(1.江西財經(jīng)大學(xué) 信息管理學(xué)院,江西 南昌 330032; 2. 中國社會科學(xué)院 數(shù)量經(jīng)濟與技術(shù)經(jīng)濟研究所,北京 100732)
能源作為一種重要資源,已經(jīng)逐漸成為影響地區(qū)和國家經(jīng)濟增長的重要生產(chǎn)要素。但能源消費在促進經(jīng)濟增長的同時,也導(dǎo)致資源耗竭、環(huán)境污染、生態(tài)破壞等問題日益凸顯,嚴(yán)重制約著經(jīng)濟的可持續(xù)發(fā)展。特別是近年來,化石能源消費產(chǎn)生的二氧化碳、甲烷等溫室氣體排放直接導(dǎo)致了全球性的氣候變暖問題,使人類的生存和發(fā)展面臨巨大的挑戰(zhàn)。在資源短缺和環(huán)境承載力有限的情況下,發(fā)展低碳經(jīng)濟已成為全球共識。根據(jù)哥本哈根會議精神,“到2020年,中國單位GDP二氧化碳排放比2005年下降40%~50%”。這一減排目標(biāo)的實現(xiàn)意味著經(jīng)濟增長率要超過碳排放增長率,即實現(xiàn)經(jīng)濟增長與碳排放的“脫鉤”。
與此同時,由于中國各個省份資源稟賦、經(jīng)濟發(fā)展水平以及在整體經(jīng)濟發(fā)展中的分工存在明顯的差異,國家在具體實施低碳經(jīng)濟時應(yīng)兼顧各個省份經(jīng)濟發(fā)展的特點,基于公平與效率合理分?jǐn)偺紲p排責(zé)任,否則地方政府在實施碳排放強度目標(biāo)任務(wù)時將困難重重,甚至有可能出現(xiàn)將高耗能、高污染的產(chǎn)業(yè)向其他地區(qū)轉(zhuǎn)移的行為,不僅導(dǎo)致污染排放空間格局的動態(tài)變化,更不利于區(qū)域經(jīng)濟協(xié)調(diào)發(fā)展?;诖耍疚牟捎妹撱^作為衡量中國低碳經(jīng)濟發(fā)展水平的一種量化指標(biāo),并根據(jù)經(jīng)濟重心、碳排放重心、碳排放強度重心轉(zhuǎn)移軌跡的對比及碳排放重心轉(zhuǎn)移的驅(qū)動因素進一步分析中國低碳經(jīng)濟空間動態(tài)均衡發(fā)展趨勢及形成機制,這對緩解中國經(jīng)濟粗放型增長困境,制定區(qū)域碳排放控制方案,實現(xiàn)區(qū)域經(jīng)濟協(xié)調(diào)、可持續(xù)發(fā)展具有重要的意義。
脫鉤理論是一種常見的用來阻斷經(jīng)濟績效與環(huán)境壓力具體聯(lián)系的定量方法[1]。王崇梅(2010)[2]通過對1990-2007年能源消耗、二氧化碳排放以及國民經(jīng)濟增長關(guān)系的探索,表明在某個時間段經(jīng)濟增長與能源消耗處于相對脫鉤與絕對脫鉤兩種狀態(tài)。彭佳雯等(2011)[3]從全國和地區(qū)兩個層面出發(fā)分析二氧化碳排放與經(jīng)濟增長的關(guān)系,結(jié)果顯示我國目前呈現(xiàn)弱脫鉤現(xiàn)象,并且在未來還將延續(xù),地區(qū)間的脫鉤狀況將越來越接近。郭承龍等(2013)[4]研究發(fā)現(xiàn),1998-2010年間我國污染物排放量與經(jīng)濟增長總體上處于增長弱脫鉤和強正脫鉤,但是部分污染物排放量脫鉤狀態(tài)出現(xiàn)短暫的惡化。王君華等(2015)[5]則以我國2000-2011年間全部工業(yè)行業(yè)以及不同要素密集度行業(yè)為研究對象,分析行業(yè)增長與CO2排放之間的脫鉤關(guān)系及程度,結(jié)果表明,中國工業(yè)行業(yè)存在一定的脫鉤效應(yīng),強脫鉤行業(yè)呈現(xiàn)不斷增加的趨勢,不同要素密集度行業(yè)的脫鉤狀態(tài)表現(xiàn)出不同的發(fā)展特征。劉惠敏(2016)[6]發(fā)現(xiàn)長時間尺度上,經(jīng)濟增長與能源消耗存在“連接-脫鉤-復(fù)鉤-再脫鉤”的動態(tài)反復(fù)過程。Schandl(2016)[7]評估了全球13個國家和地區(qū)經(jīng)濟增長與環(huán)境壓力的脫鉤潛力,發(fā)現(xiàn)OECD國家尚有較大的潛力去減少碳排放,且對經(jīng)濟增長幾乎沒有影響,而像中國這樣的發(fā)展中國家則需以更低的環(huán)境成本來促進經(jīng)濟增長。
區(qū)域經(jīng)濟差異是經(jīng)濟發(fā)展中不可避免的問題,并造成環(huán)境污染也存在一定的空間差異。在區(qū)域經(jīng)濟一體化的驅(qū)動下,從重心轉(zhuǎn)移軌跡的角度詮釋經(jīng)濟社會活動的非均衡性成為熱點。Jean等(2010)[8]通過整理1975-2004年世界重要城市的地理位置以及其國民生產(chǎn)總值,采用重心模型探討了世界經(jīng)濟重心是否遷移到亞洲。丁煥峰等(2009)[9]從移動距離、移動方向、路徑對比、空間相關(guān)性分析等多角度闡述了我國區(qū)域經(jīng)濟重心與污染重心的動態(tài)變化及空間聯(lián)系。許家偉等(2011)[10]發(fā)現(xiàn)我國人口重心和經(jīng)濟重心均表現(xiàn)出不均衡性,經(jīng)濟重心向東南方向移動,人口重心持續(xù)向西南方向移動。Lehmijoki和Rovenskaya(2010)[11]構(gòu)建重心模型討論了歐洲空氣污染跨界轉(zhuǎn)移問題,并利用EKC分解公式計算污染排放與經(jīng)濟增長之間的關(guān)系,結(jié)果發(fā)現(xiàn),富裕國家使用更為清潔的生產(chǎn)技術(shù),導(dǎo)致污染排放的收入彈性顯著為負(fù)。
