能源结构调整与雾霾治理的最优政策选择

能源结构调整与雾霾治理的最优政策选择

作者：魏巍贤 马喜立

来源：《中国人口·资源与环境》2015年第07期

摘要本文通过建立中国动态可计算一般均衡模型，以《大气污染防治行动计划》所设立的空气质量控制目标为基础设置情景，对中国能源结构调整、技术进步（能效提高与清洁技术进步）与雾霾治理的政策组合进行模拟研究。实证研究结果表明，推进能源结构调整与技术进步才是治理雾霾的根本手段。具体而言，在加快能源清洁技术进步、提高能源利用效率的基础上并以硫税或碳税为工具降低能源强度，从而降低以PM2.5（可入肺颗粒物）和PM10（可吸入颗粒物）为主要构成的雾霾污染。在治理雾霾的同时，该政策组合还可带来一些协同效益。首先，该政策组合能有效地改善我国长期以来以煤炭为主的能源消费结构，大幅降低煤炭在一次能源消费中的占比。其次，在该政策组合下，各行业实施相同的硫税和碳税税率，各行业因能耗量不同而承担不同的税负。结果是重工业被遏制，第三产业得到鼓励，从而优化我国以高耗能、高污染的重工业为主的产业结构。并且硫税在调节能源结构方面比碳税效果明显，但对经济的负面影响也比碳税大。加快能源清洁技术发展、征收污染税是雾霾治理的有效手段。虽然实施上述税收会在一定阶段一定程度上抑制经济增长，但加快能源清洁技术进步不会对经济产生负面影响。如果没有其他政策配合，单独提高能源利用效率会由于降低能源使用成本而增加能源消费，进而加剧大气污染。因此，必须应用多种政策组合才能实现雾霾治理和经济发展的双重目标。我们给出了实现上述双重目标的最优政策选择。 关键词能源结构调整；技术进步；雾霾治理；经济增长

中图分类号F124.1文献标识码A文章编号1002-2104（2015）07-0006-09doi：10.3969/j.issn.1002-2104.2015.07.002

中国雾霾现象日益严重是一个不争的事实。特别是近年来，京津冀、长三角及珠三角地区多次出现了大范围的雾霾天气。雾霾不仅严重威胁了公众的生活和健康，而且还对社会经济产生诸多负面影响：雾霾已经成为中国吸引外商来华投资，国外人才引进以及旅游服务业等方面的重要障碍，尤其是影响了北京的国际大都市形象，人们估计其影响远远超过经济利益的损失。雾霾污染已成为中国现阶段急需解决的问题之一。鉴此，国务院于2013年9月颁发了《大气污染防治行动计划》（简称大气十条），不仅对各地区大气污染设立了明确控制目标，而且制定了十大类35项具体措施。从经济层面来看，这些措施可概括为能源结构调整、技术进步和产业结构调整三大治霾路径。“APEC蓝”现象就是治霾效果的明显例证。 1文献综述

龙源期刊网 http://www.qikan.com.cn

近年来，随着全球性大气污染日益严重，一些学者应用可计算一般均衡（CGE）模型分析了大气污染治理的经济手段。在这些研究中，污染治理最常用的工具是税收，这类税收工具又可分为资源税、硫税和碳税。在资源税方面，Ferran研究了在征收资源税时实现“双重红利有效性”的关键指标，劳动与资本之间的替代弹性是能否实现“双重红利有效性”的关键。在碳税方面，Grant等建立了2000年苏格兰能源-经济-环境CGE模型，分析了碳税对CO2的遏制作用及其对经济的影响。在硫税方面，Yan等以1997年中国的投入产出表为基础数据，建立CGE模型研究了利用硫税调控SO2排放量的4种情景。模拟出最优化的情景是控制SO2排量的同时，加快能源利用效率的提高速度。Jie利用1997年中国的投入产出表，建立了静态CGE模型，分析了工业SO2减排对经济的影响。研究发现，在脱硫政策下经济增长速度会下降，作者将SO2减排的关键因素总结为能源之间的替代。这方面文献主要以碳税作为政策工具，而且主要使用静态模型；并且有关中国的研究较少，仅有的研究中所使用的中国数据也较陈旧。在关于中国雾霾治理的研究中，马丽梅等从空间效应的视角，探讨了中国雾霾污染的区域间的交叉影响，该文从区域协作的视角探讨了雾霾治理问题。目前我们所看到的关于治理雾霾的文献，多数还停留在单个技术层面的量化效果。例如通过脱硫使每千瓦时的发电降低排放多少，提高油品质量可以降低每km排放多少。而从宏观政策层面定性定量研究中国雾霾问题的研究成果尚不多见。因此，本文应用2010年中国投入产出延长表及其相关数据资料，通过构建2010年中国社会核算矩阵（SAM），建立了中国动态可计算一般均衡模型，对直到2050年的中国能源结构调整、技术进步（能效提高与清洁技术进步）与雾霾治理的政策组合进行了情景模拟分析。特别是，本文对如何实现“大气十条”设定的雾霾控制目标进行了量化模拟分析。试图设计出在实现治霾目标的约束前提下，对经济负面影响最小的一套最优政策组合。 2雾霾治理的宏观分析框架 2.1雾霾的经济学分析

