本文是一篇职称论文，本文基于投入产出模型测算了1995年以来我国20个产业类型的直接碳排放、完全碳排放总量、碳排放强度和碳流入流出等指标的变迁，结合国内外产业低碳发展历程并利用工具变量进行多维度分析，得到了实现我国“碳达峰、碳中和”目标的有益启示。
一、引言和文献综述
随着全球经济因新冠肺炎疫情冲击而面临愈加困难和复杂的局势，绿色发展和绿色复苏俨然已成为疫后全球经济恢复的新支柱。“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”目标的提出，为国内高碳产业全面绿色转型升级，实现低碳可持续发展明确了时间上限。因此，基于我国产业实际研究我国产业特别是高碳产业碳排放结构历史变迁，从中获取有利于低碳发展的关键因素，为实现“3060”目标提出应对之策，具有迫切现实意义。
当前有关国内产业碳排放结构的研究多为横向研究，研究结论大多认为工业制造业是我国碳排放的第一大来源，工业绿色转型升级与碳减排直接相关。如习蓉和许士春（2011）运用LMDI加和分解法，探讨我国碳排放的影响因素，发现工业是主要的碳排放源，而从整体来看产业结构优化有助于减缓碳排放水平。赵巧芝和闫庆友（2017）建立投入与产出模型，对中国30个行业的碳排放和相互流动进行评估，发现碳排放流动网络中的关键节点行业有煤炭采选业、石油天然气采选业、化学产品业、金属冶炼和压延加工业、电力生产供应业等。苑清敏和吴静（2018）分析了京津冀工业26个细分产业碳排放量及产业间的碳关联，发现京津冀三地碳排放关键产业相似度高，指出区域产业尤其是工业联合减排效果更好。郭士伊等（2021）研究指出我国产业结构所处的工业化进程尚未完成，要坚决防止低碳转型背景下的“制造业空心化”。尹伟华（2019）利用中国区域间投入产出模型和结构分解分析了2007年、2012年出口贸易隐含碳，发现中国各行业出口贸易隐含碳排放强度变动的驱动因素具有显著差异性。
二、产业碳排放结构测算
本部分首先基于《国民经济行业分类》（GB/T4754-2017）、《中国能源统计年鉴2021》和1995年至2020年的《投入产出表》，梳理统计局历年行业划分变迁，将1995年来的行业划分标准统一为20个细分行业，从而使其具有可比性。20个具体行业分类可见后文测算结果。
（一）测算方法
1.直接碳排放测算方法。目前企业的直接碳排放主要集中于一次能源的消耗排放，因此本文以《中国能源统计年鉴》中各行业的煤炭、焦炭、原油、石油、天然气等一次能源消耗计算其碳排放。
2.完全碳排放和间接碳排放测算方法。投入产出模型全面反映了国民经济各行业间的所有生产消耗关系，其中包含了投入产出模型的同质性假定和比例性假定，在此假定下，利用投入产出模型中的直接消耗系数矩阵、完全消耗系数矩阵和直接分配矩阵可以测算完全碳排放和间接碳排放。
（二）数据来源
《中国能源年鉴》《投入产出表》及PPI数据均来自国家统计局。目前《中国能源年鉴2021》为最新版本，其中各行业能源消耗数据最新为2020年，《投入产出表》数据最新为2020年。为确保计算的准确性，各类化石燃料的标准煤转换系数采取能源统计年鉴给出的统一标准，碳排放系数则采用IPCC标准，具体数值见表1。
（三）测算结果及分析
1.直接碳排放测算结果。中国碳排放数据库CEADS每年发布二氧化碳排放量，本文测算数据为碳排放，乘以系数3.667即为对应二氧化碳排放，测算的直接碳排放DC比对CEADS数据，差距均在5%以内，表明测算方法合理。对比各国直接碳排放数据，世界主要发达国家均已实现碳达峰，且已经实现长期稳定，如美国在2005年左右达峰，但从20世纪90年代到2011年稳定在5000至6000百万吨之间，德国在更早前（1989年）实现直接二氧化碳排放达峰，日本进入21世纪则经历了达峰后反弹又再达峰的过程。中国作为发展中国家，碳排放近30年始终处于增长态势，而加入WTO后工业制造业快速发展导致了2000年至2010年间更为快速的上升，但2015年以来上升速度下降（如图1所示）。
从不同行业的碳排放变化看，1995—2020年，20个行业中仅6个行业排放总量出现下降，且均为制造业，分别是纺织业（-75.69%）、食品烟草加工制造业（-12.50%）、木材加工和家具制造业（-86.68%）、通用和专用设备制造业（-65.12%）、交通运输设备制造业（-75.37%）、其他制造业（-47.05%）；而石油加工、炼焦和核燃料加工业（245.98%）、金属冶炼和压延加工业（291.77%）、电力、热力、燃气及水生产和供应业（358.46%）、建筑业（175.79%）、交通运输、仓储和邮政业（458.63%）则是碳排放显著上升的5个行业（如图2所示）。下降行业下降时期多集中在2010—2018年，上升行业2015年来增速大幅放缓，且1995—2000年因国企改制制造业有显著下降。从直接碳排放行业占比大小看，1995—2020年，20个产业中14个产业碳排放占比稳定，变化幅度在2%以内。而电力、热力、燃气及水生产和供应业，金融冶炼和压延加工业，化学工业，非金属矿物制品业，交通运输、仓储和邮政业占比始终处于前列，尤其以电力、热力、燃气及水生产和供应业占比最大，至2020年其占比提高至45%，其次是金属冶炼和压延加工业提高至22.8%，二者合计占比高达67.8%（如图3所示）。
