第一节
碳锁定及其基本特征

英国能源部在1980年的一份研究报告中提到，较低的生活成本与低能耗量之间是不矛盾的，人们可以在不提高成本的同时，通过转变生活方式而在一定程度上降低能耗量（Grubbetal，1995），此外，美国环境保护机构也得到过相似的研究结果。既然应用低碳技术有可能实现经济效益与环境效益，那么为何这些技术没有快速扩散并被大规模使用呢？这其中的根本原因是什么？为什么发展低碳经济步履维艰？碳锁定的研究对此问题的探讨提供了一个较好的思路。从文献上看，西班牙学者格里高里·乌恩鲁最早提出和使用了碳锁定的概念。乌恩鲁在《能源政策》（Energy Policy）期刊上发表了题为《理解碳锁定》（2000）、《解除碳锁定》（2002）以及《碳锁定的全球化》（2006）三篇重要论文。其中，《理解碳锁定》一文最早系统地提出了碳锁定的概念。[1]碳锁定又称为碳依赖。Berhout（2002）认为，当前社会经济技术系统对传统高碳技术形成了路径依赖，这种依赖来自于以化石能源为基础的技术锁定，因此，重点强调低碳技术创新的作用，通过技术创新来实现原有技术经济系统解锁。联合国环境规划署（UNEP）在2008年6月5日——世界环境日——发布了名为《改变生活方式：气候中和联合国指南》、《旅游业如何适应和缓解气候变化》的两份报告，其中首次使用了“碳依赖”一词。爱德华·B.巴比尔（Edward B.Barder）在《低碳革命：全球绿色新政》一书中指出面对多重全球危机，世界各国应该积极行动起来，实行绿色新政，而绿色新政内容的首要一条就是“降低碳依赖”。

我们可以从三个方面分析碳锁定，一是碳锁定的本质，二是碳锁定的程度（量化），三是碳锁定的变化及其趋势，也包括影响碳锁定变化的因素。

一、碳锁定的本质

乌恩鲁认为，技术、制度的报酬递增引起的路径依赖致使工业经济锁定于化石燃料为主的能源体系中，使社会经济陷入碳锁定。由此造成了持续的市场失灵和政策失效，阻碍了低碳技术的推广和扩散，使人类牢牢锁定在高碳经济社会。他在其后的文章中进一步指出，由于技术系统和制度相互作用的强大力量，要破除碳锁定，需要借助技术、制度的外部力量，例如，在社会和政治层面上提高公众对化石碳基技术引起的环境退化的“认同”，获得对有益气候技术的认可等。乌恩鲁的碳锁定及技术—制度综合体的理论是建立在阿瑟的技术路径依赖和诺思的制度路径依赖理论基础之上的。

碳锁定的载体就是技术—制度综合体。在乌恩鲁看来，“技术—制度综合体”是指由于巨大的技术系统，如发电、电力传输和最后的使用，不能仅仅将其理解成一套离散的技术制成品，而应该将其看作是复合的技术体系，包含在具有强大的公共和私人组织条件化的社会环境下的系统。经历了技术基础设施以及一系列创造、扩散和使用技术的组织、机构之间的包含正反馈机制路径依赖和共生演化的过程，技术—制度综合体得以形成。一旦锁定，技术—制度综合体就难以打破，能够长期排斥其他技术，甚至当其他技术相比已有的技术—制度综合体具有明显的优势。乌恩鲁所说的技术—制度综合体是一种高碳的技术—制度综合体。由于这种高碳的技术—制度综合体的优势及惯性，即使我们有比其技术更有优势的经济形态在短期内也难以取代它。换言之，发展低碳经济实质就是要从高碳的技术—制度综合体转变成低碳的技术—制度综合体。

