中国储能网讯：摘要：本文对典型国家碳达峰、碳中和进程中，经济社会发展和能源消费方面变化经验进行研究，特别对碳达峰时间及达峰时人口变化、经济发展、产业结构、能源消费，以及碳达峰后碳排放变化、能源消费变化等方面的特点和规律性进行分析。通过研究发现，碳排放峰值有一定波动性，达峰通常呈现为一段时间的峰值平台期。典型国家在碳达峰时，人口进入低速增长期，经济增速有放缓趋势，城镇化率达到较高水平，工业化基本完成，服务业在经济结构中占比高，人均碳排放的峰值通常早于碳排放总量峰值出现，在碳达峰后单位GDP能耗持续明显降低。
关键词：碳达峰；碳中和；经济社会发展水平；能源消费
一、全球碳达峰碳中和目标与趋势
2020年9月22日，习近平主席在第七十五届联合国大会一般性辩论上郑重向国际社会宣布中国将提高国家自主贡献力度，采取更加有力的政策和措施，二氧化碳排放力争于2030年前达到峰值，努力争取2060年前实现碳中和。
碳排放峰值，指一个经济体二氧化碳的最大年排放值，碳排放达峰指二氧化碳排放量在某个时间达到峰值，通常是碳排放增速持续降低直至负增长的过程。碳中和，指一个经济体在一定时期内温室气体的消除量等于排放量，人为排放源与通过植树造林、碳捕获与封存技术等人为吸收汇达到平衡。
在碳达峰方面，通常将峰值年份出现后碳排放持续稳定下降超过一定水平（如较峰值排放下降5%以上）视为实现碳达峰。碳达峰是后验的，需要一定的观察期。有研究显示已有超过50个国家和地区实现碳排放达峰，大部分国家和地区达峰时间集中在上世纪70、80年代以及本世纪前10年两个时间段。在碳中和方面，据统计，截至2020年底，已有126个国家和地区以立法、法律提案、政策文件等不同形式提出或承诺提出碳中和目标，大部分国家和地区所提出的碳中和时间为2050年左右。
一个经济体在其实现碳达峰走向碳中和的进程中，经济社会将发生广泛而深刻的变革。在这一过程中，不同经济体由于其经济社会发展模式、资源禀赋、结构特点的不同，而存在着发展路径的差异，但同时也存在着普遍性、共同性的规律。本文主要考察典型经济体碳达峰时及之后的经济社会发展特点、能源消费和碳排放变化规律，并从中得到可供参考的经验启示。
二、典型国家碳达峰及其后的经济社会发展特点
在进行典型国家和地区选取时，主要考虑三方面因素。第一，考虑已实现碳达峰的国家和地区；第二，考虑具有一定的规模和体量，将门槛设定为达峰时碳排放达到三亿吨以上；第三，考虑具有一定代表性，尽量兼顾各大洲及不同时间段达峰的国家和地区。综合以上考虑，本文选取了八个典型国家，分别为美国、巴西、法国、德国、意大利、西班牙、英国、日本。所用数据来自世界银行数据、BP能源统计数据等。
（一）碳排放达峰时间
从碳排放达峰时间来看，法国、德国、英国三国在1990年前实现碳达峰，其余五国在2000年后实现碳达峰，其中，美国、意大利、西班牙、日本在2000年—2010年期间达峰，巴西于2014年出现碳排放峰值并在随后有明显下降。
一般来说，达峰会伴有一定时间的平台期。虽然绝对意义上的峰值（最高点）是在某一年份出现，但在峰值年份前后碳排放量会呈现平台波动特征。本文将峰值5%以内的波动，即将排放在峰值水平95%至峰值水平100%之间的时间段视作平台期。可以观察到，典型国家的平台期持续时长是存在差异性的。
从典型国家峰值平台持续时间来看，有两个特点。第一，峰值平台期持续时间长的是经济体量、排放体量较大的国家，在一定程度上说明体量大的国家排放量变化相对稳定。日本、美国、德国的峰值平台期明显长于其他国家，均在10年左右。法国峰值平台期为六年，相对较长。意大利、英国、西班牙、巴西的峰值平台期均未超过五年，特别是西班牙、巴西的峰值平台期短，呈现出快速达峰、快速去峰的特征。
第二，峰值出现的具体年份受经济周期及具体事件的影响。在典型国家中，法国、德国、英国的峰值年份集中出现在1973年，美国、西班牙、日本的峰值年份集中出现在2007年—2008年。1973年—1975年的资本主义世界经济危机以及2008年前后的世界金融危机，使这些国家经济增速下降，客观上起到了降低碳排放的作用。
表1 典型国家碳达峰年份与峰值平台期
（二）碳达峰时经济社会发展水平
