劉 娟,馬漣蕊,2,馮婉怡

(1.鄭州大學 管理學院;2.鄭州大學 能源環(huán)境經(jīng)濟研究中心,河南 鄭州 450001; 3.中南財經(jīng)政法大學 工商管理學院,湖北 武漢 430073)

0 引言

2020年9月,中國向國際社會作出“二氧化碳力爭在2030年前達到峰值,努力爭取2060年前實現(xiàn)碳中和”的鄭重承諾,這既是應對全球氣候變化的大國責任擔當,也是我國新時代社會主義現(xiàn)代化建設的重要目標。就如何實現(xiàn)這一目標,中共二十大報告提出“積極穩(wěn)妥推進碳達峰碳中和,立足我國能源資源稟賦,堅持先立后破”。實現(xiàn)能源轉(zhuǎn)型的“先立后破”,大力發(fā)展可再生能源、實施可再生能源替代行動是重要舉措[1]。

技術(shù)創(chuàng)新作為根本動力,能夠推動我國可再生能源的規(guī)?；?、跨越式發(fā)展。早在20世紀50年代,可再生能源技術(shù)就被用于解決我國西南地區(qū)與農(nóng)村能源供應問題。2000年以來,我國先后制定實施了《可再生能源產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃》《可再生能源法》、可再生能源技術(shù)重點專項及一系列國家工程,通過財稅金融政策、標準制定和國際合作等支持與引導可再生能源技術(shù)發(fā)展[2]?！笆濉币詠?我國可再生能源專利申請量激增,使用成本大幅下降,可再生能源授權(quán)專利超6.5萬項,光伏發(fā)電平均成本下降超86%,陸上、海上風電平均成本分別下降超56%、48%[3]。截至2022年末,我國可再生能源裝機規(guī)模突破12億千瓦大關(guān),占全國發(fā)電總裝機容量的47.3%,成為全球最大的可再生能源增長極。

鑒于零碳、低碳特征及成熟的應用基礎,可再生能源技術(shù)創(chuàng)新被認為在應對氣候變化與發(fā)展綠色生產(chǎn)力上擁有巨大潛力,是能源生產(chǎn)、工業(yè)、交通、建筑等行業(yè)的重要減排路徑[4]。然而,可再生能源技術(shù)創(chuàng)新的碳減排效應并未得到學界的足夠重視。目前,基于技術(shù)角度的碳減排研究重點關(guān)注產(chǎn)業(yè)整體效率提升與綠色技術(shù)進步對碳排放的影響,少量針對可再生能源技術(shù)創(chuàng)新的研究聚焦區(qū)域碳減排效應的異質(zhì)性[5],缺少對不同行業(yè)碳減排效應的關(guān)注。鑒于此,本文基于2000—2019年中國省域可再生能源技術(shù)創(chuàng)新和碳排放相關(guān)數(shù)據(jù),從行業(yè)層面對可再生能源技術(shù)創(chuàng)新的碳減排效應進行實證分析,進一步剖析碳減排績效在不同區(qū)域、發(fā)展階段的異質(zhì)性表現(xiàn)及可能的原因。“十四五”時期是中國推動經(jīng)濟社會發(fā)展全面低碳轉(zhuǎn)型的關(guān)鍵期,也是實現(xiàn)“雙碳”目標的關(guān)鍵規(guī)劃期[6]。在此背景下,分析可再生能源技術(shù)創(chuàng)新對不同行業(yè)的碳減排效應及其區(qū)域異質(zhì)性,有助于更加深入了解各行業(yè)技術(shù)碳減排現(xiàn)狀,評估技術(shù)減排潛力,為行業(yè)低碳路徑選擇提供引導與支持,為構(gòu)建符合中國國情的低碳發(fā)展戰(zhàn)略提供事實依據(jù)。

1 文獻綜述

在氣候變化與科技創(chuàng)新等重大發(fā)展議題下,技術(shù)創(chuàng)新與碳排放的關(guān)系備受學界關(guān)注,并圍繞該問題開展了一系列研究。部分學者肯定了技術(shù)創(chuàng)新的環(huán)境效益,通過對其影響效應、機制的研究發(fā)現(xiàn),技術(shù)創(chuàng)新水平的提升通過提高能源使用效率、調(diào)整能源消費結(jié)構(gòu)、推動地方產(chǎn)業(yè)升級實現(xiàn)碳減排[7-9]。相反,一些研究發(fā)現(xiàn)技術(shù)創(chuàng)新不僅無助于碳減排,甚至導致碳排放總量增加[10]?；诃h(huán)境庫茲涅茨(EKC)曲線、能源回彈效應的解釋是,技術(shù)進步通過能源效率提升帶來的減排效應無法完全抵消其推動經(jīng)濟增長帶來的碳排放,最終導致碳排放量不減反增[10-11]。

