能源强度与碳强度约束下中国经济增长优化研究

摘要

为了应对国际减排压力和适应国内经济发展方式的转变,中国政府在“十二五”规划中提出适度放慢经济增长速度、提高服务业增加值比重、优化产业结构、大幅降低能源强度和碳强度、优化能源消费结构等。为了实现“十二五”期间全国能源强度和碳强度分别降低16％和17%的双重目标,政府制定了《“十二五”节能减排综合性工作方案》和《“十二五”控制温室气体排放工作方案》,分别对各省区设定了能源强度和碳强度的降低目标。如何在保证经济平稳增长的同时,尽可能地降低节能减排成本,提高能源效率,优化能源消费结构,降低能源强度和碳强度,减慢能源消耗和碳排放的增速,促进碳排放与经济增长之间的进一步脱钩,寻找最优的经济增长道路,是关系发展全局的重大战略问题。
　　本文首先预测了双强度及其影响因素的未来变化趋势;其次,综合考虑了产业结构和能源消费结构的历史演变和未来规划约束,结合参数规划和多目标规划思想,研究了全国及省区的产业结构、能源强度、能源消费结构的调整对经济增长的影响问题。
　　(1)分析了全国能源强度和碳强度的影响因素;并基于历史演变轨迹,预测了双强度及其影响因素的未来变化趋势。全国层面上,预测了三大产业结构与一次能源消费结构的未来变化趋势。省区层面上,预测了各省区能源强度和能源消费结构的未来变化趋势。
　　结果表明:“十二五”期间,若产业结构遵循历史演变规律,则全国产业结构得到优化,第一产业和第二产业比重有不同程度的下降,第三产业比重有所上升,但是没有达到目标要求,说明“十二五”期间需要加大产业结构的调整力度。绝大多数省区能源强度的降幅能够完成规划目标;但是海南、青海、宁夏、新疆的能源强度的下降幅度较小,并且新疆的能源强度不降反升,没有完成规划目标。若不考虑中长期能源发展规划,仅基于能源消费结构的历史演变规律,则“十二五”期间,煤炭和石油的消费比例均有所下降,天然气和非化石能源的消费比例均有所上升,其中非化石能源的消费比例为10.32%,没有达到11.4%的规划要求。
　　(2)建立了双强度约束下行业经济增长的多目标优化模型,分析了行业能源强度、能源消费结构和碳强度的调整对经济增长的影响。结果表明,调整行业能源强度和优化能源消费结构对各行业经济增长的影响较大,但是影响程度存在差异。若“十二五”期间各行业能源强度和一次能源消费结构遵循“十一五”期间的变化趋势,则对农业、工业和建筑业的经济增长不利,对其他行业有利。在此基础上,若减少工业和建筑业能源强度的降幅,增加其他行业能源强度的降幅,可以提高农业和建筑业的经济增长速度;优化能源消费结构能减缓工业和建筑业能源强度的下降压力,并且非化石能源比例可达到11.4%。若在优化能源消费结构基础上,进一步减少工业和建筑业能源强度的降幅,对各行业经济增长影响不大,但是会增加全国能源消耗和二氧化碳排放。各种情景中服务业增加值比重均可达47%,但是进一步上升的潜力不大;全国及各行业能源消耗、二氧化碳排放与经济增长之间均将处于弱脱钩状态。
　　(3)建立了双强度约束下省区经济增长的多目标优化模型,分析了在全国及省区能源强度和碳强度约束下的经济增长优化问题,预测了各省区碳排放、能源消耗与经济增长之间的脱钩状态。结果表明,“十二五”期间,若各省区能源强度与碳强度均能够实现政府制定的降低目标,将会阻碍山西、宁夏、内蒙古和贵州的经济增长,但是能促进其他省区的经济增长;提高北京、河北、上海、浙江和广东的经济增长有利于带动山西、内蒙古和贵州的经济发展,但是会提高部分省区的能源结构碳强度;全国能源强度和碳强度的最优降幅分别为18.19%和19.56%。除海南和青海的碳排放、能源消耗与经济增长之间均处于增长连接状态外,其他省区均处于弱脱钩状态,说明在经济增长最优路径上各省区节能减排效果明显。
　　(4)结合省区能源强度和能源消费结构的历史演变和未来规划要求,建立了经济增长中的省区能源消费结构多目标优化模型,在各省区能源强度恰好实现政府制定的降低目标、遵循历史演变趋势和调整各省能源强度三种情景中,分别分析了各省区能源消费结构的优化问题,得到了各区省的能源强度和碳强度的最优降幅,预测了各省区碳排放与经济增长之间的脱钩状态和脱钩程度。
　　结果表明:全国能源消费结构得到优化,煤炭、石油和天然气的消费比例有不同程度的下降,非化石能源的消费比例上升幅度超过“十二五”规划要求。所有省区的非化石能源消费比例的最优值均为其扩张约束的上限,而多数省区的煤炭消费比例取值为上限或中间值而非下限,说明各省区需尽可能地提高非化石能源消费比例,但是短期内这些省区能源消费结构优化的速度不易过快。需要加快上海、山东、湖南、海南、贵州、云南、青海、宁夏、新疆的能源消费结构优化速度,放慢黑龙江、内蒙古、吉林、河南、湖北、陕西的能源消费结构优化速度。
　　能源强度和碳强度的降幅存在区域差异。北京、山西、内蒙古、吉林、黑龙江、安徽、山东的能源强度的降幅超过20%,青海和新疆的能源强度的降幅小于2%。各省区的碳强度均恰好或超额完成政府制定的降低目标,天津、浙江、广东、甘肃、青海、新疆的碳强度恰好实现了降低目标,其他省区的碳强度均超额实现了降低目标。
　　在碳排放脱钩方面,除了海南、青海、新疆外,其他省区的能源消耗与经济增长之间均处于弱脱钩状态。北京、天津、山东、河北、内蒙古、山西、安徽、江西、河南、贵州、陕西、黑龙江、吉林、辽宁的能源消耗与经济增长之间的弱脱钩程度大于全国平均水平。除了青海外,其他省区的碳排放与经济增长之间均处于弱脱钩状态。

