湖南省贸易隐含碳排放的测算及其影响因素研究

韦 韬 李湘蓉

（1.南华大学经济管理与法学学院，湖南 衡阳 421001；2.中南财经政法大学文澜学院，湖北 武汉 430073）

一、引言

为了更好地应对全球气候变暖，各国相继签署和施行了相关环境保护协议，中国在2021年将碳达峰、碳中和首次写入政府工作报告，湖南省省委曾制定《湖南省实施低碳发展五年行动方案（2016-2020年）》，以期实现碳中和。

目前，国内外学者主要是通过投入产出分析进行贸易隐含碳测算，齐晔等（2008）经过测算发现在1997年～2006年，中国的隐含碳净出口占主要地位。张友国（2010）采用单区域投入产出法分析发现，中国1987年～2007年第二产业的出口含碳量始终远超过第一、第三产业。王直等（2015）根据中间品产地和被最终吸收的目的地分解中间品贸易流，构建了总贸易核算框架下的双边贸易隐含碳计算模型。张兵兵和李祎雯（2018）在新附加值贸易视角下，发现传统贸易统计方法高估了中国贸易隐含碳，采掘业被高估最严重。韩中和王刚（2019）认为，相比于美国，中国长期处于隐含碳净出口国地位，且净出口规模不断增加。Wanget等（2019）基于引力方程的部门贸易流量预测模型发现，2000年～2014年从中国到澳大利亚的净CO2流出量从2.2Mt增加15.5Mt，且主要集中在纺织和重工业领域。马晶梅和陈亚楠（2020）发现中国对美国出口贸易隐含碳强度均高于美国对中国，其中重工业相差最大。针对中国进出口贸易隐含碳的影响因素的研究，国内外学者主要采用的是结构分析法（SDA）。潘安和魏龙（2016）基于结构分解分析发现，规模效应对中国出口隐含碳增长的正向效应最大，技术效应能助于控制其增长，但结构效应的负效应未显现。田建国等（2019）从全球价值链分工角度，发现继续深化中国制造业参与GVC的程度，能降低中日间贸易隐含碳。刘海霞等（2020）发现环保水平的改善能一定抑制碳排放系数增长，进而控制贸易隐含碳增长。张友国（2010）发现贸易规模的增长是中国贸易隐含碳增加的主要原因。Zhaoet等（2016）发现国内中间产品贸易结构和国内最终产品出口结构为中美贸易隐含碳的主要正相关因素。LIUet等（2020）发现美国通过从中国进口能源密集型和污染密集型产品，降低环境成本。综上所述，国内关于中国贸易隐含碳的研究成果不断丰富，但有关湖南省贸易隐含碳排放的研究仍相对匮乏，且较少对其影响因素进行研究。因此，本文拟对湖南省贸易隐含碳进行测算并采用SDA方法来考查湖南省贸易隐含碳的影响因素，为湖南省制定具有针对性的减排对策提供参考，最终促进湖南省低碳经济的转型与发展。

二、模型构建

“隐含碳”（Embodied Carbon Emissions）是指产品生产过程中通过消耗含碳元素化石燃料直接或间接产生的碳排放，即生产过程中排放的碳。“贸易隐含碳”（Carbon Emissions Embodied in Trade）是指为满足两区域的贸易需求，出口区域在该区域出口产品或服务的生产中排放的二氧化碳，而进口区域由于贸易的开展得以避免排放。则出口隐含碳即为出口国因为向进口国出口商品而使进口国免于排放因生产产生的二氧化碳，表示为他国承担了二氧化碳责任；进口隐含碳则相反，进出口隐含碳为出口和进口隐含碳相加，衡量了一国（地区）进出口所产生的隐含碳规模。

1.碳排放测算模型构建

本文采用《2006年IPCC国家温室气体清单指南》（以下简称IPCC2006）提出的方法来测算湖南省各部门2005年～2018年的碳排放量。构建的测算模型如下：

2.湖南省贸易隐含碳测算模型构建

投入产出法使用一个矩阵来反映不同部门之间的投入产出关系，并清楚地显示每个部门在每个国家或地区中的单位价值产出并跟踪每个最终产品生产过程所需的中间投入的数量和类型，达到计算每种商品在制造时所排放直接和间接碳的目的。

投入产出的一般模型为：

式（2）为计算贸易隐含碳的最基本等式，通过矩阵运算后，有：

类比，湖南省进口贸易隐含碳Cim可以用公式（7）表示：

3.湖南省贸易隐含碳的结构分解模型

本文利用结构分解法分析（SDA）考查湖南省进、出口贸易隐含碳的影响因素。为解决由SDA带来的非唯一性问题，采用两极分解法。令第1期湖南省出口产品总额中隐含碳含量总量为，则上一期的出口隐含碳总量为，隐含碳排放的变化总量表示为：

4.数据来源与处理

计算不同能源碳排放系数的净发热值数据来自《中国能源统计年鉴》，选取了煤炭、电力等10种能源，能源消耗数据来自历年《湖南省统计年鉴》；测算直接消耗系数的数据来源于2007年、2012年、2017年《湖南省投入产出表》。考虑到一省的生产技术在短期内（5年内）变化不大，本文将2007年～2017年分为三个时间段，2008年和2009年的数据用2007年直接消耗数据近似代替，2010年～2014年数据用2012年的数据近似代替，2015年和2016年的数据用2017年数据近似代替。考虑到以第三产业为主的部门的CO2排放量相对其他部门较小，将投入产出表中原有的42个部门合并为28个部门。

