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中国城市化进程与碳排放达峰路径:1995-2035

中国城市化进程与碳排放达峰路径:1995-2035

邵帅  范美婷  黄辉

 

作者简介

邵帅

华东理工大学商学院特聘教授、博导,能源经济与环境管理研究中心执行主任,国家社科基金重大项目首席专家,国家优秀青年科学基金获得者,国家“万人计划”青年拔尖人才,连续入选科睿唯安全球“高被引科学家”、爱思唯尔“中国高被引学者”、全球前2%顶尖科学家(斯坦福大学团队发布)、全球前5%经济学者(RePEc/IDEAS数据库近10年影响.5力排名)。

主要研究领域为能源经济与环境管理、区域可持续发展,在《Nature Geoscience》《Nature Sustainability》《Environmental & Resource Economics》《World Development》《Energy Journal》《Global Environmental Change》《Environmental Science & Technology》《Ecological Economics》《经济研究》《管理世界》《管理科学学报》《经济日报》《解放日报》等期刊发表论文140余篇,20余篇论文入选ESI热点及高被引论文,H指数38;主持1项国家社科基金重大项目、4项国家自科基金项目(曾获“特优”)及10余项省部级科研项目;获高等学校科学研究优秀成果奖(人文社会科学)青年成果奖、张培刚发展经济学青年学者奖、刘诗白经济学奖、上海市哲学社会科学优秀成果一等奖、当代经济学博士创新项目(原中国经济学优秀博士论文奖)指导教师、全国大学生能源经济学术创意大赛优秀(特等奖)指导教师(连续三届)等学术和教学奖励;担任《World Development》执行编辑及编委、《环境经济研究》副主编及编委、《Asian Economics Letters》领域编辑及编委、《中国人口、资源与环境》学术编辑、《Resources,Conservation and Recycling》《Land》等期刊客座编辑、《当代经济科学》等期刊(青年)编委、中国自然资源学会资源经济研究专业委员会副主任委员、中国能源学会经济专家组副主任委员、中国绿色金融研究联盟理事会副理事长、中国“双法”研究会能源经济与管理研究分会副秘书长及常务理事、中国系统工程学会能源资源系统工程分会常务理事、中国经济学年会资源与环境经济专业委员会委员等学术职务。

 

研究背景

作为全球最大的碳排放经济体,中国在《中国国家自主贡献》中提出了将于2030年左右使碳排放达到峰值并争取尽早实现的承诺;党的“十九大报告”也明确提出了推进绿色发展、加快生态文明体制改革、建设美丽中国的新时代愿景。毋庸置疑,中国在碳减排行动上做出的各种实际努力彰显了一个发展中大国在推进全球气候治理工作方面的决心。同时,碳减排目标和绿色低碳发展战略的提出,也已经成为倒逼中国新旧动能转换、经济发展方式转型的强大推力。当前,中国正处于城市化加速推进的关键发展阶段。而城市化及相伴而行的工业化进程的加速,已成为中国如期达成碳减排及碳排放达峰目标的关键挑战。因此,充分理解中国的城市化进程特征及其推动的一系列经济结构变迁因素对碳排放演化趋势的影响,并在此基础之上识别出能够兼顾经济增长的碳减排路径,进而合理制定和有效实施有针对性的碳减排政策,无疑对于中国顺利实现碳达峰具有重要的决策参考价值,从而有助于中国践行推动全球气候治理的大国责任。

在探究碳排放增长的驱动因素时,往往存在一些特殊的经济变量,这些变量会通过影响其他关键因素对碳排放的作用路径而左右碳排放的变化趋势。城市化水平就具有上述变量特征,其对碳排放的影响极为复杂:城市化进程的推进通常会引发社会生产和人类生活方式的系统性改变,从而导致能源消费量随之变化,进而影响碳排放的演变趋势。因此,简单地将城市化水平与人均GDP、人口总量等碳排放驱动因素一并纳入计量回归模型,很难准确识别城市化对碳排放的真实影响。鉴于此,该文基于STIRPAT模型,构建了一个以城市化水平为背景变量的碳排放影响因素的潜在类别回归模型,以此考察了城市化及各关键影响因素对碳排放变化的影响;在此基础上,该文基于蒙特卡洛模拟方法对中国碳排放达峰的可行路径进行了情景分析。

 

研究思路

首先,考虑到城市化对碳排放的复杂影响,该文从城市人口比重(urb)及以城市人口年增长率表征的城市化发展速度(gro)两个角度表征城市化水平,进而将城市化水平作为潜在变量引入STIRPAT模型,构建了如下碳排放影响因素的潜在类别模型:

其中,ceit为省份i在t年(样本时间跨度为1995-2017年)的碳排放量,类别概率πkit和属于潜在类别k的碳排放cekit分别由如下类别方程和回归方程给出:

