，峰值分別為2.87億噸、2.72億噸和3.44億噸；石油業(yè)在基準(zhǔn)、低碳和高耗能情景下的達(dá)峰時(shí)間分別為2028年、2022年和2038年，峰值分別為7.21億噸、6.77億噸和8.12億噸；化工業(yè)在基準(zhǔn)、低碳和高能耗情景下的達(dá)峰時(shí)間分別為2033年、2028年和2042年，峰值分別為32.02億噸、29.82億噸和36.98億噸；鋼鐵業(yè)在基準(zhǔn)、低碳和高能耗情景下的達(dá)峰時(shí)間分別為2032年、2028年與2038，峰值為30.79億噸、27.45億噸和33.89億噸；機(jī)電業(yè)在基準(zhǔn)、低碳和高能耗情景下的達(dá)峰時(shí)間分別為2034年、2022年和2045年，峰值分別為5.86億噸、5.49億噸和7.36億噸；電力行業(yè)在基準(zhǔn)、低碳和高耗能情景下的達(dá)峰時(shí)間分別為2031年、2028年和2040年，峰值分別為13.56億噸、12.72億噸和14.91億噸。需要指出的是，從工業(yè)終端能耗視角計(jì)算時(shí)，電力行業(yè)碳排放被間接分?jǐn)偟礁饔秒姴块T，因而碳排放量相對(duì)較小。

從8大細(xì)分行業(yè)峰值大小來看，鋼鐵和化工業(yè)是兩大主要碳排放部門，占據(jù)了工業(yè)部門近60%以上的碳排放；其次為電力、石油和采掘業(yè)，約占工業(yè)部門27%的碳排放；機(jī)電、紡織和輕工業(yè)碳排放相對(duì)較小，只占到工業(yè)部門13%的碳排放量，因此8大細(xì)分行業(yè)碳排放達(dá)峰的關(guān)鍵在于鋼鐵和化工業(yè)碳排放管理[19]。從達(dá)峰時(shí)間來看，基準(zhǔn)情景下，除輕工和石油業(yè)可在2030年前實(shí)現(xiàn)達(dá)峰外，其余行業(yè)在基準(zhǔn)情景下均需2030年后才能實(shí)現(xiàn)達(dá)峰；低碳情景下，所有部門均可在2030年前實(shí)現(xiàn)達(dá)峰，機(jī)電和石油業(yè)甚至可以在2022年就實(shí)現(xiàn)達(dá)峰目標(biāo)；高能耗情景下，8大細(xì)分行業(yè)碳排放達(dá)峰時(shí)間均晚于2030年，但在2050年前都可實(shí)現(xiàn)達(dá)峰，達(dá)峰時(shí)間主要集中在2038—2045年間?；I(yè)在2040年前后基準(zhǔn)情景下的碳排放量小于低碳情景，這是因?yàn)?040年后化工業(yè)的碳排放也開始趨于收斂。綜合來看，8大細(xì)分行業(yè)只有在低碳情景下才能實(shí)現(xiàn)2030年前達(dá)峰目標(biāo)，而在諸如新冠疫情等風(fēng)險(xiǎn)沖擊之下，若為促進(jìn)經(jīng)濟(jì)增長而放松碳排放約束，會(huì)在導(dǎo)致達(dá)峰時(shí)間大幅推遲的同時(shí)推動(dòng)峰值量大幅攀升。這就表明中國需要進(jìn)一步加強(qiáng)對(duì)8大細(xì)分行業(yè)，特別是排放量較大的鋼鐵和化工業(yè)以及基準(zhǔn)情境下達(dá)峰時(shí)間較晚的機(jī)電業(yè)的碳排放約束。

(三)減排潛力分析

工業(yè)部門整體碳排放達(dá)峰必然是以8大細(xì)分行業(yè)碳排放達(dá)峰為前提，因而有必要進(jìn)一步對(duì)工業(yè)部門整體與8大細(xì)分行業(yè)碳排放達(dá)峰關(guān)系進(jìn)行分析，并就工業(yè)部門整體與8大細(xì)分行業(yè)的增排風(fēng)險(xiǎn)與減排潛力進(jìn)行分析。3種情景下工業(yè)部門與8大細(xì)分行業(yè)的達(dá)峰時(shí)間和峰值如表8所示。

