第一节

从导言中应对气候变化新形势的归纳分析可以看出，国家应对气候变化和控制温室气体排放的工作动向主要定位于目标导向下的碳排放总量控制，并在碳排放控制手段上注重行政考核和市场配置资源并举。研究城市碳排放，离不开对城市碳排放的碳源分布和重点环节的系统研究。

由于应对气候变化已成为国际社会的共识，因此对气候变化的科学原理、发展哲学、政治利益等宏大的命题在此不做赘述，下面仅对碳排放最优水平、碳排放驱动因素、碳减排最佳路径加以分析推演。

一、碳排放最优水平

碳排放与人类的生产生活密切相关，从经济学角度去理解碳排放，需要分析碳排放的成本和效益，理解有关生物、物理和经济系统与相关要素之间的相互作用（见图1-1）。将相关的主要生物物理元素和经济元素组合成一个综合的系统，揭示自然和人类行为的实质，描述碳排放如何提高环境温度以及升高的温度怎样导致经济损失。从缓解气候变化的成本和效益分析来看，要避免损害现值最大（即特定气候政策的收益最大），同时保证减缓气候变化（控制碳排放）的成本最低，那么，从长期愿景来看，理论上就应该存在一个碳排放的最优水平或平衡点 。

但是，如何找到这个碳排放的最优水平呢？在探寻这个碳排放最优水平之前，我们先简要分析碳排放存在的长期性、普遍性、客观性。我们知道，在现实社会中，经济学家和实践工作者在控制碳排放领域，可以在单一项目和社区建设中主张“零碳排放”的导向，例如，近年来国家和部分地区鼓励推动的零碳排放示范工程等，但从全社会来看，是不可能实现零排放的。其主要原因在于：

一是碳排放的广泛存在性。无论是能源活动、生产活动，还是生活废弃物的处理，都不可避免地会产生能源的消费；而在当前和未来很长时间内，碳基能源在我国能源消费中会保持高占比，非化石能源不可能全部替代化石能源。因此，碳排放是长期客观存在的，并且一定时期内，随着经济社会的不断发展会保持一个增长的态势。

二是碳减排技术的局限性。这种局限性表现在三个方面。第一个方面是减碳技术的先进性不足，包括高能耗、高排放领域的节能减排技术，煤的清洁高效利用，油气资源和煤层气的勘探开发技术等。第二个方面是无碳技术应用规模不足，比如核能、太阳能、风能、生物质能等可再生能源的相关技术，实际产生的可再生能源占能源消费的比重还非常小。第三方面是去碳技术还很不成熟，典型的就是碳捕捉封存技术，目前难以实现量化使用和市场化推广。

三是碳减排经济效益不足。控制温室气体排放量除了技术上的可行性，还要考虑经济上的可行性，例如某种碳减排技术的成本超过了碳排放造成的损失，社会就难免会从经济效益的角度否定技术的采用或大规模使用，例如目前的CCUS技术就是这样。

四是碳减排目标并非人类社会发展的唯一目标，在多重目标并存的时候，碳减排往往不是排在首位的目标，至少目前还未排在首位。如经济社会快速发展、贫困地区脱贫等目标的实现，会在一定程度上增加碳排放。

因此，在经济社会发展各项目标并存和不同目标交错推进的进程中，将控制碳排放而不是消除碳排放作为远景目标的大背景下，就不可避免地产生了上述谈到的碳排放最优水平的问题。从成本-收益对碳排放最优水平的分析如图1-2所示 。

图1-2中，横轴Q代表碳排放量，它同时也反映生产规模。纵轴C、B代表成本和收益。MNPB是边际私人净收益曲线，它是指厂商从事上述生产活动所得的边际收益减去边际成本之后的差额，该线向右下方倾斜，意味着随生产规模的扩大，边际生产成本将上升，同时该产品的市场价格将随着产量的增加而下降，从而导致厂商的边际收益下降。MEC是边际外部成本曲线，该线向右上方倾斜，意味着随生产规模的扩大，碳排放量增加，边际外部成本是逐步上升的。

从厂商角度看，只要边际私人净收益大于零，厂商扩大生产规模都是有利可图的，因此厂商可将生产规模扩大到Q'，其总收益为A+B+C，而社会支付的总外部成本为B+C+D。这表明，由于外部性的存在，在私人净收益和社会净收益之间存在不一致性，这里的社会净收益等于私人净收益减去外部成本，即（A+B+C）-（B+C+D）=A-D。