形成雾霾天气的原因既有自然因素，又有社会经济因素。从技术角度看，不利的气候条件引起空气污染物的持续积累。从经济学角度看，政府对能源技术进步的激励机制不足、以高煤耗为主的能源结构、工业化进程导致的重工业占比过大的产业结构、机动车保有量不断提高的交通运输结构，以及城镇化过程中建筑工地大量扬尘是造成雾霾日趋严重的主要原因。 （1）环境技术进步的激励机制不足。较长时间以来，高速经济增长是政府追求的目标，因此地方政府官员出于政绩考核等原因倾向于GDP的高速增长，而拉动GDP最直接的手段是大规模的招商引资。这一政策导向促使资本流向高耗能、高污染的重工业，使其比重过大；而对绿色环保类产业投资不足，我国对脱硫、脱硝和除尘等技术进步的激励机制匮乏，不利于企业创新、研发新技术。由于较少企业面临环境管制，市场不会对先进的污染控制技术和工艺存在需求，环境技术产业丧失了长期发展的激励。目前我国只有火力发电厂广泛面临环境监管，从而脱硫、脱硝设备的安装率较高，其他行业较少采用这些设备。然而，一些火电厂为了节约成本，并未经常使用这些设备，仅在上级检查时使用。究其原因是政府对环境污染的监管不足，导致清洁技术的需求不足。正是由于缺乏先进的技术，我国单位燃煤排放的SO2才会远高于国际平均水平。

龙源期刊网 http://www.qikan.com.cn

（2）以煤炭为主的能源消费结构。燃煤排放的空气污染物是我国大面积雾霾产生的重要原因，是PM2.5的第一大来源。长期以来，我国“富煤、缺油、少气”的能源禀赋和能源生产结构决定了以煤炭为主的能源消费结构在短期内很难改变。2013 年，中国的能源消费总量为37.5亿t标准煤，其中煤炭占比高达66%。这种以低热值的煤炭燃料为主的能源消费结构特征，其负外部性对环境影响较大。然而，我国具有较强污染物控制能力的电力行业的燃煤仅占燃煤总量的50%左右，远低于国外甚至是世界平均水平（美国约占93%，世界平均约78%）。煤气化和电力燃煤对环境质量影响显著低于其它燃煤方式。其原因在于：一是电力燃煤清洁高效；二是随着火电结构和城市空间布局调整，越来越多的火电厂搬出市区，对城市环境影响减小。研究表明，污染源对人类的伤害与人口密度成正比，与距离成反比。因此，煤电消耗的负面影响较小，而另一半煤炭则被直接燃烧利用（如居民分散燃煤供暖），我们称之为常规燃煤。这部分燃煤的颗粒污染物直接排放到大气中，构成大气污染物的主要成分。 （3）工业化进程导致的重工业占比过大的产业结构。重工业比重过大是产生大量工业废气排放的另一个主要原因。虽然政府不断强调要调整经济结构，提高消费在GDP中的比重。但事实上投资占比却持续上升，高耗能、高污染的重工业占GDP的比重呈上升趋势。1999-2011年，轻工业产值比重由41.9%下降到30%以下，重工业则由58.1%上升到70%以上，重工业占比比改革开放前还要高。单位工业产出的能耗和由此带来的空气污染是服务业的4倍，重工业的单位产出能耗和由此带来的空气污染是服务业的9倍。这种以投资驱动为主而形成的不合理的工业结构对我国能源消耗和环境保护造成了重大压力。在工业化进程中，工业废气排放量快速增加，全国工业废气排放量由1999年的12.68亿t上升到2010年的51.91亿t，年均增长13.67%，高于同期工业增加值增速（2.52%）。“十一五”期间，节能减排虽然取得了明显进展，但以“高投入、高耗能、高污染”为主的产业结构未有根本改观。

（4）机动车保有量不断提高的交通运输结构。随着人民生活水平的提高，以私家车为主的乘用车数量迅速增长。随之而来的是，以汽油、柴油为动力的机动车所产生的尾气持续攀升，也是造成大气污染日益严重的主要原因之一。数据显示，截止2014年11月，中国民用机动车保有量已达2.64亿辆，其中汽车1.54亿辆，汽车数量仅次于美国，居世界第二位。车辆的急增使道路出现拥挤，行车速度降慢。当车速低于20 km/h时，CO、碳氢化物和CO2的排放量会明显增大。以北京PM2.5为例，近年空气中本地排放源机动车排放占比达22.2%，已经超过了工业污染排放，位居污染之首。

（5）城镇化过程中建筑工地产生的大量扬尘，是雾霾的又一重要来源。城镇化是中国经济、社会发展的必经阶段，由此带来房地产与建筑行业快速扩张。然而，施工企业环保意识淡漠，加之无外部性约束，大量的工地扬尘直接扩散到大气中，对空气质量造成了严重影响。2012年房屋施工面积高达98.64亿m2，建筑业增加值为2.66万亿元。建筑企业过度追求经济利益，忽略了污染对社会产生的不良影响，因此对大气环境造成了较大伤害。 2.2雾霾治理的CGE分析模型

