□文/張楠楠
(華北理工大學(xué)經(jīng)濟(jì)管理學(xué)院 河北·唐山)
[提要]通過梳理城鎮(zhèn)化水平與碳排放之間的關(guān)系,基于京津冀地區(qū)面板數(shù)據(jù),利用拓展的STIRPAT模型研究城鎮(zhèn)化水平對(duì)地區(qū)碳排放量的影響。結(jié)果表明在京津冀地區(qū),隨著城鎮(zhèn)化水平的提高,碳排放量也會(huì)隨之增加。因此,在推進(jìn)城鎮(zhèn)化不斷發(fā)展進(jìn)程中,應(yīng)當(dāng)制定相應(yīng)的碳減排政策,推動(dòng)碳減排工作持續(xù)有效推進(jìn)。
近年來,全球氣候變化和環(huán)境污染問題日益突出,碳排放成為全球關(guān)注的焦點(diǎn)。作為中國(guó)的經(jīng)濟(jì)中心和人口密集區(qū)域,京津冀地區(qū)的城鎮(zhèn)化進(jìn)程日益加快,城市化水平與碳排放之間的關(guān)系備受學(xué)術(shù)界關(guān)注。城鎮(zhèn)化作為一種全面的社會(huì)變革過程,對(duì)能源需求、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)和交通方式等方面產(chǎn)生深遠(yuǎn)影響,從而對(duì)碳排放產(chǎn)生重要影響。根據(jù)國(guó)家統(tǒng)計(jì)局?jǐn)?shù)據(jù),京津冀地區(qū)的城鎮(zhèn)化水平在過去幾十年中快速提升,城市化率呈現(xiàn)出持續(xù)上升的趨勢(shì)。這種快速的城鎮(zhèn)化進(jìn)程帶來一系列的社會(huì)經(jīng)濟(jì)變化,同時(shí)也伴隨著能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)變和碳排放的增加。盡管已經(jīng)有一些研究關(guān)注城鎮(zhèn)化與碳排放之間的關(guān)系,但在京津冀這一典型地區(qū)的研究仍然相對(duì)有限。特別是針對(duì)城鎮(zhèn)化水平與碳排放之間的定量關(guān)系和影響機(jī)制,仍需進(jìn)一步深入探討。
從研究?jī)?nèi)容來看,關(guān)于城鎮(zhèn)化水平對(duì)碳排放的影響,各學(xué)者持不同意見。張帥(2023)基于我國(guó)2010~2019 年的面板數(shù)據(jù),借助空間計(jì)量等模型研究新型城鎮(zhèn)化對(duì)低碳交通的影響,發(fā)現(xiàn)各地城鎮(zhèn)化水平對(duì)碳排放起到明顯的促進(jìn)作用;田麗等(2023)選取2011~2020 年我國(guó)30 個(gè)省份的面板數(shù)據(jù),對(duì)全國(guó)三大地區(qū)城鎮(zhèn)化對(duì)區(qū)域碳排放績(jī)效的獨(dú)立效應(yīng)以及協(xié)同效應(yīng)進(jìn)行檢驗(yàn),研究發(fā)現(xiàn)城鎮(zhèn)化對(duì)全國(guó)以及中西部地區(qū)碳排放效率促進(jìn)作用明顯;時(shí)朋飛等(2023)以長(zhǎng)江經(jīng)濟(jì)帶2003~2021 年的面板數(shù)據(jù)為基礎(chǔ),運(yùn)用拓展的STIRPAT 模型分析旅游業(yè)碳排放影響因素,結(jié)果發(fā)現(xiàn)隨著城鎮(zhèn)化水平的推進(jìn),碳排放量也在增加;李孝順等(2023)基于DNA 等模型對(duì)城鎮(zhèn)化、碳排放、“三生”空間三者之間存在的關(guān)系進(jìn)行分析,結(jié)果發(fā)現(xiàn)河南省城鎮(zhèn)化率與碳排放之間呈現(xiàn)出顯著的倒“U”型曲線關(guān)系;王凱等(2023)通過構(gòu)建空間杜賓模型對(duì)我國(guó)30 個(gè)省市的面板數(shù)據(jù)進(jìn)行分析研究,發(fā)現(xiàn)城鎮(zhèn)化水平對(duì)旅游業(yè)碳排放效率具有正向溢出效應(yīng);方舟等(2023)基于我國(guó)2000~2020 年19 個(gè)城市群面板數(shù)據(jù),通過建立空間計(jì)量模型對(duì)城市群發(fā)展與碳減排的關(guān)系進(jìn)行分析,結(jié)果表明構(gòu)建城市群有助于推進(jìn)碳減排工作;吳曉旭(2023)基于NCSE-EBM 模型對(duì)我國(guó)30 個(gè)省份城鎮(zhèn)化的碳排放時(shí)空效應(yīng)進(jìn)行實(shí)證研究,結(jié)果發(fā)現(xiàn)碳排放效應(yīng)隨著區(qū)域城鎮(zhèn)化水平上升而下降。