碳达峰时典型国家的人口增速普遍处于低速增长期，城镇化率达到较高水平。从人口增速来看，在碳达峰时，除西班牙外其他国家的人口年增速均不超过1%。从城镇化水平来看，上世纪70年代碳达峰的法国、德国、英国三国达峰时城镇化率均在70%以上，本世纪碳达峰的美国、巴西、日本在达峰时城镇化率在80%以上，西班牙达峰时城镇化率接近80%。意大利较为特殊，一直保持相对较低的城镇化率，在达峰时城镇化率不到70%。
从GDP增速变化来看，典型国家的历史发展经验显示，碳达峰进程往往伴随GDP进入较低增速阶段。换言之，经济增长与碳排放的“脱钩”是在相对较低的经济增速下完成的。通过各个国家碳排放峰值年份前10年的GDP增速与后10年GDP增速对比可以看出，所有国家均呈现出经济增速下降的趋势。日本由于经济长期低速增长，达峰前后经济增速下降不明显。除日本外各国的经济增速降幅在二个百分点左右或以上，其中巴西、法国、英国碳达峰前后经济增速下降幅度较大，显示出对于多数国家来说，经济增速趋缓会促使碳排放峰值更为明显地出现。
表2 典型国家碳达峰前后经济增速
注：*巴西达峰年份晚，使用的是峰值年份后5年GDP年均增速。**由于数据原因，德国使用的是峰值年份前2年GDP年均增速。
从人均GDP来看，相对较晚实现碳达峰的国家达峰时人均GDP较高。上世纪70年代碳达峰的法国、德国、英国三国达峰时人均GDP在2万美元-2.3万美元（按2010年不变价美元计算，下同）区间。本世纪达峰的意大利、西班牙达峰时人均GDP在3.2万美元-3.7万美元区间，美国、日本达峰时人均GDP在4.5万美元-5.0万美元区间，巴西具有特殊性，达峰时人均GDP较低，为1.2万美元。碳达峰时人均GDP的差异性也说明，达到相对较高的人均GDP意味着经济体发展水平高，有利于实现碳排放达峰。但是碳达峰时间和人均GDP并不存在简单的对应关系，并不是达到人均GDP某个门槛值就一定能实现碳达峰。
（三）碳达峰时产业结构特点
从产业结构来看，典型国家实现碳达峰时已进入“后工业化时期”，农业在经济结构中占比低，服务业在经济结构中占比达到50%以上。法国上世纪70年代碳达峰时农业增加值占GDP比重为7%左右，服务业增加值占GDP比重为53%左右。意大利、西班牙、日本、巴西在本世纪碳达峰，达峰时农业增加值占GDP比重在5%以下，服务业增加值占GDP比重在60%以上，美国达峰时服务业占比更高，达到70%以上。
在碳排放峰值出现时，大多数典型国家的产业结构进入稳定阶段。美国服务业占比在达峰后基本维持在74%至77%左右波动，巴西、意大利、日本等国在达峰后服务业占比也保持窄幅波动。
三、典型国家碳达峰及其后的能源消费特点
（一）碳达峰时的人均能源消费与人均碳排放
在碳达峰时，典型国家人均能源消费水平主要集中在4.6tce-6.1tce区间，人均碳排放主要集中在8.1t-14.1t区间，与人均能源消费量相比，碳达峰时人均碳排放的差异性更高。法国、德国、意大利、西班牙、英国、日本在碳达峰时，人均能源消费量相近程度高，美国达峰时的人均能源消费量大幅高于其他国家，巴西则明显低于其他国家。在人均碳排放方面，也呈现出类似特点，相比人均能源消费量，碳达峰时各国人均碳排放的分布更为分散。
表3 典型国家碳达峰时人均能源消费量与人均碳排放量
从各国人均能源消费量和人均碳排放量的历史变化中可以发现，人均碳排放达峰的时间一般略早于碳达峰时间，多数国家人均能源消费量达峰时间早于碳达峰时间，部分国家人均能源消费量达峰时间晚于碳达峰时间。美国的人均能源消费量和人均碳排放量均出现在1973年，大幅早于其碳达峰时间，这与美国在很长时期内人口增速相对较快有关。除美国外，其他各国的人均碳排放峰值年与碳排放总量峰值年相接近，也表明碳达峰前后已进入人口低增速时期。人均能源消费量峰值时间的相对早晚呈现差异化，美国、日本的人均能源消费量峰值明显早于碳达峰时间，法国、德国的人均能源消费量峰值晚于碳达峰时间。
表4 典型国家人均能源消费量、人均碳排放量峰值时间与碳达峰时间
（二）碳达峰后碳排放下降趋势
本世纪实现碳达峰的国家普遍呈现出达峰后快速去峰的特点，表现为峰值后平台期较短，碳排放量在峰值年份之后较快下降。典型如美国、巴西、意大利、西班牙等，这些国家碳排放峰值均在2000年以后，碳排放量从峰值稳定下降到峰值排放的90%以下所用时间不超过五年，经济周期影响和能源结构调整是较快去峰的重要原因。相对而言，上世纪70年代碳达峰的法国、德国、英国等去峰时间较长。