龙源期刊网 http://www.qikan.com.cn

鉴于雾霾治理与该系统之间关系的复杂性和本研究的目标，应用动态可计算一般均衡模型进行综合分析是一个合理的选择。PEP（Partnership for Economic Policy）是一个旨在提高全球学者政策分析能力的国际组织。该组织提供了单国动态CGE开放模板，即PEP1t。我们以该模板为原型，进行了一系列重要创新：增加了环境污染模块；发展了生产模块，将能源作为生产要素处理；在消费端嵌入碳税、硫税等；并进行部门合并和添加模块等技术处理，从而建立了中国动态可计算一般均衡（CDCGE）模型。以下简介CDCGE模型的重要部分。 （1）生产模块。为了更好地研究能源结构调整、技术进步在实现雾霾治理目标的同时，对宏观经济可能产生的影响，本文将生产函数设计为3层嵌套结构。第一层为恒替代弹性（CES）函数；在第二层，增加值由劳动和资本通过CES函数复合而成。各种中间投入商品是严格互补的，它们通过列昂惕夫函数复合形成复合中间投入。本文将复合能源区分为电力能源和复合化石能源两部分，二者通过CES函数复合。在第三层，复合化石能源又由煤炭、石油和天然气通过CES函数复合而成。

（2）动态模块。本文采用递归动态模型，链接t期和t+1期的变量是资本存量，当期资本存量扣除折旧部分再加上新的投资即为下一期的资本存量，该关系由式（1）阐述。 KDj，t+1=（1-δj）KDj，t+INDj，t（1）

其中，KDj，t表示j行业t时期的资本存量，δj表示折旧率，INDj，t表示投资量。 （3）能耗与污染物排放的计算。投入产出表、社会核算矩阵是以价值量的形式展示的，单位是元。然而，能源消费量、污染排放量以实物量的形式表达比较恰当。因此，在本文中能源消费量使用t SCE作为计量单位；SO2和CO2排放量使用t作单位，PM2.5浓度使用μg/m3作单位。SO2排量的计算步骤为，先根据中国能源统计年鉴中的能源平衡表将价值量型能耗转换为标准实物量形式（t SCE），然后根据能源统计年鉴附录4中各种化石能源的标准化转换系数将标准实物量（t SCE）转换为普通实物量（t、m3），再根据各种能源的排放SO2因子计算出SO2排放量。其中排放因子参考《中国化石燃料大气污染物和CO2排放系数》中的资料。

PM2.5可以由硫和氮的氧化物转化而成。而这些气体污染物往往是人类对化石燃料（煤、石油等）和垃圾的燃烧造成的。所以，SO2排量、氮氧化物排量、PM2.5浓度等这些污染指标高度相关。《2013中国环境状况公报》的数据显示2013年PM2.5年平均浓度为72 μg/m3，SO2排放总量为2 043.9万t。本文假定SO2排量与PM2.5浓度的保持这种比例关系不变，以此来推算中国的PM2.5年平均浓度。CO2的排放计算过程为，先按照与SO2相同的方法得当标准实物量的能源消费，再乘以排放因子即可得当CO2排量。常见的两个排放因子为：推荐值2.456 7（国家发展改革委员会能源研究所）和参考值2.42（日本能源经济研究所），单位为t CO2/tSCE，本文采用国家发展改革委员会的推荐值。 3情景设定与数据处理

龙源期刊网 http://www.qikan.com.cn

3.1基础数据及参数设定

本文使用的基础数据是2010年65部门的投入产出延长表，将投入产出表中的后15个部门合并为服务业。将投入产出表中“石油和天然气开采业”和“石油加工、炼焦及核燃料加工业”两个部门参照石敏俊等的方法拆分和合并成“石油”、“天然气”两个行业。CGE模型中绝大部分参数可以通过基期数据校调出来，然而有一些参数需要外生设定。本文的参数设定主要参考近些年来国内外的相关研究文献。其中各替代弹性系数参照GTAPE；折旧率参考Yan等。 3.2基准情景设置

根据中国目前的发展阶段设置未来的基准情景是一项重要的工作。所谓“基准情景”是指为未来的政策实施或变化提供参考的基本状况。在设定GDP增速和人口增长率时，2011-2013年采用实际统计资料，2014-2050年的GDP增长率参考了中国科学院可持续发展战略研究组的设定值，中国人口增长率参照联合国社会与经济部人口处的《世界人口展望，2011》。在能源清洁技术方面，中国近十年的进步非常突出。2002年中国的能耗总量为159 431万吨 SCE，SO2排量为1 926.6万t，平均每标吨能源释放0.012 t SO2；2012年能耗总量为361 732万t SCE，SO2排量为2 118万t，平均每标吨能源释放0.005 85 t SO2；10年间能源清洁效率年度复合增长率高达7.52%。2011-2012年该效率按实际的能耗量与SO2排量校调。本文将2013-2020，2021-2030及2031-2050年能源清洁效率的年度增长率分别外生设定为7%，5%和2%。 在能源效率方面，大气十条明确指出：提高能源使用效率。严格落实节能评估审查制度。新建高耗能项目单位产品（产值）能耗要达到国内先进水平，用能设备达到一级能效标准。本文的能源效率增长率在参照Yan等的基础上进行外生设定：2011-2012年使用实际数据资料进行校调，2013-2020年设定为2.5%；2021-2030年1.5%；2031-2050年0.5%。 3.3基于现实背景的模拟情景设置