表8 工業(yè)部門整體與8大細(xì)分行業(yè)達(dá)峰時(shí)間和峰值

從8大細(xì)分行業(yè)達(dá)峰時(shí)間來看，無論是在基準(zhǔn)、低碳還是高能耗情景下，8大細(xì)分行業(yè)峰值出現(xiàn)時(shí)間與工業(yè)部門整體的達(dá)峰時(shí)間基本吻合。其中，基準(zhǔn)和低碳情景下，化工和鋼鐵兩大主要排放行業(yè)與工業(yè)部門整體達(dá)峰時(shí)間一致，這表明工業(yè)部門整體峰值出現(xiàn)必然要以這兩大行業(yè)達(dá)峰為前提；電力、采掘和石油業(yè)等三大高能耗行業(yè)碳排放達(dá)峰時(shí)間都略早于工業(yè)部門整體達(dá)峰時(shí)間，這表明工業(yè)部門整體碳排放達(dá)峰需要以上述行業(yè)達(dá)峰為基礎(chǔ)。因此，在新冠疫情沖擊后的“十四五”和“十五五”規(guī)劃中，為促進(jìn)中國整體和工業(yè)碳排放達(dá)峰，需要加快促進(jìn)化工、鋼鐵和電力行業(yè)碳排放達(dá)峰，控制這三個(gè)行業(yè)的能源消耗總量與煤炭消耗比例，提升能源消耗效率。此外，機(jī)電業(yè)包含了工業(yè)部門的大部分高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)，但卻只有在低碳情景下的達(dá)峰時(shí)間早于工業(yè)部門整體。作為國家鼓勵(lì)發(fā)展的重點(diǎn)行業(yè)，機(jī)電業(yè)在未來相當(dāng)長一段時(shí)間內(nèi)都將保持快速發(fā)展態(tài)勢(shì)，若不對(duì)機(jī)電業(yè)發(fā)展進(jìn)行低碳約束將可能導(dǎo)致該行業(yè)碳排放爆發(fā)式增長。這也表明機(jī)電、輕工和紡織等碳排放相對(duì)較低行業(yè)的達(dá)峰時(shí)間對(duì)于工業(yè)部門整體達(dá)峰時(shí)間和峰值大小的影響相對(duì)較小。

通過分別比較低碳與基準(zhǔn)情景、高能耗與基準(zhǔn)情境的達(dá)峰時(shí)間和峰值，可以進(jìn)一步分析工業(yè)部門整體和8大細(xì)分行業(yè)的碳減排潛力與增排風(fēng)險(xiǎn)，工業(yè)部門整體和8大細(xì)分行業(yè)的減排潛力和增排風(fēng)險(xiǎn)如表9所示。其中，工業(yè)部門整體的碳減排潛力為8.52億噸，可實(shí)現(xiàn)提前5年達(dá)峰，但卻也有著15.85億噸的增排風(fēng)險(xiǎn)，這將導(dǎo)致達(dá)峰時(shí)間推遲11年。8大細(xì)分行業(yè)中，鋼鐵、化工和采掘業(yè)的減排潛力相對(duì)較大，減排潛力均在億噸以上，特別是鋼鐵和采掘業(yè)的減排潛力都大于增排風(fēng)險(xiǎn)。紡織、輕工、機(jī)電和石油行業(yè)的減排潛力都相對(duì)較小，減排潛力均在0.5億噸以下，這與其能耗總量較小的特征有關(guān)。然而，機(jī)電行業(yè)的減排潛力雖然較小，但卻可以提前12年達(dá)峰，這與機(jī)電行業(yè)包含了眾多排放量較小的高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)的行業(yè)特征有關(guān)。但若對(duì)機(jī)電行業(yè)的碳排放不加以控制，機(jī)電行業(yè)也將存在增排1.5億噸和推遲達(dá)峰11年的風(fēng)險(xiǎn)，同樣的問題也存在于紡織和石油行業(yè)。輕工與電力行業(yè)卻恰恰相反，只有0.3和0.84億噸的減排潛力，且只能提前達(dá)峰2～3年。但若對(duì)這兩大行業(yè)不加以控制，也有著2.62億噸與2.19億噸的增排風(fēng)險(xiǎn)，達(dá)峰時(shí)間也將分別推遲13年和9年。

表9 工業(yè)部門整體和8大細(xì)分行業(yè)減排潛力和增排風(fēng)險(xiǎn)

