劉 茜

(青島大學(xué)經(jīng)濟(jì)學(xué)院，山東 青島 266000)

1 文獻(xiàn)回顧

關(guān)于城鎮(zhèn)化現(xiàn)象對碳排放影響的研究角度眾多。國家層面：Poumanyvong 和Kaneko采用STIRPAT 模型研究城鎮(zhèn)化不同發(fā)展階段對碳排放的影響，表明城鎮(zhèn)化明顯促進(jìn)能源消費(fèi)和碳排放增多。王芳，周興采用1961～2010年9國面板數(shù)據(jù)以Kaya恒等式為基礎(chǔ)構(gòu)建計(jì)量模型，分析發(fā)現(xiàn)人口規(guī)模、人口結(jié)構(gòu)與全球碳排放量存在顯著相關(guān)關(guān)系。城市層面：宋杰鯤以山東省能源消費(fèi)為研究對象，采用LMDI方法進(jìn)行碳排放分解，結(jié)果表明：各累積效應(yīng)只有能源消費(fèi)強(qiáng)度因素為負(fù)值，其余均為正值。劉源等應(yīng)用LMDI方法，考慮廈門市產(chǎn)業(yè)部門和家庭消費(fèi)兩個(gè)角度，基于終端消費(fèi)數(shù)據(jù)進(jìn)行因素分解，研究結(jié)果表明: 廈門市碳排放強(qiáng)度下降，其中產(chǎn)業(yè)部門能源強(qiáng)度對總碳排放強(qiáng)度變化影響最大。家庭層面：朱勤基于居民消費(fèi)視角研究消費(fèi)結(jié)構(gòu)改變對碳排放影響。采用LMDI方法結(jié)果表明：六種效應(yīng)中居民消費(fèi)對碳排放增長的貢獻(xiàn)率最大。除國家、城市、家庭層面，還有學(xué)者從行業(yè)角度進(jìn)行研究。劉丙泉以城鎮(zhèn)化進(jìn)程中快速發(fā)展的物流行業(yè)為研究對象，分階段研究城鎮(zhèn)化對碳排放的影響，結(jié)果顯示，城鎮(zhèn)化對碳排放具有正向促進(jìn)作用。

本文通過擴(kuò)展Kaya 恒等式采用分解結(jié)果無殘差項(xiàng)的LMDI方法。以2006～2015年全國30個(gè)省份為研究對象，具體至排放因子、能源強(qiáng)度、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)、人口城鎮(zhèn)化、土地城鎮(zhèn)化、收入城鎮(zhèn)化等6種效應(yīng)分因素，測度各因素對二氧化碳排放量(文中以碳排放量簡稱)的貢獻(xiàn)值及貢獻(xiàn)率。

2 模型與方法

Kaya 恒等式在環(huán)境經(jīng)濟(jì)領(lǐng)域被廣泛使用，具體表達(dá)式如下：

(1)

式(1)中，C代表碳排放總量，PE代表能源消費(fèi)總量，GDP代表國內(nèi)生產(chǎn)總值，P代表人口總量。為研究城鎮(zhèn)化對碳排放量影響，將涉及城鎮(zhèn)化的人口、能源、經(jīng)濟(jì)等因素引入Kaya 恒等式，對其進(jìn)行擴(kuò)展如下：

(2)

式(2)中i=1、2、3，表示第一、二、三產(chǎn)業(yè)，Ci代表第i產(chǎn)業(yè)碳排放量，PEi代表第i產(chǎn)業(yè)能源消耗量，GDPi代表第i產(chǎn)業(yè)國內(nèi)生產(chǎn)總值，GDP代表地區(qū)國內(nèi)生產(chǎn)總值，p代表地區(qū)城鎮(zhèn)人口數(shù)量，Land代表地區(qū)城鎮(zhèn)建成區(qū)面積。

因此可得碳排放量LMDI分解模型連乘形式：

C=CFi×Ei×Si×I×POP×Land

(3)

以0表示基期，以T表示計(jì)算期，根據(jù)Ang 和 Liu 提出的LMDI加和分解方法，對式(3)進(jìn)行因素分解得到:

ΔC=CT-C0=ΔCF+ΔE+ΔS+ΔI+ΔPOP+ΔLand

(4)

其中：

(5)

(6)

(7)

(8)

(9)

(10)