除了基准情景外，本文进行了30余种政策模拟，包括单一情景和组合情景。单一情景主要包括碳税、硫税、限制SO2排放量、控制PM2.5浓度、限制能源强度、调整能源结构、加快能源清洁技术进步、提高能源利用效率等政策工具和目标。组合情景则是2-3个单一情景的复合。本文进行了能源效率情景模拟（EE），具体设定为能源效率在2013-2020年期间，年度提高3%；2021-2030年2%；2031-2050年1%。设立4种降低煤炭占比的情景，模拟到2050年煤炭占一次能源的比例分别为35%（Co_35）、40%（Co_40）、45%（Co_45）和50%（Co_50）。此外，参照中国科学院可持续发展战略组设立一种高油情景：到2050年石油在一次能源中的占比达到27.6%（Oil）。设立能源清洁技术进步情景（CL），具体设定为：2014-2020年，年度增长8%；2021-2030年，年度增长6%；2031-2050年，年度增长3%。设定分别以碳税（Int_C）和硫税（Int_S）为政策工具，将2050年的能源强度降低为2010一半的情景，研究两种税的异同点。在现实宏观调控中，政府常常将多种政策工具搭配使用，以实现宏观政策目标。本文在单一情景的基础上着重研究复合情景，试图设计出在实现治霾目标约束的前提下，对经济负面影响最小的最优政策组合。

龙源期刊网 http://www.qikan.com.cn

4情景模拟分析 4.1对PM2.5浓度的影响

国务院于2012年2月发布了《环境空气质量标准》（GB 3095-2012），将一级和二级空气质量的PM2.5年均浓度限值分别设定为15 μg/m3和35 μg/m3。而2013年全国PM2.5年均浓度为72 μg/m3，同年京津冀为106 μg/m3，北京为89 μg/m3。2013年1月24日，环保部部长宣布，力争在2030年前，全国所有城市达到空气质量二级标准，其中包括PM2.5的年均值降到35 μg/m3。由于各城市的污染程度明显不同，如果要将所有城市PM2.5年均值降到35 μg/m3，这些城市的平均PM2.5浓度大约为30 μg/m3。

APEC会议期间，北京及周边地区采取了机动车单双号限行，污染工厂和建筑工地停工，事业单位调休放假等临时措施，出现了“APEC蓝”，但无法达到长期的可持续效果。近年来，环保部门已提出了一些强制性要求，例如，脱硫脱硝、提高油品质量、控制汽车尾气排放和加大污染排放标准的执行力度等。无疑，采取这些措施会有治霾效果，但该效果可能被与之矛盾的其他宏观政策所冲销。因此，治霾必须采用顶层设计，该设计的关键在于厘清环保政策与经济政策对PM2.5影响的量化关系。

单纯依靠环保类政策难以彻底治理雾霾污染，原因在于：①我国重工业占GDP的比重几乎世界最高。②我国一次能源消费中，清洁能源仅占14.6%，而OECD国家平均为42%。③我国城市90%以上的出行方式为公路交通，相比之下，发达国家仅为30%。正是由于这些经济结构、能源、汽车、交通等政策与环保目标之间的矛盾，长期以来，中国的雾霾污染问题难以得到根本解决。

我们设置的雾霾治理政策组合由两类构成：一是属于技术进步的能源清洁技术和能源利用效率，另一类是经济政策。提高能源清洁技术是指提高脱硫脱硝设备的安装率、大幅提高已安装设备的运行率、关停小规模、低效率的火电厂、推进行业整合升级以及加强相关法规制定并严格执行。德国1990-2010年间，煤炭消费下降40%，而同期SO2和氮氧化物排放分别下降90%和55%。其中火力发电厂的脱硫技术起到了重大作用，其年均SO2排放从240万t降低至10万t以下。我国火电厂脱硫设备安装率虽然已经达到87%，但一些企业为了节约成本实际并不运行这些设备。实际只有64%的火电的硫排放得到了控制。此外，脱硝技术也很重要，目前我国火电厂脱硝设备安装率仅为14%。环保部门应严格监管，严格执行“十二五”规划所提出的目标，争取在今后的几年内，脱硫脱硝设备覆盖所有的火电厂。至于一次颗粒物污染，可以通过布袋除尘器等技术的广泛应用，得到有效控制。该设备可以一次性去除燃烧过程中80%的一次颗粒物污染。此外，火电燃煤仅占我国煤炭消费的50%左右，其他工业用煤和生活用煤造成的污染也应得到严格控制。

单一的技术政策无法实现雾霾治理目标。例如，单一的能源清洁技术进步情景（CL），在2030和2050年，PM2.5年均浓度分别为110和158 μg/m3。表1列出了几种基本能够实现雾霾治理目标的政策组合。在无政策控制的基准情景下，PM2.5浓度会持续攀升。到2020

龙源期刊网 http://www.qikan.com.cn

年，PM2.5年均浓度达到93 μg/m3。究其原因是持续的经济增长和不断扩大的经济总量，需要大量的能源投入。可见，必须进行雾霾治理。

在提高能源效率的情景下，PM2.5浓度比基准情景下更高。如果没有价格上的政策约束，能效提高会导致使用能源的相对成本降低，从而提高了能源的消费量，即能源回弹效应，进一步促使PM2.5浓度大幅度攀升。在所有政策情景下，2050年煤炭占比降低到35%的情景（Co_35）的污染物浓度最低，到2050年PM2.5浓度约为12 μg/m3，仅相当于2013年的1/6左右。这与我们的常识相符，煤炭是一种“肮脏”的能源，降低它在一次能源消费中的占比，无疑会使大气污染物的排放量降低。然而，中国是一个富煤的国家，煤炭占比从2010年的68%降低到2050年的35%的难度相当大。所以，该方案既无必要，也不现实。因此，我们寻求复合的政策组合，试图发现既能降低雾霾，又能避免对经济造成过大冲击的方案。