國內(nèi)外學(xué)者還對經(jīng)濟增長與環(huán)境污染的脫鉤、污染重心轉(zhuǎn)移的驅(qū)動因素進行了分析。孫耀華等(2011)[12]通過分解脫鉤彈性指標(biāo)的因果鏈,認(rèn)為工業(yè)領(lǐng)域能源利用效率的提高是碳排放增長速度逐漸變緩的主要原因。楊嶸等(2012)[13]發(fā)現(xiàn)我國西部地區(qū)大部分年份呈現(xiàn)弱脫鉤狀態(tài),其中經(jīng)濟規(guī)模的高速增長是導(dǎo)致碳排放增加的主要因素,經(jīng)濟結(jié)構(gòu)的調(diào)整、能源效率的提高、能源結(jié)構(gòu)的優(yōu)化對碳排放的減少有很大潛力。Andreoni和Galmarini(2012)[14]發(fā)現(xiàn)1998-2006年意大利經(jīng)濟增長與二氧化碳排放并未實現(xiàn)完全脫鉤,而經(jīng)濟增長和能源強度是二氧化碳排放量增加的主要因素。Jung等(2012)[15]分析了韓國生態(tài)工業(yè)園區(qū)內(nèi)碳排放的驅(qū)動因素,結(jié)果顯示,生態(tài)工業(yè)園區(qū)和周邊地區(qū)的生產(chǎn)網(wǎng)絡(luò)關(guān)系、能源強度是減少碳排放的主要因素。趙海霞等(2013)[16]通過測算重心坐標(biāo)及其偏移距離,揭示了長江三角洲地區(qū)經(jīng)濟重心和工業(yè)污染重心移動軌跡和演變規(guī)律,并發(fā)現(xiàn)安徽、江西地區(qū)高污染產(chǎn)業(yè)份額的增加及寬松的宏觀區(qū)域政策助推了工業(yè)污染向西部地區(qū)偏移。喬健等(2017)[17]分析了碳排放強度重心轉(zhuǎn)移路徑及其驅(qū)動因素,發(fā)現(xiàn)碳排放強度重心、經(jīng)濟重心演進呈現(xiàn)經(jīng)度向西、緯度基本不變態(tài)勢,能源消費強度是其主要推動因素,經(jīng)濟增長是其主要制約因素。
已有的脫鉤研究從地區(qū)和行業(yè)的角度分析了經(jīng)濟增長與環(huán)境污染所處的具體階段,發(fā)現(xiàn)經(jīng)濟增長與環(huán)境污染存在一定的脫鉤效應(yīng),為本文分析經(jīng)濟增長與碳排放脫鉤的時變趨勢提供了依據(jù)。由于脫鉤理論不能反映經(jīng)濟粗放型增長矛盾的空間動態(tài)均衡性,不少文獻采用重心模型對碳排放重心與經(jīng)濟重心的轉(zhuǎn)移路徑進行了有益的探索,以此衡量國家或區(qū)域發(fā)展方向及空間聯(lián)系。但已有文獻多是根據(jù)EKC假說、Kaya恒等式等方法分析經(jīng)濟增長、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)、能源結(jié)構(gòu)等因素對碳排放的影響,很少從時空角度對碳排放重心轉(zhuǎn)移的驅(qū)動因素進行深入分析。本研究在對我國2000-2015年30個省市的二氧化碳排放量進行測算的基礎(chǔ)上,首先基于脫鉤理論分析我國經(jīng)濟增長與碳排放的關(guān)聯(lián)性及其實時動態(tài)趨勢,其次采用重心模型進一步探討經(jīng)濟重心、碳排放重心及碳排放強度重心的空間轉(zhuǎn)移軌跡和演變規(guī)律,最后結(jié)合面板數(shù)據(jù)模型分析碳排放重心轉(zhuǎn)移的驅(qū)動因素,以期為區(qū)域環(huán)境污染的綜合治理和加快實現(xiàn)經(jīng)濟可持續(xù)發(fā)展提供理論依據(jù)。
二氧化碳排放主要來自化石能源的燃燒,根據(jù)能源碳足跡模型和IPCC系數(shù)法,化石能源燃燒產(chǎn)生的排放量的計算公式為[18]
(1)
其中,C表示二氧化碳排放總量,單位(t);EFi表示燃料的二氧化碳排放因子,單位(kgCO2/kg, m3)。本研究考慮了煤炭、焦炭、汽油、煤油、柴油、燃料油和天然氣共7種能源消費種類(n=7);Ei表示燃料i的消費量,單位(kg, m3);CEFi表示燃料i單位熱值的含碳量,單位(tC/TJ);NCVi表示燃料i的平均低位發(fā)熱量,單位(kJ/kg, m3);ORi表示燃料i的碳氧化率,單位(%)。各種能源的二氧化碳排放系數(shù)見表1。
本研究依據(jù)不同年份我國各省市的能源平衡表,提取焦炭、煤炭、柴油、汽油、煤油、燃料油和天然氣這七種能源消費量,推算出2001-2015年中國內(nèi)陸30個省市(西藏因數(shù)據(jù)不全不在考察范圍內(nèi))能源消費的二氧化碳排放總量。
表1 化石燃料的二氧化碳排放參數(shù)
資料來源:《中國能源統(tǒng)計年鑒》與國家發(fā)改委能源研究所。
通過式(1)測算得到我國2000-2015年內(nèi)陸30個省市的二氧化碳排放量,其中,年均碳排放量是2.438億噸,山東省的碳排放總量在30個省市中是最高的,其次是河北省、山西省和江蘇省,而累積排碳量最少的3個省市為海南省、青海省和北京市。本研究根據(jù)碳排放總量將我國各省市劃分為四類,分別是低碳(<1億噸)、中碳(1-3億噸)、高碳(3-5億噸)、超高碳(>5億噸),并利用MATLAB 7.0軟件輸出典型代表年份的碳排放分布圖(見圖1)。2005年之前中國沒有出現(xiàn)超高碳排放省市,碳排放的空間分布比較均衡,而隨著經(jīng)濟的高速增長,碳排放量也在逐年遞增,到2006年山西、河北、山東成為超高強度的排碳省市,且2006年之后越來越多的省市成為能耗大省和超高碳排放大省。近年來,以山東、遼寧、河北為代表的環(huán)渤海地區(qū)和內(nèi)蒙古、山西、河南為代表的能源大省已成為超高碳排放區(qū)域??傮w上來看,碳排放具有明顯的集聚和塊狀分布特征,大部分省市的碳排放量屬于中等強度,高于平均強度的省市個數(shù)隨時間有明顯減少的趨勢,其中,沿海低碳省市的個數(shù)在變多,且從南往北部和中部擴散,西部的高碳排放省市個數(shù)在變少。
圖1 2000-2015年我國碳排放量的空間分布圖