碳锁定的特征可以概括为以下四点：第一，碳锁定本质在于技术和制度之间的系统性的相互作用，从而形成技术—制度综合体。第二，从时间来看，碳锁定并不是一种永久的状态，而只是一种持续的状况，对其他可选择技术造成系统性的市场和政策及制度形成障碍。第三，从碳锁定的组织层面来看，政府、企业、各类组织都是参与者，并且他们之间是相互强化的共生关系。政府在淘汰高碳的补贴项目时的困难可以看作是碳锁定的表现特征，政府每年补贴化石燃料行业的支出大约在2000亿美元。第四，碳锁定也延伸到社会组织和习俗，延伸到非正式制度。在工业化国家，居民已经完全适应了他们的汽车交通系统的生活，虽然这带来了环境和社会的外部性，人们却抵制进行根本革新（乌恩鲁，2000）。社会规范、基础设施和相对价格都不鼓励个人选择耗费资源较少的生活方式。由于个人已经锁定了高能耗的消费，要提高能源价格使之反映出环境影响就可能得不到政治上的支持。这种锁定一旦形成，就需要很长的时间才能改变（世界银行，2003）。

在经济发展早期阶段，技术—制度综合体对有用的技术系统扩张起到了重要作用，像电话网络和电力网；但是到后期，技术—制度综合体就变成技术—制度锁定的关键所在，减缓了其他可行技术的出现。Sanstad和Howarth（1994）认为企业、消费者的非理性、信息不对称及道德等因素造成了新技术的应用壁垒。Sanstad和Howarth只局限于微观层面的解释显然不够具有说服力，事实上宏观层面的因素能够产生更严重的系统性障碍以防止低碳技术的应用。

工业革命是以化石能源的使用为基础的，煤、石油等化石能源的大量开采和使用使现代工业的建立成为可能。在规模报酬递增机制下，碳基能源技术逐步获得市场的主导地位，并不断强化其发展路径，使得摆脱该路径的成本越来越高昂，形成技术锁定效应。这一技术锁定效应的形成还有着更深层次的原因，即相关利益集团为维护自身利益，会极力构建有利于自身发展的环境以抵制其他替代技术。

碳锁定是人类自工业化以来多重因素作用的结果，也是资本主义制度的必然产物。碳锁定的提出有一个理论上的认识过程。技术—制度综合体的思想在乌恩鲁之前就有学者提出来了。阿伦·施耐伯格（Allan Schnaiberg）指出：“环境问题不是单纯由人口因素或技术因素造成的，人口增长和技术开发不会自主地影响环境状况，更关键的是这些因素背后的社会文化与制度、社会结构与过程、社会动力与机制”。[2]施耐伯格在对资本主义生产体系的分析中指出，资本家在自由市场中为追逐利润尽量以低廉的价格攫取资源，其技术改进只关注于生产效率而不顾及对社会和环境的影响；当企业具有垄断势力后能够对政府的政策进行干预；在资本主义生产体系中，社会民众的消费文化和行为模式被资本家所操控。[3]

碳锁定最关键是因为形成了碳基技术的既得利益者，并导致了社会经济对碳基技术的惯性依赖。这些既得利益者及以化石能源为基础的技术—制度综合体是有意参与碳减排行动的个人或企业所面临的最大困难，也是低碳技术扩散的最大障碍。在发展低碳经济的过程中，对整体有利的议案会由于利益集团的阻挠而不能变成法律。例如，1989年美国参议院商讨是否通过《清洁空气法》，其中用到配额交换制度，俄亥俄州的议员不同意配额交换制度，因为俄亥俄州有许多煤电厂，若法案通过，他们必须花重金从其他州的厂家购买配额。为了得到俄亥俄州议员的选票，政府不得不修改议案，增加俄亥俄州的初始配额，议案中虽然没有点名俄亥俄州，但描述的增加配额的条件就是给俄亥俄州量身定做的。[4]从内在机制来看，碳锁定实质上是在技术和制度之间的相互作用过程中形成了高碳既得利益集团，它们是导致碳锁定的主体。

在气候变化的争论中，技术—制度综合体概念也被视为与集体行动理论是一致的。集体行为问题源于为了解决气候问题，大量分散的个体必须采取协调一致的行动（Sandler，1992）。但现在的问题是，气候变化的危害将在世界范围扩散，而治理的成本却集中在化石燃料密集的部门。一方面，化石燃料行业成员数量少，他们容易达到一致意见，行成集体行动，能够协调大量的资源一致对抗威胁他们利益的任何改变，例如限制对化石燃料的使用；另一方面，气候保护政策的各方受益者协调他们的反应相比前者而言就要困难得多，因为这些分散的群体要形成一致意见的成本太高了。技术—制度综合体的理论在此框架下显得非常有用，它是“优选集团”出现的关键。[5]从深层次看，技术—制度综合体加上“优选集团”就是碳锁定的“三位一体”了。