可再生能源技術(shù)創(chuàng)新作為技術(shù)創(chuàng)新研究領域的新興分支,學者對其類別的探討尚未達成共識,目前廣泛使用的有綠色技術(shù)(環(huán)保技術(shù)、清潔技術(shù))和低碳技術(shù)。前者主要包括碳減排技術(shù)(化石能源清潔利用技術(shù)、可再生能源技術(shù))和碳移除技術(shù)(碳捕集、運輸、封存和利用技術(shù))[12];后者基于技術(shù)范式革新力度,將可再生能源技術(shù)的徹底性革新稱為低碳技術(shù)突破性創(chuàng)新,將現(xiàn)有技術(shù)范式的小幅改進(如化石能源清潔利用)稱為低碳技術(shù)漸進性創(chuàng)新[13]。本文研究對象可再生能源技術(shù)創(chuàng)新是綠色技術(shù)創(chuàng)新中碳減排技術(shù)的主要組成部分,也稱為低碳技術(shù)突破性創(chuàng)新,具體范圍包括風能、太陽能、海洋能、水能、生物質(zhì)能和儲能。對于可再生能源技術(shù)創(chuàng)新與碳排放的關(guān)系,已有研究從區(qū)域、行業(yè)視角肯定了可再生能源技術(shù)創(chuàng)新的碳減排效應。如Wang等[14]、Lin等[15]基于中國省級層面數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn),可再生能源技術(shù)創(chuàng)新能夠顯著降低碳排放,且隨著可再生能源使用比重的提高,這一抑制作用逐漸增強;畢克新等(2017)基于中國制造業(yè)數(shù)據(jù)研究發(fā)現(xiàn),低碳技術(shù)突破性創(chuàng)新對產(chǎn)業(yè)升級具有顯著推動作用,有助于實現(xiàn)經(jīng)濟低碳轉(zhuǎn)型。

技術(shù)創(chuàng)新對碳減排的影響存在顯著的區(qū)域、行業(yè)異質(zhì)性[16-17],這一異質(zhì)性受收入、市場、環(huán)境規(guī)制、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)、能源消費結(jié)構(gòu)等因素影響,且技術(shù)減排效應隨時間推移出現(xiàn)變化[18]。就可再生能源技術(shù)創(chuàng)新而言,收入是造成區(qū)域減排效應差異的重要因素,只有收入達到既定水平后,可再生能源技術(shù)創(chuàng)新才能實現(xiàn)碳減排效應,且其邊際減排效應隨著收入增長而增強[5]。能源消費結(jié)構(gòu)、能源強度和能源回彈效應則是造成行業(yè)碳減排差異的重要因素,高能源強度、以煤炭為主體的能源結(jié)構(gòu)和高能源回彈效應不利于行業(yè)碳減排[11,13]。此外,減排效果還與行業(yè)技術(shù)特征和發(fā)展階段密切相關(guān)。金培振等(2014)、周小亮等[19]基于我國經(jīng)濟快速增長時期工業(yè)細分行業(yè)的實證研究發(fā)現(xiàn),中、高技術(shù)行業(yè)的低碳轉(zhuǎn)型進展相對較快。技術(shù)從研發(fā)到應用推廣過程中,受到經(jīng)濟、政策以及市場環(huán)境等諸多外部因素影響[10],尤其對于高成本、長研發(fā)周期、高投資風險的可再生能源技術(shù)創(chuàng)新,在很大程度上依賴地方經(jīng)濟、市場和政策的共同引導。流動性較大的金融市場、規(guī)范化的技術(shù)共享與轉(zhuǎn)讓環(huán)境、相對嚴格的環(huán)境規(guī)制以及配套的產(chǎn)業(yè)支持政策能夠更好地支持可再生能源技術(shù)創(chuàng)新及利用,進而實現(xiàn)碳減排[7,20-22]。這一系列外部條件在經(jīng)濟不發(fā)達地區(qū)往往難以實現(xiàn)。綜上,已有文獻從區(qū)域、產(chǎn)業(yè)視角對可再生能源技術(shù)創(chuàng)新與碳排放的關(guān)系進行了諸多探究,并從行業(yè)能源利用特征與技術(shù)特征、區(qū)域經(jīng)濟、政策環(huán)境等方面分析引致減排效果異質(zhì)性的原因,但多聚焦區(qū)域整體或單一行業(yè)層面,研究結(jié)論對其它行業(yè)的適用性與借鑒性有限,難以完整刻畫可再生能源技術(shù)創(chuàng)新的行業(yè)碳減排圖景。

通過回顧現(xiàn)有文獻可知,可再生能源技術(shù)創(chuàng)新的碳減排效應研究仍有較大成長空間。一方面,現(xiàn)有文獻大多以產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新、低碳技術(shù)創(chuàng)新和綠色技術(shù)創(chuàng)新為核心解釋變量探究其減排績效,這些變量包含不同特征與減排機制的技術(shù)子集,其研究結(jié)論無法遷移至可再生能源技術(shù)創(chuàng)新的碳減排效應上,也難以為實踐提供更細節(jié)、精準的支撐。另一方面,已有關(guān)于可再生能源技術(shù)創(chuàng)新的文獻多以區(qū)域為研究單位,探究其碳減排效應的機制及區(qū)域異質(zhì)性。這些研究將不同行業(yè)視為區(qū)域經(jīng)濟的構(gòu)成,對其進行整體性分析,研究結(jié)論無法簡單遷移至不同特征的行業(yè)層面,難以為行業(yè)層面的技術(shù)減排效果及相關(guān)政策制定提供更加貼切、全面的事實依據(jù),也無法從行業(yè)異質(zhì)性視角回應可再生能源技術(shù)創(chuàng)新與碳排放的關(guān)系。針對以上不足,本文邊際貢獻與創(chuàng)新之處在于,將區(qū)域、行業(yè)納入統(tǒng)一分析框架,從行業(yè)層面揭示可再生能源技術(shù)創(chuàng)新的碳減排績效及其在不同區(qū)域的減碳進程,并進一步探究其原因,為針對性制定行業(yè)碳減排政策提供科學支撐。