除此之外,本研究還考察了我國各省市碳排放的時間變動趨勢。2002年之后,各省市的碳排放量開始有顯著的增加。就碳排放量的增長率來說,寧夏、內(nèi)蒙古、陜西以高于13%的年均增長率排放二氧化碳,山東、新疆、福建、海南等省市的碳排放年均增長率高于9%,僅有上海和北京的碳排放增長速度低于5%。具體到山東可知,其碳排量曲線呈現(xiàn)先快速上升后平緩,再極速上升的趨勢。其他省市的碳排量曲線也基本呈現(xiàn)曲折上升的趨勢,表明隨著經(jīng)濟的快速增長,我國碳排放的增長趨勢在短期之內(nèi)是不可逆轉(zhuǎn)的。
脫鉤理論客觀反映了經(jīng)濟增長與碳排放增長不同步變化的實質(zhì),因此,分析經(jīng)濟增長與碳排放的脫鉤效應(yīng)有助于低碳經(jīng)濟的實施。本研究基于以彈性為依據(jù)的Tapio脫鉤模型分析環(huán)境壓力與經(jīng)濟增長之間的聯(lián)系。Tapio脫鉤模型由Petri Tapio提出,他在研究經(jīng)濟發(fā)展與二氧化碳排放時將與碳排放之間的脫鉤彈性分為兩部分,一是運輸量和國民生產(chǎn)總值間脫鉤狀態(tài)的彈性程度,二是運輸量和二氧化碳排放量間脫鉤狀態(tài)的彈性程度,把兩個彈性結(jié)合起來,便是脫鉤彈性的計算方法,如下所示
(2)
其中,V表示交通運輸量;e(CO2,GDP表示碳排放與經(jīng)濟增長的脫鉤彈性指數(shù)。
Tapio將脫鉤模型加以細(xì)化,將脫鉤狀態(tài)劃分為連接、脫鉤或負(fù)脫鉤等8種狀態(tài)[19]。其中,為了避免將變量的微小變化解釋得過度顯著,將脫鉤彈性指數(shù)在0.8-1.2之間稱為“連接”,并將其劃分為擴張連接(ΔC>0,ΔGDP>0)和衰退連接(ΔC<0,ΔGDP<0);脫鉤可劃分為3個子類型:弱脫鉤、強脫鉤和衰退脫鉤;負(fù)脫鉤可劃分為擴張負(fù)脫鉤、強負(fù)脫鉤和弱負(fù)脫鉤。具體如圖2所示。
圖2 經(jīng)濟增長與碳排放的脫鉤狀態(tài)圖
省20012004200520062009201020112012201320142015均值京0.030.550.180.120.050.16-0.63-0.07-0.81-0.61-1.55-0.19津0.290.770.260.480.640.380.390.33-0.06-0.30-1.050.25冀0.530.751.420.580.890.430.650.160.11-1.51-1.950.33晉1.220.220.490.70-1.940.270.460.560.533.05-34.01-1.75蒙0.591.000.850.650.580.541.110.39-0.550.49-0.160.58遼-0.210.741.020.640.500.410.390.21-0.400.12-20.94-1.04吉0.600.581.520.610.260.600.69-0.040.93-2.27-3.680.11黑-0.590.660.890.500.500.500.370.69-1.320.38-1.480.24滬0.310.230.440.09-0.100.590.23-0.75-0.06-0.92-0.090.08蘇0.161.241.190.590.280.570.940.200.06-0.150.230.49浙0.270.711.130.900.380.260.36-0.31-0.09-0.220.060.38皖0.570.120.490.530.740.260.360.300.610.170.120.48閩0.151.191.980.610.880.160.99-0.23-0.250.20-0.770.65贛0.600.950.640.450.430.740.50-0.100.650.280.500.53魯2.060.971.940.590.300.700.350.45-0.470.680.920.78豫0.761.370.960.820.210.440.63-0.80-0.160.230.020.46鄂-0.090.500.620.740.510.650.650.04-1.47-0.03-0.140.29湘2.231.092.530.500.470.270.45-0.27-0.36-0.190.700.66粵0.460.720.780.510.230.670.65-0.40-0.29-0.01-0.150.35桂0.001.460.840.501.000.740.530.420.14-0.27-0.940.47瓊3.971.87-1.480.601.220.600.850.700.27-0.010.910.87渝-0.550.770.720.630.630.470.54-0.17-1.230.560.030.28川-0.090.75-0.110.631.000.000.100.370.33-0.25-1.620.40黔-0.330.960.481.000.970.050.440.470.21-0.25-0.070.42滇0.821.221.390.671.020.330.140.24-0.09-1.23-1.710.55陜0.961.100.721.020.860.830.571.060.640.67-0.220.74甘0.370.650.660.33-0.430.780.690.430.310.345.160.78青1.420.150.171.760.63-0.150.651.610.97-0.91-2.410.44寧2.77-0.120.870.530.860.781.510.130.650.420.470.99新0.110.800.630.9010.810.380.941.591.431.118.682.00省均0.650.800.810.640.810.450.550.240.01-0.02-1.840.39東部平均0.730.890.810.520.480.450.470.03-0.18-0.25-2.220.27中部平均0.660.691.020.610.150.470.510.05-0.070.20-4.750.13西部地區(qū)0.550.800.660.781.630.430.660.590.260.060.660.69標(biāo)準(zhǔn)差1.000.430.720.301.980.250.370.550.670.917.511.12