2.1 數(shù)據(jù)來源與計(jì)算

數(shù)據(jù)主要收集于《中國能源統(tǒng)計(jì)年鑒》、《中國統(tǒng)計(jì)年鑒》及地區(qū)統(tǒng)計(jì)年鑒。其中從《中國能源統(tǒng)計(jì)年鑒》中的《地區(qū)能源平衡表》收集并整理產(chǎn)業(yè)部門7種主要化石能源終端消費(fèi)數(shù)據(jù)，其扣除用作原料與材料部分。標(biāo)準(zhǔn)量折算根據(jù)《中國能源統(tǒng)計(jì)年鑒》所附的各種能源折算標(biāo)準(zhǔn)煤系數(shù)算得，碳排放量根據(jù)IPCC推薦方法由各類能源消耗量及各類能源相應(yīng)碳排放系數(shù)算得。歷年GDP數(shù)據(jù)統(tǒng)一以2005年為基年進(jìn)行不變價(jià)折算。

基于上述數(shù)據(jù)，以2006年為基年，應(yīng)用公式(5)～(10)進(jìn)行碳排放LMDI分解，全國各省份碳排放變動的年度匯總效應(yīng)如圖1 所示。

圖1 碳排放量變動的LMDI分解結(jié)果

從全國各省份匯總情況來看，本文所考察城鎮(zhèn)化相關(guān)因素對碳排放變動的影響綜合效應(yīng)始終表現(xiàn)為正向，其中，收入城鎮(zhèn)化效應(yīng)拉動作用最為顯著，貢獻(xiàn)值為21.36億t碳；土地城鎮(zhèn)化效應(yīng)拉動作用次之，貢獻(xiàn)值為14.76億t碳；人口城鎮(zhèn)化效應(yīng)起到抑制作用，貢獻(xiàn)值為-2.65億t碳。除此之外，另外兩個(gè)產(chǎn)業(yè)相關(guān)因素——產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)效應(yīng)和能源強(qiáng)度效應(yīng)：產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)效應(yīng)拉動碳排放量增長，貢獻(xiàn)值為7.58億t碳；能源強(qiáng)度效應(yīng)顯著抑制碳排放量增長，貢獻(xiàn)值為-23.32億t碳。各省份排放因子效應(yīng)有正有負(fù)，輕微抑制碳排放變動，貢獻(xiàn)值為0.42億t碳。

2.2 結(jié)果分析

LMDI分解方法實(shí)現(xiàn)了將總量變化分解為各分量變化的過程，如圖2所示，可以發(fā)現(xiàn)，正向效應(yīng)中：年均貢獻(xiàn)率方面收入城鎮(zhèn)化效應(yīng)最高，達(dá)到30.366%；土地城鎮(zhèn)化效應(yīng)次之，達(dá)到19.228%；產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)效應(yīng)最低，為11.365%。負(fù)向效應(yīng)中：能源強(qiáng)度效應(yīng)抑制作用最為突出，年均貢獻(xiàn)率達(dá)到-26.042%；人口城鎮(zhèn)化效應(yīng)和排放因子效應(yīng)抑制作用一般，累加年均貢獻(xiàn)率達(dá)到-6.789%。本文所研究三個(gè)城鎮(zhèn)化因素中收入城鎮(zhèn)化和土地城鎮(zhèn)化起到主要作用，且表現(xiàn)為正向促進(jìn)，人口城鎮(zhèn)化作用稍弱，表現(xiàn)為負(fù)向抑制。其余非城鎮(zhèn)化因素中，能源結(jié)構(gòu)效應(yīng)是強(qiáng)有力的碳減排助手。