在表1中，通过产业结构调整，即扶持第三产业发展，抑制重工业发展可以有效的降低PM2.5浓度。以2030年为例，该情景下PM2.5浓度为109，相对于基准情景的129降低了约20 μg/m3。这说明产业结构调整是控制雾霾的有效途径之一。

大多政策或政策组合在施加产业结构调整的政策后，PM2.5未发生明显变化。其原因是，这些政策已经起到了产业结构调整的作用。例如，加快能源清洁技术进步+提高能源效率+以硫税为工具将能源强度减半（CL+EE+Int_S）情景中的硫税政策，已经通过提高生产成本的方式，有效地抑制了高能耗（尤其是高耗煤）行业的发展。重工业因此受到遏制，而服务业等第三产业因此获得相对竞争优势，从而蓬勃发展。在该政策组合的基础上，再施加生产税方面的区分对待，效果并不明显。原因是，在以硫税调整能源强度时，虽然各行业面临同样的硫税税率，但各行业由于能耗不同而面临的税率大不相同。此类政策与差别化实施生产税政策具有相似的作用机理。因此在施加硫税政策后，各企业已经将生产函数调整至成本最低化水平，再增加生产税时，企业已无调整的空间。从宏观经济结构上看，硫税类政策使产业由高耗能、高污染的重工业转向低耗能的服务业，这与产业结构的调整目标也是相同的。因此，下述考虑的情景不再单独涉及产业结构调整。 4.2GDP增长率

为了选择对经济冲击最小的方案，表2给出了上述几种备选治霾方案相对于基准情景GDP增速的变动。总体而言，各种治霾措施均会对经济增长造成一定的遏制作用。例如2020年，它们会造成经济增长率降低0.1-0.5个百分点。因此，我们必须在雾霾治理与经济增长之间做出抉择，即要选择治霾效果好并且对经济负面影响小的政策组合。图1展示了2050年各方案的治霾效果及其对GDP增长率的影响，即图1中的左上方向是最优可供选择的方案。明显有两种方案可供选择，一是加快能源清洁技术进步+提高能源效率+以硫税为工具将能源强度减半（CL+EE+Int_S），二是加快能源清洁技术进步+提高能源效率+以碳税为工具将能源强度减半（CL+EE+Int_C）。就这两种组合方案在2050年的综合评价来看，前者（以硫税为工具）治霾效果比后者（以碳税为工具）好，但它对经济冲击也比后者大，其他年份也表现出相似的现象（见表1、表2及图1）。

龙源期刊网 http://www.qikan.com.cn

合理的政策搭配，在降低雾霾的同时，并未明显地降低经济增长是可能的。这是因为，各种减排措施对经济的影响主要是结构性的，即它们遏制了某些行业的发展，同时促进了另一些行业的发展，正负抵消之后，对总体经济的影响是有限的。虽然高耗能、高污染行业将被抑制，但大气污染治理会带来新的经济增长点。例如，清洁煤炭技术的使用、天然气发电设备、车用天然气设备以及环境监测系统的开发及应用。以上新兴行业将引致大量投资需求，从而带动新的经济增长。

国际经验也支持“减排未必导致经济大幅减速”的观点。英国是其中一个例证，19世纪50-70年代，英国煤炭消费量下降了40%，然而空气污染下降近80%，同时GDP增长速度基本保持稳定。1990-2010年，德国煤炭消费量下降了40%左右，空气中各种污染物的排放量下降55%-90%，但同时，GDP增长速度与此前20年大体相当，而且90年代初还经历了大约4%的经济增长。

4.3能源消费结构变化：常规煤炭消费比重大幅降低

降低化石能源尤其是煤炭在一次能源消费中的比例，无疑是雾霾治理最有效的路径。上述两组优化的政策组合，都是在加快能源清洁技术进步、提高能源利用效率的基础上降低能源强度，其不同之处在于使用的税收工具不同：分别为碳税和硫税。模拟结果显示，以硫税为工具的情景组合（CL+EE+Int_S）在降低能源强度的同时，大幅地调整了能源结构，煤炭在一次能源消费中占比在2020，2030和2050年分别为59%、52%和44%。年均下降约0.7%。其作用力度大于以碳税为工具的情景组合（CL+EE+Int_C）。究其原因为，煤炭、石油和天然气含硫量差异非常大，而三者的含碳量差异不大。因此，以硫税为工具时，三者之间显现出明显的替代关系。

降低煤炭消费特别是常规煤炭消费在一次能源消费中的比重具有相当大的挑战性。两种政策组合建议在今后较长的时间（2050年前）内，将煤炭消费占比年均降低0.6%-0.7%。这一目标是否能实现，取决于政府治理大气污染的决心和对政策工具力度的把握。大气十条彰显了政府的决心和拟采取的措施，本文的数值结果（如对污染物排放收费、碳税和硫税）说明了实现这一目标的可能性。常规煤炭消费的年均下降并不意味着要马上下降。在未来的几年中，如果脱硫脱销等清洁技术能够得到大力应用，集中供暖能得到大力推广，常规煤炭消费可在最近一两年低速增长，2017年后再大幅下降。这也是考虑到清洁能源由于基数小并且处于起步阶段，还难以在短期内代替常规煤炭消费等众多实际情况。 4.4能源技术创新的治霾效应