由圖2可知,強脫鉤是最優(yōu)的一種情況,此時經(jīng)濟發(fā)展水平在不斷提升,但是環(huán)境污染得到控制,生態(tài)環(huán)境不斷改善,環(huán)境壓力得到緩解,實現(xiàn)了經(jīng)濟增長與環(huán)境保護的雙贏。強負(fù)脫鉤則為最差的情況,此時情況正好相反,表示環(huán)境質(zhì)量不斷下降,而經(jīng)濟不僅沒有得到發(fā)展反而也在不斷下滑。當(dāng)GDP持續(xù)增長時,二氧化碳相對于GDP的彈性系數(shù)越小,表明脫鉤效果越明顯,社會承受的環(huán)境壓力越小,越有可能實現(xiàn)低碳經(jīng)濟。
從二氧化碳排放的增長率可知,經(jīng)濟擴張約束與能耗程度會對碳排放增長率的變化有極大的影響效力,根據(jù)式(2)得到我國2001-2015年30個省市的二氧化碳相對于GDP的脫鉤彈性系數(shù),如表2所示。
從脫鉤值的時變趨勢可見,2001-2008年的脫鉤彈性值呈現(xiàn)曲折下降的規(guī)律,2008年到達(dá)波底后強勢反彈,2009年脫鉤彈性立馬出現(xiàn)第二個峰值,之后穩(wěn)步下降,2014-2015年間經(jīng)濟增長與碳排放已經(jīng)出現(xiàn)強脫鉤狀態(tài)。且從表2可直觀地看出,2000-2005年大多數(shù)省市的脫鉤模式為擴張負(fù)脫鉤與擴張連接并存(即e(CO2,GDP)>0.8)。究其緣由,期間逐漸好轉(zhuǎn)的國內(nèi)外宏觀經(jīng)濟形勢和粗放型經(jīng)濟增長是造成經(jīng)濟增長與碳排放擴張性連接的主要原因?!笆濉逼陂g,中國政府為了抗擊金融風(fēng)暴盡快實現(xiàn)經(jīng)濟復(fù)蘇,采用一系列寬松的宏觀政策刺激經(jīng)濟高速增長,同時依賴投資于汽車、電子和電力等能源密集型產(chǎn)業(yè)拉動經(jīng)濟增長,造成二氧化碳排放量也在大幅度增加,環(huán)境承載力不斷下降,這種經(jīng)濟增長趨勢不利于可持續(xù)發(fā)展目標(biāo)的實現(xiàn)。2006年經(jīng)濟水平穩(wěn)步上揚后,節(jié)能減排和環(huán)境保護的重要性不斷上升,成為經(jīng)濟結(jié)構(gòu)調(diào)整、產(chǎn)業(yè)升級和轉(zhuǎn)型的重中之重,為此政府出臺了一系列倡揚低碳的戰(zhàn)略政策,例如首次設(shè)定嚴(yán)格的節(jié)能目標(biāo),提出到2010年,單位GDP能耗比2005年降低20%。低碳政策的實施有利于能源要素利用效率的提升和能源結(jié)構(gòu)的改善,使得“十一五”期間中國絕大部分省市的經(jīng)濟增長與碳排放回到“弱脫鉤”狀態(tài),處于強脫鉤狀態(tài)的省市個數(shù)也在不斷增加。“十二五”期間,我國逐步步入深入調(diào)整“經(jīng)濟增長速度換擋期、結(jié)構(gòu)調(diào)整陣痛期、前期刺激政策消化期”三期疊加的經(jīng)濟新常態(tài),經(jīng)濟總量的增長速度逐漸減緩。同時,隨著節(jié)能減排政策的持續(xù)實施,碳排放總量逐漸降低,2014-2015年碳排放開始呈現(xiàn)負(fù)增長,從而推動經(jīng)濟增長與碳排放開始呈現(xiàn)強脫鉤狀態(tài),中國經(jīng)濟開始步入可持續(xù)發(fā)展的良性循環(huán)??傮w看來,2000-2015年間,中國經(jīng)濟增長與碳排放呈現(xiàn)“擴張連接—弱脫鉤—強脫鉤”的波動態(tài)勢。
同時,本文考察了中國2000-2015年經(jīng)濟增長與碳排放脫鉤彈性的區(qū)域差異。根據(jù)脫鉤彈性在省市間的標(biāo)準(zhǔn)差可知,中國經(jīng)濟增長與碳排放的脫鉤彈性存在較大的空間差異,2001、2003、2009和2015年脫鉤彈性在省市間的差異尤其大?!笆濉逼陂g,除了2003年,中國東、中部地區(qū)經(jīng)濟增長與碳排放的脫鉤彈性明顯高于西部地區(qū),表明2001-2005年間,以山東、海南為代表的中國東部地區(qū)的經(jīng)濟增長仍然是城市化和工業(yè)化占主導(dǎo)地位,過度依賴能源消費導(dǎo)致中國東中部地區(qū)處于擴張性負(fù)脫鉤與擴展性連接狀態(tài),碳排放是以高于經(jīng)濟增長的速度增長,而西部地區(qū)的經(jīng)濟發(fā)展尚未跟上,其碳排放對經(jīng)濟增長的敏感度不高,面臨的環(huán)境壓力沒有東部地區(qū)嚴(yán)峻?!笆晃濉逼陂g,中國東部、中部地區(qū)經(jīng)濟可持續(xù)發(fā)展?fàn)顟B(tài)有所緩解,處于弱脫鉤狀態(tài),這表明了經(jīng)濟增長雖然是碳排放增加的一大因素,但并沒有造成環(huán)境質(zhì)量同等或加劇惡化,中國東、中部地區(qū)經(jīng)濟與生態(tài)的矛盾基本都有所緩解,而隨著西部地區(qū)經(jīng)濟的逐步跟進,其碳排放對經(jīng)濟增長的敏感度開始高于東中部地區(qū)?!笆濉逼陂g,中國東中部地區(qū)經(jīng)濟增長與碳排放由弱脫鉤逐漸向強脫鉤狀態(tài)轉(zhuǎn)變,其中山西、遼寧、吉林、黑龍江、北京、天津、河北等省市生態(tài)與經(jīng)濟矛盾的改善程度最為突出,而西部地區(qū)仍處于弱脫鉤狀態(tài)。這一方面是由于中國東、中部地區(qū)開始重視產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型,開展的節(jié)能減排和環(huán)境治理升級工作是有效的,另一方面也有可能是將高污染產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)移到經(jīng)濟不發(fā)達(dá)地區(qū),造成污染的暫時轉(zhuǎn)移。