表5 典型国家碳达峰后排放变化
一些国家碳排放峰值具有不稳定性，碳排放峰值出现后有反复，呈现出“多峰”的特点。以日本为例，碳排放最高值出现在2008年，在之前的2005年以及之后的2012年都出现过阶段性高点，排放量非常接近峰值水平。日本在2012年的阶段高点后排放呈现稳定下降，其“多峰”的特点总体上表现为平台期持续时间长。也有一些国家和地区（未列为典型国家）在峰值过后排放量下降，但在一段时间后又出现持续增长直至超过前一个峰值，也说明确认碳达峰需要对排放量变化有持续观察，并结合经济社会发展和能源结构变化趋势共同做出判断。
图1 日本二氧化碳排放量变化
在碳达峰后直至2019年，多数典型国家平均每年碳排放减少量为峰值排放量的1%左右。法国、德国、英国在1973年碳达峰，到2019年碳排放水平较峰值下降约40%-50%。美国、日本在2007年、2008年碳达峰，至2019年碳排放较峰值下降14%左右。上述国家达峰后年平均排放降幅约为峰值排放量的1%左右。意大利、西班牙、巴西碳达峰后排放量降幅较快，达峰后至2019年年平均降幅为峰值排放量的2%左右。
（三）碳达峰后能源消费量变化
碳排放与能源消费量和能源结构相关。碳排放达到峰值并不必然要求能源消费达到峰值，但从经验来看，多数国家在碳达峰前后或一段时期后会出现能源消费峰值。在典型国家中，除日本具有特殊性外，其他国家都在碳排放达峰的同年或其后出现能源消费峰值。美国、意大利、西班牙的能源消费峰值与碳达峰同年出现。巴西、德国的能源消费峰值时间晚于碳达峰5年-6年。法国、英国在上世纪实现碳达峰，在本世纪实现能源消费达峰，时间相差30年以上。
能源效率提升、能源强度下降，对于碳达峰后碳排放持续下降起到重要作用。法国、德国、英国上世纪70年代碳达峰，达峰后10年单位GDP能耗年均下降率分别为2.1%、1.7%和2.7%。本世纪达峰的意大利、西班牙、日本在达峰后10年单位GDP能耗年均下降率分别为1.6%、1.7%和2.1%，能耗强度下降率较达峰前10年有明显提升。美国本身单位GDP能耗明显高于其他典型国家，在达峰后10年的单位GDP能耗年均下降率为2%，达峰前10年为2.7%，前后阶段都保持了持续的能耗强度下降。巴西有一定特殊性，在碳达峰前后能耗强度变化幅度都较小。
表6 典型国家能源消费峰值与碳达峰时间对比
四、主要结论
通过对典型国家碳达峰、碳中和进程中经济社会发展和能源消费的变化特点分析，有以下几点主要结论。
第一，碳排放达峰常出现一定时间的峰值平台期，一般来说，经济体量大、排放量大的国家碳达峰阶段，峰值平台期持续时间相对较长；各国具体峰值年份的出现受经济周期和事件影响；多数国家达峰后至今平均每年减少峰值水平1%左右的碳排放。
第二，典型国家在碳达峰时，人口进入低速增长期，城镇化率达到较高水平，大都在70%以上；工业化基本完成，服务业占比达到50%以上；GDP增速较前一时期下降，较晚实现碳达峰的国家达峰时人均GDP较高，中位数在三万美元（2010年不变价）左右。
第三，在碳达峰时，典型国家集中表现为人均能源消费5tce-6tce，人均碳排放8t-14t；人均碳排放的峰值通常略早于碳排放总量峰值出现；多数国家在碳达峰后不同时期能源消费量也出现峰值，在碳达峰后单位GDP能耗持续明显降低是多数国家的共性特征，对碳达峰后碳排放下降起到重要作用。
我国当前的人均GDP、城镇化水平等指标与典型国家达峰时的水平还存在明显差距，到2030年一些指标也无法完全达到发达国家达峰时的水平，加之我国人口多、地区间差异大，碳达峰、碳中和面临的难度和复杂性要远高于其他国家和地区。因此，对于我国来说，在实现碳达峰迈向碳中和的过程中，既要重视已经实现碳达峰的国家和地区在发展中的经验，发挥好后发优势，通过经济社会发展全面绿色转型，推动实现碳达峰碳中和；同时又要立足于本国国情，研究把握好与典型国家的差异性，面向未来抓住科技革命、产业革命的机遇，走好绿色低碳高质量发展道路，以更好地实现碳达峰、碳中和。
（本篇文章发表于《中国能源》杂志2021年第9期）
作者简介：裴庆冰，博士，中国宏观经济研究院能源研究所工作，研究方向为能源经济、能源效率。
