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京津冀地区经济增长与碳排放脱钩研究

发布时间:2017-08-22 作者:派智库 来源:《中国能源》2017年第6期 浏览:【字体:

摘要:本文基于1986—2014年京津冀地区碳排放、能源消费与经济增长的面板数据,利用改进的Tapio脱钩理论模型,引入能源消费量、第二产业生产总值等中间变量,对京津冀地区经济增长与碳排放进行了脱钩研究。结果表明,京津冀地区碳排放总量在1986—2014年基本呈逐年攀升趋势,其中北京市的碳排放量趋于平稳,而天津市与河北省的碳排放量呈现不同幅度的上升趋势。就经济增长与碳排放的脱钩状态而言,北京市多为弱脱钩,天津市多为弱脱钩和增长连接,两地经济增长速度略大于碳排放增长速度;河北省多为弱脱钩、增长连接和扩张性负脱钩,其经济增长速度与碳排放增长速度基本持平;整个京津冀地区多为弱脱钩、增长连接。北京和天津脱钩效果较好,河北省面临较大的减排压力。本文在研究的基础上,结合京津冀地区能源消费、碳排放与经济增长现状,为尽快达到京津冀协同发展近期环境治理目标,实现京津冀区域协同减排、平衡发展提出了政策建议。

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关键词:经济增长;碳排放;脱钩分析;京津冀 dedecms.com

0 引言 本文来自织梦

2014年2月,我国首次强调京津冀地区协同发展对有序疏解北京非首都功能,推动经济结构转型和实现区域平衡发展的重要性,并将这一举措作为国家重大战略快速推进。京津冀地区在我国的经济发展中占据重要地位,被称为经济增长第三极。2015年北京、天津、河北三地GDP总和为6.93万亿元人民币,约占全国GDP总量的10.24%[1]。同时,京津冀地区是资源消耗密集型区域[2],其经济的飞速发展决定了较高的能源需求。2014年,北京、天津、河北三地能源消费总量约占全国能源消费总量的10.4%,碳排放总量约占全国的12.0%[3]。高碳排放量导致大气污染事件频发,环境恶化已经开始逐渐成为该地区经济增长的制约因素。2015年4月《京津冀协同发展规划纲要》出台,指出京津冀地区要在环保、交通和产业升级3个重点领域率先推进,解决生态问题;2015年12月发布的《京津冀协同发展生态环境保护规划》提出,2015—2020年,京津冀地区煤炭消费总量继续实现负增长,主要污染物排放强度和碳排放强度大幅下降。生态环境保护成为京津冀协同发展的关键组成部分,为了达成政府近期节能减排目标,研究京津冀地区的经济增长与碳排放的关联性,以及找到经济增长与应对气候变化问题的平衡点具有重要现实意义。 dedecms.com

1 文献综述 内容来自dedecms

经济增长与碳排放关系一直是学界关注的焦点。首先,学者们使用环境库兹涅兹曲线(EKC)研究经济增长与碳排放的关系,得出了不同的结果:Grossman和Krueger(1991)使用该曲线对全球42个国家的面板数据进行分析,结果表明经济增长与环境污染的关系呈倒u型;在对中国整体的研究中,彭水军等(2006)[4]利用1996—2002年数据的研究发现,中国存在倒U型的EKC曲线;而Hettige等(2000)的研究得到“驼峰”曲线。有学者认为EKC曲线不存在。Kathleen(2003)使用加拿大的环境与经济数据进行研究,结果证明EKC曲线不存在;在对中国省级层面的研究中,赵玉焕和王邵军(2013)[5]对山东省的研究也表明,经济增长与碳排放不存在显着联系。其次,部分学者也从因果关系人手对经济增长与碳排放关系进行计量分析。赵爱文和李东(2011)[6]的研究发现,经济增长和碳排放之间存在双向因果关系;刘倩和赵普生(2012)[7]的研究则认为二者之间不存在因果关系;而Zhang等(2015)的研究表明,存在经济增长到碳排放的单向因果关系。 织梦内容管理系统

脱钩分析作为资源环境领域新的热点研究方法,用来描述经济增长与环境冲击耦合关系的破裂,即资源消耗或环境污染不随经济增长而增长[8]。经合组织(2002)首先对其30个成员国使用39个指标进行脱钩分析,并具体解释了脱钩指数法。Tapio(2005)研究欧洲经济发展与碳排放关系时,将交通运输量作为中间变量分解了经济增长与碳排放问的脱钩弹性指标,并定义了8种“脱钩状态”;Wang等(2013)对中国、日本、美国、俄罗斯的能源消费、经济增长和SO2排放脱钩状态的研究发现,环境政策的改变可以显着影响一国脱钩状态。