碳锁定是由积累而成的制度产生了一些组织，这些组织能否持续下去依赖于那些制度的持久力，因此这些组织会动用资源来阻止那些威胁它们生存的变革。[6]如美国石油和天然气公司每年把大约6000万美元用于偏向其产业政策的院外活动，按照美国国会政府问责局的说法，该公司每年能够因此获利60亿美元。现有的公司控制着石油天然气管道和传输网络，接入及升级传输网络的高昂费用将会扼杀新兴的可更新能源工厂。[7]

二、碳锁定程度

不同国家、不同地区碳锁定的程度是不一样的。由于全球温室效应气体排放量的近3/4来自二氧化碳，加上其他碳气体，占到90％以上的总排放量，所以对温室效应气体排放量进行二氧化碳等量测量的方法是对世界经济碳依赖一个很好的近似估计方法。我们可以通过世界经济温室效应气体的强度，即相当于每百万国际美元的国民生产总值带来的温室气体排放量的等量二氧化碳来反映这种依赖性。1990—2005年，除巴西之外，全球前十大排放国（地区）都降低了各自经济体的温室效应气体强度（见表3.1）。整体而言，世界经济的温室效应气体排放强度大约降低了1/5。人类无论如何都要摆脱对石化燃料的依赖以应付未来的资源枯竭和气候变化。本世纪我们应完成能源从化石燃料到低排放或零排放能源的过渡。[8]

资料来源：〔美〕爱德华·B.巴比尔.低碳革命：全球绿色新政［M］.上海：上海财经大学出版社，2011：31.

“十二五”期间中国政府明确将“碳排放强度”（二氧化碳排放量/单位GDP）作为强制性控制指标（“十一五”期间是“能源强度”，即能源消耗量/单位GDP）。我们知道，“碳排放强度”的倒数是“碳生产力”（单位GDP/二氧化碳排放量），碳生产力越高，表明有能力以较低的碳排放量创造出较高的GDP。中国在20国集团中，碳生产力还比较低，处于第19位。从气候变化、能源安全和国际竞争力这三个方面看，碳生产力高表明国际竞争力强，具体来讲就是对减缓气候变化的贡献多、对化石能源的依赖少和新能源技术水平高并且规模大。[9]提高碳生产力也就是降低碳锁定的过程。

预测表明，大多数经济体和地区的温室效应气体排放量的增长仍将持续到2030年。能源部门研究结果发现，目前全球温室效应气体超过3/4的排放量都来自于矿物料的燃烧。到2030年，发展中国家的排放量将超过1倍，尤其以印度和中国的大量增加为代表。中国的温室效应气体排放份额可能接近世界总量的1/3，所有发展中国家的排放量将占到世界总排放量的绝大部分。国际能源机构警告，碳锁定的后果是很严重的，21世纪末大气中的温室效应气体的浓度可能会增加1倍，最终全球平均气温将会上升6摄氏度，这种情况很可能导致全球海平面上升0.26～0.59米，这将会严重破坏淡水供应、生态系统、食品生产、沿海人口和世界各地人们的健康。据《斯特恩报告》称，温度每上升5～6℃，会给全球带来巨大的成本，估计相当于全球GDP的5％～10％程度的缩减，而落后国家的成本甚至超过GDP的10％。[10]

碳锁定表现为以下四点：第一，在能源结构中，化石能源消费比重大，需求弹性小。至2010年，世界一次能源构成中仍以石油、煤和天然气等化石能源为主，三种化石能源占能源消费总量的近90％。化石能源短期价格弹性比较小，有时几乎为零，当原油价格上涨10％时，对汽油的需求会下降0.3％，即价格弹性为0.03；当天然气井口价格上涨10％时，居民对天然气的需求不会下降，即价格弹性为零。[11]第二，基于化石能源的基础设施不断发展，网络体系愈加完善。技术、基础设施建设、相关产业以及最终消费者之间的互相关联的网络体系是人类社会长期依赖化石燃料能源的结果，同时，它又进一步加剧人类对化石能源的依赖程度。第三，现有的正式制度和非正式制度都有利于高碳经济发展。建立在工业文明基础上的高碳技术—制度综合体成为发展低碳经济的阻碍。美国的Trigen能源公司公布了他们在推行废热发电技术市场化过程中遇到的一系列制度障碍。第四，在消费上，居民对化石能源消费观念高度认同。对高碳能源的依赖已经延伸到观念和习俗方面。在很多工业化国家，居民的消费理念和习惯使他们已经完全适应了汽车交通系统的生活。在当今世界，越来越多的人认识到，减缓排放、发展低碳经济非常重要，但是真正投身到减缓排放、改变自己消费行为的人又非常少，这就是所谓的“吉登斯悖论”。[12]

