黃 蕊,劉昌新,王 錚2,,*

1 南京師范大學(xué)虛擬地理環(huán)境教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室, 南京 210023 2 華東師范大學(xué)地理信息科學(xué)教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室, 上海 200062 3 江蘇省地理信息資源開發(fā)與利用協(xié)同創(chuàng)新中心, 南京 210023 4 中國(guó)科學(xué)院科技政策與管理科學(xué)研究所,北京 100190

?

碳稅和硫稅治理下中國(guó)未來的碳排放趨勢(shì)

黃 蕊1,2,3,劉昌新4,王 錚2,4,*

1 南京師范大學(xué)虛擬地理環(huán)境教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室, 南京 210023 2 華東師范大學(xué)地理信息科學(xué)教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室, 上海 200062 3 江蘇省地理信息資源開發(fā)與利用協(xié)同創(chuàng)新中心, 南京 210023 4 中國(guó)科學(xué)院科技政策與管理科學(xué)研究所,北京 100190

基于氣候治理背景,計(jì)算模擬了征收碳稅和硫稅后的經(jīng)濟(jì)影響和減排效果。結(jié)果發(fā)現(xiàn),基準(zhǔn)情景下,中國(guó)經(jīng)濟(jì)將保持不斷增長(zhǎng)的趨勢(shì),到2100年,GDP總量將達(dá)到69.95萬(wàn)億美元,碳排放呈現(xiàn)環(huán)境庫(kù)茲涅茨曲線特征,高峰值出現(xiàn)在2034年,碳排放高峰為3832MtC。在收稅治理策略下,無論單獨(dú)征收硫稅還是單獨(dú)征收碳稅,我國(guó)的GDP均會(huì)受到影響,碳排放都會(huì)減少。同時(shí)征收碳稅和硫稅,碳排放顯著降低,碳排放高峰出現(xiàn)在2031年,峰值估計(jì)為3111MtC,較基準(zhǔn)情景下碳排放高峰降低了721MtC,高峰值出現(xiàn)的年份也提前了3a,完全滿足2030年左右實(shí)現(xiàn)碳高峰的承諾。

碳排放；動(dòng)態(tài)CGE；經(jīng)濟(jì)影響

2014年,我國(guó)政府承諾2030年后不再增加二氧化碳排放。2015年,我國(guó)政府在巴黎氣候大會(huì)上表示要積極推進(jìn)氣候的全球治理,再次明確了中國(guó)二氧化碳排放到2030年左右達(dá)到峰值并力爭(zhēng)盡早達(dá)峰。要實(shí)現(xiàn)這一承諾,積極開展氣候的全球經(jīng)濟(jì)治理是必要的。氣候治理包含有多種手段,包括調(diào)整產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)、優(yōu)化能源結(jié)構(gòu)、加快技術(shù)進(jìn)步、增加碳匯、征收碳稅、推行碳交易等。其中征收碳稅的作用有多大,對(duì)我國(guó)經(jīng)濟(jì)產(chǎn)生多大影響,碳排放量和峰值時(shí)間如何變化,都需要進(jìn)行科學(xué)計(jì)算。

另一方面,隨著霧霾事件的持續(xù)惡化,霧霾治理成為中國(guó)政府環(huán)境治理的重大問題。化石燃料燃燒排放出的CO2被認(rèn)為是造成全球氣候變化的主要原因,同時(shí),化石燃料燃燒尤其是燒煤排放的SO2和其他氣溶膠是霧霾形成的基礎(chǔ)[1]。CO2和SO2作為溫室氣體和污染物有著相同的排放源,這意味著政府可以通過經(jīng)濟(jì)治理手段,同時(shí)控制二者排放。由此,實(shí)行混合減排,或稱協(xié)同減排就成為了學(xué)者們共同感興趣的問題[2-8],也將是我國(guó)開展環(huán)境與氣候經(jīng)濟(jì)治理的必由之路。然而到目前為止,國(guó)內(nèi)外還缺乏針對(duì)中國(guó)具體減排目標(biāo)的科學(xué)計(jì)算,本文試圖就這個(gè)問題展開分析。

