中国能源消费碳排放强度及其影响因素的空间计量

作者简介:
程叶青(1976-),男,湖南武冈人,博士,副研究员,中国地理学会会员(S110006162M),从事经济地理与乡村发展研究。E-mail:yqcheng@neigae.ac.cn,中国科学院东北地理与农业生态研究所,长春 130102;王哲野,中国科学院东北地理与农业生态研究所,长春 130102,中国科学院大学,北京 100049;张守志,延边大学地理系,延吉 133002;叶信岳,Department of Geography,Kent State University,Kent,Ohio 44242;姜会明(1963-),男,吉林公主岭人,博士,教授,主要从事区域经济与农村发展研究。E-mail:Jhm573@163.com,吉林农业大学管理学院,长春 130018

原文出处:
地理学报

内容提要:

碳排放所引起的全球气候变化对人类经济社会发展带来了严峻的挑战。中国政府承诺到2020年GDP碳排放强度较2005年降低40%~45%,这一目标的实现有赖于全国层面社会经济和产业结构的实质性转型,更有赖于省区层面节能减排的具体行动。基于联合国政府间气候变化专门委员会(IPCC)提供的方法,本文估算了全国30个省区1997-2010年碳排放强度,采用空间自相关分析方法和空间面板计量模型,探讨了中国省级尺度碳排放强度的时空格局特征及其主要影响因素,旨在为政府制定差异化节能减排的政策和发展低碳经济提供科学依据。研究结果表明:①1997-2010年,中国能源消费排放总量从4.16 Gt增加到11.29Gt,年均增长率为7.15%,而同期GDP年均增长率达11.72%,碳排放强度总体上呈逐年下降的态势;②1997-2010年,碳排放强度的Moran′s I指数呈波动型增长,说明中国能源消费碳排放强度在省区尺度上具有明显的空间集聚特征,且集聚程度有不断增强的态势,同时,碳排放强度高值集聚区和低值集聚区表现出一定程度的路径依赖或空间锁定;③空间面板计量模型分析结果表明,能源强度、能源结构、产业结构和城市化率对中国能源消费碳排放强度时空格局演变具有重要影响;④提高能源利用效率,优化能源结构和产业结构,走低碳城市化道路,以及实行节能减排省区联动策略是推动中国实现节能减排目标的重要途径。


期刊代号:K9
分类名称:地理
复印期号:2014 年 02 期

字号:

      DOI:10.11821/d1xb201310011

      修订日期:2013-06-05

      1 引言

      应对气候变化已成为全球共同面临的环境挑战,减少排放,推行低碳经济已成为世界各国的共识[1]。近几十年来,随着我国经济的持续增长,快速城市化和工业化拉动的能源消费长期处于高位增长态势,由此引发世界各国对我国碳排放的高度关注,并要求中国承担更大份额的减排任务。根据国际能源署(IEA,2009)统计数据,2007年中国已超过美国成为全球第一大排放国,受经济持续增长和产业转型长期性的影响,我国排放总量还会继续增长,这无疑会给我国在碳减排的国际谈判中带来越来越大的外交压力。在此背景下,中国政府承诺到2020年碳排放强度较2005年降低40%~45%,并将碳排放强度作为一个约束性指标纳入中国国民经济和社会发展中长期规划,表明中国能源政策已将由强调能源效率向优化能源结构的转变。这一目标的实现有赖于全国层面的社会经济和产业结构的实质性转型,更有赖于省区层面节能减排的具体行动。中国地域广阔,不同省区资源禀赋、人口规模、经济发展水平和产业结构等存在较大的差异性,能源结构也存在很大差别。在全国碳减排目标框架下,需要阐明中国省级尺度能源消费碳排放强度的时空分布及演变特征,识别碳排放强度的主要影响因素,为制定合理的碳减排差异化政策提供较为科学的参考依据。

      碳排放强度是指单位GDP产生的碳排放量,是衡量能源利用质量和碳排放效率的一个很重要的指标。近年来,国外学者已从不同视角采用不同方法分析了碳排放强度及其动因。Greening等采用自适应加权划分指数探讨了100个OECD国家不同部门的碳排放强度,认为生产部门能源强度是影响碳排放强度的主要因素[2-5]。Schipper等采用因素分解方法分析了13个IEA国家9个部门的碳排放强度,并解释了其下降的成因[6]。Obas和Anthony通过对非洲一些国家碳排放强度的分解,认为能源强度、能源类型和经济结构是影响碳排放强度的主要因素[7]。Bhattacharyya发现能源强度下降是决定碳排放强度下降的主要原因[8]。Simone应用卡亚公式和对数比较方法对比分析了奥地利和捷克的碳排放强度,发现能源强度和能源结构对碳排放强度有很重要的影响[9]。然而,Nag和Ang等认为人均收入的增长才是碳排放强度增大的主要原因,且它们之间存在倒“U”字形的关系[10-11]。此外,Davis等认为影响碳排放强度变化的主要因素是气候变化,而不是能源结构调整[12]。针对如何降低碳排放强度,Divid认为生物能源是未来50年降低碳排放强度的关键,寻找稳定和可持续清洁能源替代化石能源依然是将来研究的难题[13]。Simone等认为生物能源对于能源平衡和降低碳排放强度有很重要的作用[14]。此外,Stern等在分析投入产出率和技术等的基础上,预测和对比分析了中国和印度的碳排放强度,指出中国比印度更难实现碳减排目标,因此需制定更严厉的政策保障未来的可持续发展[15]。

      自1999年提出碳减排目标以来,中国的碳排放强度引起国内外学者的关注,针对碳排放强度的估算、区域差异及成因分析做了较为深入的研究。岳超和谭丹等基于美国橡树岭国家实验室二氧化碳信息分析中心公布的中国碳排放数据,采用泰尔指数方法得出我国中西部地区碳排放强度远高于东部地区的结论[16-17];Clarke-Sather等采用变异系数、基尼系数、泰尔指数对东、中、西三区域的碳强度差异进行了分析,结论表明碳排放强度并不表现显著的区域间差异[18];杨骞和刘华军对泰尔指数进行了四区域分解得出碳排放强度的区域差异主要来源于四大区域内部的结论[19];赵雲泰使用空间自相关分析方法研究了1997-2007年碳排放强度的空间格局演变,结论表明省级尺度碳排放强度呈现正相关的空间集聚分布,碳强度的“冷点”区相对稳定,主要集中在东部和南部沿海地区,“热点”区从大西北转至黄河中游和东北地区[20]。而在碳排放影响因素的研究中,多数学者侧重于单一因素的影响,如魏巍贤和杨芳的研究表明技术进步对我国的减排具有促进作用[21];李丽平的研究表明贸易顺差导致排放增加[22];姚奕认为外商直接投资(FDI)能够有效地降低各地区的碳排放强度[23]。仅有少数学者分析多因素对碳排放的影响,杜立民认为重工业比重、城市化水平和煤炭消费比重对我国的排放都具有显著正的影响,经济发展水平和人均排放量之间则存在倒U型关系[24];杨骞和刘华军则认为能源强度、能源结构、人均GDP、产业结构是造成碳排放水平差异的重要因素[25]。随着空间计量经济学方法被广泛接受,使用空间计量手段进行实证研究的学者数量正呈现指数级增长[26],并逐渐被应用到碳排放研究领域,如郑长德和刘帅的研究表明经济增长与碳排放呈现正相关关系[27];徐海平认为碳排放与人均收入呈现倒“U”型曲线关系[28]。

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