杨开忠：高质量碳达峰碳中和路径的新逻辑——超越卡亚公式

导语：2022年8月26日，由中国社会科学院生态文明研究智库和西南林业大学主办的“2022气候变化经济学学术研讨会：碳中和与生态文明”在线上举行，中国社会科学院生态文明研究所党委书记、中国社会科学院大学应用经济学院院长、中国区域科学协会会长、国际欧亚科学院院士杨开忠教授应邀出席会议做了“超越卡亚公式”的特邀报告。2022年8月28日由中国产学研合作促进会、中国电力国际发展有限公司主办的“低碳能源 零废未来”论坛在北京举行，杨开忠教授应邀出席会议并发表“高质量碳达峰碳中和路径的逻辑”的演讲。以下为两次报告要点。

我是从事经济学、地理学、抗解性跨学科研究的。最近，我和我的博士后谢伟伟等团队成员把空间经济、发展经济、抗解性、碳达峰碳中和结合起来，从纳入地理空间维度的经济系统视角，以IPAT模型、特别是卡亚公式为理论起点，结合中国和世界其他主要国家实践，对碳排放的基本决定因素、对碳达峰碳中和路径的基本逻辑，进行了一点研究，试图超越卡亚公式。今天利用这个机会给各位报告一下我们的一些想法和结果。

一、卡亚公式的逻辑

1989年，日本学者茅阳一(Kaya Yoyichi)在美国学者埃里奇(Paul Ehrlich) 等开发的著名IPAT模型基础上，提出卡亚(Kaya)公式。根据公式，二氧化碳的排放量取决于人口、人均国内生产总值、单位国内生产总值能耗和碳强度（单位能耗co2排放量）四个影响因素，考虑到不是不要发展而是要转变发展方式，实现碳达峰碳中和一般就只能寄希望于降低单位GDP能耗和单位能耗co2排放量两个因素。其中，单位GDP能耗降低是有限度的，而单位能耗co2排放量似乎可以降至零;当单位能耗co2排放量降为零时，总个社会经济体的碳排放量亦降为零，因而能源替代又是根本之路。碳达峰碳中和无疑是人类系统和生态系统共同作用的结果，但人类系统的作用起决定性作用。正因为如此，卡亚公式虽然没有考虑生态系统的贡献，但仍然为人们观察分析碳达峰碳中和路径比较普遍的视角。人们从这个视角出发，普遍倾向强调通过提升用能效率、特别是加速能源替代来实现碳达峰碳中和的根本逻辑。然而，这个逻辑过于肤浅、片面和简单。首先，没有空间的仙境。物质、能量、信息空间位移产生碳排放。例如，2020年，全球交通运输行业的碳排放量占全球碳排放总量的26%,仅次于能源发电与供热行业；中国交通运输业的碳排放量占中国终端碳排放的15%，且2013年以来碳排放平均增速最快的领域；美国交通运输部门从2017年起取代电力生产部门成为第一大碳排放部门，2019年占碳排放 的比例已达28.60%。因此，距离、密度、分割、禀赋等空间特征必然经由物质、能量、信息空间位移影响碳排放，空间是影响人类活动碳排放的重要基本因素。这意味着，在其他条件相当的情况下，幅员不同的国家碳排放会不同，幅员辽阔者比相对狭窄者人均碳排放量高。例如，2021年俄罗斯、墨西哥人口和人均GDP相当，但俄罗斯人均碳排放12.04吨，为墨西哥的3.2倍。因此，实现碳达峰碳中和应高度重视空间方面。然而，与传统经济学一样，卡亚公式没有空间维度，她虽为部分气候变化经济学和能源经济学工作者所爱，但本质上是没有空间的仙境，不能描述和解释空间在碳达峰碳中和中的作用。

其次，片面的去物质化（dematerialization）。去物质化也就是，减少社会生产和消费过程中物质资源投入量，将不必要的物质消耗过程降到最低限度，是实现碳达峰、碳中和的基本路径。因此，近年来，遵循经济规律，以减量化、再利用、再生资源为原则，优化经济结构、发展循环经济，形成资源节约和环境保护的产业结构、生产方式、生活方式，逐渐成为世界主要国家和地区应对气候变化、实现《巴黎协定》目标路径的战略选择。例如，欧盟在2015年循环经济行动计划的基础上2020年发布新的循环经济行动计划，法国2019年对外公布旨在迈向100%循环经济模式循环经济路线图（FREC），德国把发展循环经济作为实现2045年温室气体净零排放的基本路径；日本2018年提出第四轮循环型社会形成推进基本计划日，将物质再生循环作为应对全球变暖的对策之一，并将发展循环经济作为应对气候变化的主要路径；美国拜登总统上任后重点发展零碳电力、零碳交通及零排放汽车、零碳建筑、零废物制造业。我国《关于完整准确全面贯彻新发展理念做好碳达峰碳中和工作的意见》《2030年前碳达峰行动方案》明确循环经济在碳达峰碳中和中的关键地位，把发展循环经济作为关键行动。然而，卡亚公式片面强调能源利用效率和能源消耗无co2排放化，忽视其他资源减量化、产品再利用、无废物排放化，没有更加全面地反映物质化对碳排放的影响，明确引导人们重视去物质化对碳达峰碳中和的意义。