1 CGE模型

針對(duì)碳稅和硫稅的經(jīng)濟(jì)治理評(píng)估研究普遍采用CGE方法。最早如賀菊煌等采用靜態(tài)CGE模型模擬了不同減排目標(biāo)下征收碳稅帶來的國(guó)民經(jīng)濟(jì)影響,并估算了CO2的邊際減排成本在88.4—418.2元/t[9]；武亞軍和宣曉偉利用CGE模型對(duì)中國(guó)征收硫稅的減排效果和經(jīng)濟(jì)影響進(jìn)行了分析,認(rèn)為征收硫稅可以明顯減少SO2排放,改善環(huán)境質(zhì)量,并估算出最優(yōu)的硫稅稅率為400—660元/tSO2[10]。高鵬飛等采用中國(guó)MARKAL-MACRO模型,設(shè)置了不同稅率,結(jié)果發(fā)現(xiàn)當(dāng)稅率較高時(shí)會(huì)產(chǎn)生較大的負(fù)面的經(jīng)濟(jì)影響,且減排效果不理想[11]。最近10年,關(guān)于碳稅的研究更為深入,王燦等采用動(dòng)態(tài)遞推的CGE模型,模擬了不同減排率下的宏觀經(jīng)濟(jì)影響[12]。曹靜采用遞歸動(dòng)態(tài)的CGE模型,模擬了引入碳稅后的經(jīng)濟(jì)環(huán)境影響,研究發(fā)現(xiàn)碳稅(50—200元/t碳)對(duì)經(jīng)濟(jì)的影響較小,減排效果顯著[13]。王金南等采用國(guó)家發(fā)改委開發(fā)的中國(guó)能源政策綜合評(píng)價(jià)模型-能源經(jīng)濟(jì)模型(IPAC-SGM模型)模擬了不同碳稅方案的對(duì)中國(guó)CO2減排和宏觀經(jīng)濟(jì)的影響[14]。朱永彬等分別就征收生產(chǎn)性碳稅和消費(fèi)性碳稅的減排效果和經(jīng)濟(jì)影響進(jìn)行了分析,結(jié)果發(fā)現(xiàn),征收碳稅可以減少CO2排放,生產(chǎn)性碳稅的減排效果比消費(fèi)性碳稅好[15]。李創(chuàng)采用靜態(tài)CGE模型,設(shè)置了多種稅率,結(jié)果發(fā)現(xiàn),征收碳稅對(duì)減少CO2排放和調(diào)整能源結(jié)構(gòu)有效,但是會(huì)對(duì)經(jīng)濟(jì)產(chǎn)生一定的影響,因此征收碳稅應(yīng)從低稅率征起[16]。毫無疑問,這些研究對(duì)中國(guó)的碳稅問題做出了有價(jià)值的研究,但是這些研究均未能與控制碳排放峰值和減排目標(biāo)問題聯(lián)系。朱永彬等,王錚等就中國(guó)的碳排放峰值問題開展了研究,提出在平穩(wěn)增長(zhǎng)條件下中國(guó)2030年左右可能實(shí)現(xiàn)碳排放高峰,但是他們沒有關(guān)注由于霧霾問題提出的協(xié)同減排效應(yīng)評(píng)估問題[17-18]。因此,新的環(huán)境-氣候-經(jīng)濟(jì)集成評(píng)估模型有待開發(fā)。

綜上所述,本文選取二氧化硫排放代表的大氣污染物和二氧化碳排放為代表的溫室氣體為研究對(duì)象,研究同時(shí)征收硫稅和碳稅的減排效果和經(jīng)濟(jì)影響,以及它們對(duì)碳排放峰值的影響,為我國(guó)開展氣候經(jīng)濟(jì)治理、維持經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)以及制定稅收政策提供科學(xué)基礎(chǔ)。

2 集成評(píng)估模型和數(shù)據(jù)

2.1 氣候治理的IAM

研究環(huán)境與氣候治理的集成評(píng)估,分析環(huán)境與氣候的經(jīng)濟(jì)治理響應(yīng),關(guān)鍵是分析經(jīng)濟(jì)體在發(fā)展演變過程中經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)與污染物排放變化的關(guān)系。為此,本文采用在Wang等的MRICES(多因子區(qū)域氣候經(jīng)濟(jì)集成評(píng)估模型)[19]基礎(chǔ)上發(fā)展的EMRICES(增強(qiáng)的多因子區(qū)域氣候經(jīng)濟(jì)集成評(píng)估模型),關(guān)于EMRICES的細(xì)節(jié)可以參見劉昌新的博士論文[20],后期發(fā)展見黃蕊的博士論文[21]。EMRICES的基本結(jié)構(gòu)如圖1。

圖1 EMRICES(增強(qiáng)的多因子區(qū)域氣候經(jīng)濟(jì)集成評(píng)估模型)結(jié)構(gòu)Fig.1 The structure of EMRICES (Expanded Multi-factors Regional Integrated model of Climate and Economy System)