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国内学者对脱钩模型也有相应的拓展和应用。王崇梅(2010)[9]对中国1990—2007年经济增长和能源消耗的脱钩研究表明,不同阶段经济增长与能源消耗可能处于绝对脱钩或相对脱钩阶段。彭佳雯等(2011)[9]对中国经济增长与碳排放从国家和区域两个层面的脱钩分析表明,国家层面上二者基本处于弱脱钩状态,而区域层面上来说,不同区域差别较大;郑启伟和何恒(2015)[10]对1995—2013年浙江省经济增长与碳排放的脱钩分析发现,大部分年份二者呈现弱脱钩状态。苑清敏等(2016)[11]研究了京津冀地区物流业的脱钩效应后发现,该地区物流业经济增长与碳排放呈弱脱钩状态。何音等(2016)[12]利用资源环境指标对京津冀经济增长与资源环境进行脱钩分析后发现该地区经济增长与资源环境存在增长连接到强脱钩的过渡情况。 copyright dedecms

通过对现有文献的梳理发现,经济增长与碳排放关系的相关研究表现出几个特点:1、对我国区域层面的研究,大多集中于研究长三角地区和中部地区,或单个行政省份,较少涉及京津冀地区;2、对京津冀地区的脱钩研究,少有采用能源消费量、第二产业生产总值为中间变量进行经济增长与碳排放的脱钩分析;3、时间跨度较短,得到的样本量有限,容易使研究结论不能准确反映经济增长与碳排放的真实变化关系。因此,本文选取京津冀地区为研究对象,利用1986—2014年较长时期的能源消费量、GDP等面板数据来研究该地区的经济增长与碳排放的关系,并进一步针对平衡京津冀地区的经济发展和减少碳排放提出政策建议。

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2 模型与数据 本文来自织梦

2.1 京津冀地区碳排放核算方法 copyright dedecms

本文使用《IPCC2006国家温室气体清单指南》中提到的缺省碳排放法进行碳排放核算[1]。各省级行政区域的二氧化碳排放量具体测算如式(1)所示[2]:

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其中:

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CE——省级行政区域二氧化碳排放总量;

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Ei——该省第i种主要能源的消费量(其中不含作为工业原料或材料的部分,只统计煤炭、石油和天然气三大能源);

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Ri——能源i的净热值; 织梦好,好织梦

Ai——第i种能源的碳排放系数;

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Qi——第i种能源的氧化率,各系数来自IPCC提供的缺省值或中国统计局标准值,具体数据见表1。 织梦内容管理系统

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2.2 经济增长与碳排放的脱钩模型 本文来自织梦

2.2.1 脱钩指标 内容来自dedecms

“脱钩指标”可以反映经济增长与资源消耗的不同步变化,常被作为判断经济发展模式是否可持续的工具。使用较广泛的脱钩指标模型是Tapio脱钩指标,最先用来分析欧洲经济发展与碳排放关系,具体做法是引入交通运输量(VOL)作为中间变量,将脱钩弹性指标E(CO2,GDP)分解为产业发展弹性E(VOL,GDP)和产业排放弹性E(CO2,VOL),用数学形式可表达为式(2)形式。其中,VOL是一国或地区的交通运输量,CO2和GDP分别为该国或地区的碳排放量和国内生产总值。 dedecms.com

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Tapio指标解决了量纲不同的问题,且能够更清楚地反映不同因素对脱钩指标的贡献率。除此之外,Tapio脱钩指标提出了更详细的8种具体脱钩状态,如图1所示。

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2.2.2 京津冀经济增长与碳排放的脱钩模型

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参考Tapio(2005)引入交通运输业作为中间变量的做法,本文分析京津冀地区经济增长与碳排放脱钩关系时,拟采取的思路是将其分别分解为碳排放与能源消费量的脱钩指标、能源消费量与经济增长状况的脱钩指标。而考虑到能源消费主要在第二产业,即工业部门和建筑部门,因此本文将能源消费量与经济增长状况的脱钩指标进一步分解为能源消费量与第二产业生产总值的脱钩指标以及第二产业生产总值与国内生产总值的脱钩指标,亦即第二产业发展指标。 内容来自dedecms

具体的计算步骤如下: copyright dedecms

(1)计算碳排放与能源消费量脱钩指标,见式(3);

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(2)计算能源消费量与第二产业生产总值脱钩指标,见式(4);

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其中:

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CE和EC——分别代表该国家或地区的碳排放量和能源消费量; 内容来自dedecms