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图、表清单

第一章 绪论

1.1 研究背景与研究意义

1.2 研究内容

1.3 研究方法与技术路线图

第二章 国内外研究现状综述

2.1 碳排放的因素分解综述

2.2 产业结构研究

2.3 能源结构的优化研究

2.4 能源消耗、碳排放与经济增长的脱钩关系研究

2.5 碳减排成本与减排目标实现途径综述

2.6 文献评述

第三章 双强度及其影响因素的趋势预测

3.1引言

3.2概念界定

3.3 双强度影响因素分解

3.4 双强度及其影响因素的演变趋势预测

3.5 小结

第四章 双强度约束下行业经济增长优化分析

4.1 引言

4.2 行业经济增长的多目标优化模型

4.3 行业经济增长优化的情景分析

4.4 行业碳排放、能源消耗与经济增长之间弹性脱钩的情景分析

4.5 本章小结

第五章 双强度约束下省区经济增长优化分析

5.1 引言

5.2 省区经济增长的多目标优化模型

5.3 省区经济增长优化的情景分析

5.4 省区碳排放与经济增长之间的弹性脱钩情景分析

5.5 本章小结

第六章 经济增长中的省区能源消费结构优化分析

6.1 引言

6.2 双强度约束下省区能源消费结构优化模型

6.3 经济增长中的省区能源消费结构优化

6.4 本章小结

第七章 论文总结与展望

7.1 主要结论

7.2 政策启示

7.3 主要创新点

7.4 研究展望

参考文献

致谢

在学期间的研究成果及发表的学术论文

附录