在這個(gè)模擬系統(tǒng)中,每個(gè)區(qū)域(國(guó)家或地區(qū))的經(jīng)濟(jì)行為獨(dú)立的由相應(yīng)的經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)過程模型描述。每個(gè)區(qū)域的經(jīng)濟(jì)過程通常由一個(gè)包含內(nèi)生技術(shù)進(jìn)步的經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)模型描述,具體參考Wang等[19],全球氣候系統(tǒng)則如Nordhaus和Yang構(gòu)建的RICE模型刻畫[22]。在對(duì)目的國(guó)(中國(guó))的刻畫中,經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)被細(xì)化為動(dòng)態(tài)CGE系統(tǒng)。由于經(jīng)濟(jì)過程被細(xì)化為由部門經(jīng)濟(jì)構(gòu)成的系統(tǒng),稅收行為作用在每個(gè)生產(chǎn)部門,生產(chǎn)部門通過一般均衡影響了各個(gè)部門的產(chǎn)出和排放。在經(jīng)濟(jì)動(dòng)態(tài)分析的情況下,產(chǎn)業(yè)增長(zhǎng)和稅收作用導(dǎo)致各個(gè)經(jīng)濟(jì)部門產(chǎn)出變化,各個(gè)部門按其對(duì)能源的消費(fèi)行為動(dòng)態(tài)的給出碳排放量。

2.2 CGE動(dòng)態(tài)化

與已有文獻(xiàn)相比,本文采用了包含技術(shù)進(jìn)步機(jī)制的動(dòng)態(tài)CGE模型。采用CGE的原因是因?yàn)橐延形墨I(xiàn)表明在分析碳稅問題時(shí),CGE計(jì)算具有明顯有效性,動(dòng)態(tài)方法的引入是因?yàn)樘寂欧欧逯悼刂剖且粋€(gè)長(zhǎng)期問題,用靜態(tài)計(jì)算不可行。

詳細(xì)的CGE方程體系見王錚等[23],這里給出CGE動(dòng)態(tài)化的方程。CGE動(dòng)態(tài)化中經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)的源泉在于資本的動(dòng)態(tài)化,即資本等于上期資本存量扣除折舊再加上新增投資[24]。

Ki,t+1=(1-δi,k)Ki,t+Ii,t

(1)

式中,Ki,t表示第i部門第t時(shí)期的資本存量。Ii,t表示第i部門第t時(shí)期的投資量。δi,t表示第i部門第t時(shí)期的折舊率。(1)式可以推導(dǎo)出資本增長(zhǎng)率的方程：

(2)

(3)

(4)

(5)

(6)

這里排放強(qiáng)度變化由技術(shù)進(jìn)步引起,這種技術(shù)進(jìn)步被刻畫為指數(shù)的變化,變化的速度由歷史數(shù)據(jù)擬合得到。這種擬合通過了統(tǒng)計(jì)檢驗(yàn),意味著技術(shù)進(jìn)步的指數(shù)假定是合理的。

2.3 稅率的設(shè)計(jì)

本文中的碳排放量和SO2排放量是由各個(gè)部門的排放量加總得到。每個(gè)部門的排放量由其總產(chǎn)出乘以相應(yīng)的排放強(qiáng)度得到,見式(7)和式(8)。這里為了說明稅收機(jī)制,并且所討論的變量之間不涉及跨期關(guān)聯(lián)問題,故統(tǒng)一省略時(shí)間下標(biāo)。

(7)

(8)

式中,Vs,j為第j部門的SO2排放量,Vc,j為第j部門的碳排放量。Xj為第j部門的產(chǎn)出。

對(duì)碳稅和硫稅的收取方式為全行業(yè)征收,而不只針對(duì)重點(diǎn)行業(yè)征收稅收。碳排放量、二氧化硫排放多的行業(yè),碳稅和硫稅也相應(yīng)比較高。稅收收取將會(huì)直接提升產(chǎn)品價(jià)格,具體見公式(9),

(9)

式中,Pj為第j部門的產(chǎn)品價(jià)格。PVAj為資本和勞動(dòng)力生產(chǎn)要素的復(fù)合價(jià)格,即利率和工資率的復(fù)合價(jià)格。aij為直接消耗系數(shù)。ts為硫稅從價(jià)稅稅率,tc為碳稅從價(jià)稅稅率。

實(shí)際經(jīng)濟(jì)中,碳稅和硫稅的稅率為從量稅,因此需要做一個(gè)等價(jià)轉(zhuǎn)換,將從量稅稅率轉(zhuǎn)化為從價(jià)稅稅率。以c表示碳稅的從量稅率,其單位為元/t碳。以s表示硫稅的從量稅率,其單位為元/t硫。則轉(zhuǎn)換關(guān)系為：

(10)

(11)

碳稅和硫稅收入最終將與其它稅收一樣歸政府收入。

Yg=TX+TS+TC

(12)

式中,Yg表示政府收入,TS和TC分別表示硫稅總收入、碳稅總收入。TX表示生產(chǎn)稅收總額。且有

(13)

(14)