2 模型與實證方法

本文在不同時空背景下探究可再生能源技術(shù)創(chuàng)新的行業(yè)碳減排效應及其異質(zhì)性。在空間上,考慮到我國不同地區(qū)社會經(jīng)濟發(fā)展、環(huán)境規(guī)制、市場等影響技術(shù)創(chuàng)新與應用的外部環(huán)境存在較大差異,為探究不同外部環(huán)境下可再生能源技術(shù)創(chuàng)新對行業(yè)碳排放的影響,本文根據(jù)已有研究與我國三大經(jīng)濟地帶劃分,將中國內(nèi)地30個省份(西藏因數(shù)據(jù)不全,未納入統(tǒng)計)劃分為東部(遼、京、冀、津、魯、蘇、滬、閩、浙、粵、瓊11個省市)、中部(晉、吉、黑、皖、贛、豫、鄂、湘8個省份)、西部(桂、川、黔、云、藏、陜、甘、寧、青、新、渝、蒙12個省區(qū)市)地區(qū)3組,分別對整體及各區(qū)域進行實證檢驗。同時,隨著經(jīng)濟發(fā)展與技術(shù)進步,可再生能源技術(shù)創(chuàng)新的內(nèi)、外部條件均發(fā)生改變,這使得其減排績效可能出現(xiàn)變化。自2000年起,我國工業(yè)化和城市化進程提速,能源消費與碳排放規(guī)模也隨之激增。2009年,我國正式提出控制溫室氣體排放的行動目標,并首次將碳減排目標作為約束性指標寫入“十二五”規(guī)劃綱要,可再生能源產(chǎn)業(yè)開始進入快速發(fā)展期。因此,本文將研究區(qū)間分為2000—2009年、2010—2019年兩個階段,分別對其進行實證研究,以檢驗不同發(fā)展階段下可再生能源技術(shù)創(chuàng)新對行業(yè)碳排放影響的變化。

2.1 基準模型

為分析可再生能源技術(shù)創(chuàng)新對不同行業(yè)碳排放的影響,本文構(gòu)建以下基準模型:

lnCARDIint=α+βlnRETIit+γXint+μin+εint

(1)

其中,CARDIint為行業(yè)碳排放量,i表示區(qū)域,n表示行業(yè),t表示年份;RETIit是關(guān)鍵解釋變量,表示可再生能源技術(shù)進步指數(shù);Xint為控制變量向量集,根據(jù)不同行業(yè)特點發(fā)生變化;μin為行業(yè)固定效應,εint為隨機誤差,α為常數(shù)項;系數(shù)β用于描述碳排放對可再生能源技術(shù)創(chuàng)新變化的平均(同質(zhì))響應。

2.2 分位數(shù)回歸模型

鑒于我國區(qū)域可再生能源創(chuàng)新水平、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)、經(jīng)濟環(huán)境以及各行業(yè)碳排放水平等存在較大差異,同時大量研究證實區(qū)域、行業(yè)減排效果存在異質(zhì)性,本文采用分位數(shù)回歸模型進行分析,以觀測不同碳排放規(guī)模下可再生能源技術(shù)創(chuàng)新的減排效應。該方法的優(yōu)勢在于可以分別研究不同分位點處自變量與因變量的回歸關(guān)系,且對因變量的總體分布、誤差分布無限制,對異常值也有穩(wěn)健的統(tǒng)計特性。本文構(gòu)建如下分位數(shù)回歸模型:

Qτ(lnCARDIint)=ατ+βτlnRETIit+γτXint+μin+εint

(2)

其中,Qτ(lnCARDIint)為第t年i省份n行業(yè)碳排放水平的τ分位數(shù),βτ為可再生能源技術(shù)創(chuàng)新碳減排效應τ分位點的估計系數(shù)。借鑒陳強[23]的設定,本文選取10%、30%、50%、70%、90%作為τ分位點。

2.3 空間計量模型

由于可再生能源技術(shù)進步存在空間溢出效應[6],同時環(huán)境規(guī)制、行業(yè)政策往往會被其它關(guān)聯(lián)地區(qū)學習和模仿,進一步增強空間關(guān)聯(lián)地區(qū)各經(jīng)濟變量的聯(lián)動性。因此,本文在研究可再生能源技術(shù)進步對行業(yè)碳排放的影響時,需對可能存在的空間關(guān)聯(lián)性進行檢驗,構(gòu)建空間杜賓模型如下:

(3)

其中,CARDIint為行業(yè)碳排放量,RETIint為可再生能源技術(shù)進步指數(shù),Xint為控制變量向量集;i、j代表區(qū)域,n代表行業(yè),t代表年份;ωjn為空間權(quán)重矩陣中的元素,φinj為隨機擾動項;ρ、λ0～λ4為待估參數(shù)。本文采用已有研究慣常使用的距離標準,即地理距離和經(jīng)濟距離設定空間權(quán)重矩陣?？紤]到以任何一種距離標準單獨衡量區(qū)域間的空間關(guān)聯(lián)可能存在偏差,本文進一步參考李婧等[24]的研究,構(gòu)造同時考慮地理距離和經(jīng)濟距離的地理經(jīng)濟嵌套空間權(quán)重矩陣。上述矩陣在用于參數(shù)估計時均經(jīng)過標準化處理。

3 變量與數(shù)據(jù)