圖2 各影響因素對碳排放量變動的年均貢獻(xiàn)率

2.2.1 “十一五”時(shí)期和“十二五”時(shí)期城鎮(zhèn)化要素對比

由表1可以看出，碳排放量變動總計(jì)2006～2010年為25.34億t碳、2011～2015年為-6.53億t碳，各年碳排放量綜合變動“十一五”時(shí)期呈增加趨勢、“十二五”時(shí)期呈降低趨勢。其中，收入城鎮(zhèn)化效應(yīng)：兩時(shí)間段都表現(xiàn)為正向效應(yīng)，2006～2010年高于2011～2015年3.653億t碳，兩時(shí)間段排名前五位的省份相同，包括山東省、河北省、遼寧省、湖北省、江蘇省。具體排名有動有不動。人口城鎮(zhèn)化效應(yīng)：兩時(shí)間段均表現(xiàn)為負(fù)向效應(yīng)，且2011～2015年于更大程度降低碳排放量，表明“十二五”時(shí)期人口城鎮(zhèn)化碳減排效果得以維持并鞏固。土地城鎮(zhèn)化效應(yīng)：兩時(shí)間段均表現(xiàn)為正向效應(yīng)且占比極高，2011～2015年高于2006～2010年12.979億t碳，表明“十二五”時(shí)期伴隨城鎮(zhèn)化進(jìn)程的推進(jìn)，實(shí)施城鎮(zhèn)建設(shè)促進(jìn)能源消耗和碳排放。

2.2.2 各省份層面：分解因素分析

(1) 收入城鎮(zhèn)化效應(yīng)。圖3所示為收入城鎮(zhèn)化歷年對30個(gè)省份的作用均表現(xiàn)為正向效應(yīng)，其中，山東、江蘇、河北等經(jīng)濟(jì)較發(fā)達(dá)地區(qū)收入城鎮(zhèn)化效應(yīng)促進(jìn)碳排放作用相對顯著，東北三省只有遼寧正向效應(yīng)較為顯著，西部經(jīng)濟(jì)欠發(fā)達(dá)地區(qū)青海、寧夏等地正向效應(yīng)不算大，北京、上海、重慶、天津等地雖經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)但正向效應(yīng)也不算突出。綜合來說，歷年全國30個(gè)省份收入城鎮(zhèn)化效應(yīng)對碳排放量變動呈正向促進(jìn)作用，且呈現(xiàn)增強(qiáng)趨勢，最高數(shù)值達(dá)到近2億t。

(2) 土地城鎮(zhèn)化效應(yīng)。觀察圖4發(fā)現(xiàn)，各省份土地城鎮(zhèn)化均表現(xiàn)為正向效應(yīng)，其中，山東、江蘇等GDP大省土地城鎮(zhèn)化對碳排放推動作用較為顯著，北京、上海等經(jīng)濟(jì)高度發(fā)達(dá)地區(qū)土地城鎮(zhèn)化表現(xiàn)為輕微促進(jìn)作用，東北地區(qū)土地城鎮(zhèn)化總體效應(yīng)也不顯著，中西部地區(qū)土地城鎮(zhèn)化呈現(xiàn)正向效應(yīng)并有逐漸增強(qiáng)的趨勢?？赡艿脑蚴牵?jīng)濟(jì)高度發(fā)達(dá)地區(qū)城鎮(zhèn)化屬于較成熟水平，中西部地區(qū)城鎮(zhèn)化屬于空間規(guī)模快速擴(kuò)張階段，東北地區(qū)整體發(fā)展滯緩?？傮w上歷年土地城鎮(zhèn)化對各省份碳排放正向效應(yīng)呈增強(qiáng)趨勢，2015年大多數(shù)省份達(dá)到最大值。

表1 城鎮(zhèn)化因素對碳排放變動的貢獻(xiàn) 億t

注：2006～2010年各效應(yīng)指以2006年為基年的累加貢獻(xiàn)值，2011～2015年各效應(yīng)指以2011年為基年的累加貢獻(xiàn)值

圖3 收入城鎮(zhèn)化對各省份碳排放變動影響

(3) 人口城鎮(zhèn)化效應(yīng)。圖5所示，歷年人口城鎮(zhèn)化效應(yīng)有正向有負(fù)向，但對絕大多數(shù)省份起到促進(jìn)碳減排作用。江蘇、山東、廣東等經(jīng)濟(jì)發(fā)展高水平且人口數(shù)量龐大省份促進(jìn)碳減排作用相對顯著，尤其山東省人口城鎮(zhèn)化抑制碳排放作用逐年增強(qiáng)。京津翼經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)地區(qū)人口城鎮(zhèn)化主要呈現(xiàn)正向效應(yīng)，相反西部地區(qū)人口碳排放主要呈現(xiàn)負(fù)向效應(yīng)。可能的原因是京津翼地區(qū)經(jīng)濟(jì)發(fā)展高水平吸引大量人員集中于此，人口聚集對交通的抑制作用和促進(jìn)作用二者促進(jìn)作用占主導(dǎo)地位，同時(shí)伴隨發(fā)展經(jīng)濟(jì)能源消耗增多，上海地區(qū)情況類似，而中部地區(qū)城鎮(zhèn)化進(jìn)程人口密集度相對較低，因此該地區(qū)碳排放抑制作用相對穩(wěn)定。隨著時(shí)間推移，自2009年以后，人口城鎮(zhèn)化在全國大部分省份表現(xiàn)為負(fù)向效應(yīng)，由此可見，人口城鎮(zhèn)化導(dǎo)致人口規(guī)模擴(kuò)大在將來有利于碳減排目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)。