2.4 數(shù)據(jù)來源

CGE計(jì)算需要以經(jīng)濟(jì)體的社會(huì)核算矩陣(SAM)為基礎(chǔ),SAM表所用的數(shù)據(jù)來源于2007年中國(guó)投入產(chǎn)出表[25]、2007年中國(guó)現(xiàn)金流量表以及2008年中國(guó)統(tǒng)計(jì)年鑒[26]?；蛟S有個(gè)別不熟悉CGE方法的學(xué)者認(rèn)為,本文分析2015年后問題,2007年的SAM數(shù)據(jù)偏老,實(shí)際上,由于SAM編制的工作繁多,2007年SAM是中國(guó)國(guó)家統(tǒng)計(jì)局公布的最新的SAM表;幸運(yùn)的是,CGE計(jì)算主要依賴的是SAM的平衡關(guān)系而不是具體的數(shù)值;這種做法,是世界上學(xué)術(shù)界CGE分析的習(xí)慣做法,如國(guó)際上采用的CGE計(jì)算模型GTAP,目前用的中國(guó)SAM就是2007年的。本文采用的中國(guó)經(jīng)濟(jì)的SAM表、資本產(chǎn)出彈性、勞動(dòng)力產(chǎn)出彈性數(shù)據(jù)來自劉昌新[20]。SO2排放數(shù)據(jù)來自《中國(guó)環(huán)境統(tǒng)計(jì)年鑒》[27],各部門的產(chǎn)值來自《中國(guó)統(tǒng)計(jì)年鑒》,需要說明的是,這兩個(gè)年鑒中的部門與投入產(chǎn)出表中42部門并不是一一對(duì)應(yīng)的。本文僅考慮工業(yè)部門(建筑業(yè)除外)排放的SO2,因此以投入產(chǎn)出表的部門為基準(zhǔn),將統(tǒng)計(jì)年鑒中的部門進(jìn)行合并或拆分,最終得到工業(yè)部門(建筑業(yè)除外)的各部門的SO2排放數(shù)據(jù)和產(chǎn)值,進(jìn)而得到各部門的SO2排放強(qiáng)度。各部門的碳排放量和碳排放強(qiáng)度數(shù)據(jù)來自劉昌新[20],硫排放強(qiáng)度數(shù)據(jù)來自黃蕊等[21]。

3 情景模擬分析

3.1 基準(zhǔn)情景

圖2 BAU情景下中國(guó)未來的GDP和碳排放量 Fig.2 China′s future GDP and carbon emissions under BAU scenario

根據(jù)氣候經(jīng)濟(jì)治理的需要,本文基于EMRICES對(duì)中國(guó)未來的經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)以及碳排放趨勢(shì)展開了計(jì)算分析,此結(jié)果記為基準(zhǔn)情景(BAU)。BAU是沒有征收環(huán)境稅的情況下,中國(guó)依靠能源結(jié)構(gòu)和產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整形成的增長(zhǎng)路徑和排放趨勢(shì)。基準(zhǔn)情景下的GDP增長(zhǎng)趨勢(shì)和碳排放趨勢(shì)如圖2所示。

圖3 碳稅情景和BAU情景下GDP對(duì)比 Fig.3 The contrast of future GDP between BAU and carbon tax scenario

從圖2中可以看出,基準(zhǔn)情景下,中國(guó)的GDP保持不斷增長(zhǎng)的趨勢(shì),從2015年的7.47萬(wàn)億美元增長(zhǎng)到2100年的69.95萬(wàn)億美元。碳排放呈現(xiàn)倒U型的環(huán)境庫(kù)茲涅茨曲線(EKC),碳排放強(qiáng)度下降是產(chǎn)生環(huán)境EKC的原因。碳排放高峰出現(xiàn)在2034年,高峰值為3832MtC,之后不斷減少,到2100年減少到1169MtC。朱永彬等估計(jì)在最優(yōu)平穩(wěn)增長(zhǎng)下中國(guó)未來碳排放高峰值為3836MtC,碳排放高峰出現(xiàn)在2040年[17]。王錚等考慮了水泥碳排放和森林碳匯之后得到中國(guó)的凈排放量,碳排放高峰出現(xiàn)在2031年,碳排放高峰值為2637MtC,這是因?yàn)橹煊辣虻葲]有考慮產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)內(nèi)部差異和產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)進(jìn)步,由此估計(jì)的峰值過大,峰值出現(xiàn)時(shí)間過晚。相較王錚等的結(jié)果[18],本文模擬出來的碳排放結(jié)果較大,這是因?yàn)镋MRICES模型未能考慮森林碳匯對(duì)碳排放的吸收作用。

3.2 征收碳稅情景

綜合考慮國(guó)外成熟的碳稅稅收機(jī)制和我國(guó)學(xué)者對(duì)本國(guó)征收碳稅的政策設(shè)計(jì),本文模擬了以征收碳稅作為一種經(jīng)濟(jì)治理手段對(duì)經(jīng)濟(jì)帶來的影響和減排效果,稅率設(shè)置為50元/t碳。