3.1 被解釋變量

本文以行業(yè)碳排放量作為被解釋變量,基于行業(yè)碳排放特征并結(jié)合國民經(jīng)濟行業(yè)分類(GB/T 4754-2017),將其合并劃分為9個行業(yè),包括農(nóng)林牧漁業(yè)、能源生產(chǎn)相關(guān)行業(yè)、輕工業(yè)、重工業(yè)、高新制造業(yè)、建筑業(yè)、交通運輸業(yè)、服務業(yè)以及居民生活。各行業(yè)碳排放數(shù)據(jù)來自中國碳核算數(shù)據(jù)庫(CEADs)[25],經(jīng)合并整理后得到最終所需數(shù)據(jù)形式。該數(shù)據(jù)庫由多所中外研究機構(gòu)共同開發(fā),旨在提供多尺度統(tǒng)一、全口徑、可驗證的精細化碳核算數(shù)據(jù),得到科技部、國家自然科學基金委員會等相關(guān)機構(gòu)的支持與認可。圖1顯示了2000—2019年中國各行業(yè)碳排放規(guī)模,可以看出,能源生產(chǎn)相關(guān)行業(yè)與重工業(yè)貢獻了我國絕大多數(shù)碳排放,約占排放總量的84%,其次是交通運輸行業(yè)與居民生活,各行業(yè)碳排放規(guī)模存在較大差異。從變化趨勢看,碳排放規(guī)?？傮w呈增長態(tài)勢,從2013年開始增速明顯放緩,這主要得益于能源生產(chǎn)與工業(yè)部門的節(jié)能降碳[19]。輕工業(yè)與高端制造業(yè)碳排放在2013年達到峰值后,整體呈下降趨勢,建筑業(yè)、服務業(yè)、農(nóng)林牧漁業(yè)碳排放呈小幅上升趨勢,其它行業(yè)碳排放呈明顯上升趨勢。

圖1 2000—2019年各行業(yè)碳排放規(guī)模Fig.1 Carbon emission scale of industries from 2000 to 2019

圖2 2009、2019年各省份可再生能源技術(shù)創(chuàng)新水平Fig.2 Renewable energy technology innovation in each province in 2009 and 2019

3.2 解釋變量

本文核心解釋變量為可再生能源技術(shù)創(chuàng)新知識存量[5,18],參考Popp等[26]的設定,利用可再生能源相關(guān)專利數(shù)據(jù)構(gòu)造可再生能源技術(shù)創(chuàng)新知識存量指標。該計算方法包含知識擴散率與衰退率,綜合考慮了地區(qū)新技術(shù)從產(chǎn)生到推廣應用所需時間以及對原有技術(shù)的替代,被相關(guān)研究廣泛采用[5,18]。具體計算方式見式(4)。

(4)

其中,REPAT為可再生能源專利授權(quán)數(shù)量,i表示省份,t表示年份,η1、η2分別為折舊率(0.22)和擴散率(0.03)[5,26]?？稍偕茉磳＠麛?shù)據(jù)來自國家知識產(chǎn)權(quán)局專利檢索與分析系統(tǒng),通過可再生能源技術(shù)對應的國際專利分類代碼(IPC)、日期及地區(qū)進行檢索。本文分析的可再生能源包括風能、太陽能、海洋能、水能、生物質(zhì)能和儲能,對應的國際專利分類代碼參考Lin等[15]的研究。圖3報告了2009—2019年中國省域可再生能源技術(shù)創(chuàng)新水平,可以發(fā)現(xiàn),各省份可再生能源技術(shù)創(chuàng)新水平均明顯提高,且地區(qū)間差異較大。

圖3 不同地區(qū)低碳排放行業(yè)分位數(shù)估計結(jié)果Fig.3 Quantile estimation results of low carbon emission industries in different regions

參考相關(guān)研究[5-6,15],本文考慮控制以下變量:①人均GDP (pgdp) ,采用地區(qū)國內(nèi)生產(chǎn)總值與年末常住人口的比值衡量;②人口規(guī)模(pop) ,采用地區(qū)年末常住人口數(shù)量表示;③城鎮(zhèn)化率(urb),采用地區(qū)年末城鎮(zhèn)人口與常住人口的比值衡量;④產(chǎn)業(yè)規(guī)模(scale),用產(chǎn)業(yè)增加值表示;⑤能源工業(yè)所有制結(jié)構(gòu)(stru),采用能源工業(yè)非國有經(jīng)濟固定資產(chǎn)投資占總固定資產(chǎn)投資的比重衡量;⑥環(huán)境規(guī)制強度(envir),采用地方財政環(huán)境保護支出與財政一般預算支出的比值衡量。上述相關(guān)經(jīng)濟數(shù)據(jù)均以2000年為基期進行平減,個別缺失值采用線性插補法補齊。原始數(shù)據(jù)來自《中國統(tǒng)計年鑒》《中國能源統(tǒng)計年鑒》《中國工業(yè)經(jīng)濟統(tǒng)計年鑒》,部分產(chǎn)業(yè)規(guī)模原始數(shù)據(jù)基于中國多區(qū)域投入產(chǎn)出表合并計算獲得?？紤]到數(shù)據(jù)質(zhì)量與數(shù)據(jù)可得性,農(nóng)林牧漁業(yè)、交通業(yè)、建筑業(yè)研究區(qū)間為2000—2019年,服務業(yè)、居民生活研究區(qū)間為2005—2019年,能源生產(chǎn)相關(guān)行業(yè)、輕工業(yè)、重工業(yè)及高端制造業(yè)研究區(qū)間為2012—2017年。

4 實證結(jié)果與分析

4.1 分行業(yè)實證結(jié)果與分析

4.1.1 低碳排放行業(yè)