三、碳锁定变化

影响碳锁定变化的因素主要有四个方面，即技术、组织、制度及时空。

一是技术系统的实物资本结构变化，这主要指原有的高碳技术及现在的低碳技术，包括高碳技术及其体系和低碳技术及其体系的比较优势，这其中的关键是低碳技术替代高碳技术并不是单个或少数技术的替代，而是一个体系的替代。在过去的两百年中，我们已经耗费了数万亿美元，用来建设复杂的能源配送系统，此标准化系统是以碳为基础的，与其相配套的还有许多外围设备。这一系统是成功的，因为它能使煤炭、石油和天然气发挥出最大的效用，是任何新兴能源都难以做到的，更别提取代了。另外，人们通常不会为了某种新事物去主动改变现状，除非受到某些外界力量的推动，如法规、危机、制度变迁等。[13]从现实来看，低碳技术现在还处在零散状态，还没有变成经济社会的主导技术，还没有形成低碳的技术系统。所以，在发展低碳经济的过程中，低碳技术的主导化及系统化是至关重要的。

二是企业和公共机构的结构变化，这是制度的另一层面。这里我们可以把企业和公共机构分为高碳的企业和公共机构与低碳的企业和公共机构。从数量上来看，这两者比例的变化将影响碳锁定的变化，即低碳的企业和公共机构增长表明碳锁定的程度在下降。但存在一个“数量悖论”，即在社会利益的博弈过程中，往往是那些人数少的群体容易达成一致意见，形成有利于该团体的集体行动，而人数多的群体很难形成一致意见，从而在社会资源或利益的分配中往往处于不利的地位。高碳集团在人数上可能并不是最多的，所以他们很容易形成一致意见，从而抵制从高碳增长向低碳增长的转型。在诺思看来，由现有制度矩阵产生的组织是依靠现有制度矩阵得以生存和获得福利的，因此这些组织会努力阻止任何会给它们福利带来负效用的变化。[14]

三是制度体系的变化，我们这里也可以分为高碳的制度系统和低碳的制度体系。从高碳的制度系统向低碳的制度体系转换面临着制度的各种自我强化机制。换言之，制度体系对碳锁定的影响主要体现在制度的各种自我强化机制上。这种自我强化机制是多方面的，主要表现为运行成本、正式制度、非正式制度、既得利益约束、人们的主观理解、网络外部性、学习效应、适应性预期、解决问题的能力等。其中，转换成本、运行成本和解决问题的能力是造成制度锁定的关键因素。这些分析对于我们研究碳锁定中的制度因素具有重要的启示作用。

四是从碳锁定的时空变化来看，碳锁定是一种全球性现象，要解除碳锁定必须要有全球性行动。从时间上看，大多数发达国家利用50～200年才摆脱经济增长和环境污染、高碳排放的怪圈。例如，从碳排放增长到降低的拐点处（转换点），英国用了185年，美国用了135年，日本用了近百年。研究表明，大多数国家只有人均收入达到10000～23000美元（1990年价格）时，环境库兹涅茨曲线才出现转折点。[15]