從圖3中可以看出,征收碳稅以后GDP較基準(zhǔn)情景有所下降,2100年GDP為64.54萬(wàn)億美元,較基準(zhǔn)情景下降了5.42萬(wàn)億美元。征收碳稅帶來GDP下降,這是預(yù)料之中的,也是全球氣候經(jīng)濟(jì)治理需要付出的代價(jià)。具體各部門從2015年到2100年的累計(jì)GDP損失如圖4所示。

圖4 碳稅情景下各部門累計(jì)GDP損失(2015—2100年)Fig.4 The cumulative output loss of each sector in carbon tax scenario (from 2015 to 2100 year)1：農(nóng)林牧漁業(yè)；2：煤炭開采和洗選業(yè)；3：石油和天然氣開采業(yè)；4：金屬礦采選業(yè)；5：非金屬礦及其他采選業(yè)；6：食品制造及煙草加工業(yè)；7：紡織業(yè)；8：紡織服裝鞋帽皮革羽絨及其制品業(yè)；9：木材加工及家具制造業(yè)；10：造紙印刷及文教體育用品制造業(yè)；11：石油加工、煉焦及核燃料加工業(yè)；12：化學(xué)工業(yè)；13：非金屬礦物制品業(yè)；14：金屬冶煉及壓延加工業(yè)；15：金屬制品業(yè)；16：通用、專用設(shè)備制造業(yè)；17：交通運(yùn)輸設(shè)備制造業(yè)；18：電氣機(jī)械及器材制造業(yè)；19：通信設(shè)備、計(jì)算機(jī)及其他電子設(shè)備制造業(yè)；20：儀器儀表及文化辦公用品機(jī)械制造業(yè)；21：工藝品及其他制造業(yè)；22：廢品廢料；23：電力、熱力的生產(chǎn)和供應(yīng)業(yè)；24：燃?xì)馍a(chǎn)和供應(yīng)業(yè)；25：水的生產(chǎn)和供應(yīng)業(yè)；26：建筑業(yè)；27：交通運(yùn)輸及倉(cāng)儲(chǔ)業(yè)：28：郵政業(yè)；29：信息傳輸、計(jì)算機(jī)服務(wù)和軟件業(yè)；30：批發(fā)和零售業(yè)；31：住宿和餐飲業(yè)；32：金融業(yè)；33：房地產(chǎn)業(yè)；34：租賃和商務(wù)服務(wù)業(yè)；35：研究與試驗(yàn)發(fā)展業(yè)；36：綜合技術(shù)服務(wù)業(yè)；37：水利、環(huán)境和公共設(shè)施管理業(yè)；38：居民服務(wù)和其他服務(wù)業(yè)；39：教育；40：衛(wèi)生、社會(huì)保障和社會(huì)福利業(yè)；41：文化、體育和娛樂業(yè)；42：公共管理和社會(huì)組織.

從圖4可以看出征收碳稅后,各部門產(chǎn)出均受到負(fù)面影響。其中,農(nóng)林牧漁業(yè)的損失最為嚴(yán)重,累積GDP損失達(dá)到42萬(wàn)億美元。這是因?yàn)檗r(nóng)林牧漁業(yè)的碳源種類多,包括化肥生產(chǎn)和使用過程中帶來的碳排放、農(nóng)藥生產(chǎn)和使用過程中引起的碳排放、農(nóng)業(yè)機(jī)械運(yùn)用和灌溉過程中產(chǎn)生的碳排放、農(nóng)作物秸稈焚燒產(chǎn)生的碳排放等,因此征收碳稅后受的影響最大[28]。排在第2位和第3位的分別是是金融業(yè)和食品制造及煙草加工業(yè),累積GDP損失分別為17萬(wàn)億美元和16萬(wàn)億美元?；瘜W(xué)工業(yè)、電力、熱力的生產(chǎn)和供應(yīng)業(yè)、交通運(yùn)輸及倉(cāng)儲(chǔ)業(yè)、批發(fā)和零售業(yè)、房地產(chǎn)業(yè)、教育、公共管理和社會(huì)組織受到的累積GDP損失均超過10萬(wàn)億美元。

圖5 碳稅情景和BAU情景下碳排放量對(duì)比 Fig.5 The contrast of future carbon emissions between BAU and carbon tax scenario

征收碳稅后,通過價(jià)格機(jī)制影響產(chǎn)品需求,導(dǎo)致對(duì)碳密集產(chǎn)業(yè)的中間需求和最終需求減少,能源消費(fèi)量減少,碳排放量也相應(yīng)減少。碳稅情景下與BAU情景下碳排放量對(duì)比如圖5所示。