低碳排放行業(yè)包括農(nóng)林牧漁業(yè)、輕工業(yè)和高端制造業(yè)。表1報告了可再生能源技術(shù)創(chuàng)新對輕工業(yè)碳排放的分位數(shù)回歸結(jié)果。結(jié)果顯示,可再生能源技術(shù)創(chuàng)新與輕工業(yè)碳排放在不同分組中均呈顯著負相關(guān),且隨著分位數(shù)增加,回歸系數(shù)逐漸降低,即可再生能源技術(shù)創(chuàng)新水平提升能夠促進輕工業(yè)碳減排,其中高碳排放省份受益最大。這一結(jié)果與周小亮等[19]的研究一致,主要與輕工業(yè)能源消費特征與高技術(shù)效率推動有關(guān),輕工業(yè)的高電氣化使得可再生能源技術(shù)創(chuàng)新的減排效應得以快速傳導。同時,我國輕工業(yè)碳排放與行業(yè)規(guī)模高度相關(guān),與區(qū)域人口規(guī)模無顯著關(guān)系,這在一定程度上表明我國輕工業(yè)正逐漸擺脫勞動密集型特征。不同區(qū)域的輕工業(yè)分位數(shù)估計結(jié)果如圖3(b1～b3)所示,可再生能源技術(shù)創(chuàng)新能夠顯著降低東西部地區(qū)高碳排放省份的碳排放,如山東、廣東、江蘇、四川等,對中部地區(qū)輕工業(yè)碳減排的影響不顯著?？赡艿脑蚴?研究區(qū)間內(nèi)東部地區(qū)輕工業(yè)面臨較大規(guī)模的國際產(chǎn)能轉(zhuǎn)移與技術(shù)升級,加之東部經(jīng)濟發(fā)達地區(qū)具備可再生能源技術(shù)利用優(yōu)勢,使得可再生能源技術(shù)創(chuàng)新的碳減排效應得以充分發(fā)揮[5,14]。

表1 輕工業(yè)分位數(shù)估計結(jié)果Tab.1 Quantile estimation results of light industry

表2匯報了可再生能源技術(shù)創(chuàng)新對高端制造業(yè)碳排放的分位數(shù)回歸結(jié)果。整體上看,可再生能源技術(shù)創(chuàng)新有助于降低高端制造業(yè)碳排放,但統(tǒng)計結(jié)果不顯著。在控制變量中,人口規(guī)模與城鎮(zhèn)化率的增長會顯著增加高端制造業(yè)碳排放,行業(yè)自身規(guī)模對碳排放的影響并不顯著。不同區(qū)域的高端制造業(yè)碳減排結(jié)果如圖3(c1～c3)所示,可再生能源技術(shù)創(chuàng)新能夠顯著降低東部地區(qū)高端制造業(yè)碳排放,對中部地區(qū)碳排放有一定抑制作用,但會造成西部地區(qū)碳排放不減反增。結(jié)合已有研究[19],高技術(shù)行業(yè)低碳轉(zhuǎn)型進展相對較快,并且技術(shù)水平越高的行業(yè),低碳轉(zhuǎn)型程度越高。東部地區(qū)高端制造業(yè)憑借其發(fā)展優(yōu)勢,能夠率先實現(xiàn)可再生能源技術(shù)的減排效應,但從統(tǒng)計上看,其減排效應尚未有效傳導至中西部地區(qū)。

表2 高端制造業(yè)分位數(shù)估計結(jié)果Tab.2 Quantile estimation results of high-tech manufacuring

此外,可再生能源技術(shù)創(chuàng)新與農(nóng)林牧漁業(yè)碳排放總體呈負相關(guān)(見圖3中a1～a3),產(chǎn)業(yè)規(guī)模、人口規(guī)模和人均GDP在不同分組中均與農(nóng)林牧漁業(yè)碳排放呈顯著正相關(guān)。

4.1.2 高碳排放行業(yè)

高碳排放行業(yè)包括能源生產(chǎn)相關(guān)行業(yè)和重工業(yè)。能源生產(chǎn)相關(guān)行業(yè)的分位數(shù)回歸結(jié)果如表3所示。結(jié)果顯示,除低碳排放組(QR10%)外,可再生能源技術(shù)創(chuàng)新與能源生產(chǎn)相關(guān)行業(yè)碳排放總體呈正相關(guān),且隨著分位數(shù)增加,可再生能源技術(shù)創(chuàng)新的回歸系數(shù)逐漸上升,即可再生能源技術(shù)創(chuàng)新未能抑制能源生產(chǎn)行業(yè)碳排放,甚至會擴大高碳排放省份的碳排放規(guī)模。正如鄢哲明等[5]認為,能源技術(shù)創(chuàng)新促使經(jīng)濟結(jié)構(gòu)向能源使用密集的第二產(chǎn)業(yè)傾斜,最終導致整體碳排放增加。由于能源生產(chǎn)行業(yè)的高能源回彈效應[11],在經(jīng)濟快速增長期,可再生能源技術(shù)進步帶來的整體能源效率提升、成本下降會刺激企業(yè)能源需求,該行業(yè)在能源供需聯(lián)動下不斷提高產(chǎn)量,而化石能源增量會抵消可再生能源增量帶來的碳減排,最終削弱可再生能源技術(shù)的碳減排效應。同時,能源生產(chǎn)行業(yè)長期以煤炭、石油、天然氣等化石能源為主,由于技術(shù)門檻效應、“碳鎖定”[27]以及煤電廠與重工業(yè)資產(chǎn)的長運行壽命,短期內(nèi)該行業(yè)仍以化石能源高效、清潔使用的“碳削弱”技術(shù)為主,以可再生能源為主導的“碳替代”方案將在需求側(cè)能源結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變與相關(guān)基礎設施完善中穩(wěn)步實現(xiàn)。因此,研究區(qū)間內(nèi)未觀測到可再生能源技術(shù)創(chuàng)新對能源生產(chǎn)行業(yè)碳排放的抑制作用。分地區(qū)回歸結(jié)果如圖4(d1～d3)所示,可再生能源技術(shù)創(chuàng)新會增加中部地區(qū)能源生產(chǎn)行業(yè)碳排放,對東部地區(qū)碳排放的影響不顯著,對西部地區(qū)碳排放具有一定抑制作用。能源轉(zhuǎn)型需要供需兩側(cè)協(xié)同推進,東、中部地區(qū)工業(yè)需求側(cè)的“高碳鎖定”是引致能源生產(chǎn)相關(guān)行業(yè)減排難的重要原因。不同于東部地區(qū)煤炭、電力大量依靠外調(diào),中部地區(qū)在承擔自身能源需求的同時,還承擔大量調(diào)出部分能源的生產(chǎn),加之持續(xù)承接東部地區(qū)能源密集型產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)移,產(chǎn)業(yè)快速增長伴隨著高能源回彈效應[8],進一步加劇資源產(chǎn)業(yè)的“碳鎖定”,從而削弱可再生能源技術(shù)創(chuàng)新的減排效應。相較于東、中部地區(qū),西部地區(qū)擁有豐富的可再生能源和較大的政策支持力度,可以在發(fā)揮比較優(yōu)勢的同時,學習東部省份低碳發(fā)展經(jīng)驗,快速通過路徑模仿和可再生能源技術(shù)創(chuàng)新等方式實現(xiàn)低碳轉(zhuǎn)型[19]。