在MNPB线和MEC线的交点Q _E 上，社会净收益为（A+B）-B=A。这一交点的社会净收益达到最大化，因此Q _E 理论上被称为碳排放最优水平。

以上就是从经济学投入-产出效益角度分析得出的碳排放最优水平，属于理论上的碳排放最优水平。实际上，国务院印发的《“十三五”控制温室气体排放工作方案》（国发〔2016〕61号）提出全国在2030年左右达到碳排放峰值，一定程度上就是全国在2030年的碳排放最优水平。国家要求各地分区域梯度达到碳排放峰值，鼓励加入中国碳排放达峰城市联盟，实际上就是在鼓励各省市按照科学方法探寻城市碳排放的最优水平，并将这个最优水平尽可能地控制为地区碳排放的峰值，从而在最优愿景下和峰值目标下，找准碳源和碳排放影响因素，建立碳减排的最优控制路径。

二、碳排放驱动因素

在分析得出区域碳排放存在的碳排放最优水平后，根据KaYa恒等式，可以将一个国家和地区的碳排放量分解为如图1-3所示的变量因素。

由图1-3可以看出，碳排放是一个全社会的综合问题，与一个国家或地区的人口、经济、能源、科技水平等有着密切的联系。一个国家或地区的碳排放受到人口、人均GDP、能耗强度（单位GDP能耗）、能源碳强度等因素的综合影响。因此，碳排放的驱动因素可以从恒等式中归结出人口、经济发展、能源消费以及技术水平等驱动因素。其中：

人口涉及人口的规模、人口的结构以及对应的人们的生活方式、生活水平、消费模式、交通出行方式等，涉及城市人口和农村人口的既定生活方式，以及城镇化进程中人口身份转变引起的各种变化，特别是在提升城市品质和乡村振兴战略的推动下，人口的结构对碳排放的影响尤为值得关注。

经济发展涉及经济发展阶段、经济总量规模、经济发展水平、产业结构等，特别是经济发展方式的转变将成为碳排放最优水平定位的重要影响因素。因此在碳排放最优水平定位过程中，经济发展是影响最优水平坐标的极为重要的因素，包括对碳排放最优量以及对应的时间点坐标都会产生较大影响。而经济发展的影响主要通过发展方式转变和产业结构调整发挥作用。因此，研究一个地区的碳排放绕不开对产业碳排放的评价。

能源消费涉及能源消费总量、分能源品种消费结构、非化石能源利用等。实质上，人的生活和生产活动，最终均是由于消费了碳基能源而导致碳排放。因此，控制碳排放的科技水平可以从两个方面进行分析：一是对能源需求量进行控制，通过节能技术有效降低能源消费，提高单位能源的产出水平；二是实施碳基能源的减量化和替代化，通过低碳技术降低能源消费中的碳排放，积极发展非化石能源。2018年3月23日，国家能源局已发布《可再生能源电力配额及考核办法（征求意见稿）》 进行广泛的意见征求，旨在解决可再生能源的消纳利用过程中存在的问题，因此大幅度降低碳基能源的消费比重已指日可待。

当然，碳排放最优水平也可以按照上述恒等式进行同样的分解。如此，图1-3中的碳排放总量就调整为最优碳排放量，对应的人口、GDP、能源消费均是在达成碳排放最优水平情境下的发展状态。

三、碳减排最佳路径

碳减排的核心目标是在保证经济社会稳定持续发展的前提下，逐步减少碳排放。碳减排不仅涉及传统的能源结构和产业结构调整的问题，也涉及人类生活生产方式和生活模式的问题。从本质上来看，碳减排将推动人类发展方式的变革，促使人类找寻正确的人类文明的发展方向。

基于上文对碳排放驱动因素的分析得知，一个地区的碳排放由生产碳排放和生活碳排放两类组成。生产碳排放主要是三次产业的碳排放，生活碳排放可分为城市（此处的城市与本研究的城市不是一个概念）和乡村两个区域的碳排放，能源消费品种主要为煤炭、油料、天然气和电力。由此建立的碳减排最佳路径设计矩阵如图1-4所示。

基于碳减排最佳路径设计矩阵，在保持经济社会稳定健康发展的前提下，达到碳排放最优水平需要重点关注的是基于能源消费的产业碳排放和生活碳排放。

一是产业碳排放的控制重点在三次产业结构上，不同地区可根据生产力布局和支柱产业分布情况，针对产业结构的不同特征实施不同的分产业减排路径政策。摸清产业碳排放情况和产业内部碳排放与经济产出的关系，结合经济产出高低和碳排放水平高低的不同组合，分类施策。

二是在能源结构方面要摸清“两个分布”，即能源消费在不同产业间的分布，产业内部对不同能源需求的分布，从能源消费水平和二氧化碳排放水平分析能源结构对碳排放路径设计的影响。

三是生活碳排放要厘清城乡不同区域的碳源分布，随着城市化进程的加快，居民的生活水平显著提升，将导致建筑和交通两个领域的碳排放更快增加。因此，在人口城镇化、城市品质提升和乡村振兴战略的多重拉动下，生活领域的碳减排也非常重要。 w3TqYMsibQyAEt522PwItURT1poDJ0CRcsZWjKpJkdwIhxSesEyXZWEEZT7hDpH7