為了進一步分析中國經(jīng)濟增長與碳排放脫鉤彈性時空分異的原因以及未來的空間格局,本文接下來將從經(jīng)濟重心與碳排放重心轉(zhuǎn)移軌跡的角度分析中國經(jīng)濟格局與碳排放格局的動態(tài)演化趨勢。
本研究采用幾何重心法衡量我國區(qū)域經(jīng)濟和環(huán)境屬性的空間分布狀態(tài)和轉(zhuǎn)移趨勢。假設(shè)一個區(qū)域是由各省市(或次級區(qū)域)構(gòu)成,幾何重心法的原理是通過這個次級區(qū)域的地理方位與某種共有屬性來測算重心點的位置,計算公式如下所示
(3)
當(dāng)某一個省市的屬性值在總體中所占的比重較大而且增長速度相對較快時,區(qū)域重心就會向該省市移動,即重心發(fā)生偏離。重心偏離的角度和距離可反映區(qū)域經(jīng)濟發(fā)展變動的軌跡及空間差異性。從第t年到第t+1年,區(qū)域某屬性的重心移動距離的計算公式如下所示
(4)
其中,C為常數(shù)111.111km,表示把地理坐標(biāo)單位轉(zhuǎn)化為平面距離時的系數(shù)。
為了更好地比較各種重心在某一方向上的變化幅度,本文同時計算了重心偏移角度θ和方向,具體公式如下
(5)
圖3 2000-2015年我國經(jīng)濟及環(huán)境污染重心的演變軌跡
其中,degrees{}表示將弧度轉(zhuǎn)為角度,偏移角度與偏移方向的對應(yīng)關(guān)系如表3所示。
根據(jù)式(3)—式(5)計算得到我國區(qū)域經(jīng)濟重心、碳排放重心、碳排放強度重心,以及各類重心的移動距離和移動方向,如表4所示。同時繪制了各類重心的動態(tài)演變軌跡,如圖3所示。
幾何中心是區(qū)域在空間上的均衡點,通過分析碳排放重心、經(jīng)濟重心與幾何中心的偏離,揭示區(qū)域碳排放和經(jīng)濟發(fā)展分布的空間均衡程度。從表4可發(fā)現(xiàn),2000-2015年間,中國的經(jīng)濟重心位于中國幾何中心的東南方向。且相對于南北方向,經(jīng)濟重心在東西方向上更加遠(yuǎn)離幾何中心,表明中國東西部省市經(jīng)濟發(fā)展的不均衡程度比南北方向的不均衡要大。2000-2003年間,經(jīng)濟重心的經(jīng)度以較小幅度呈上升趨勢,而緯度略有所下降,即經(jīng)濟重心略向中國東南沿海方向轉(zhuǎn)移。而2004-2015年間,經(jīng)度呈現(xiàn)下降趨勢,而緯度變動頻繁,先小幅上升后下降最后又有一個明顯的上升,表明經(jīng)濟重心在西北、西南方向游離,最終由安徽省阜陽市移動到河南信陽市附近。這表明東南部是我國經(jīng)濟高密集區(qū),但由于近年來經(jīng)濟政策不斷向中西部地區(qū)傾斜,經(jīng)濟重心正向西南方向偏移。2000-2015年期間,經(jīng)濟重心的年均移動距離為5.20km?!笆濉逼陂g,經(jīng)濟重心向西部地區(qū)移動的速度明顯加快,表明中國東中西部地區(qū)的經(jīng)濟差距在一定程度上得到緩解。
表3 重心偏移方向與角度對應(yīng)關(guān)系表
表4 2000-2015年我國經(jīng)濟重心與碳排放重心
相對于經(jīng)濟重心,碳排放重心與幾何中心在南北方向上的偏離更小,表明環(huán)境污染的南北空間差異性相對更小。碳排放重心的經(jīng)度大體是不斷減小的,即不斷向西偏移,碳重心的緯度有明顯的先下降后上升的趨勢,即碳排放重心總體呈現(xiàn)先向西南后向西北方向移動的變動趨勢。中國西北地區(qū)要加快產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型以遏制碳排放向該地區(qū)偏移的傾向。從移動距離上來看,“十五”期間碳排放移動速度較快,“十一五”期間移動速度有所下降,在2010年達(dá)到最低后又有一個急速的上升,年均移動距離達(dá)到12.65km。碳排放重心一直位于經(jīng)濟重心的西北方向,且朝著越來越偏離經(jīng)濟重心的方向移動,碳排放重心的移動速度也高于經(jīng)濟重心的移動速度。說明中國西北地區(qū)經(jīng)濟增長方式較為粗放,正成為碳排放密集區(qū)。這與中國東、中部地區(qū)處于強脫鉤狀態(tài),而西部地區(qū)處于弱脫鉤狀態(tài)呈現(xiàn)的空間格局相一致。
相比于經(jīng)濟重心與碳排放重心的變化,碳排放強度重心的變化幅度最為劇烈,碳排放強度重心的經(jīng)度以較大的幅度下降,緯度是先下降后上升,在南北方向上與幾何重心基本重合。從移動方向上看,碳排放強度重心與碳排放重心偏移路徑大體一致,總體趨勢為大幅向西北方向移動。這說明碳排放強度主要受碳排放量影響,與經(jīng)濟增長并不同步。其中,碳排放重心是在河南省開封附近移動到鄭州市,碳排放強度重心則從河南省洛陽市移動到內(nèi)蒙古烏海市(內(nèi)蒙古與寧夏的交界處)。從移動距離上看,移動速度基本上呈現(xiàn)先遞減后平穩(wěn)再大幅上升的趨勢,年均移動距離達(dá)到53.98km。
在各省市全面實現(xiàn)經(jīng)濟增長與碳排放強脫鉤的狀態(tài)下,經(jīng)濟重心向西部的偏移,經(jīng)濟重心與碳排放重心的適當(dāng)偏離對于分析區(qū)域經(jīng)濟協(xié)調(diào)、可持續(xù)發(fā)展是有意義的。碳排放重心與碳排放強度重心的不一致、經(jīng)濟重心與碳排放重心的分離表明由粗放型經(jīng)濟增長方式和能源消費結(jié)構(gòu)不合理造成的碳排放效應(yīng)正在日益緩解。碳排放強度重心向西北偏移與我國國家發(fā)展戰(zhàn)略的調(diào)整有直接關(guān)系,受西部大開發(fā)、振興東北老工業(yè)基地、中部崛起等梯度開發(fā)戰(zhàn)略的影響,國家政策向這些地區(qū)傾斜,區(qū)域經(jīng)濟差距有所緩解,東南地區(qū)的環(huán)境質(zhì)量有所改善,但東南地區(qū)的部分省市通過產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)移將污染轉(zhuǎn)移到西北地區(qū)。可以預(yù)測在“一帶一路”等戰(zhàn)略的影響之下,碳排放強度重心未來將會繼續(xù)向西移動。今后應(yīng)遵循“誰污染誰治理”的原則,警惕高污染高耗能產(chǎn)業(yè)向西北地區(qū)轉(zhuǎn)移,以防西北地區(qū)成為碳排放重災(zāi)區(qū)。