在加快能源清洁技术进步（CL）、提高能源利用效率（EE）和基准情景下，PM2.5浓度都呈现出上升态势，只是上涨幅度有所不同。需要指出的是，从理论上讲，能效提高等价于能源相对价格下降，从而增加能源消费。这在我们的实证中也得到了验证：在能效提高的情景下，PM2.5浓度增长更迅速。在能源清洁技术创新的情景下，PM2.5的浓度显著低于另外两种情景。这是由于技术进步能有效地降低大气污染物的排放量。尽管在清洁能源情景下PM2.5

龙源期刊网 http://www.qikan.com.cn

浓度仍有一定的上升趋势，但是考虑到中国经济总量的持续扩张，能获得该结果也绝非易事。因此，这也印证了我们在前文所述的，能源清洁技术创新是雾霾治理政策组合中必不可少的组成部分。

4.5硫税和碳税税率

随着时间的推移，来自降低能源强度的压力日益增大，因此所需要实施的税率也逐年提高。到2050年上述两种政策组合所需要征收的碳税和硫税税率分别为807元/t和88 769元/t。2020年，所需要的两种税的税率分别为137元/t和13 783元/t。 4.6最优政策的选择

本文设计政策组合的原则为，实现污染物减排与雾霾治理的前提下，经济增长损失最小化。在这一原则下，我们优选出两种政策组合：在加快能源清洁技术进步、提高能源利用效率的基础上分别以硫税和碳税为工具降低能源强度。

定量研究结果表明，雾霾治理的确是一个长期而艰巨的任务，提高能源利用效率和加快能源清洁技术进步对环境污染的影响是相反的。前者通过降低能源在生产中的相对使用成本而增加能耗量，从而提高了空气中的PM2.5浓度；后者通过提高清洁技术（如煤炭的脱硫技术）的发展速度，有效地抑制了PM2.5浓度的上升速度。调整能源结构、加快能源清洁技术进步、控制能源强度都可以在不同程度上控制PM2.5浓度；提高能源利用效率通过能源回弹效应加剧了PM2.5浓度的攀升，但它与其他政策措施配合使用时，能够有效地降低治理雾霾过程对经济增长所产生的负面影响。

（1）技术进步是实现雾霾治理的长期决定因素。毋庸置疑，根治雾霾，亟须科技力量的介入。在宏观层面，国家需要从工业布局、经济转型、产业调整等方面进行调整，但具体到每一个针对雾霾治理的措施，“无科技则难言成功”。通过模拟研究我们发现，脱硫除尘技术进步和能源利用效率提高在低成本治理雾霾的综合政策措施中，起到了长期决定性作用。此外，非化石能源的开采及利用技术，也是降低雾霾的有效途径之一。目前，中国非化石能源仍然处于初始阶段，需要国家相应的政策扶持。

（2）降低能源强度是实现雾霾治理目标的根本路径。从长期来看，运用两种税收手段（碳税和硫税）虽然都能够实现能源强度的下降，但二者对经济的影响不同，治理雾霾的效果也有所差异。因此实施科学合理的能源强度调整政策，使中国能源强度达到既定目标，可以使全国范围内PM2.5浓度平稳下降。

（3）调整产业结构是实现雾霾治理的坚实基础。由于政府战略和政治体制的原因，我国长期以来以重工业为主的出口导向型经济增长模式，导致了过多的能源消费。降低重工业在国民经济中的比重，促进服务业尤其是生产型服务业的发展是大气污染治理的重要措施。本文推

龙源期刊网 http://www.qikan.com.cn

荐的情景，通过内嵌的硫税政策差别化鼓励和抑制不同产业发展，有效地调整了目前以重工业为主的产业结构。

（4）调整能源消费结构是实现雾霾治理的关键。从长期来看，降低煤炭在一次能源消费中的比例是降低PM2.5浓度的基本前提条件。而在短期内，能源消费结构很难改变，加大优质能源的使用，特别是优质煤的使用是减少雾霾天气的有效途径。然而，目前这种变相调整对于中国来说前景不容乐观。对PM2.5贡献极大的电力企业争相进口价格低廉的低卡煤，掺杂在优质煤当中用于发电，严重地降低了煤炭利用效率，因而推高了工业能耗结构，促使PM2.5浓度攀升。相关数据资料显示，2009-2012年，中国褐煤的年进口量增长幅度已经超过9倍。2013年12月，国家发展和改革委员会下发了《煤炭质量管理暂行办法》（征求意见稿），针对劣质煤尤其是劣质进口煤进行严格控制，这将有益于在短期内减少雾霾污染天气。 （5）治理雾霾需要付出合理的经济增长代价。我们研究发现，在本文设计的几十种单一情景及组合情景中，无一能在不影响经济增长的前提下实现雾霾治理目标。尽管降低PM2.5浓度是通过实施各种单一政策或组合政策来实现的，但我们认为对于政策的选择和执行的时机还有待进一步论证，尤其是在短期内同时实施多项政策时更应如此。从较长时间尺度或代际公平的角度来看，尽管“以适当的政策和手段降低PM2.5浓度及各种污染物排放量”必定收益高于成本，然而也应当充分考虑其短期的经济成本和代价。 5结论与政策建议