圖4 土地城鎮(zhèn)化對各省份碳排放變動影響

(4) 能源強(qiáng)度效應(yīng)。圖6描述了能源強(qiáng)度效應(yīng)各省份情況，2011和2012年兩個(gè)省份呈正效應(yīng)，自2013年起30各省份全為負(fù)效應(yīng)。山東、河北、江蘇等地能源強(qiáng)度效應(yīng)效果顯著，北京、重慶、上海等經(jīng)濟(jì)發(fā)展高水平地區(qū)能源強(qiáng)度效應(yīng)效果中等水平，中西部地區(qū)效果稍顯一般。能源強(qiáng)度效應(yīng)年均降低碳排放量11.56億t，尤其是“十二五”時(shí)期減排效果突出，除2011年低于年均值，其余各年均超過年均值。

圖5 人口城鎮(zhèn)化對各省份碳排放變動影響

圖6 能源強(qiáng)度效應(yīng)對各省份碳排放變動影響

(5) 產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)效應(yīng)。從圖7可以看出，第二、三產(chǎn)業(yè)對碳排放量變動都具有促進(jìn)作用，相比較而言，第二產(chǎn)業(yè)促進(jìn)作用更為顯著，符合第二產(chǎn)業(yè)工業(yè)發(fā)展高耗能情況。觀察斜率可以發(fā)現(xiàn)，第二產(chǎn)業(yè)2006～2012年增速很快，年平均增速為61.26%，2012年以后增速放緩，2012-2015年斜率基本為0，整體“十二五”時(shí)期較“十一五”時(shí)期第二產(chǎn)業(yè)碳排放正向促進(jìn)作用大幅減弱。

圖7 各產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)效應(yīng)對碳排放變動影響

4 結(jié)論與建議

(1)城鎮(zhèn)化因素中收入城鎮(zhèn)化和土地城鎮(zhèn)化起促進(jìn)作用。其中，收入城鎮(zhèn)化推動作用高于土地城鎮(zhèn)化效應(yīng)；“十一五”時(shí)期和“十二五”時(shí)期兩階段對比，各省份歷年累加效應(yīng)土地城鎮(zhèn)化推動作用高于收入城鎮(zhèn)化推動作用。人口城鎮(zhèn)化起到抑制作用，“十二五”時(shí)期比“十一五”時(shí)期多減排1.082億t碳

(2)能源消費(fèi)強(qiáng)度是促進(jìn)碳排放量降低的重要力量，2006～2015年年均減少碳排放量11.56億t，“十二五”時(shí)期除2013年減排增長率較低外，其余各年減排增長率均保持在70%以上。

(3)收入城鎮(zhèn)化效應(yīng)促進(jìn)碳排放效果顯著，為避免“高收入”陷阱，發(fā)展非農(nóng)產(chǎn)業(yè)需注重發(fā)展方式，注意產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)合理化，能源消費(fèi)合理化。

(4)土地城鎮(zhèn)化效應(yīng)促進(jìn)碳排放，因此，需注意土地資源的合理利用，提前規(guī)劃好城鎮(zhèn)化發(fā)展方向，合理消耗所用能源，避免資源浪費(fèi)，造成不必要的碳排放。

(5)人口城鎮(zhèn)化效應(yīng)起到降低碳排放量的作用，雖然目前作用輕微，但已有研究表明消費(fèi)習(xí)慣改變同樣起抑制作用，且較之人口規(guī)模更顯著。因此，在日常生活中培養(yǎng)人民的綠色消費(fèi)觀念，使其人口城鎮(zhèn)化過程中充分發(fā)揮降低能源消耗量的作用。

(6)全國各省份城鎮(zhèn)化程度和情況不同，各省份需要根據(jù)本省份實(shí)際發(fā)展情況，結(jié)合本省份環(huán)境情況，因地制宜制定適合本省份長遠(yuǎn)發(fā)展的城鎮(zhèn)化規(guī)劃。