為了進一步考察中國經(jīng)濟增長與碳排放為何脫鉤,以及碳排放重心轉(zhuǎn)移的驅(qū)動因素,本文構(gòu)建面板數(shù)據(jù)模型進行實證檢驗。模型的被解釋變量為碳排放重心與省級行政區(qū)域中心的距離D。根據(jù)Kaya恒等式可知,影響碳排放的因素主要是經(jīng)濟增長、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)、能源結(jié)構(gòu)和能源消費強度[20]。以上因素在中國各個省市存在巨大差異,必然導(dǎo)致碳排放重心有所偏移。除此之外,節(jié)能減排政策的制定與政府對環(huán)境污染防治工作的監(jiān)管是實現(xiàn)低碳經(jīng)濟的重要途徑,因而選取環(huán)境規(guī)制作為影響碳排放重心轉(zhuǎn)移的控制變量。各個自變量的度量方法具體如下所示。
(1)經(jīng)濟增長(lngdp)。用國內(nèi)生產(chǎn)總值(GDP)的自然對數(shù)衡量經(jīng)濟增長狀況。高物耗、高能耗、高污染的粗放型經(jīng)濟增長方式將造成資源的浪費和環(huán)境的惡化,只有實現(xiàn)經(jīng)濟增長方式的轉(zhuǎn)變才能偏離碳排放重心。數(shù)據(jù)來源于歷年的《中國統(tǒng)計年鑒》。
(2)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)(stru)。用工業(yè)增加值占GDP的比重衡量產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)。工業(yè)化發(fā)展前期,主要依靠重工業(yè)支持經(jīng)濟增長,發(fā)展經(jīng)濟與保護環(huán)境的矛盾較為突出,偏離碳排放重心的可能性較小。數(shù)據(jù)來源于歷年的《中國統(tǒng)計年鑒》。
(3)能源結(jié)構(gòu)(e)。能源結(jié)構(gòu)用煤炭消費量(將實物量折合成標(biāo)準(zhǔn)煤)占能源消費總量的比重表示。以煤為主的能源消費結(jié)構(gòu)不僅消耗大量資源,還是產(chǎn)生二氧化碳的主要原因,省市間能源結(jié)構(gòu)的不一致將導(dǎo)致碳排放重心的轉(zhuǎn)移。數(shù)據(jù)來源于歷年的《中國能源統(tǒng)計年鑒》。
(4)能源消費強度(intensity)。能源消費強度是衡量一個國家或地區(qū)能源利用效率的重要指標(biāo),本文用單位GDP所消耗的標(biāo)準(zhǔn)煤來衡量。能源消費強度越高,能源利用效率越低,距離碳排放重心越近。數(shù)據(jù)來源于歷年的《中國能源統(tǒng)計年鑒》。
(5)環(huán)境規(guī)制(reg)。加強環(huán)境監(jiān)管力度,減少碳排放是實現(xiàn)經(jīng)濟發(fā)展與環(huán)境保護雙贏的關(guān)鍵。本文采用環(huán)境污染治理投資額占GDP的比重來衡量環(huán)境規(guī)制,環(huán)境規(guī)制力度越大,表明地方政府對環(huán)境污染治理的投入越大,從而越有可能偏離碳排放重心。數(shù)據(jù)來源于歷年的《中國環(huán)境統(tǒng)計年鑒》。
因而,本文構(gòu)建的面板數(shù)據(jù)模型如下所示
Dit=β0+β1lngdpit+β2struit+β3eit+β4intensityit+β5regit+μit
采用面板數(shù)據(jù)分析方法首先需要判斷是采用固定效應(yīng)還是隨機效應(yīng),本文根據(jù)Hausman檢驗來識別。以全國范圍的模型為例,Hausman檢驗結(jié)果為9.31,對應(yīng)的P值為0.09,在10%的顯著性水平下拒絕原假設(shè),選擇固定效應(yīng)模型。同理檢驗東、中、西部地區(qū)的模型,發(fā)現(xiàn)在5%的顯著性水平下都拒絕原假設(shè)。固定效應(yīng)模型的實證結(jié)果如表5所示。
注:小括號內(nèi)的數(shù)值為t統(tǒng)計值;*,**,***分別表示10%,5%,1%的顯著性水平。
從全國范圍來看,經(jīng)濟增長對省市行政中心與碳排放重心的距離具有顯著的負(fù)面影響,表明經(jīng)濟增長是導(dǎo)致二氧化碳排放的主要因素,從而導(dǎo)致經(jīng)濟發(fā)達(dá)的省市逐漸成為碳排放重心。產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)對碳排放重心轉(zhuǎn)移具有顯著的影響,我國產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)是以工業(yè)為支撐的“二三一”模式,工業(yè)占比較高,第三產(chǎn)業(yè)發(fā)展相對滯后,而工業(yè)對能源消費的依賴性相對較大,因此,工業(yè)占比越高的省市離碳排放重心的距離越近。能源結(jié)構(gòu)與能源消費強度對向碳排放重心偏移具有顯著的正向影響,說明目前的能源結(jié)構(gòu)仍是以煤炭為主,能源利用效率也不高,兩者尚未優(yōu)化到偏離碳排放重心的地步。而環(huán)境規(guī)制對碳排放重心轉(zhuǎn)移尚未表現(xiàn)出顯著的影響,表明中國環(huán)境污染治理力度不夠,不足以促使各省市遠(yuǎn)離碳排放重心。