在式(2)和式(3)中,αk和βk为待估参数,(ηi+εkit)为随机扰动项;式(3)中的gdp为富裕程度,以人均国内生产总值表征;pop为人口密度,由地区年末人口数除以行政区划面积计算而得;fdi为对外开放度,以外商直接投资(FDI)占GDP比重衡量;ter为产业结构,以第二产业增加值占GDP比重测度;ei为能源结构,以煤炭占能源消费的比重表征。

需要注意的是,式(1)中π以几何平均的形式被引入方程,而采用这一形式的目的是便于以分类概率为权重,计算各类别中所有相关弹性的算术平均值,以此求得影响因素xj(j=1, 2,…, 6)的弹性系数,即:

上述潜在类别模型可用以考察各关键因素在城市化水平影响下对碳排放变化的动态差异性影响。

进一步地,基于对碳排放影响因素弹性系数的估计,该文采用蒙特卡洛模拟方法对我国2035年之前的碳排放潜在演变趋势进行了动态情景分析。作者设定碳排放的预期增速为:

在式(5)中,、分别为t期碳排放影响因素xj的年增长率及弹性系数,其中年增长率的取值将依据未来不同的政策和技术环境而设定。在城市化背景设定方面,作者以《国家人口发展规划(2016-2030年)》提出的2030年我国常驻人口城镇化率预期达到70%的发展目标为基础,设定了如下四种城市化进程背景。背景A:假设中国人口城市化率从2018年到2030年匀速提升至70%,并持续保持该增速至2035年(届时预期城市化水平为74.42%);背景B与背景C:城市化发展分别以先加速后减速与先减速后加速的路径达到2035年74.42%的人口城市化率;背景D:假设2017年中国的人口城市化率高于实际值(58.52%),为60%。此外,各城市化进程背景中的城市化发展速度(即城市人口年增长率)将基于预期人口城市化率与预期人口增长率得到。

在上述四种城市化进程背景下,该文进一步设定了三种模拟情景:一是历史基准情景,即假定未来近20年中国政策环境和技术水平均保持不变,碳排放沿着历史发展的“惯性”向前推进;二是政策导向情景,即以政府一系列相关政策文件为基础,假定人口增长、能源效率提升、能源结构优化的预期发展目标均能如期实现,且保持向好趋势发展;三是技术突破情景,即在政策导向情景的基础之上,对能源强度下降及能源消费结构优化的预期进行了进一步的强化,以模拟未来节能减排技术取得较大突破的情景。

 

结论与评论

(1)人均GDP、人口密度、能源强度和能源消费结构对碳排放均具有显著的促增效应,因此中国当前的经济增长方式总体上仍偏向于高能耗模式。

(2)动态来看,部分影响因素对碳排放的促增效应会随着城市化水平的提升而趋于弱化。在城市化水平提高的过程中,人口密度和能源消费结构对碳排放的促增效应会逐渐下降;在城市化水平较低的地区,外商直接投资(FDI)占比的提高会助推地区碳排放增长,而对大多数城市化水平较高的地区而言,FDI占比的提高具有碳减排效应;二产占比提高仅对城市化水平较低地区的碳排放呈现出显著的促增效应。

(3)情景分析结果表明,在历史基准情景和政策导向情景下,中国较难实现碳达峰目标;在技术突破情景下,基于四种城市化演化背景,中国可在不同时间点和碳峰值水平上实现碳达峰目标。此外,不同的城市化背景下碳达峰路径存在明显的差异性,其中较高的城市化水平和“先缓后急”式的城市化发展模式对中国实现碳达峰目标更为有利。因此,政府需要在制定稳定的城市化发展战略的条件下,致力于提升低碳技术创新能力,以确保如期实现碳达峰目标。

 

 学术贡献

该文的主要贡献为将城市化水平作为背景变量引入STIRPAT模型,进而构建了潜在类别混合模型就城市化及其他关键因素对碳排放增长的动态影响予以讨论,并通过情景模拟分析揭示了不同经济环境政策及城市化阶段下的碳排放演变路径。可以说,该文构建的碳排放影响因素潜在类别回归模型克服了一般的回归模型在识别城市化对碳排放影响方面的逻辑缺陷,且对于深入探究具有“背景”特征的各类因素对被解释变量的真实影响具有一定的借鉴价值。同时,该研究还存在一些可进一步拓展和完善之处,如研究样本可以在数据可得性的条件下进一步“降维”,在更小的尺度上开展相关研究工作。此外,基于我国实现碳中和愿景目标的迫切现实需要,针对碳中和目标进行情景模拟分析也可成为后续研究继续深化拓展的重要方向。

 

刊于《中国经济学》2022年第1期

 



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