本文是在实现雾霾治理目标的前提下，最小化GDP增速的下降幅度为原则选取政策组合的。由于中国目前仍然处于城镇化和工业化的进程中，短期内经济增长速度依然保持在高位，不适合采取治霾成本过高或过于激进的政策组合。在本研究模拟的情景中，多种政策或政策组合能够实现降低能源强度的目标。综合考虑各政策组合的治霾效果及其对经济增长的负面影响，最终推荐了两种政策组合。虽然碳税是针对CO2排放制定的，但通过抑制能源消费对PM2.5污染起到有效的协同控制作用。在相关政策组合及假设前提下，PM2.5浓度的峰值多在2025年前后出现（见表1）。到2030年达到空气质量二级标准，难度依然很大。对于PM2.5这种复合污染物，仅靠碳税这种协调治霾作用是不够的，还需加快能源清洁技术进步并且提高能源利用效率。基于上述发现，提出以下政策建议： 5.1通过税费政策抑制煤炭过度消费

调整能源消费结构，即降低煤炭在一次能源消费中的比重，提升清洁能源比重，应当依靠长效的经济机制，而不是短期的行政手段。这些经济手段主要包括大幅提高煤炭相关税费，例如煤炭资源税、排放收费和碳税等。目前，我国煤炭资源税税率过低，无法达到抑制煤炭过度消费的目的。为了控制煤炭的过度需求，建议逐步提高煤炭资源税税率。

一般而言，在没有政策干预的自由经济状态下，会由于“外部性”出现污染过度的问题，这就是所谓的市场失灵。此时，政府应当采取必要的措施，使“外部性”内生化。中国煤炭消费过

龙源期刊网 http://www.qikan.com.cn

度是“市场失灵”的一个典型案例。由煤炭供求关系决定的市场价格，只涵盖了消费者与生产者效用最大化和成本最小化的因素，但未能涵盖“负外部性”问题。此时煤炭价格过低，导致消费过度，从而出现了严重的雾霾现象。因此，政府应当通过税收手段（提高煤炭资源税，提高对燃煤排放的各污染物收费标准）来纠正市场定价过低的问题，从而缓解煤炭生产和消费过度带来的雾霾污染问题。

5.2通过政府补贴扶持清洁能源发展

中国对清洁能源的投资不足是“市场失灵”的另外一个例证。在相同的当量下，清洁能源排放的SO2和氮氧化物等各种污染物不足煤炭的1/10。由于清洁空气的受益者既不是清洁能源的消费者也不是投资者，清洁能源巨大的外部性未被考虑在价格的供求关系中，生产者因为难以盈利而没有足够的兴趣对其投资。政府虽已经对清洁能源投资给予了一定的补贴，但力度过小。目前，中国对新能源的补贴为财政支出的0.2%，而美国和德国的相关数字分别为0.4%和0.7%。中国应当大幅提高对新能源的补贴，以支持其开发利用，力争使其外部性内生化，从而提高清洁能源在一次能源消费中的占比，并尽快赶上发达国家水平。由此增加的财政支出可由征收污染税、硫税和资源税等方面的收入冲抵。政府应当推荐使用高质量、低能耗、高效率的适用生产技术，重点发展技术含量高、附加值高、符合环保要求的产品，重点发展投入成本低、去除效率高的污染治理适用技术。

5.3通过排污收费和碳税制度倒逼企业技术升级

征收硫税是以控制SO2等空气污染气体为目的的，而碳税是以控制温室气体排放为目的的。中国对SO2、氮氧化物及工业粉尘等污染物排放的收费标准过低。过低的收费标准无法激励企业购买安装脱硫脱硝的新设备。所以，建议尽快将SO2及氮氧化物的收费标准提高1-2倍。同时还应提高烟尘排污费、硫酸雾排污费、粉尘排污费等征收标准。征收碳税不仅有利于我国实现碳排放强度目标，而且有助于实现雾霾治理目标。碳税收入可用于清洁能源投资，从而有利于改善我国煤炭占比过高的能源消费结构。如果将环境效益考虑在内，征收碳税对宏观经济的影响将转为正面。因此，碳税有助于我国的绿色发展。根据“谁污染谁付费”的公平原则，任何排放源都应该为自身排放的CO2支付一定的费用。考虑到低耗能行业的减排潜力小、监测成本高、减排成本高等特点，适度的碳税政策更为可行。 5.4强化机构和消费者的环保责任感、雾霾治理人人有责

要消费蓝天白云的自然环境，作为消费者的自然人，要将美好环境消费作为必需品纳入其消费篮子，提高消费者对蓝天白云购买的支付意愿。而作为市场参与主体的企事业单位要加强环境责任感。但是，社会责任感在中国企业与消费者的目标函数中的权重几乎为零，这加剧了清洁能源发展面临的困境，强化了大面积雾霾污染。发达国家的经验表明，企业追求的目标不仅是利润最大化，而是社会责任与利润之和最大化。政府应通过建立企业的社会责任制度来提高企业目标函数中社会责任感的权重，尤其是那些大型制造类企业。同时也应提高消费者的社

龙源期刊网 http://www.qikan.com.cn

会责任感。包括环保责任教育。在诸如京津冀等雾霾严重的地区，可试点征收雾霾治理税，这不仅能补充雾霾治理资金，而且还起到强化环保责任和意识的作用。 （编辑：刘呈庆） 参考文献（References）

[1]马丽梅， 张晓. 中国雾霾污染的空间效应及经济、能源结构影响[J]. 中国工业经济，2014，（4）： 19-31. [Ma Limei， Zhang Xiao. The Spatial Effect of China’s Haze Pollution and the Impact from Economic Change and Energy Structure[J].China Industry Economics， 2014，（4）：19-31.]

