中国“煤改气”政策对经济发...响——基于CGE模型的分析_李宏勋.pdf

第41卷 第4期2023年4月河 南 科 学HENAN SCIENCEVol.41 No.4Apr.2023收稿日期：2022-12-22基金项目：国家社会科学基金项目（20BJY078）作者简介：李宏勋（1964-），男，教授，硕士，主要研究方向为石油与天然气工业经济周紫璐（2000-），女，硕士研究生，主要研究方向为系统优化与决策支持文章编号：1004-3918（2023）04-0596-08中国“煤改气”政策对经济发展和环境治理的影响基于CGE模型的分析李宏勋，周紫璐，马里成，赵颖（中国石油大学（华东）经济管理学院，山东 青岛266580）摘要：基于2017年全国投入产出表，对标准的CGE模型进行扩展，加入环境和政策模块，构建能源环境SAM表，设定恰当的函数参数以及模拟情景，研究“煤改气”政策对经济发展和环境治理的影响.结果表明：煤炭行业产值约为天然气的3倍；“煤改气”会对非能源行业的生产带来负向影响，且工业受其影响最大；在增加补贴的基础上提高居民对天然气的消费和投资比例，对煤炭行业产值削减作用显著，可使天然气行业产值大幅度提升；“煤改气”对CO2、SO2的减排效果明显，对NOx减排效果一般.关键词：“煤改气”政策；CGE模型；SAM表；行业产值；大气污染物排放中图分类号：F 224.0文献标识码：AImpacts of“Coal to Gas”Policy on Economic Development and EnvironmentalGovernance：Based on CGE Model AnalysisLI Hongxun，ZHOU Zilu，MA Licheng，ZHAO Ying（School of Economics and Management，China University of Petroleum，Qingdao 266580，Shandong China）Abstract：Based on the input-output table in 2017 this study，extensions to the standard CGE model by adding theenvironment and the policy modules，building energy and environment SAM table，and setting the appropriatefunction parameters of the simulation scene，then studies the impacts of“coal to gas”policy on economicdevelopment and environmental governance.The results show that the output value of coal industry is about 3 timesthat of natural gas.“coal to gas”would bring a negative impact on the production of non-energy industries，and theindustry is most affected.On the basis of increasing subsidies，increasing the proportion of residentsconsumptionand investment in natural gas can significantly reduce the output value of the coal industry and greatly increase theoutput value of the natural gas industry.“coal to gas”has obvious emission reduction effect on CO2and SO2，butgeneral emission reduction effect on NOx.Key words：“coal to gas”policy；computable general equilibrium model；SAM table；industry output；airpollutant discharge经济的快速增长使我国面临气候变化和空气污染的长期压力，与其他国家能源使用结构不同的是，我国更加依赖于化石能源消费，尤其是煤炭.在京津冀和其周边城市的供暖季节，散煤燃烧是大气污染的重要来源.为了减少燃煤产生的危害，我国逐步展开“煤改气”政策，将燃烧煤炭的方式改为燃烧天然气.但政策的实施过程中也面临一些问题：一是在同等热值的情况下，天然气价格约为煤炭的3倍，较高的改造和运行成本给地方政府及居民造成一定的经济负担1；二是天然气虽是一种清洁能源，但是其使用过程仍会产生氮氧化物这样的污染；三是部分“煤改气”地区供暖季出现“气荒”、燃气爆炸等现象.因此需科学评估该政策在我国经济增长和大气环境治理中的具体实施效果，从而更好地发挥其在建设环境友好型社会中的推动作用，也有助于加快各行业经济的发展和能源结构的优化升级.1文献回顾1.1关于“煤改气”政策的研究关于“煤改气”政策的研究主要集中在经济效益、能源补贴政策、天然气供应影响和环境治理方面.在经济效益方面，李晨凯2得出“煤改气”工程在低碳环保、能源结构优化、可持续发展推进等方面具有重要意义，同时在产品供应、供暖现状和成本方面存在阻力；崔凯等3得出燃气较燃煤供热方式虽然运行成本高，但在建设、造价、环境方面具有优势.在能源补贴政策方面，汤燕刚等4针对“煤改气”的价格补贴，提出测算方法和评测准则以及相关举措；云永飞等5得出实施“煤改气（电）”使得运行费用变多，但不给予能源补贴会出现“返煤”现象.