綜合來看,城鎮(zhèn)化水平對(duì)于碳排放的影響是顯著的,但是城鎮(zhèn)化水平與碳排放之間的關(guān)系是一個(gè)復(fù)雜的課題,目前還沒有達(dá)成具體的定論。這是因?yàn)槌擎?zhèn)化水平和碳排放受到多種因素的影響,并且在不同地區(qū)和時(shí)間段可能存在差異。
(一)數(shù)據(jù)來源。選取京津冀地區(qū)2003~2021 年的相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)證分析。城鎮(zhèn)化水平、人均GDP、能源消費(fèi)量、分產(chǎn)業(yè)增加值均來自三地歷年統(tǒng)計(jì)年鑒;有關(guān)計(jì)算碳排放量涉及到的折標(biāo)準(zhǔn)煤系數(shù)來自《中國(guó)能源統(tǒng)計(jì)年鑒》附件。碳排放量的計(jì)算采用碳排放系數(shù)法,計(jì)算三地的汽油、燃料油、柴油、煤油、焦炭、煤炭和天然氣七類能源消費(fèi)量之和作為京津冀地區(qū)能源消費(fèi)總量,并且結(jié)合二氧化碳排放系數(shù)計(jì)算碳排放總量。各變量的描述性統(tǒng)計(jì)見表1。(表1)
表1 變量描述性統(tǒng)計(jì)結(jié)果一覽表
(二)模型選取與建立??紤]城鎮(zhèn)化水平對(duì)碳排放量的影響,可以選擇STIRPAT 模型:
式中,I、P、A、T 分別表示環(huán)境、人口、經(jīng)濟(jì)、技術(shù)因素,a 為常數(shù),b、c、d 分別為對(duì)應(yīng)因素的估計(jì)指數(shù),ε 為隨機(jī)誤差項(xiàng)。STIRPAT 模型可以通過構(gòu)建回歸方程,將人口、富裕度、技術(shù)等因素與碳排放進(jìn)行定量分析。城鎮(zhèn)化水平這一變量作為“人口”中的一環(huán),使用該模型可以解釋城鎮(zhèn)化水平對(duì)碳排放的影響。基于STIRPAT 模型并對(duì)其進(jìn)行對(duì)數(shù)處理后,城鎮(zhèn)化水平對(duì)碳排放的影響為:
其中,I 以二氧化碳的排放量作為環(huán)境因素的衡量指標(biāo);U為城鎮(zhèn)化水平,作為人口因素的指標(biāo);G 表示GDP 水平,以此作為經(jīng)濟(jì)因素的衡量指標(biāo);ES、S 分別表示能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)與產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu),作為技術(shù)因素的衡量指標(biāo)。
在進(jìn)行回歸分析之前,進(jìn)行單位根檢驗(yàn)是一種常用的方法,特別是在時(shí)間序列數(shù)據(jù)分析中。單位根檢驗(yàn)的目的是確定所使用的變量是否具有單位根(非平穩(wěn)性),因?yàn)榉瞧椒€(wěn)性的變量可能會(huì)導(dǎo)致回歸結(jié)果的無效性。ADF 檢驗(yàn)是最常用的單位根檢驗(yàn)方法之一,在ADF 檢驗(yàn)中,如果p-value 小于顯著性水平(通常為0.05),則可以拒絕原假設(shè),認(rèn)為序列是平穩(wěn)的。通過對(duì)各變量進(jìn)行ADF 檢驗(yàn),發(fā)現(xiàn)均在5%的顯著性水平下通過了檢驗(yàn),說明可以進(jìn)行隨后的回歸分析。
(三)結(jié)果分析。公式(2)為回歸分析后的結(jié)果,并且R2=0.974761,調(diào)整后的R2為0.967549,這表示模型對(duì)觀察到的數(shù)據(jù)擬合得很好。城鎮(zhèn)化水平前的系數(shù)為3.47,表明隨著城鎮(zhèn)化水平的提高,會(huì)促進(jìn)碳排放。
