王敏：我国双碳目标的背景、产业逻辑与政策原则

二、经济发展规律和碳排放的关系

2019年，在我国110亿吨二氧化碳排放总量中，化石能源的二氧化碳排放约有99亿吨。从经济学基本原理来看，化石能源二氧化碳排放总量主要由四个因素决定：经济总量、产业结构、技术水平和能源结构。到2030年这四个变量将发展到何种水平？从这一点切入，我们可以大致估算2030年时化石能源二氧化碳的排放总量。

1、经济总量

经济总量是影响碳排放的最重要因素。北大国发院“中国2049”课题组曾对此作出预测研究，在2021-2030年间，我国潜在实际GDP年均增长率在5%左右。这意味着到2030年，中国GDP总量约为170万亿元，是2020年GDP总量的1.67倍；到2060年，中国GDP总量约为420万亿元左右，是2020年GDP总量的4.12倍。

在上述假设下，给定其它三个因素不变，化石能源二氧化碳排放总量将从2020年的99亿吨增长至2030年的152亿吨，约增加53亿吨。

2、产业结构

产业结构也是影响化石能源碳排放量非常重要的因素之一。工业部门是化石能源“大户”，这意味着在GDP总量相同的情况下，工业部门占比越高，碳排放量越多。

1）产业结构变迁规律

产业结构有其自身发展变化规律。无论从历史看，还是从经济发展理论看，随着经济持续发展，工业GDP占比继续升高，当人均GDP达到1.5-2万2017年国际购买力平价美元时，工业GDP占比会达到40%最高峰，然后开始下降。

上述工业GDP占比最高的发展阶段，美国约在上世纪50年代完成，欧洲约在上世纪60年代完成。目前大部分发达国家经济体的工业GDP占比在15%到20%之间。德国、日本和韩国这类工业制造力较强的国家，其工业GDP占比约为25%-33%。

产业结构变化的背后有两大驱动因素：

一是需求结构变化。收入比较低时，人们的需求主要以填饱肚子的食品为主；随着收入增长，车子、房子等工业消费品开始进入人们的消费；当收入实现进一步增长，人们的需求将聚焦在好的教育、好的医疗服务、旅游休闲等服务性商品上。因此随着收入增长，国民经济需求结构会发生变化，导致产业结构随之发生变化。

二是生产成本发生变化。人均收入比较低时，劳动力成本也比较低，这时一国的优势往往集中在劳动密集型制造业。随着经济增长，人均收入上升，劳动力成本也会不断上升。此时，工业部门的生产会通过增加使用资本或机器人来实现对劳动力要素的替代。因此工业部门的生产不但有规模经济特性，而且技术水平进步率较快，这就导致随着经济增长，工业产品价格不断下跌。比如今天的笔记本电脑跟几十年前的笔记本电脑相比，价格大幅下降，但质量不断上升。相比之下，服务品的主要投入要素就是劳动力，其成本会随着经济增长和劳动力成本的上升一直上升。行业GDP占比是以价值进行核算的，所以即便服务品和工业品产量不变，上述价格变化会导致随着经济增长，服务业GDP占比上升，工业GDP占比下降。此外，生产成本变化也会导致经济体在全球贸易中的生产比较优势发生变化，从而影响产业结构。产业结构变化的内在规律大致如此。

2）过去10年我国产业结构调整

过去10年，我国产业结构发生了剧烈调整。2011年我国人均GDP约为1万2017PPP（以购买力平价计算）国际美元，工业GDP占比约为46.5%；2020年我国人均GDP约为1.6万2017PPP国际美元，工业GDP占比约为37.8%。不难看出，10年间我国工业GDP占比下降了近9个百分点，速度非常快。工业GDP占比从最高点下降同等幅度，发达国家经济体基本上都用了30年时间，而中国仅用10年就完成，这在一定程度上引发中国过早去工业化的讨论。

这种现象背后有很多原因。一是劳动力要素变化。我国的劳动人口数量在2013年到2014年间达到顶峰，此后一路下降。在2014-2020年这段时间内，我国劳动力人口减少了约4000万。过去这些年，经常有机器人代替工人，农民工工资上涨这类新闻见诸报端，说到底这也是劳动力人口减少带来的结果。劳动力人口数量减少导致劳动力价格上升，服务业价格随之上升，产业结构也随之发生变化。二是近年来我国采取了诸如“去产能”、环境治理等强行政干预政策，这对工业增长形成一定制约，进而影响产业结构变化。

3）不同行业的碳排放

目前我国碳排放量最大的是火电、钢铁、水泥和交通四个行业，其碳排放量占比分别为44%、18%、14%和10%。火电为整个国民经济服务；钢铁和水泥的产量约占全球57%左右，虽然产量非常大，但出口量很少，主要是满足国内需求。65%的钢铁产量用于建筑业，水泥则基本全部用于建筑业。由此不难看出，中国钢铁业和水泥业产量如此高，碳排放量如此高，主要是由建筑业的强大需求所驱使。