从空间来看，世界各国碳锁定的程度是不一样的。发达国家的碳锁定程度在不断下降，而发展中国家的碳锁定程度在短期内难以下降甚至还会上升，并且发展中国家还难以跳过“高碳能源时代”。正如乌恩鲁（2006）所述，“高碳能源时代”并不会被轻易跳过，相反碳锁定会形成一种全球化的趋势，使解锁便得愈加困难。为什么会形成碳锁定的全球化趋势？有以下三方面的原因：第一，发达国家通过投资向发展中国家扩散碳锁定。如中国或印度这类发展中国家在未来几十年内，势必会大力建设能源及交通方面的基础设施，而此时对跨国公司技术支持的依赖成为碳锁定扩散的重要原因。发达国家自身的低碳转型，还会通过投资和贸易转移，推动碳锁定的全球化，使发展中国家成为“污染避难所”。货币供应的增长驱动着银行、消费者和企业在远远超过其所在地区或国家的地理范围内利用生态足迹。例如，英国的生态足迹是英伦三岛的3倍大，如果把所有英国企业的海外业务包括在内，这个生态足迹将增加6倍。世界银行以“发展和气候变化”为题发布的《2010年世界发展报告》中指出，国际贸易和气候变化两个体系之间的相互作用对于发展中国家而言具有特别重大的意义。现实社会中，不同国家的环境政策不同，对环境危害的控制程度也存在差异，资本逐利性的存在会使贸易和生产要素向环境保护相对薄弱的国家转移。结果是这些国家在获得经济利益的同时也成为“污染产业天堂”。第二，发展中国家在工业化、城市化的过程中也容易形成碳锁定。如中国正处在工业化、城市化早期阶段，面临着大规模基础设施建设任务，今天用什么技术装备这些设施，就决定了未来很长时间内难以改变的巨额排放增量。如果当前不能解决好这个问题，就会失去控制未来几十年温室气体浓度的先机。目前，中国正面临着能源基础设施建设的高峰期，据有关机构估计，在参考情景下，中国在2006—2030年需要在能源部门累计投资317万亿美元，其中74％用于电力投资，约为218万亿美元。如果不采用先进的低碳技术，这些能源设施一旦建成投入使用，将在其长达15～50年的使用周期内对温室气体排放产生不利影响。和通信技术不同，能源技术不大可能具有实现技术“蛙跳式”超越的特性（乌恩鲁，2006）。第三，国际市场上低碳技术转移的政治障碍也加剧了碳锁定。在联合国开发计划署看来，中国实现低碳经济的目标，至少需要60多种骨干技术支持，而在这60多种技术里面，有42种是中国目前未掌握的核心技术。这表明，对于中国而言，70％的减排核心技术需要进口。而欧美一些国家对中国还存在所谓高新技术转移的禁令，从而不利于解除碳锁定。

乌恩鲁虽然分析了碳锁定及其内涵，但是对于碳锁定的程度及其变化分析不够。碳锁定不仅有质的规定，而且有量的变化。只有把质与量的分析结合起来，我们才能准确把握碳锁定的实质及其变化趋势。

[1] 谢来辉.碳锁定、“解锁”与低碳经济之路［J］.开放导报，2009（5）.

[2] 洪大用.环境社会学与环境友好型社会建设［J］.中国人民大学学报，2007（1）.

[3] 同上①。

[4] 陈晋.哈佛经济学笔记［M］.南京：江苏文艺出版社，2010：155.

[5] Unruh C.，G．Understanding Carbon Lock-in［J］．Energy Policy，2000（28）.

[6] 〔美〕道格拉斯·诺思.理解经济变迁过程［M］.北京：中国人民大学出版社，2008：48—49.

[7] 张彬.论我国民间资本进入石油产业的法律保障［J］.法制与社会，2011（6）.

[8] 〔美〕伯顿·里克特.拨开迷雾［M］.北京：石油工业出版社，2011.78.

[9] 薛进军.中国低碳经济发展报告（2011）［M］.北京：社会科学文献出版社，2011：73.

[10] 〔美〕爱德华·B.巴比尔.低碳革命：全球绿色新政［M］.上海：上海财经大学出版社，2011：33.

[11] 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［R］.北京：科学出版社，2009.

[12] “吉登斯悖论”是由英国著名社会学家、政治学家在其《气候变化的政治》（2009年）一书中提出。

[13] 〔加〕彼得·特扎基安.破解能源饥渴症［M］.北京：石油工业出版社，2010：83.

[14] 〔美〕道格拉斯·诺思.制度、制度变迁与经济绩效［M］.上海：上海三联书店，2008：70.

[15] 薛进军.中国低碳经济发展报告（2011）［M］.北京：社会科学文献出版社，2011：28.