1、京津冀地區(qū)城鎮(zhèn)化水平對(duì)于碳排放具有促進(jìn)作用,即城鎮(zhèn)化水平的提高伴隨著碳排放量的增加。變量前的彈性系數(shù)為3.47。這說明城鎮(zhèn)化水平每提高1%,京津冀地區(qū)的碳排放量便隨之上升3.47%。該彈性系數(shù)的值表明京津冀地區(qū)的城鎮(zhèn)化水平對(duì)碳排放的影響程度較高。京津冀地區(qū)的城鎮(zhèn)化水平由2003 年的0.44 上升至2021 年的0.68,增長(zhǎng)幅度較大,城鎮(zhèn)化推進(jìn)速度較快。這個(gè)結(jié)果表明,在京津冀地區(qū),城鎮(zhèn)化的推進(jìn)可能會(huì)導(dǎo)致碳排放量的增加。城鎮(zhèn)化過程中的城市建設(shè)、交通運(yùn)輸、工業(yè)生產(chǎn)等活動(dòng)往往需要大量的能源消耗,從而帶來碳排放的增加。這一結(jié)論強(qiáng)調(diào)了在城鎮(zhèn)化過程中應(yīng)重視碳排放控制和低碳發(fā)展的重要性,以平衡經(jīng)濟(jì)發(fā)展和環(huán)境可持續(xù)性。
2、城鎮(zhèn)化水平前的彈性系數(shù)和具體的碳排放增加量可能會(huì)受到其他因素的影響。在實(shí)際分析中,對(duì)于控制變量,能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)即煤炭的消費(fèi)量越高所帶來的碳排放量也越高,該彈性系數(shù)為0.99,表明煤炭的消費(fèi)在增加1%時(shí)隨著帶來的是0.99%的碳排放增加量。該彈性系數(shù)的值表明煤炭消費(fèi)對(duì)碳排放的影響程度較高,即煤炭的消費(fèi)量增加對(duì)碳排放的增加具有較為顯著的正向影響。這強(qiáng)調(diào)了煤炭消費(fèi)的重要性,因?yàn)槊禾康娜紵龝?huì)釋放大量的二氧化碳等溫室氣體,對(duì)氣候變化產(chǎn)生負(fù)面影響。GDP 前系數(shù)為正,表明經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平的提高導(dǎo)致碳排放量的增加。隨著經(jīng)濟(jì)發(fā)展,能源需求增加,工業(yè)生產(chǎn)和制造業(yè)的增長(zhǎng)以及交通需求的增加導(dǎo)致碳排放量增長(zhǎng)。雖然經(jīng)濟(jì)發(fā)展與碳排放之間存在正向關(guān)系,但隨著技術(shù)進(jìn)步和政策措施的推動(dòng),可以采取一系列措施來促進(jìn)低碳發(fā)展和可持續(xù)發(fā)展。產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)即第二產(chǎn)業(yè)占比的提高會(huì)引起碳排放量的增加,工業(yè)部門通常涉及制造業(yè)、建筑業(yè)、采礦業(yè)等,這些行業(yè)對(duì)能源的需求很高。在傳統(tǒng)工業(yè)生產(chǎn)過程中,煤炭和石油等化石燃料被廣泛使用作為能源來源,而這些燃料的燃燒會(huì)釋放大量的二氧化碳等溫室氣體,從而產(chǎn)生大量的碳排放。
基于拓展的STIRPAT 模型,對(duì)京津冀地區(qū)2003~2021 年的面板數(shù)據(jù)進(jìn)行處理,分析該地區(qū)城鎮(zhèn)化水平對(duì)碳排放量的影響,發(fā)現(xiàn)城鎮(zhèn)化水平對(duì)于碳排放具有促進(jìn)作用。這可能是由于:(一)城市人口增長(zhǎng)和聚集效應(yīng)。城鎮(zhèn)化過程中,人口從農(nóng)村遷往城市,導(dǎo)致城市人口的增長(zhǎng)和聚集效應(yīng)。這會(huì)帶來更多的能源需求和資源消耗,包括建筑、交通、供水、供電等方面。這些活動(dòng)通常依賴于化石燃料,如煤炭和石油,這些燃料的燃燒會(huì)釋放大量的二氧化碳。(二)城市建設(shè)和基礎(chǔ)設(shè)施需求。城鎮(zhèn)化過程中,城市的建設(shè)和基礎(chǔ)設(shè)施需求增加。大規(guī)模的建筑活動(dòng)、道路和交通網(wǎng)絡(luò)的擴(kuò)展、水電站和能源設(shè)施的建設(shè)等都需要大量的能源消耗,并且往往伴隨著高碳排放的過程,如混凝土生產(chǎn)、建筑材料的制造等。(三)工業(yè)化和城市化的關(guān)聯(lián)。城鎮(zhèn)化過程通常伴隨著工業(yè)化的推進(jìn)。工業(yè)活動(dòng)是碳排放的主要來源之一,工業(yè)部門通常需要大量的能源供應(yīng)和高碳能源的使用。