[2]Ferran S. Double Dividend Effectiveness of Energy Tax Policies and the Elasticity of Substitution： A CGE Appraisal[J]. Energy Policy， 2010， 38（6）： 2927-2933. [3]Grant A， Patrizio L， Peter M， et al. The Economic and Environmental Impact of a Carbon Tax for Scotland： A Computable General Equilibrium Analysis [J]. Ecological Economics， 2014， 100： 40-50.

[4]Yan X， Toshihiko M. Local Air Pollutant Emission Reduction and Ancillary Carbon Benefits of SO2 Control Policies： Application of AIM/CGE Model to China [J]. European Journal of Operational Research， 2009， 198（1）： 315-325.

[5]Jie H. Estimating the Economic Cost of China’s New DeSulfur Policy During Her Gradual Accession to WTO： The Case of Industrial SO2 Emission [J].China Economic Review， 2005，（16）：364-402.

[6]Mun S H， Chris P N. Clearing the Air： The Health and Economic Damages of Air Pollution in China[M].Landon：The MIT Press， 2007.

[7]陈佳贵，黄群慧，吕铁，等.中国工业化进程报告（1995-2010）[M].北京：社会科学文献出版社， 2012.[Chen Jiagui， Huang Qunhui， Lv Tie， et al. The Report of Chinese Industrialization （1995-2010） [M].Beijing： Social Sciences Academic Press， 2012.] [8]马骏，李治国， 等.PM2.5减排的经济政策[M].北京：中国经济出版社， 2014.[Ma Jun， Li Zhiguo， et al. Economic Policy of PM2.5 Reduction [M].Beijing： China Economic Publishing House， 2014.]

[9]Bernard D， André L， Hélène M， et al. Pep1t： The PEP Standard SingleCountry， Recursive Dynamic CGE Model [EB/OL]. [2013-12-14]. http：//www.pepnet.org/pep1tsinglecountryrecursivedynamicversion.

龙源期刊网 http://www.qikan.com.cn

[10]2050中国能源和碳排放研究课题组. 2050中国能源和碳排放报告[M]. 北京：科学出版社，2009.[2050 Chia Energy and CO2 Research Team.2050 China Energy and CO2 Report [M]. Beijing： Science Press， 2009.]

[11]石敏俊，李娜，袁永娜，等.低碳发展的政策选择与区域响应[M].北京：科学出版社， 2012.[Shi Minjun， Li Na， Yuan Yongna， et al.Policy Selection and District Response about Lowcarbon Development[M].Beijing： Science Press，2012.]

[12]Burniaux J M， Truong T. GTAPE： A Revised Energyenvironmental Version of the GTAP Model [EB/OL]. [2012-11-05]. https：//www.gtap.agecon.purdue.edu/resources/res_display.asp？RecordID=923.

[13]中国科学院可持续发展战略研究组. 2014中国可持续发展战略报告： 创建生态文明的制度体系[M]. 北京：科学出版社， 2014.[China Sustainable Development Research Team. China Sustainable Development Report 2014： Building Institutions for Ecological Civilization [M]. Beijing： Science Press， 2014.]

[14]林伯强，李爱军. 碳关税的合理性何在[J]. 经济研究， 2012，（11）： 118-127.[Lin Boqiang， Li Aijun. Is Carbon Motivated Border Tax Justifiable[J]. Economic Research Journal， 2012， （11）：118-127.]

[15]樊静丽，梁晓婕，王璐雯.气候变化对能源系统的影响研究：文献综述[J].中国地质大学学报：社会科学版，2014，14（1）：41-46[Fan Jingli， Liang Xiaojie， Wang Luwen. Impacts of Climate Change on Energy System： A Literature Review＼[J＼].Journal of China University of Geosciences： Social Science Edition， 2014， 14（1）：41-46]

＼[16＼]刘新民，吴宣俊，吴士健.山东省能源消费与经济增长的因果关系研究＼[J＼].经济与管理评论，2012，（5）：124-129.＼[Liu Xinmin， Wu Xuanjun， Wu Shijian. A Study on the Causal Relations Between Energy Consumption and Economic Growth in Shandong Province＼[J＼]. Review of Economy and Management， 2012，（5）：124-129.＼]

＼[17＼]操小娟. 气候政策中激励政策工具的组合应用： 欧盟的实践及启示＼[J＼]. 中国地质大学学报：社会科学版，2014，14（4）：60-66.＼[Cao Xiaojuan. Combination of Incentive Policy Instrument in Climate Policy： EU Practices and Its Inspiration＼[J＼]. Journal of China University of Geosciences： Social Sciences Edition， 2014， 14（4）：60-66.＼]

龙源期刊网 http://www.qikan.com.cn

龙源期刊网 http://www.qikan.com.cn