在天然气供应的影响方面，Wang等6结合“煤改气”的特点，提出了预测冬季用气量的新方法；李宏勋和马里成7采用双重差分法研究“煤改气”对天然气消费的影响，发现“煤改气”政策的实施取得较好的效果，促进了天然气的消费.在环境治理方面，熊艳等8认为“煤改气（电）”政策的实施能有效降低大气污染，特别是在那些能源补贴高、空气污染本身不高的城市效应更明显；Zhang等9研究了“煤改气”政策对大气环境和空气质量的影响，结果发现空气质量的改善给京津冀地区带来了公共卫生溢出效益和净社会效益.也有一些学者对“煤改气”与环境治理方面的研究持不同意见，张晶等10认为，“煤改气”政策降低了大气中SO2和CO的日均质量浓度，但NO2质量浓度没有得到有效降低；Zhao等11认为，一些空气污染物排放通过“煤改气”工程得到了有效的控制，但是同时燃气也是导致环境中氮氧化物浓度升高的主要因素；李少林和陈满满12研究“煤改气”政策对绿色发展的影响，认为其对减少SO2排放的影响并不显著.1.2关于CGE模型的应用研究卢君生等13在CGE模型中引入投资补贴变量、中间投入要素以及进出口函数，分析了不同经济形势下购置税优惠、自主品牌技术进步与投资补贴的作用差异及其原因；何建武和李善同14通过CGE模型分析了能源和环境税收政策的影响，发现通过实施相应配套政策可以带来“双重红利”；王扬晓等15组建山东省太阳能电价补贴CGE模型，分析电价补贴的多种效应，发现提升补贴对社会福利造成的负效应明显小于社会环境正效益；Li等16采用多区域能源环境经济CGE模型，结合京津冀地区的直接减排支出，认为地方政府要优化产业结构才能促进经济增长；郭正权17通过建立CGE模型，分析了我国低碳经济发展政策对社会经济的影响，发现随着碳减排量的增加，碳税水平逐渐提高；Lin和Jia18使用CGE模型探索煤电项目的环境影响，发现此类项目可以有效改善空气质量，如果与某些节能政策相结合，煤电项目也可以有效促进二氧化碳减排.综上所述认为，目前我国“煤改气”政策体系已较为完善，补贴机制也初步建立，但关于“煤改气”对经济发展影响的量化研究仍较少，有些人认为“煤改气”会降低空气污染，也有学者质疑政策的经济环境价值.此外，我国天然气储量有限、资源分布不均匀等不利因素在一定程度上也制约了“煤改气”政策的实施.CGE模型在综合模拟政策影响方面具有独特的优势，但是基于CGE模型研究“煤改气”政策的文献较少，现有的研究主要侧重于对空气质量等单个因素的影响.鉴于上面这些问题，本文对标准的CGE模型进行扩展，加入环境和政策模块，构建社会核算矩阵（Social Accounting Matrix，SAM），设定基准情景和政策影响的情景，研究“煤改气”政策对经济发展、各行业产出及污染物排放的影响，并据此提出发展“煤改气”政策的相关建议.2模型构建CGE模型作为一种政策分析工具，基于经济理论，能够有效地模拟经济系统中各种经济主体之间的相互关系，该模型已广泛应用于环境政策评估.2.1CGE模型的结构组成在2017年以前，我国政府已经颁布了清洁取暖相关的政策，并在2017年实施全面禁煤，也颁布了一些补贴政策.2017年是“煤改气”政策的关键年份，且全国在逢2和逢7的年份开展调查并编制相应年份的投引用格式：李宏勋，周紫璐，马里成，等.中国“煤改气”政策对经济发展和环境治理的影响基于CGE模型的分析 J.河南科学，2023，41（4）：596-603.-597第41卷 第4期河 南 科 学2023年4月入产出表.为了数据的丰富性、完整性和代表性，本文参考我国2017年的投入产出表以及相关的数据源表.为满足“煤改气”政策的研究需要，将42个行业进行合并拆分，具体为非能源行业进行合并，能源行业拆分，分为农业、重工业、轻工业、建筑业、交通业、第三产业、煤炭、石油、天然气、电力共10个行业.所建立的CGE模型包括生产、贸易、收入支出、环境、均衡与闭合模块.模型框架见图1.生产模块描述的是生产要素投入、中间投入与产品产出之间的关系，中间投入采用Leontief函数，其余采用CES函数；贸易模块描述的是进出口商品之间的关系，在贸易模块中通常用CET函数描述生产者对产品的分配，用Armington函数描述消费者对两者的需求；收入支出模块主要是对经济主体（政府、企业、居民、国外）之间的收入和支出进行描述；环境和经济模块主要是对各行业的CO2、SO2、NOx排放量进行描述；设定均衡闭合模块使生产要素市场、产品市场、投资储蓄以及国际收支满足均衡闭合规则.本文采用经济学新古典主义的闭合规则.各个模块涉及众多变量及方程体系17，19-20，不再赘述.各模块嵌套结构见图2图6.部门总产出劳动-资本-能源中间投入资本能源合成劳动产品1产品n能源投入合成资本化石能源投入合成电力煤炭天然气石油NOx排放转移支付均衡与闭合模块企业增值税工资收入投资和储蓄投资政府居民转移支付消费所得税关税国外收入支出收入支出模块居民消费政府消费投资和储蓄中间投入Armington函数进口商品贸易模块国内商品出口商品产出劳动资本能源生产模块中间投入补贴劳动资本能源合成能源投入合成环境模块资本化石能源投入电力煤炭天然气石油SO2排放CO2排放图1CGE模型框架图Fig.1The overall framework of CGE model图2生产模块嵌套结构Fig.2Nested structure of production module-598环境CO2排放量SO2排放量NOx排放量图5环境模块嵌套结构Fig.5Nested structure of environment module图6均衡与闭合模块嵌套结构Fig.6Nested structure of equilibrium and closing module均衡与闭合生产要素市场均衡产品市场均衡投资储蓄均衡国际收支均衡假设“煤改气”政策已经在全国范围内实施，政府对居民的燃气补贴采用价差法进行确定，“煤改气”政策补贴公式如下：Subsidy=()PEG-PEGS CH+EQU+PIPE.（