隨著城市人口和經(jīng)濟(jì)規(guī)模的增長(zhǎng),工業(yè)活動(dòng)也會(huì)相應(yīng)擴(kuò)大,使碳排放量增加。(四)交通需求增加。城鎮(zhèn)化過程中,交通需求顯著增加。人口集中和城市擴(kuò)張導(dǎo)致私人車輛、公共交通工具和貨物運(yùn)輸?shù)脑黾?,這些都需要大量的能源供應(yīng)和高碳燃料的使用。交通運(yùn)輸是碳排放的重要來源之一,特別是以化石燃料為能源的交通方式。(五)能源效率和環(huán)境保護(hù)挑戰(zhàn)。城鎮(zhèn)化快速發(fā)展的地區(qū)往往面臨能源效率和環(huán)境保護(hù)的挑戰(zhàn)。城市規(guī)模擴(kuò)大和能源消耗增加,要實(shí)現(xiàn)高效能源利用和減少碳排放的目標(biāo),需要引入更清潔和可持續(xù)的能源技術(shù),如可再生能源和能源節(jié)約技術(shù)。然而,在城鎮(zhèn)化快速發(fā)展的地區(qū),這些技術(shù)的普及和應(yīng)用可能存在一定的困難。
基于此,提出以下建議:(一)促進(jìn)低碳城市規(guī)劃:在城鎮(zhèn)化進(jìn)程中,政府和城市規(guī)劃者應(yīng)采取措施促進(jìn)低碳城市規(guī)劃。這包括合理布局城市功能區(qū)域、推動(dòng)緊湊城市設(shè)計(jì)、提高建筑能效標(biāo)準(zhǔn)、鼓勵(lì)可持續(xù)交通發(fā)展等。通過優(yōu)化城市結(jié)構(gòu)和布局,可以減少人們的通勤需求、節(jié)約能源消耗,并降低碳排放。(二)推廣清潔能源和能源轉(zhuǎn)型:城市應(yīng)推廣清潔能源的使用,如太陽(yáng)能、風(fēng)能和地?zé)崮艿瓤稍偕茉?。鼓?lì)城市居民和企業(yè)采用清潔能源技術(shù),減少對(duì)化石燃料的依賴。此外,推動(dòng)能源轉(zhuǎn)型,逐步減少高碳能源的使用,增加低碳和零碳能源的比重,有助于降低城市的碳排放。(三)發(fā)展可持續(xù)交通系統(tǒng):城市應(yīng)發(fā)展可持續(xù)交通系統(tǒng),鼓勵(lì)公共交通、步行和騎行等低碳出行方式。提供高效便捷的公共交通網(wǎng)絡(luò),并改善步行和騎行的條件,可以減少私人車輛的使用,從而減少交通引起的碳排放。此外,推廣電動(dòng)車輛和建設(shè)充電設(shè)施,促進(jìn)電動(dòng)交通的發(fā)展也是一項(xiàng)重要舉措。(四)加強(qiáng)能源效率和節(jié)能措施:城市應(yīng)加強(qiáng)能源效率和節(jié)能措施,包括改善建筑能效、推廣節(jié)能家電、推動(dòng)工業(yè)過程優(yōu)化和能源管理等。通過提高能源利用效率,可以減少能源消耗和碳排放。政府應(yīng)制定并執(zhí)行相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和政策,鼓勵(lì)企業(yè)和居民采用節(jié)能技術(shù)和措施。(五)強(qiáng)化環(huán)境管理和監(jiān)管:政府應(yīng)加強(qiáng)環(huán)境管理和監(jiān)管,制定和執(zhí)行嚴(yán)格的環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)和準(zhǔn)則,對(duì)高碳行業(yè)和污染源進(jìn)行監(jiān)管和控制。建立健全環(huán)境監(jiān)測(cè)體系,提高數(shù)據(jù)收集和分析能力,及時(shí)發(fā)現(xiàn)和解決碳排放問題。(六)提高公眾意識(shí)和參與度:加強(qiáng)公眾對(duì)碳排放和氣候變化問題的認(rèn)識(shí)和理解,鼓勵(lì)公眾采取低碳生活方式和行為。政府可以開展宣傳教育活動(dòng),提供相關(guān)信息和指導(dǎo),引導(dǎo)公眾減少碳足跡,如節(jié)約能源、減少?gòu)U物和回收利用等。
綜上所述,城鎮(zhèn)化對(duì)碳排放的影響是復(fù)雜而重要的。通過合理的城市規(guī)劃、清潔能源推廣、可持續(xù)交通發(fā)展、能源效率提升、環(huán)境管理加強(qiáng)以及公眾參與等綜合措施,可以減少城鎮(zhèn)化過程中的碳排放,實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)發(fā)展和環(huán)境可持續(xù)性的雙贏。