通過對比發(fā)現(xiàn),東部地區(qū)的經(jīng)濟發(fā)展水平對偏離碳排放重心具有正向影響,這說明已經(jīng)率先完成經(jīng)濟發(fā)展任務(wù)的東部地區(qū)開始關(guān)注環(huán)境保護和經(jīng)濟可持續(xù)發(fā)展,工作重點轉(zhuǎn)向能源結(jié)構(gòu)優(yōu)化和環(huán)境污染治理,導(dǎo)致能源消費和碳排放有所下降,能源消費強度有所緩解,因此,能源結(jié)構(gòu)、能源消費強度和環(huán)境規(guī)制對偏離碳排放重心表現(xiàn)出不太顯著的促進作用。對于東部地區(qū)而言,產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)是導(dǎo)致碳排放重心偏移的重要因素。
通過觀察中部地區(qū)發(fā)現(xiàn),經(jīng)濟發(fā)展水平與碳排放重心距離呈現(xiàn)不太顯著的負(fù)相關(guān)關(guān)系,這表明中部地區(qū)經(jīng)濟發(fā)展水平越高,距離碳排放重心越近,中部地區(qū)粗放型和數(shù)量型經(jīng)濟增長方式尚未實現(xiàn)完全轉(zhuǎn)換,致使經(jīng)濟發(fā)展水平與環(huán)境保護還處于兩難的境地。產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)和能源消費強度對偏離碳排放重心具有顯著的負(fù)面影響。這說明中部地區(qū)的工業(yè)化程度越高,能源消費強度越大,距離碳排放重心越近。能源結(jié)構(gòu)與碳排放重心距離之間具有顯著的正相關(guān)關(guān)系,表明中部地區(qū)的能源結(jié)構(gòu)正在日益優(yōu)化,使其逐漸偏離碳排放重心。中部地區(qū)受到經(jīng)濟發(fā)展水平和科技創(chuàng)新能力的限制,環(huán)境污染治理力度偏小,對碳排放重心偏移的推動作用尚不明顯。即粗放型的重工業(yè)化模式、以煤炭為主的能源結(jié)構(gòu)、低下的能源利用效率是導(dǎo)致中部地區(qū)成為碳排放重心的主要因素。
對于經(jīng)濟發(fā)展相對滯后的西部地區(qū)而言,實現(xiàn)經(jīng)濟快速增長是目前的首要任務(wù),但由于經(jīng)濟主要依靠粗放型和數(shù)量型的增長方式,造成能源過度消耗和二氧化碳大量排放,從而導(dǎo)致經(jīng)濟增長水平越高,距離碳排放重心越近。與此同時,與東中部地區(qū)相對,西部地區(qū)尚處于工業(yè)化發(fā)展初期,對環(huán)境污染的負(fù)面影響尚未凸顯,導(dǎo)致西部地區(qū)工業(yè)化程度越高,距離碳排放重心越遠(yuǎn),但要警惕重工業(yè)化和高污染產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)移對碳排放重心向西部地區(qū)偏移的影響。能源結(jié)構(gòu)與碳排放重心距離之間呈現(xiàn)顯著的負(fù)相關(guān)關(guān)系,能源消費強度、環(huán)境規(guī)制與碳排放重心距離的負(fù)相關(guān)關(guān)系并不顯著,表明以煤炭為主的能源結(jié)構(gòu)是導(dǎo)致碳排放重心向西部地區(qū)轉(zhuǎn)移的重要因素,同時可推測:若西部地區(qū)的能源消費強度一直得不到改善,對環(huán)境污染治理的投入相對不足的話,將導(dǎo)致碳排放重心日益向西部地區(qū)偏移。
總體來看,粗放型的經(jīng)濟增長方式、以煤炭為主的能源結(jié)構(gòu)、低下的能源消費強度將導(dǎo)致碳排放重心由東部地區(qū)向中、西部地區(qū)轉(zhuǎn)移,但工業(yè)化發(fā)展程度是阻礙碳排放重心向西部地區(qū)轉(zhuǎn)移的主要力量,這表明東部地區(qū)尚未完成產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型,仍處于結(jié)構(gòu)調(diào)整陣痛期。而各地的環(huán)境規(guī)制力度不足,對碳排放重心轉(zhuǎn)移的影響并不明顯。
碳排放與經(jīng)濟增長的協(xié)調(diào)性是實現(xiàn)低碳經(jīng)濟的必然選擇。本研究利用能源碳足跡模型核算了我國2000-2015年30個省市的碳排放量,并對其時空分布特征進行了分析,發(fā)現(xiàn)碳排放具有明顯的集聚和塊狀分布特征,以山東、遼寧、河北為代表的環(huán)渤海地區(qū)和內(nèi)蒙古、山西、河南為代表的能源大省成為超高碳排放區(qū)域。在此基礎(chǔ)上,采用脫鉤模型分析了碳排放與經(jīng)濟增長的相互作用,并基于重心模型探討了我國經(jīng)濟重心、碳排放重心、碳排放強度重心所在的位置及其重心轉(zhuǎn)移軌跡。結(jié)果顯示,中國大多數(shù)省市的碳排放與經(jīng)濟規(guī)模在不斷增長,但碳排放增長速度不及經(jīng)濟增長速度,隨著時間的推移,中國經(jīng)濟增長與碳排放呈現(xiàn)“擴張連接—弱脫鉤—強脫鉤”的波動態(tài)勢;從重心位置上看,經(jīng)濟重心、碳排放重心位于幾何中心的東南方,經(jīng)濟重心、碳排放重心與幾何中心的偏離揭示我國區(qū)域碳排放和經(jīng)濟發(fā)展分布存在較大的空間不均衡性,碳排放強度的空間分布最為均衡;從重心移動方向上看,2000-2015年經(jīng)濟重心、碳排放重心、碳排放強度重心都向西北方向移動,且經(jīng)度(東西方向)變動較大,緯度(南北方向)變動相對較小,這與我國東、中、西部梯度開發(fā)戰(zhàn)略相吻合;從重心移動距離上看,碳排放強度重心的轉(zhuǎn)移幅度最大,且主要受到碳排放的影響,與經(jīng)濟增長不同步。通過面板數(shù)據(jù)模型發(fā)現(xiàn)粗放型的經(jīng)濟增長方式、以煤炭為主的能源結(jié)構(gòu)、低下的能源消費強度是導(dǎo)致碳排放重心由東部地區(qū)向中、西部地區(qū)轉(zhuǎn)移的主要因素,但東部地區(qū)尚未完全轉(zhuǎn)型的產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)阻礙碳排放重心向西部地區(qū)轉(zhuǎn)移。