從圖5中可以看出,征收碳稅以后,碳排放量也呈現(xiàn)出先增多后減少的環(huán)境EKC特征,碳排放量比BAU情景有所減少。征收碳稅情景下,碳排放高峰較BAU情景提前了1年,出現(xiàn)在2033年,碳排放高峰值為3565MtC,比BAU情景下的高峰值減少了267MtC。從2015年到2100年累計(jì)減少碳排放18GtC。

3.3 征收硫稅情景

在氣候治理的同時(shí),為了減少大氣污染,我國(guó)自2005年開始就對(duì)二氧化硫按照大氣污染物的收費(fèi)標(biāo)準(zhǔn),征收排污費(fèi),每一污染當(dāng)量征收0.6元,SO2的污染當(dāng)量值為0.95kg,即每噸SO2收費(fèi)631.58元。盡管較之前0.2元的收費(fèi)標(biāo)準(zhǔn)有所提高,但依然沒有起到減少SO2排放的效果。瑞典為了達(dá)到SO2的排放量在1980年基礎(chǔ)上減少80%的目標(biāo),在1991年開始征收硫稅,對(duì)煤炭按其含硫量多少進(jìn)行征稅,每kg硫征收30瑞典克朗,相當(dāng)于14150元/t SO2。本文參照瑞典硫稅設(shè)計(jì),選取硫稅稅率為每t SO2征收1.4萬(wàn)元,對(duì)工業(yè)部門中除建筑物以外的其他部門征收硫稅進(jìn)行了模擬。硫稅情景與BAU情景的GDP對(duì)比如圖6所示。

圖6 硫稅情景和BAU情景下GDP對(duì)比 Fig.6 The contrast of future GDP between BAU and sulfur tax scenario

從圖6中可以看出,征收硫稅以后,GDP仍保持不斷增長(zhǎng)的趨勢(shì),但較BAU情景GDP總量有所下降。硫稅情景中,到2100年GDP總量為60.10萬(wàn)億美元,較基準(zhǔn)情景降低了9.85萬(wàn)億美元。具體各部門從2015年到2100年的累計(jì)GDP損失如圖7所示。

從圖7中可以看出,征收硫稅以后,農(nóng)林牧漁業(yè)的累計(jì)GDP損失最大,這也是因?yàn)檗r(nóng)林牧漁業(yè)的碳源種類多。其次是第三產(chǎn)業(yè)各部門,累計(jì)GDP損失較大的有金融業(yè)、公共管理和社會(huì)組織、教育、交通運(yùn)輸及倉(cāng)儲(chǔ)業(yè)和房地產(chǎn)業(yè)。第二產(chǎn)業(yè)中食品制造及煙草加工業(yè)、化學(xué)工業(yè)、電力、熱力的生產(chǎn)和供應(yīng)業(yè)的損失均較大。一些SO2排放重點(diǎn)部門如造紙印刷及文教體育用品制造業(yè)、非金屬礦物制品業(yè)、金屬冶煉及壓延加工業(yè)的累計(jì)GDP損失較小。

圖7 硫稅情景下GDP各部門累計(jì)GDP損失(2015—2100)Fig.7 The cumulative output loss of each sector in sulfur tax scenario (from 2015 to 2100 year)

硫稅情景下和BAU情景下的碳排放量對(duì)比如圖8所示。從圖8中可以看出,征收硫稅以后碳排放也明顯減少,碳排放量較BAU情景有明顯下降。這是因?yàn)閷?duì)工業(yè)部門(建筑業(yè)除外)征收硫稅,帶來能源消費(fèi)量減少,由此產(chǎn)生的碳排放量也會(huì)減少。硫稅情景下碳排放高峰值出現(xiàn)在2032年,比BAU情景下碳高峰年份提前了兩年,高峰值為3328MtC,比基準(zhǔn)情景下碳排放高峰值減少了504MtC。硫稅情景下,2015年到2100年累計(jì)減少碳排放34GtC,說明了征收硫稅對(duì)碳排放有積極的協(xié)同減排作用。

3.4 碳稅+硫稅情景

在實(shí)際的環(huán)境與氣候的經(jīng)濟(jì)治理中,碳稅和硫稅是同時(shí)征收的。為了得到同時(shí)征收硫稅和碳稅的減排效果和造成的經(jīng)濟(jì)影響,本文對(duì)同時(shí)征收硫稅和碳稅進(jìn)行了模擬。同時(shí)征收硫稅和碳稅后GDP與BAU情景下的對(duì)比如圖9所示。

從圖9中可以看出,同時(shí)征收硫稅和碳稅后,GDP較BAU情景明顯減少,負(fù)面影響逐漸增大,2100年GDP為55.12萬(wàn)億美元,比BAU情景減少了14.83萬(wàn)億美元,下降了21.20%。相比單獨(dú)征收碳稅情景和單獨(dú)征收硫稅情景,同時(shí)征收硫稅和碳稅對(duì)GDP的負(fù)面影響最大。