表3 能源生產(chǎn)相關(guān)行業(yè)分位數(shù)估計結(jié)果Tab.3 Quantile estimation results of energy-production industries

圖4 不同地區(qū)高碳排放行業(yè)分位數(shù)估計結(jié)果Fig.4 Quantile estimation results of high carbon emission industries in different regions

可再生能源技術(shù)創(chuàng)新對重工業(yè)碳排放影響的分位數(shù)回歸結(jié)果如表4所示,沒有證據(jù)表明可再生能源技術(shù)創(chuàng)新能夠降低重工業(yè)碳排放。控制變量回歸結(jié)果顯示,人口規(guī)模、能源工業(yè)所有制結(jié)構(gòu)中非國有占比與重工業(yè)碳排放呈顯著正相關(guān),而行業(yè)規(guī)模、城鎮(zhèn)化發(fā)展、環(huán)境規(guī)制與重工業(yè)碳排放無顯著關(guān)系。這一時期,供給側(cè)結(jié)構(gòu)性改革與中國工業(yè)綠色發(fā)展有效抑制了重工業(yè)的能源回彈效應。造成可再生能源技術(shù)創(chuàng)新減排效應不顯著的原因可能與重工業(yè)的“高碳鎖定”、長運營周期、高成本敏感性及相關(guān)可再生能源技術(shù)發(fā)展不成熟有關(guān)[11]。重工業(yè)能源消費結(jié)構(gòu)長期以煤炭、石油等化石能源為主,相關(guān)生產(chǎn)技術(shù)、基礎設施和產(chǎn)業(yè)制度等適配化石能源,加之重工業(yè)工廠運營周期通常在30年以上,進一步加劇了“高碳鎖定”,使得可再生能源替代很難在短期內(nèi)完成。研究區(qū)間內(nèi),部分可再生能源技術(shù)仍處于發(fā)展初期,尤其是針對重工業(yè)高溫高熱需求,可再生能源使用成本相對較高,對于能源使用密集、市場競爭激烈的重工業(yè)而言,對能源價格的高敏感性使得其難以在短期內(nèi)實現(xiàn)可再生能源技術(shù)的引進、消化和吸收。如圖4(e1～e3)所示,不同區(qū)域的回歸結(jié)果顯示,可再生能源技術(shù)創(chuàng)新對重工業(yè)的碳減排效應不顯著,東、中部地區(qū)的碳減排效應略強于西部地區(qū)。

表4 重工業(yè)分位數(shù)估計結(jié)果Tab.4 Quantile estimation results of heavy industry

4.1.3 中等排放行業(yè)

中等排放行業(yè)包括建筑業(yè)、交通運輸業(yè)、服務業(yè)和居民生活。分位數(shù)回歸結(jié)果顯示,可再生能源技術(shù)創(chuàng)新與交通運輸業(yè)碳排放總體正相關(guān),在統(tǒng)計上未能有效抑制交通運輸業(yè)碳排放。主要是由于在研究區(qū)間內(nèi),可再生能源技術(shù)創(chuàng)新主要通過燃料乙醇與電力系統(tǒng)實現(xiàn)利用,氫能作為最具前景的可再生能源替代方案,技術(shù)仍不成熟,不具備成本優(yōu)勢,同時交通運輸業(yè)高度依賴能源且電氣化率較低,使得可再生能源技術(shù)創(chuàng)新帶來的碳減排收效甚微。如圖5(g1～g5)所示,除高碳排放省份組外,可再生能源技術(shù)創(chuàng)新對交通運輸業(yè)碳排放的抑制作用隨時間推移逐漸顯現(xiàn);分地區(qū)看,可再生能源技術(shù)創(chuàng)新對東部地區(qū)的減碳效應略強于中部地區(qū),但使得西部地區(qū)碳排放顯著增加。市場環(huán)境是影響可再生能源技術(shù)應用與推廣的重要因素,東部地區(qū)憑借較發(fā)達的經(jīng)濟、完善的市場環(huán)境與配套基礎設施,以新能源汽車為代表的燃料替代技術(shù)得以率先利用與推廣[19]。相較之下,西部地區(qū)的地理環(huán)境、人口分布等限制了相關(guān)技術(shù)的應用。

圖5 不同地區(qū)中等排放行業(yè)分位數(shù)估計結(jié)果Fig.5 Quantile estimation results of medium carbon emission industries in different regions