4）超高速城市化下的建筑需求和交通运输需求

为何建筑业的需求如此高？我们需要参考另一个数据——城市化率。1990年我国的城市化率约为26.8%，2020年这一比率上涨到63.8%。这意味着30年时间内，我国城市化率增长近40个百分点。自2000年以来，我国的城市化率几乎是以每10年增长14个百分点的速度迅猛推进。这意味着，在我国14亿人口中，每10年就有2亿多人进城。毫无疑问，这必定会带来强劲的建筑需求和交通运输需求。

2000年，我国房屋施工面积约为6.6亿平方米，这一数字在2020年已增长到93亿平方米，增长了近14倍。汽车保有量也是如此，2000年约为0.22亿辆，到2020年已增长到3.5亿辆。房屋施工面积和汽车保有量的高速增长，说明我国已经进入高速城市化的发展阶段。

每个发达经济体都会经历快速城市化的发展阶段，但一旦城市化率进入70%-75%这个区间，城市化的增速就会慢下来，建筑业的需求也会大幅下降。目前，我国的城市化率已达64%。按照上述发展规律，在10年的时间内，我国将步入城市化增速回落的发展阶段，城市化进程也会随之慢下来。

在我看来，我国目前的城市化发展轨迹与韩国比较接近。韩国同样是后发达国家，城市化的速度非常快，甚至要快过以前所有的发达国家。下图中的数据比较直观地反映了韩国的城市化发展轨迹。1960-1992年，韩国城市化以每年平均新增1.5个百分点的速度，连续30年一路高歌猛进。

1991-1992年，韩国城市化率达到75%后，增速开始回落。此后7年时间内，韩国城市化增速从每年新增1.5%下降至0.2%左右。韩国走过的城市化进程再次印证了城市化的基本规律，对我国也是一个非常重要的启示。

在我看来，我国的城市化拐点可能来得更早。下图是1991年到2021年间，中国的城市化率增速情况。从1996年到2016年，我国城市化率每年新增约1.5个百分点，连续20年都在高速增长。这样的情况与韩国非常相似。然而从2016年、2017年开始，我国城市化率增速开始回落，2021年城市化率只增长了0.8个百分点。

这背后的原因很多，需要长期观察。在我看来，主要与疫情管控有关。但与此同时，城市化增速下降也可能反映了整个人口结构或人口总量的巨大变化。

下图是1991-2021年间，中国新生人口变化情况。得益于二胎政策放开，2017年的新生人口数量在连续多年下降后，再次上涨。然而在这次上涨后，断崖式下降接踵而至。2021年的新增人口仅有1000多万。

此外，我国的人口总量也出现一些结构性变化。今年我国人口增长大概率为负，这可能是过去四五十年来我国人口增长首次为负。

这一情况对我们理解未来经济发展至关重要。在人口总量和城市化率增速双双下降的背景下，建筑与交通的需求随之回落。未来5到10年，钢铁、水泥行业的需求或将发生巨大变化。今年房地产销售不景气，这固然与宏观经济“去杠杆”有关，也可能与城市化增速大幅回落有关。虽然在一些核心地区和黄金地段，房价依然坚挺，但从全国平均水平看，特别是在城市化率和人口总量变化的大背景下，房地产市场或将再也无法回到过去那种高速增长的时代。

基于以上原因，我认为到2030年，工业GDP占比仍会下降，保守估计从38%下降到32%左右。仅产业结构变化这一项，可能带动化石能源的碳排放量下降18亿吨。

3、技术水平

我国许多高碳排放行业的技术水平，其实已经位居世界前列。比如水泥行业基本采用新型干法生产技术。2020年底，全国实现超低排放的燃煤机组达到9.5亿千瓦，占煤电总装机容量的88%。重点统计钢铁企业吨钢综合能耗从2006年的640千克标煤下降到2020年的545千克标煤。这样的能耗水平与日本差不多。

放眼未来，我国还有一定的潜在技术进步空间。这些高碳排放行业都有潜在技术可替代。比如煤电的技术替代有天然气、核电、水电、风电和光伏等；钢铁业有电炉炼钢、氢能炼钢；水泥则有工业垃圾、生物燃料和电力来替代。

交通运输方面，新能源汽车的发展超过想象。今年新能源汽车的销售量可能占汽车总销售量的20%左右。以前有许多预测认为到2025才能达到这一水平，目前看今年就能实现这一目标。

GDP单位能耗由经济产业结构与技术共同决定。假定2030年单位GDP能耗相比2020年下降24%以及未来10年GDP增速每年约为5%，一次能源的总消费增量将维持在平均每年增长2.2%左右的水平。在上述基础上，工业技术进步带来的化石能源二氧化碳排放或将下降约12亿吨。