同時(shí)征收硫稅和碳稅情景與BAU情景下的碳排放量對(duì)比如圖10所示。從圖10中可以看出,同時(shí)征收碳稅和硫稅后碳排放量較基準(zhǔn)情景明顯降低,碳排放高峰出現(xiàn)在2031年,為3111MtC,較基準(zhǔn)情景下碳排放高峰降低了721MtC,高峰值出現(xiàn)的年份也提前了3a,2015年到2100年累計(jì)減少碳排放49GtC。相比單獨(dú)征收碳稅情景和單獨(dú)征收硫稅情景,同時(shí)征收碳稅和硫稅的碳減排效果顯著。

圖8 硫稅情景和BAU情景下碳排放量對(duì)比 Fig.8 The contrast of future carbon emissions between BAU and sulfur tax scenario

圖9 同時(shí)征收碳稅和硫稅情景與BAU情景下GDP對(duì)比 Fig.9 The contrast of future GDP between BAU and carbon plus sulfur tax scenario

圖10 同時(shí)征收碳稅和硫稅情景下碳排放量與BAU情景對(duì)比 Fig.10 The contrast of future carbon emissions between BAU and carbon plus sulfur tax scenario

同時(shí)征收硫稅和碳稅情景與BAU情景下的SO2排放量對(duì)比如圖11所示。從圖11可以看出,SO2排放出現(xiàn)出不斷降低的趨勢(shì),這是因?yàn)榧夹g(shù)進(jìn)步帶來硫排放強(qiáng)度不斷降低造成的。同時(shí)征收碳稅和硫稅后,SO2排放量較基準(zhǔn)情景明顯降低,2015年SO2排放將會(huì)減少137萬(wàn)噸,之后減排量逐漸減少,到2100年累計(jì)減少SO2排放5443萬(wàn)噸。這說明同時(shí)征收碳稅和硫稅既是氣候經(jīng)濟(jì)治理的有效方法,也是我國(guó)環(huán)境治理的有效方法。

從表1可以看出同時(shí)征收碳稅和硫稅的混合環(huán)境政策對(duì)各部門產(chǎn)出的影響最大,其次是單獨(dú)的硫稅政策,單獨(dú)的碳稅政策對(duì)部門產(chǎn)出影響最小。其中,農(nóng)業(yè)部門受到的負(fù)面影響最大。食品制造及煙草加工業(yè)、化學(xué)工業(yè)以及電力、熱力的生產(chǎn)和供應(yīng)業(yè)均受到較大的影響。第三產(chǎn)業(yè)受到的負(fù)面影響也較大,如交通運(yùn)輸及倉(cāng)儲(chǔ)業(yè)和房地產(chǎn)業(yè)等。這說明我國(guó)產(chǎn)業(yè)部門對(duì)清潔能源和技術(shù)的使用比例還較低,對(duì)高排放能源依賴較強(qiáng),在未來的經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)型過程中,需要進(jìn)一步提高清潔技術(shù)和能源的比例。

4 結(jié)論與討論

本文基于EMRICES模型,分別模擬了中國(guó)單獨(dú)征收碳稅情景、單獨(dú)征收硫稅情景以及同時(shí)征收硫稅和碳稅情景下的經(jīng)濟(jì)發(fā)展趨勢(shì)和減排效果,得到以下結(jié)論：

(1)基準(zhǔn)情景下,中國(guó)經(jīng)濟(jì)將保持不斷增長(zhǎng)的趨勢(shì),到2100年,GDP總量將達(dá)到69.95萬(wàn)億美元,受技術(shù)進(jìn)步和碳排放強(qiáng)度下降的影響,碳排放呈現(xiàn)環(huán)境EKC特征,高峰值出現(xiàn)在2034年,碳排放高峰為3832MtC。

(2)進(jìn)一步強(qiáng)化氣候治理,單獨(dú)征收碳稅的治理情景下,2100年中國(guó)的GDP為64.54萬(wàn)億美元,較基準(zhǔn)情景下降了5.42萬(wàn)億美元。碳排放高峰出現(xiàn)在2033年,高峰值為3565MtC,比基準(zhǔn)情景碳排放高峰值減少了267MtC。

表1 不同情景下2030年各部門產(chǎn)出減少量(10億美元)

續(xù)表編號(hào)No．部門Sector碳稅情景Carbontaxationscenario硫稅情景Sulfurtaxationscenatio碳稅+硫稅情景Carbontaxationandsulfurtaxationscenario38居民服務(wù)和其他服務(wù)業(yè)ResidentsServiceandOtherServices13．8011．2039．3639教育Education51．2341．77143．4040衛(wèi)生、社會(huì)保障和社會(huì)福利業(yè)Health，SocialSecurityandSocialWelfare30．1224．6484．2141文化、體育和娛樂業(yè)Culture，SportsandEntertainment7．916．5222．4342公共管理和社會(huì)組織PublicAdministrationandSocialOrganization57．6746．32160．08