第三，把鸡蛋放在了一个篮子里，毕其功于一役。应对气候变化、实现碳达峰碳中和涉及全球各国内国际政治、经济、社会、科技、生态各主体的超多元互动，且各主体在认知、利益、价值、意图诸方面高度分化，因而充满高度复杂性、高度多样性和深度不确定性，是一个超级抗解问题（Wicked Problem）1。有效应对这一抗解问题需要综合方法，不能把鸡蛋放在一个篮子里，毕其功于一役。然而，卡亚公式单纯强调能源、特别是能源替代，忽视经济社会地理重塑，忽视全面的去物质化，显然以其为基础的解决方案是难以有效应对气候变化、实现碳达峰碳中和的。

因此，卡亚公式既不能充分观察和解释碳排放，也不利于更全面把握应对气候变化、实现碳达峰碳中和的路径，需要变革，形成新的逻辑。

[1] Sun J , Yang K . The Wicked Problem of Climate Change: A New Approach Based on Social Mess and Fragmentation[J]. Sustainability, 2016, 8(12):1312.

二、一个新公式

为了更全面观察、解释和因应气候变化、实现碳达峰碳中和，我们研发提出了一个新的恒等式，即：

二氧化碳排放量=人口*人均GDP*运距*单位gdp产运量*能耗运输比率*单位能耗碳排放。

式中，运距即每单位人吨平均运输距离既体现国家幅员大小的影响也体现人口和经济空间布局内生紧凑性，对不同国家和地区来讲，幅员越辽阔一般运距越大，例如，2019年日本平均运距为27.98公里，而我国高达413.24公里；对于同一国家和地区来讲，随着工业化与经济发展，分工和交换范围的扩大可能倾向呈“S”型曲线变化。日本已经进入“S”型曲线，2010-2019年运距由30.19公里稳中微降为27.98公里；我国十一五以前运距快速增加，但此后显著减缓、正在进入“S”型最后阶段，其中，货运平均运距稳中有降，客运平均运距趋于上升且2012年以来趋于急剧上升;单位GDP产运量体现经济中人体、原料、燃料、产品各种物质要素的运输密度，代表广义的去物质化水平，从长期来看，随着工业化和经济发展，可能呈倒“U”型变化;能耗运输比率即能耗总量运输周转量之比，表示用能效率。根据这个恒等式的逻辑，碳达峰碳中和不仅要着力提高用能效率、加速能源替代，而且有赖于降低产运量、缩短运距。我们根据新的公式计算了我国和日本2010年至2019年各个因素碳排放变化的贡献。结果表明：

（1）除能耗运输比率一项因素外，中日其他各项因素变化及其作用是不同向的。其中，中国人口、人均GDP、运距是增碳因子，单位GDP产运量、能耗运输比率、用能效率、单位能耗碳排放是减碳因子。日本人口、人均GDP、运距、能耗运输比率为减碳因子，产运量和单位能耗碳排放是增碳因子；

（2）单位GDP产运量下降是中国这一时期二氧化碳排放减少最大贡献因子，且其贡献率是用能效率提高和能源碳强度下降贡献率之和的2.93倍。有人估计2021年循环经济减碳贡献为25%。这可能大大低估了循环经济等去物质化对减碳的重大贡献。

（3）中国总体上讲，运距总体上尚为增碳因素，但贡献率仅为5%，低于人均gdp357%和人口25%的贡献率。与中国相反，日本运距是持续减碳因素，贡献率高达84%，仅次于能耗运输比率下降157%的贡献率、高于单位能耗碳排放下降。这种差别无疑与中日幅员相差巨大有关，但也表明我国优化空间布局，消除人户、职住、产城、产业链和供应链空间过度分离，提升城市、区域、全国人口与经济分布紧凑度，以促进碳达峰碳中和，尚有较大空间。

由上述可知，对于碳达峰碳中和，用能效率、能源替代是重要的，去物质化（去产运量）、紧凑空间布局也十分重要的，是不可忽视的路径，对发展中国家、甚至发达的人口收缩型国家尤其如此，而且，因其与经济成功发展对重塑经济地理的必然要求完全一致，更能为相关国家和地区所采纳。

三、结语

总之，相对卡亚公式，我们研发的新公式既形式同样简明直观又内涵深入、全面，能够更为有效观察解释因应碳达峰碳中和，系统地理解和把握不同国家和地区战略实践的共同和差别化的方向和领域，概括和指导世界不同国家和地区碳达峰碳中和实践；同时，因路径多元化，可以更好对付应对气候变化面临的深度不确定性、抗解性，具有重要意义。

作者简介：杨开忠，中国社会科学院大学应用经济学院院长，中国区域科学协会会长，中国区域经济50人论坛成员。

（来源:开宗明义 2022-09-15）

责任编缉：祁国燕

原标题：《杨开忠：高质量碳达峰碳中和路径的新逻辑——超越卡亚公式》

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