从行业碳排放能源种类看，截至2020年煤炭仍然是能源碳排放的主要种类，占比达62.6%（如图4所示），其次是焦炭和原油占比较高。煤炭占比1995年以来呈缓慢下降趋势，焦炭和原油则呈现缓慢上升趋势，其余能源如汽油、柴油、天然气等合计占比不到10%。煤炭能源消费占比的降低基本由焦炭、原油占比上升填补，80%焦炭用于炼铁，原油在测算方式剔除石化产业后，主要用于交通运输工具、锅炉的燃料，反映了钢铁冶炼和交通运输等行业的高速发展。
从以上直接碳排放变化可以看到，碳排放总量和各行业碳排放变化与我国经济社会发展阶段具有高度相关性（如图5所示）。20世纪90年代国企改制、2015年供给侧结构性改革分别带来了国企制造业等低端落后产能的出清，可称为改革因素；十六大加快推进社会主义现代化、十七大加快经济社会发展方式转变、十八大推进生态文明建设，以及“双碳”目标则是宏观经济社会发展大方向的定调，为碳排放的发展明确了趋势；加入WTO、电子商务快速发展、新能源行业快速发展则是宏观经济发展方向定调下的典型发展成就，直接带来社会和相应行业碳排放的变化。
三、宏观经济视角下碳排放结构变迁的启示
（一）“双碳”目标的提出是碳减排承上启下的关键举措
无论从碳排放、碳流动、碳强度还是关键碳排放行业角度看，“双碳”目标的提出都是我国减碳事业发展到关键交汇阶段后适逢其时的必要举措，具有承上启下、加速低碳转型进入新发展阶段的关键作用。从直接碳排放看，我国已经经历了5年期碳排放总量稳定时期，但是仍存在抬头向上的压力；从完全碳排放看，乘数效应正在稳定发挥作用，未来有望进一步发挥作用；从碳流动看，长期方向不变的行业碳净流动格局正在加速被打破，新的能源革命、人工智能革命有望引领生产生活方式的彻底变革，成为真正意义上的第四次工业革命；从碳排放强度看，2010年以来我国碳排放强度下降呈现稳定加快趋势，碳排放效率提高给碳达峰和碳中和带来越来越大的可能；从碳排放的关键行业电力、燃气及水生产和供应业，金属冶炼和压延加工业，交通运输和仓储邮政业等行业看，尽管当前碳排放总量和碳排放强度都远远高于其他行业，但风、光、水等可再生能源的低成本加快布局，富氢冶炼、碳捕获等绿色技术的成功研发，以及新能源汽车行业的快速发展都为关键碳排放行业减少碳排放总量和降低碳排放强度提供了关键支撑。
（二）我国有望走出依靠碳排放强度下降的“碳达峰”之路
2015年以来我国正式进入以降低碳排放强度为手段的碳减排之路，产业碳排放与GDP相关度逐渐弱化。2015年以来中国积极推动产业碳减排，并促成世界各国达成了应对气候变化的《巴黎协定》。2016年，中国率先签署《巴黎协定》并积极推动落实，国内供给侧结构性改革快速展开，高污染高排放行业规模受到控制，众多技术水平低下的小微钢企和煤炭化工企业得到清理，轻工业加工制造水平不断升级，机械臂等人工智能的应用促成了产业高质量发展，典型表现是高碳排放行业2015年以来碳排放强度加速下降，碳排放与产业增加值的高相关性逐渐弱化，特别是二三产业行业增加值保持增长的同时，碳排放持续快速下降。“双碳”目标提出后我国正进入到依靠碳排放强度下降的中期阶段和攻坚阶段。
1“.两高”产业“老赛道”仍有巨大减排空间，但需要强力的技术依托。1995年以来中国各行业碳排放强度总体下降幅度大，产业升级和技术提升带来的减排效果明显，但对于高碳排放总量和高碳排放强度的“两高”行业而言，仍有巨大的减排潜力。1995—2020年典型的“两高”行业碳排放占比一直稳居前列。一是电力、热力、燃气及水生产和供应业，截至2020年直接碳排放总量占比高达45%，排行业首位，碳排放强度达973t/万元。二是金属冶炼和压延加工业，其直接碳排放占比仅次于电力、热力、燃气及水生产和供应业，碳排放强度高达1191t/万元，同样有巨大的减排空间，如钢铁行业生产技术转型潜力巨大。三是非金属矿物制品业，碳排放强度为354t/万元，是表2中的碳排放强度中等行业，也是图7中碳流入流出占比最相当的行业，是典型的碳中转行业，其碳排放下降将极大缓解产业链完全碳排放。四是采矿业，采矿业是1995年以来完全碳排放强度不降反增的唯一行业，也是直接碳排放下降最低的行业。
2.新能源技术和碳捕获技术等“新赛道”蓬勃发展开辟新的减排方向。新能源技术天然具有超低