服務業(yè)作為電氣化水平最高的行業(yè),可再生能源技術(shù)進步通過電力使用實現(xiàn)的碳減排未能抵消其快速發(fā)展引致的碳排放增量,這一點在東部地區(qū)尤為顯著(見圖5中h1～h3)?？稍偕茉醇夹g(shù)創(chuàng)新水平提高使得部分省份建筑業(yè)碳排放不減反增,行業(yè)規(guī)模、人口規(guī)模、人均GDP均與建筑業(yè)碳排放顯著正相關(guān)。如圖5(f4～f5)所示,隨著時間推移,可再生能源技術(shù)創(chuàng)新對建筑業(yè)的碳減排效應逐漸顯現(xiàn)?？稍偕茉醇夹g(shù)創(chuàng)新與居民消費碳排放顯著正相關(guān)。隨著相對收入的提高,居民對生活質(zhì)量的追求,如私家車出行、空調(diào)、取暖設備等相關(guān)能源使用需求明顯增加,使得可再生能源技術(shù)創(chuàng)新的碳減排作用在統(tǒng)計上無效。分地區(qū)回歸結(jié)果(圖5中i1～i3)進一步驗證了上述結(jié)果,東部地區(qū)居民收入的快速增長表現(xiàn)為更高的能源回彈效應。限于篇幅,部分行業(yè)的分位數(shù)回歸結(jié)果未在正文中報告。

4.2 空間模型結(jié)果與分析

本文利用空間杜賓模型探究可再生能源技術(shù)創(chuàng)新對各行業(yè)碳減排的空間效應。在進行參數(shù)估計前,首先進行空間相關(guān)性檢驗,結(jié)果如表5所示,其中,列(1)～(9)分別對應農(nóng)林牧漁業(yè)、輕工業(yè)、高端制造業(yè)、能源生產(chǎn)相關(guān)行業(yè)、重工業(yè)、建筑業(yè)、交通運輸業(yè)、服務業(yè)和居民生活。在地理距離、經(jīng)濟距離和地理經(jīng)濟嵌套3種空間權(quán)重矩陣設定下,除交通運輸業(yè)、重工業(yè)外,其余行業(yè)均未通過莫蘭指數(shù)檢驗。這意味著可再生能源技術(shù)創(chuàng)新的碳減排效應不存在顯著的空間相關(guān)關(guān)系,研究區(qū)間內(nèi)可再生能源技術(shù)創(chuàng)新的減排經(jīng)驗(除交通運輸業(yè)、重工業(yè)外)未能形成顯著的空間溢出效應。重工業(yè)具有生產(chǎn)范圍廣、鏈條長、生產(chǎn)過程高度比例性與連續(xù)性等特點,使得可再生能源技術(shù)創(chuàng)新得以通過經(jīng)濟關(guān)系產(chǎn)生溢出效應;交通運輸業(yè)則通過地理聯(lián)動對周邊省份產(chǎn)生影響。從參數(shù)估計結(jié)果看,本省份重工業(yè)、交通運輸業(yè)可再生能源技術(shù)創(chuàng)新的碳減排績效分別通過經(jīng)濟關(guān)聯(lián)與地理關(guān)聯(lián)顯著提高其它省份的碳減排績效。限于篇幅,空間杜賓模型回歸結(jié)果未在文中列出,對其空間溢出效應的機制分析仍有待進一步探究。

表5 各行業(yè)莫蘭指數(shù)檢驗結(jié)果Tab.5 Results of Moran Index test by industry

4.3 穩(wěn)健性檢驗

鑒于分位數(shù)回歸結(jié)果自身具有較強的穩(wěn)健性,前文分區(qū)域、分時間段回歸結(jié)果也可作為交叉檢驗,本文僅對模型設計與核心解釋變量進行穩(wěn)健性檢驗。具體地,參考Lin等[12]的設定,本文調(diào)整核心解釋變量的計算方式,將計算公式中的技術(shù)折舊率(0.22)、擴散率(0.03)分別調(diào)整為0.36、0.3,回歸結(jié)果與上述研究結(jié)果基本一致,說明各行業(yè)可再生能源技術(shù)創(chuàng)新的碳減排績效具有穩(wěn)健性。同時,本文對基準面板模型進行F檢驗、LSDV檢驗、LM檢驗和Hausman檢驗,基于AIC準則,其回歸結(jié)果與分位數(shù)回歸結(jié)果基本一致,加入年份固定效應后,結(jié)果仍保持穩(wěn)健。

5 結(jié)論與建議

5.1 研究結(jié)論

隨著我國“碳達峰”行動的不斷推進,越來越多的研究關(guān)注可再生能源技術(shù)創(chuàng)新的碳減排績效及其區(qū)域異質(zhì)性,但鮮有文獻從行業(yè)層面考察可再生能源技術(shù)創(chuàng)新的碳減排效應。本文基于2000—2019年中國內(nèi)地30個省份9個行業(yè)面板數(shù)據(jù),利用分位數(shù)回歸方法與空間計量模型,實證分析可再生能源技術(shù)創(chuàng)新對不同行業(yè)碳排放的影響及其時空異質(zhì)性,并就行業(yè)碳減排機制及區(qū)域異質(zhì)性成因展開探討。本文基于行業(yè)層面的研究豐富了可再生能源技術(shù)創(chuàng)新碳減排績效的研究視角,細化了行業(yè)技術(shù)減排的研究內(nèi)容,有利于更加深入了解各行業(yè)可再生能源技術(shù)減排現(xiàn)狀。