(3)在單獨(dú)征收硫稅的環(huán)境治理情景下,GDP較基準(zhǔn)情景有所下降,2100年GDP總量為60.10萬(wàn)億美元。征收硫稅以后,碳排放較基準(zhǔn)情景有明顯下降,碳排放高峰提前至2032年,碳高峰值為3328MtC,比基準(zhǔn)情景下碳排放高峰值減少了504MtC。

(4)作為環(huán)境和氣候的經(jīng)濟(jì)治理手段,同時(shí)征收硫稅和碳稅后,2100年我國(guó)的GDP為55.12萬(wàn)億美元,比基準(zhǔn)情景減少了14.83萬(wàn)億美元。碳排放明顯降低,碳排放高峰出現(xiàn)在2031年,峰值估計(jì)為3111MtC,較基準(zhǔn)情景下碳排放高峰降低了721MtC,高峰值出現(xiàn)的年份也提前了3a,完全滿足2030年左右實(shí)現(xiàn)碳高峰的承諾。

征收碳稅和硫稅的確可以降低碳排放,并且保證我國(guó)在2030年左右實(shí)現(xiàn)碳高峰,但是如果只采取征收碳稅和環(huán)境稅稅收手段,忽略能源結(jié)構(gòu)優(yōu)化和產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整,會(huì)對(duì)中國(guó)經(jīng)濟(jì)產(chǎn)生不利影響,尤其是第一產(chǎn)業(yè)損失嚴(yán)重。因此應(yīng)該結(jié)合多種手段減少碳排放,如盡快建成全國(guó)統(tǒng)一的碳交易市場(chǎng),通過市場(chǎng)機(jī)制減少碳排放；植樹造林,積極增加碳匯；提高綠色能源在能源結(jié)構(gòu)中的比例,推廣新能源使用,提高能源效率等。

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Future carbon emissions trends under carbon and sulfur taxation governance in China

HUANG Rui1,2,3,LIU Changxin4, WANG Zheng2,4,*

1KeyLaboratoryofVirtualGeographicEnvironmentfortheMinistryofEducation,NanjingNormalUniversity,Nanjing210023,China2EastChinaNormalUniversity,KeyLaboratoryofGeographicalInformationScience,MinistryofStateEducationofChina,Shanghai200062,China3JiangsuCenterforCollaborativeInnovationinGeographicalInformationResourceDevelopmentandApplication,Nanjing210023,China4InstituteofPolicyandManagementScience,ChineseAcademyofSciences,Beijing100190,China

The effect of carbon and sulfur taxation on the economy and emission reduction has been simulated based on the climate governance in the present study. The results showed that under the baseline scenario, China′s economy will keep growing, and the GDP will reach $69.95 trillion in 2100. Carbon emissions present Environmental Kuznets Curve characteristics, and a peak will appear in 2034 at a value of 3832 MtC. Under the taxation governance strategy, regardless of sulfur or carbon taxation, China′s GDP will be affected; however, carbon emissions will be simultaneously reduced. Levying carbon and sulfur taxes simultaneously will reduce carbon emissions significantly. The peak carbon emissions value of 3111 MtC, decreased to 721 MtC from the carbon emissions peak value in the baseline scenario. Based on the current trend, the carbon emissions peak will appear in 2031. The carbon emissions are three years in advance of the baseline scenario, and, if they continue on the following trend, will fulfill the promise of carbon peak around 2030.

carbon emissions; dynamic CGE; economic effects

國(guó)家重大研究計(jì)劃(973)項(xiàng)目(氣候變化經(jīng)濟(jì)過程的復(fù)雜性機(jī)制、新型集成評(píng)估模型簇與政策模擬平臺(tái)研發(fā)2012CB955800);南京師范大學(xué)青年人才科研培育項(xiàng)目(15QNPY10); 江蘇省高校自然科學(xué)研究面上項(xiàng)目(16KJB170003)

2016- 02- 01; 網(wǎng)絡(luò)出版日期:2016- 12- 19

10.5846/stxb201602010232

*通訊作者Corresponding author.E-mail: wangzheng@casipm.ac.cn

黃蕊,劉昌新,王錚.碳稅和硫稅治理下中國(guó)未來的碳排放趨勢(shì).生態(tài)學(xué)報(bào),2017,37(9):2869- 2879.

Huang R,Liu C X, Wang Z.Future carbon emissions trends under carbon and sulfur taxation governance in China.Acta Ecologica Sinica,2017,37(9):2869- 2879.