GDP和GDPI——分别代表该国或地区的国内生产总值和第二产业生产总值;

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ΔA/A——变量A的在该年份的变化率。 copyright dedecms

2.3 数据来源与处理

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本文采用1986—2014年间的数据,数据来源于北京、天津、河北三地历年统计年鉴和历年中国统计年鉴,其中对京津冀地区国内生产总值GDP、第二产业生产总值GDPI分别以2005年为基期进行了价格调整,碳排放数据源自作者测算。

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3 结果分析 copyright dedecms

3.1 京津冀地区碳排放情况分析

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1986—2014年京津冀地区碳排放量总体表现为上升态势,见图2。其中北京市的碳排放量趋于平稳,而天津市与河北省的碳排放量呈现不同幅度的上升趋势,尤其是河北省,由于过度依赖资源禀赋发展高能耗产业,自2000年以来其碳排放总量较大幅度上升。2013年,北京市碳排放量为1.10亿tCO2,天津市为1.79亿tCO2,河北省为7.75亿tCO2。2014年三地的碳排放量均稍有下降,北京市碳排放量约为1.01亿t,天津为1.69亿t,河北为7.41亿t。

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图3展示的是1986—2014年京津冀地区碳排放总量与其年增长率的变化趋势图,除2014年外,碳排放年增长率均为正值,说明京津冀地区碳排放总量在2014年之前逐年攀升;2014年京津冀地区碳排放总量与2013年相比有小幅下降,降幅达4.93%,这与政府对环境治理的力度加大密不可分。

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3.2 京津冀经济增长与碳排放脱钩状态分析 copyright dedecms

(1)北京市经济增长与碳排放的脱钩分析 copyright dedecms

北京市各项指标的脱钩状态大多呈现弱脱钩状态,见图4。第一,北京市碳排放与能源消费量脱钩状态呈现多样化,碳排放量增长率与能源消费量增长率之间高低变化具有不确定性;但总的多表现为增长连接或弱脱钩状态。自2008年以来,北京市该指标大部分年份处于强脱钩状态,即随着能源消费增长率增加,碳排放量增长率有下降趋势,这说明自2008年北京奥运会以来,北京市减排政策逐步加强。第二,能源消费量与第二产业生产总值脱钩状态多表现为弱脱钩,即指标值多在0至0.8之间,表明北京市能源消费增长率低于第二产业生产总值增长率,北京市的第二产业发展对能源资源的依靠程度有减弱趋势。第三,从第二产业发展弹性指标来看,其脱钩状态多为增长连接,说明北京市第二产业生产总值增长率与国内生产总值增长率几乎持平,而2008年指标值很小,仅为0.0879,表现为弱脱钩状态,意味着当年第二产业增长速度远小于国内生产总值增长速度,这与2008年北京市为迎奥运所实施的环境深度治理措施相吻合。2008年以来,北京市该指标表现为增长连接,但数值多小于1.0或在1.0附近,其GDP的“工业性”正在减弱。第四,1986—2014年北京市基本实现经济增长与碳排放的弱脱钩状态(见图4),其碳排放增长速度不及经济增长速度,这与北京市能源消费结构的改变有密切联系。据北京市发展和改革委员会数据,燃煤占能源消费的比例由1997年的54.3%下降到2010年的30.2%,天然气、电力等清洁能源消费占比提高到了70%。《低碳经济蓝皮书》指出,2001—2012年,中国各地区经济发展与能源碳排放的脱钩水平最好的是北京市,北京市面临的碳减排压力相对较小。

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(2)天津市经济增长与碳排放的脱钩分析 本文来自织梦

天津市的各项脱钩指标状态与北京相比表现出相似性,见图5。第一,天津市碳排放与能源消费量脱钩状态表现为增长连接,即天津市碳排放量增长率与能源消费增长率基本处于同一水平。第二,能源消费量与第二产业生产总值脱钩状态多表现为弱脱钩,尤其自2001年以来,天津市能源消费增长率低于第二产业生产总值增长率,从而其脱钩状态全部表现为弱脱钩。第三,从第二产业发展弹性指标来看,其脱钩状态多为增长连接,表明天津市第二产业生产总值增长率与该市国内生产总值增长率几乎持平,该市第二产业占比变化不大。第四,如图5所示,天津市经济增长与碳排放的脱钩状态多为弱脱钩和增长连接,说明天津市碳排放量增长率低于或持平于国内生产总值增长率。2006年以来各年份除2014年外,全都表现为弱脱钩,2014年表现为强脱钩,可见该市减排压力也相对较小。 织梦好,好织梦