研究發(fā)現(xiàn),可再生能源技術(shù)創(chuàng)新對不同行業(yè)碳排放的影響存在較大差異,部分行業(yè)已通過可再生能源技術(shù)創(chuàng)新實現(xiàn)碳減排,可再生能源技術(shù)創(chuàng)新的減排效果與行業(yè)特征、區(qū)域環(huán)境及經(jīng)濟發(fā)展階段密切相關(guān)。具體地,低碳排放行業(yè)率先發(fā)揮可再生能源技術(shù)創(chuàng)新的碳減排效應,這主要與行業(yè)電氣化程度、技術(shù)特征有關(guān)。同時,碳減排效果與行業(yè)發(fā)展階段密切相關(guān),東部地區(qū)憑借行業(yè)發(fā)展優(yōu)勢,其可再生能源技術(shù)創(chuàng)新的減排效應得以充分發(fā)揮。對于以重工業(yè)、能源生產(chǎn)相關(guān)行業(yè)為代表的高碳排放行業(yè),可再生能源技術(shù)創(chuàng)新對碳排放具有顯著抑制作用,這主要與高碳排放行業(yè)的化石能源技術(shù)、制度鎖定有關(guān),加之能源相關(guān)基礎設施運營壽命長,可再生能源技術(shù)的引進、消化和吸收需要一定時間。相較之下,西部地區(qū)能源生產(chǎn)相關(guān)行業(yè)憑借“弱鎖定”、地理資源和政策優(yōu)勢率先實現(xiàn)可再生能源技術(shù)減排。與居民生活、城鎮(zhèn)化發(fā)展聯(lián)系緊密的行業(yè),如居民生活、服務業(yè)、建筑業(yè)和交通運輸業(yè)在經(jīng)濟社會快速發(fā)展階段存在較高的能源回彈效應,使得可再生能源技術(shù)創(chuàng)新對碳排放的影響在統(tǒng)計上無效,甚至不減反增。此外,值得關(guān)注的是,隨著時間推移,可再生能源技術(shù)創(chuàng)新對不同行業(yè)的碳減排效應均得到強化。這意味著我國可再生能源技術(shù)創(chuàng)新在碳減排上已初見成效,并將在未來為碳減排作出更大貢獻。

5.2 政策建議

本文研究結(jié)論可為我國各行業(yè)推進低碳發(fā)展、實現(xiàn)“雙碳”目標提供重要政策啟示。

(1)持續(xù)推進可再生能源技術(shù)創(chuàng)新與成果轉(zhuǎn)化。可再生能源技術(shù)創(chuàng)新的減排績效已在部分低碳排放行業(yè)充分顯現(xiàn),對高碳排放行業(yè)的碳減排效應仍有待通過進一步發(fā)展實現(xiàn)。未來需加大對可再生能源關(guān)鍵技術(shù)研發(fā)的支持力度,推動可再生能源技術(shù)創(chuàng)新、實證驗證和工程轉(zhuǎn)化。鼓勵建設可再生能源市場化專業(yè)技術(shù)轉(zhuǎn)移機構(gòu)和推廣平臺,加大對示范應用項目的支持力度,促進可再生能源技術(shù)成果轉(zhuǎn)化,以實現(xiàn)“技術(shù)解鎖”。

(2)統(tǒng)籌推進可再生能源技術(shù)在不同區(qū)域、行業(yè)的差異化應用?？稍偕茉醇夹g(shù)的成功推廣與應用不僅有賴于政策引導,還取決于區(qū)域、行業(yè)比較優(yōu)勢。各地區(qū)在制定產(chǎn)業(yè)政策時,應當充分理解該產(chǎn)業(yè)可再生能源技術(shù)創(chuàng)新的減排效應所處階段。對于不同種類的可再生能源技術(shù),鼓勵具有比較優(yōu)勢的行業(yè)和地區(qū)率先利用,進而通過學習效應與示范效應,加快可再生能源技術(shù)創(chuàng)新成果的利用與推廣。

(3)注重居民低碳行為引導。本文研究發(fā)現(xiàn),居民生活、服務業(yè)等行業(yè)會隨著城鎮(zhèn)化發(fā)展與居民收入提高產(chǎn)生高能源回彈效應。因此,在生產(chǎn)側(cè)不斷優(yōu)化能源供給側(cè)結(jié)構(gòu)的同時,也要重視消費側(cè)的節(jié)能行為引導,通過供需兩側(cè)協(xié)同減排,更加高效地實現(xiàn)高能源回彈行業(yè)的低碳轉(zhuǎn)型。

(4)加強可再生能源技術(shù)減排的經(jīng)驗交流與合作。本文研究發(fā)現(xiàn),可再生能源技術(shù)創(chuàng)新的行業(yè)碳減排效應具有區(qū)域異質(zhì)性且空間溢出效應不顯著,如東部地區(qū)高端制造業(yè)、輕工業(yè)和農(nóng)林牧漁業(yè)的碳減排優(yōu)勢未能有效影響中西部地區(qū)。因此,應著重推動各行業(yè)建立跨區(qū)域產(chǎn)學研合作平臺,促進區(qū)域間技術(shù)要素優(yōu)化配置,增強可再生能源技術(shù)創(chuàng)新的碳減排效應,提高可再生能源技術(shù)應用的經(jīng)濟效益與社會效益。

5.3 研究不足與展望

本文研究結(jié)論具有一定現(xiàn)實意義,但也存在一些不足之處。受行業(yè)省域數(shù)據(jù)及篇幅限制,本文未能對各行業(yè)可再生能源技術(shù)創(chuàng)新的減排機制作深入分析,也未能對不同區(qū)域、發(fā)展階段可再生能源技術(shù)創(chuàng)新碳減排效應的異質(zhì)性展開更嚴謹?shù)耐评?。后續(xù)研究可針對上述不足,從理論上深入分析可再生能源技術(shù)創(chuàng)新促進行業(yè)碳減排的機制,進一步挖掘可再生能源技術(shù)創(chuàng)新的碳減排潛力;對于區(qū)域碳減排效應的異質(zhì)性,有待深入分析市場環(huán)境、能源稟賦、環(huán)境規(guī)制等與可再生能源技術(shù)創(chuàng)新在推動碳減排上的協(xié)同效應,以提高研究對實踐指導的適用性。