三、实证结果分析

1.不同能源的碳排放系数测算

通过公式（1），测算得出10种主要能源的碳排放系数θi，结果如表1所示。测算结果发现，二氧化碳排放系数值较高的有柴油、燃料油和液化石油气等，较低的有煤炭、原煤和天然气等。

表1 各能源二氧化碳排放系数测算结果

2.湖南省碳排放量的部门分布

由公式（1）计算得到2007年～2017年28个部门的碳排放量（如图1）。从2007年～2017年，碳排放量较多的部门主要集聚在第二产业，如电、热力的供应行业，非金属矿物制品行业和金属冶炼和压延加工品行业等。各部门大部分是在2011年达到顶峰，而后有缓慢下降的趋势。2017年，碳排放比较多的有电力、热力的生产和供应部门，非金属矿物制品和金属冶炼和压延加工品部门，分别为14638万吨、10772万吨和9215.50万吨，占比19.7%、14.5%和12.42%。其中，电、热力的供应和金属冶炼和压延加工品部门行业的碳排放量均在2011年增长到顶峰，分别为20478万吨和14388万吨；非金属制品和金属冶炼在2015年排放量增长到最高，高达10919万吨。

图1 湖南省不同部门碳排放量（单位：万吨）

2007年～2017年碳排放较少的部门主要是有关能源采掘的部门，如燃气生产和供应与石油和天然气开采等，二氧化碳排放部门占比均小于0.1%。2017年湖南省碳排放量相对较少的三个部门为燃气生产和供应、废品废料和石油等能源采掘产品部门，分别排放7.67万吨、0.06万吨和不足0.01万吨，二氧化碳排放总量占比均小于0.01%，并在过去10年的占比也相对稳定地保持在较小的份额状态（小于0.01%）。

3.湖南省贸易隐含碳测算结果

考虑到湖南省2008年～2018年统计年鉴未公布2007年～2017年各行业具体进出口数据，但公布有2007年～2017年湖南省主要进出口商品的总额，且该数据能代表湖南省进出口贸易特点，因此，本文用湖南省主要进出口商品贸易额计算出的贸易隐含碳近似分析湖南省贸易隐含碳的特点和变动趋势。

（1）湖南省进出口贸易隐含碳

2007年～2017年湖南省进出口贸易隐含碳呈上升趋势（图2），从2007年的41.63亿吨上升到2017年的95亿吨，年均增长率为8.6%。在此期间，2010年湖南省进出口贸易隐含碳最低，为32.16亿吨；2015年增长速度最高，为85.11%，而后2016年相对减慢。未来，湖南省进出口贸易隐含碳也可能继续呈现波动式缓慢上升。

（2）湖南省贸易隐含碳的部门分布

湖南省各部门进、出口贸易隐含碳排放如表2所示，2012年（2017年），金属冶炼和压延加工品部门、化学产品部门、电气机械部门和通信设备部门的出口贸易隐含碳稳定在前列，分别为713万吨（1166万吨）、280万吨（950万吨）、165万吨（852万吨）、203万吨（764万吨）；出口贸易隐含碳较小的部门为建筑、交通运输和邮政部门，2017年三个部门均小于1万吨。2012年（2017年），进口贸易隐含碳排放较多的部门有金属矿、煤炭采选产品与金属冶炼和压延加工品部门，分别为704万吨（1632万吨）、151万吨（541万吨）、214万吨（490万吨）；进口贸易隐含碳较小的部门为建筑、交通运输与石油采掘产品部门，2017年均小于1万吨。

表2 湖南省进口、出口隐含碳的部门分布（单位：万吨）

4.湖南省贸易隐含碳的影响因素分析

以2007年为基年，结合公式（11）、（12），分解出影响湖南省贸易隐含碳的各项因素（如表3）。不难看出，对于出口隐含碳，直接碳排放系数因素的效应为负；而后影响较大的因素为出口向量因素，在2017年占比273.1%；中间投入系数因素总体影响不大，且稳定在19%左右。对于进口隐含碳，直接碳排放系数因素的效应同样为负，但该影响有下降趋势；影响较大的因素为进口向量因素；中间投入系数因素总体影响不大，相对稳定。

表3 湖南省进、出口贸易隐含碳的影响因素分解

四、政策启示

实证研究表明，影响湖南省贸易隐含碳的因素依据影响力大小依次为直接碳排放系数因素、出口（进口）向量因素和中间投入系数因素，其中直接碳排放系数因素的效应为负。基于本文研究，提出以下政策建议。

首先，改善湖南省进出口商品结构。测算结果表明，湖南省进出口的调整对湖南省贸易隐含碳的影响呈现正相关。这可能是由于目前湖南省对外贸易中出口占主体且出口生产时排放较多CO2的商品（如服装、塑料制品等）的出口结构导致，对外贸易规模的扩大会增加湖南省贸易隐含碳。因此建议在稳定对外贸易规模的同时改善湖南省进出口商品结构。

其次，继续改善能源消耗结构。实证结果显示，直接碳排放系数因素上升即能源消耗结构得到改善时，湖南省贸易口隐含碳会减小，表明继续推行改善能源消耗结构的政策对抑制湖南省贸易隐含碳排放有所成效。

最后，调整中间投入。SDA结果发现，湖南省中间投入系数与湖南省贸易隐含碳呈正相关，虽然影响效应较小，但仍不可忽视。因此，建议改善中间投入结构以降低湖南省贸易隐含碳。