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(3)河北省经济增长与碳排放的脱钩分析 dedecms.com

河北省经济增长与碳排放依然存在一定关联性,和理想的强脱钩状态还存在较大差距,见图6。第一,河北省的碳排放与能源消费量呈现多样化的脱钩状态,但总的多表现为增长连接和扩张性负脱钩,即指标值多在1.2以上。随着能源消费量增加,碳排放量增加更快,原因之一在于河北省在清洁能源的使用上明显弱于京津两市。第二,能源消费量与第二产业生产总值表现为弱脱钩,能源效率提高是该指标实现弱脱钩的主要原因,但河北省能效提高速度和水平仍未能抵消经济发展对能源需求的增长幅度[14],由此能源消费产生的碳排放量短期内也很难下降。第三,第二产业发展弹性的脱钩状态多为增长连接和扩张性负脱钩,即河北省经济对第二产业的依赖依然明显。第四,从河北省经济增长与碳排放的脱钩指标来看,其脱钩状态多为弱脱钩、增长连接和扩张性负脱钩(见图6),指标值多在0至1.5之间,表明河北省碳排放的增长速度与经济增长速度几乎相当,上下波动,自2000年以来,除个别年份指标值较低或小于0外,其他年份均保持在1.0左右,可见河北省减排状况没有明显改观。与北京、天津相比,河北省面临的减排压力较大。

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3.3 京津冀地区经济增长与碳排放的总体脱钩分析 织梦好,好织梦

京津冀地区碳排放与能源消费、能源消费与第二产业产值以及经济增长与碳排放的脱钩状态存在一定差异。 织梦好,好织梦

第一,碳排放与能源消费量脱钩呈现出增长连接、扩张性负脱钩、弱脱钩的交替出现的态势(见表2),碳排放增长率与能源消费增长率之间的高低变化具有不确定性,与三地各自的表现基本吻合,指标值多在1.0附近,说明京津冀地区碳排放的增长速度与能源消费量增长速度几乎相当。其中2014年指标为-83.0是由于当年北京市、天津市能源消费增量为正值但水平很低,河北省能源消费则出现负增长,导致京津冀地区能源消费增长率总体低水平,其能源消费增长率也很低。

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第二,京津冀地区能源消费量与第二产业生产总值表现为弱脱钩,能源消费增长率低于第二产业生产总值增长率,第二产业发展对能源资源的依靠程度有减弱趋势,尤其在进入21世纪以来,技术革新速度加快,产业结构进一步优化升级,脱钩指标值呈稳中有降的趋势,脱钩状态由扩张性负脱钩变为增长连接,后又转变为弱脱钩,更能说明京津冀地区的工业发展对能源的依赖程度降低。 copyright dedecms

第三,从第二产业发展弹性指标来看,其脱钩状态多为增长连接或扩张性负脱钩,表明京津冀地区第二产业生产总值增长率与国内生产总值增长率几乎持平。

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第四,京津冀地区经济增长与碳排放多为弱脱钩、增长连接,指标值多在1.0以下(见图8),该地区碳排放量增长率或略低于或持平于国内生产总值增长率。进入21世纪以来,指标值呈现出一个先升后降的过程,这与2000年前后重工业作为主导力量,该地区经济加速发展有重要关系,而从2006年起由于该地区产业技术进步、使用清洁生产技术等,指标值呈稳中有降。 本文来自织梦

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4 研究结论与政策建议

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4.1 研究结论 本文来自织梦

本文基于脱钩方法,使用1986—2014年京津冀地区经济增长、能源消费与碳排放数据,对京津冀地区内分省市及区域整体进行了经济增长与碳排放之间进行脱钩分析,主要结论归纳为以下3个方面。 copyright dedecms

第一,1986—2014年京津冀地区碳排放总量呈现上升趋势。北京、天津碳排放量相对较少,且增速平缓,两地产业结构升级调整,合理规划功能定位的举措初见成效。相比之下,河北省碳排放量基数大,且不断攀升,是该地区实行节能减排的重点城市,需要加大碳排放治理力度。

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第二,从分省市经济增长与碳排放的脱钩指标来看,北京市脱钩状态多为弱脱钩,说明其碳排放量增长率低于国内生产总值增长率,北京市面临的碳减排压力相对较小;天津市脱钩状态多为弱脱钩和增长连接,说明其碳排放量增长率多低于国内生产总值增长率或与国内生产总值增长率持平,天津市减排压力也相对较小;而河北省脱钩状态多为弱脱钩、增长连接和扩张性负脱钩,说明河北省碳排放的增长速度与经济增长速度几乎相当,且河北省减排状况没有明显改观;因而北京市脱钩状态最优,河北省面临的生态建设、产业调整压力最大。 织梦内容管理系统