根據(jù)中國工業(yè)部門整體和8大細(xì)分行業(yè)的減排潛力與增排風(fēng)險(xiǎn)，各行業(yè)的增排風(fēng)險(xiǎn)和推遲達(dá)峰時(shí)間基本都大于減排潛力和提前達(dá)峰時(shí)間。這表明在新冠肺炎等不確定性風(fēng)險(xiǎn)沖擊之下，中國工業(yè)行業(yè)所面臨的增排風(fēng)險(xiǎn)遠(yuǎn)大于減排潛力，若對(duì)工業(yè)部門的碳排放管理稍有放松，在大幅推遲達(dá)峰時(shí)間的同時(shí)還將促使峰值飆升。8大細(xì)分行業(yè)中，化工和鋼鐵業(yè)屬于高減排潛力-高增排風(fēng)險(xiǎn)行業(yè)，采掘業(yè)屬于高減排潛力-低增排風(fēng)險(xiǎn)行業(yè)，輕工、機(jī)電和電力業(yè)屬于低減排潛力-高增排風(fēng)險(xiǎn)行業(yè)，紡織和石油業(yè)屬于低減排潛力-低增排風(fēng)險(xiǎn)行業(yè)。面對(duì)新冠肺炎帶來的一系列不確定沖擊風(fēng)險(xiǎn)，未來10年中國工業(yè)碳減排的重點(diǎn)應(yīng)在化工、鋼鐵和采掘業(yè)，而碳排放防控的重點(diǎn)則在于化工、鋼鐵、輕工、機(jī)電和電力行業(yè)。若不能有效管理好高減排潛力行業(yè)的碳減排工作，中國工業(yè)碳排放將無法在2030年前達(dá)峰；而若不能有效避免高增排風(fēng)險(xiǎn)行業(yè)的增排風(fēng)險(xiǎn)，中國工業(yè)碳排放達(dá)峰將極有可能推遲10年以上。

六、結(jié)論與政策啟示

本文基于STIRPAT模型，采用嶺回歸法，依據(jù)中國社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展?fàn)顩r和對(duì)未來趨勢(shì)的預(yù)判，設(shè)置了基準(zhǔn)、低碳和高能耗情景，進(jìn)而對(duì)工業(yè)部門整體以及采掘、輕工、紡織、石油、化工、鋼鐵、機(jī)電和電力等8大細(xì)分行業(yè)的碳排放達(dá)峰時(shí)間和峰值進(jìn)行了預(yù)測。研究發(fā)現(xiàn)：1.僅在低碳情景下，工業(yè)部門整體的碳排放達(dá)峰時(shí)間(2028年)早于2030年全國整體碳排放達(dá)峰目標(biāo)，中國整體碳排放達(dá)峰的重要前提是工業(yè)部門碳排放達(dá)峰；2.從8大細(xì)分行業(yè)的碳排放趨勢(shì)來看，基準(zhǔn)情境下僅輕工和石油業(yè)能夠?qū)崿F(xiàn)2030年前達(dá)峰。但低碳情景下8大細(xì)分行業(yè)均能在2030年前達(dá)峰，高耗能情境下各細(xì)分行業(yè)只有在2040年前后才能實(shí)現(xiàn)達(dá)峰。鋼鐵、化工、電力、石油和采掘業(yè)等細(xì)分行業(yè)占據(jù)了工業(yè)近90%以上的碳排放，尤其是鋼鐵和化工業(yè)，因而工業(yè)部門碳排放達(dá)峰是以上述部門達(dá)峰為前提的；3.8大細(xì)分行業(yè)中，化工和鋼鐵業(yè)屬于高減排潛力-高增排風(fēng)險(xiǎn)行業(yè)，采掘業(yè)屬于高減排潛力-低增排風(fēng)險(xiǎn)行業(yè)，輕工、機(jī)電和電力業(yè)屬于低減排潛力-高增排風(fēng)險(xiǎn)行業(yè)，紡織和石油業(yè)屬于低減排潛力-低增排風(fēng)險(xiǎn)行業(yè)。工業(yè)行業(yè)整體碳減排潛力約為8.52億噸，可實(shí)現(xiàn)提前5年達(dá)峰，但同時(shí)也存在15.85億噸的增排風(fēng)險(xiǎn)，這將導(dǎo)致達(dá)峰時(shí)間推遲11年。

根據(jù)研究結(jié)論，本文認(rèn)為未來中國工業(yè)部門碳減排仍面臨著巨大的增排風(fēng)險(xiǎn)，特別是在當(dāng)前全球新冠肺炎疫情沖擊風(fēng)險(xiǎn)不確定情形下，2030年前實(shí)現(xiàn)碳排放達(dá)峰需要進(jìn)一步加強(qiáng)工業(yè)部門碳的減排和管理，特別是針對(duì)高減排潛力-高增排風(fēng)險(xiǎn)的化工、鋼鐵業(yè)和高增排風(fēng)險(xiǎn)的輕工、機(jī)電、電力業(yè)，低增排風(fēng)險(xiǎn)的采掘、紡織和石油業(yè)只需按照既定路徑減排即可。此外，機(jī)電業(yè)作為中國發(fā)展先進(jìn)制造業(yè)的核心，未來較長時(shí)期都將會(huì)保持高速增長，若不能以低碳模式發(fā)展將會(huì)帶來巨大的增排風(fēng)險(xiǎn)，因而需要充分落實(shí)創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)發(fā)展戰(zhàn)略，通過技術(shù)進(jìn)步引導(dǎo)能耗效率提升，為工業(yè)部門整體碳減排發(fā)揮結(jié)構(gòu)減排和技術(shù)減排的雙重效應(yīng)。