4、能源结构

碳排放主要来自化石能源，因此在整个能源结构中，清洁能源或非化石能源占比就额外重要。2020年，煤炭、石油、天然气、核电、水电、风电和光伏在我国一次能源总消费量中的占比分别为56.6%、19.6%、8.2%、2.2%、8.1%、2.8%和1.6%。在这些能源中，非化石能源占比为15.7%。

2020年，全球、美国和欧盟核电占一次能源总消费的比重分别为4.4%、8%和11%；天然气占比分别是25%、34%和24.5%。相对全球水平，我国煤炭占比过高，天然气和核电的占比过低。

能源结构转型主要是从化石能源转向清洁能源。目前，我国可再生能源主要面临发电不稳定的巨大挑战。一旦遭遇干旱和恶劣天气，水电、风电、光伏都可能断供，短期很难支撑整个电力体系。因此想要替代化石能源，短期还得靠核电和天然气。核电方面我国具备一些优势。天然气方面，我国没有足够的资源储备，主要依赖进口。

目前我国的核电技术，包括第三代核电技术，在全球位居前列。核电面临最大的挑战来自政策领域。出于对核泄漏的担心，我国几个核电站都建在沿海地区，比如秦山核电站、大亚湾核电站。相比之下，法国的核电站基本都建在内陆，美国的核电站也是如此。实际上我国的核电技术安全系数较高，我认为至少可以先从项目论证层面，考虑在内地部署一些核电站。

由于不同能源之间都存在一定替代性，决定能源结构的主要因素是能源的相对价格。这意味着哪种能源价格低，其占比就高。我国的资源禀赋是煤多、油和气相对不足，因此煤价相对便宜，其在整个能源结构中的占比也相对较高。

传统化石能源的优点是供给稳定，缺点则是污染排放和碳排放太高。核电的优点也是供给稳定，但缺点则是民众对核安全有恐惧心理以及发电成本也比较高。放眼未来，新能源生产具有规模经济优势。2010年到2020年，全球光伏电站、陆上风电、海上风电、光热发电和电动车电池成本分别下降85%、56%、48%、68%和89%。随着技术的不断进步，成本还将进一步下降。很多研究报告已将新能源列为实现碳中和的主要能源品种之一，这也从一个侧面反映出新能源的光明前景。目前，性能不稳定是新能源面临的主要挑战之一，这一问题最终还是要依靠技术解决。

2010-2020年，我国非化石能源占比上升约7个百分点。这其中核电、水电和风光电分别贡献1.56%、1.67%和4%。在过去10年，我国清洁能源发展主要以风电和光伏为主。未来10年随着风电、光伏的技术进步和成本进一步下降，2030年我国非化石能源的占比或将从2020年的15.4%增长至25%，减少化石能源二氧化碳排放约13亿吨。

5、2030碳排放展望

基于以上所有测算，到2030年我国经济总量可能增加约53亿吨的二氧化碳排放；产业结构调整可能减少18亿吨二氧化碳排放；工业部门的技术进步可能减少12亿吨二氧化碳排放；能源结构调整可能减少13亿吨二氧化碳排放。到2030年，化石能源二氧化碳排放量约为109亿吨。考虑到人口和产业结构的趋势性变化，2030年我国减排的宏观环境相对宽松。

在此我想特别强调一点，实现双碳目标是一项长期性任务，在落实相关政策时，我们需要尊重经济发展规律，采取适宜的减排政策，尽量减少对经济的影响，努力实现经济发展与低碳生活的有机结合，不宜急于求成。

6、2060年碳中和展望

在我看来有几大趋势非常重要。

一、2030年以后，随着城市化增速逐步放缓，能源消费增长也会随之大幅度下降。1961-1979年间，城市化增速快速攀升，欧盟国家的能源消费年平均增长是4.14%，美国为2.94%。在之后的40年里，这两个数字分别降至0.58%和0.83%。从2001年到2011年，中国能源消费年均增长9.4%。这一数据在2012年到2020年间已下降至2.9%。考虑城市化增速与人口总量下降的大背景，在2030年后中国能源消费年均增速不会高于1%。

在能源总需求下降的背景下，进一步依靠三方面的低碳技术：清洁能源替代、碳捕捉技术和农林碳汇。若能做到“三管齐下”，我认为我国具备在2060年实现碳中和的潜力。

之所以要在2060年实现碳中和，这其中也有战略层面的考量。所有的发达经济体，比如美国和欧洲，全部提出要在2050年实现碳中和。实现碳中和主要靠技术。如果发达经济体能如期实现目标，就意味着届时诸如储能、氢能、新能源汽车、碳捕捉等技术已经相对成熟。基于我国强大的工业制造能力，在10年时间内，针对这些成熟技术进行规模化生产，以此实现碳中和是完全有可能的。倘若发达经济体无法如期实现碳中和目标，那它们也不能要求中国在2060年实现碳中和。

因此，无论从哪个方面考虑，实现双碳目标都没必要在短期内急于求成，更不需要把控制能源需求作为实现双碳目标的达成手段。