鑒于以上研究結(jié)論,提出以下幾點建議:
第一,推動低碳技術(shù)的應(yīng)用,轉(zhuǎn)變經(jīng)濟增長方式,加快經(jīng)濟集約化發(fā)展,以降低區(qū)域碳排放強度。加快建立節(jié)能減排的技術(shù)支撐體系,攻克一批節(jié)能減排共性和關(guān)鍵技術(shù),加快重大節(jié)能減排技術(shù)產(chǎn)業(yè)化示范和推廣應(yīng)用,提升企業(yè)生產(chǎn)效率與經(jīng)營效益。增加環(huán)保、生態(tài)文明等指標(biāo)在政府官員考核中的權(quán)重,改變“唯GDP論”的考核制度,通過更加嚴(yán)格的溫室氣體排放目標(biāo)責(zé)任考核制度,對目標(biāo)完成情況進行評價考核,督促地方政府認(rèn)真完成,發(fā)揮好碳強度強度目標(biāo)對低碳發(fā)展的指揮棒和引領(lǐng)作用。另外,每個省份的碳排放情況不同,要根據(jù)不同省份的情況因地制宜制定適合于自身的減排方案,并注重與其他省份合作加強環(huán)境污染的綜合治理。
第二,結(jié)構(gòu)性減排是區(qū)域節(jié)能減排重要的戰(zhàn)略方向,因此,在發(fā)展經(jīng)濟的同時,要注重以煤炭為主的能源結(jié)構(gòu)和以重工業(yè)為主的產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的優(yōu)化,以第三產(chǎn)業(yè)或戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)為主導(dǎo)的產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)體系符合低碳發(fā)展的要求。加強對太陽能、風(fēng)能、生物能、海洋潮汐能等可再生能源、綠色能源的開發(fā),建立清潔能源體系,用清潔能源逐漸代替以化石能源為主的傳統(tǒng)能源消耗,優(yōu)化能源供給結(jié)構(gòu);堅持創(chuàng)新驅(qū)動發(fā)展,堅定不移走新型工業(yè)化道路,加大對綠色環(huán)保產(chǎn)業(yè)、戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)的扶持力度,提高以服務(wù)業(yè)為主的第三產(chǎn)業(yè)在經(jīng)濟發(fā)展過程中的帶動作用,加強戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)與傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)之間的耦合。
第三,加強生態(tài)環(huán)境保護的監(jiān)管機制,完善環(huán)境治理與保護的相關(guān)法律、行政法規(guī)、經(jīng)濟政策等基本制度。各級地方政府根據(jù)省情建立區(qū)域碳財政預(yù)算和支出的評價評估體系,加大對低碳技術(shù)研發(fā)的投入,加強區(qū)域低碳財政補貼政策力度與政府低碳采購力度,對區(qū)域財政支出政策的效果進行數(shù)據(jù)化的評估,及時調(diào)整碳財政預(yù)算和支出結(jié)構(gòu)。抓好節(jié)能環(huán)保企業(yè)的認(rèn)定,積極與財稅部門溝通,確保國家綠色工業(yè)發(fā)展的各項資金及補貼能有效到位。定期對全省企業(yè)進行測評,選取示范企業(yè)、示范行業(yè)以及排名靠后的企業(yè)、行業(yè),加大相關(guān)獎懲力度,提升企業(yè)綠色發(fā)展的內(nèi)在動力。
第四,加快實施主體功能區(qū)戰(zhàn)略,逐步形成與經(jīng)濟、資源、環(huán)境相協(xié)調(diào)的國土空間開發(fā)格局,構(gòu)建科學(xué)合理的生態(tài)安全格局。碳排放重心轉(zhuǎn)移是產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)移過程中形成的環(huán)境空間響應(yīng)形式,因而要警惕產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)移過程中出現(xiàn)“污染夾帶”現(xiàn)象,發(fā)達(dá)地區(qū)應(yīng)主動承擔(dān)污染治理的責(zé)任,不可恣意將污染轉(zhuǎn)嫁給其他地區(qū),而中西部地區(qū)在承接產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)移時必須堅持高標(biāo)準(zhǔn)的方針,考慮自身的環(huán)境承載能力與能源狀況,以產(chǎn)業(yè)錯位發(fā)展和分工協(xié)作為承接產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)移的前提,對于將要承接企業(yè)的生產(chǎn)工藝水平、污染物處理能力等進行嚴(yán)格的審查,拒絕污染產(chǎn)業(yè)和落后產(chǎn)能的轉(zhuǎn)入。同時,根據(jù)區(qū)位功能和“統(tǒng)一規(guī)劃、分步開發(fā)、梯度推進、協(xié)調(diào)發(fā)展”的要求,建立產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)移園區(qū),將回收、加工再生、無害化處理等各個環(huán)節(jié)連接起來,形成綠色循環(huán)產(chǎn)業(yè)鏈。
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