第三,从京津冀地区经济增长与碳排放的脱钩指标来看,其脱钩状态多为弱脱钩、增长连接,指标值多在1.0以下,这说明京津冀地区碳排放量增长率略低于国内生产总值增长率,或与国内生产总值增长率持平。以2006年为拐点,2000年以来指标值呈现出先升后降的过程,一方面,这源于北京市拥有更先进的清洁生产技术;另一方面,这源于三地产业结构的差异,产业结构是引起京津冀地区碳排放对经济增长的弹性系数均较大的一个重要原因。

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4.2 政策建议 dedecms.com

第一,优化能源结构。京津冀一方面应大力推广天然气、电力等清洁能源的使用,另一方面应积极开发利用太阳能、风能等可再生能源,以优化能源结构减少碳排放量,尤其是对碳排放压力较大的河北省来说,改变能源消费结构,发展清洁生产技术迫在眉睫。 dedecms.com

第二,促进产业结构升级。河北和天津应当通过鼓励企业实施技术进步,适当淘汰落后产能,控制过剩产能,进一步增加第三产业比重;同时产业发展向低碳低耗能方向倾斜,提高产品环保、能耗标准,扩大节能设备的使用比例,逐步实现产业结构优化升级,做到有针对性地减排二氧化碳。

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第三,开展区域内跨省市合作。作为一个区域整体,可以打破资源的行政边界,引导资源在区域内跨省市的合理流动。跨区域的合作可以解决京津冀地区的减排问题,可以排除发生三地都不管、相互推脱责任的可能性。同时,可搭建区域内环境保护、碳减排技术平台,实现标准统一、技术互惠,从而切实解决区域内环境治理水平差异严重等问题。除此之外,还应借鉴已经建成的北京与天津两个碳排放权交易试点城市,着手构建京津冀区域性碳排放权交易市场。做到区域联防联控,有效降低区域碳排放。

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参考文献: 织梦内容管理系统

[1]北京统计信息网[EB/OL].http://www.bjstats.gov.cn/bwtt/201603/t20160325_342855.html,2016-03-25. dedecms.com

[2]周生贤.国务院关于大气污染防治工作进展状况的报告[R].北京:中华人民共和国环境保护部,2009. copyright dedecms

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[4]彭水军,包群.经济增长与环境污染:环境库兹涅兹曲线假说的中国检验[J].财经问题研究,2006,(8):3-17.

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[5]赵玉焕,王邵军.山东省经济增长与碳排放的关系研究[J].北京理工大学学报(社会科学版),2013,15(2):39-42.

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[6]赵爱文,李东.中国碳排放与经济增长的协整与因果关系分析[J].长江流域资源与环境,2011,20(11):1297-1303. 织梦好,好织梦

[7]刘倩,赵普生.十五个主要碳排放国碳排放与经济增长实证分析与比较研究[J].经济问题探索,2012,2:137-144. copyright dedecms

[8]杨嵘,常烜钰.西部地区碳排放与经济增长关系的脱钩及驱动因素[J].经济地理,2012,(12):34-39. 本文来自织梦

[9]王崇梅.中国经济增长与能源消耗脱钩分析[J].中国人口·资源与环境,2010,20(3):35-37. copyright dedecms

[10]彭佳雯,黄贤金,钟太洋,等.中国经济增长与能源碳排放的脱钩研究[J].资源科学,2011,4:626-633.

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[11]郑启伟,何恒.浙江省碳排放与经济增长的脱钩关系及驱动因素研究[J].环境科学与管理,2015,40(12):177-180. 织梦内容管理系统

[12]苑清敏,张文龙,宁宁宁.京津冀物流业碳排放驱动因素及脱钩效应研究[J].科技管理研究,2016,(05):222-226. copyright dedecms

[13]何音,蔡满堂.京津冀地区经济增长与资源环境的脱钩关系[J].北京理工大学学报(社会科学版),2016,(05):33-41. 织梦好,好织梦

[14]武义青,赵亚南.京津冀能源消费、碳排放与经济增长[J].经济与管理,2014,(02):5-12. 本文来自织梦


[1]由于数据的可获得性,1986—1995年三地碳排放数据来自作者对《新中国60年统计资料汇编》三地能源消费比例相关数据的核算。

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[2]本文中提到的“碳排放量”“二氧化碳排放量”均指二氧化碳的排放总量。 内容来自dedecms