城市化進程對能源消費的影響：我們離世界水平還有多遠？——基于國內(nèi)和國際數(shù)據(jù)的比較考察

劉江華，邵 帥，姜 欣

（上海財經(jīng)大學 財經(jīng)研究所，上海 200433）

一、引 言

加速推進城市化和有效實現(xiàn)節(jié)能減排是現(xiàn)階段及未來一段時期中國經(jīng)濟發(fā)展必須完成的兩大任務(wù)，同時也是中國經(jīng)濟實現(xiàn)轉(zhuǎn)型調(diào)整的必由之路。在城市化進程中，中國面臨著發(fā)達國家未曾面臨的能源約束；那么，反過來，城市化的發(fā)展又會對能源消費產(chǎn)生什么樣的影響呢？《國家城鎮(zhèn)化發(fā)展規(guī)劃（2014－2020）》對我國城市化發(fā)展的現(xiàn)狀進行了如下總結(jié)：我國常住人口的城市化率為53.7%，不僅遠低于發(fā)達國家80%的平均水平，也低于人均收入與我國相近的發(fā)展中國家60%的平均水平。但是，與發(fā)達國家相比，中國的城市化發(fā)展面臨一個新的約束，即能源約束。2009年，中國承諾到2020年碳強度相比下降40%－45%。為了完成這個任務(wù)，一方面中國政府采取了一系列措施實現(xiàn)能源強度的下降，“十一五”期間能源強度下降了19%，“十二五”期間能源強度下降了16%，“十三五”期間預(yù)計能源強度還要下降16%；另一方面，中國的“十二五”能源規(guī)劃提出，到2015年將全國能源消費總量控制在40億噸標準煤左右?！秶覒?yīng)對氣候變化規(guī)劃（2014－2020）》也明確強調(diào)了要實行能源消費總量控制。這標志著我國的能源戰(zhàn)略已經(jīng)從以保障供給為主轉(zhuǎn)向以控制能源消費總量為主。2014年11月中美就氣候問題發(fā)布聯(lián)合聲明，中國計劃到2030年左右使二氧化碳排放量達到峰值，并計劃到2030年使非化石能源占一次能源消費比重提高到20%左右。那么，城市化進程的加速是否會進一步推高我國經(jīng)濟對能源消費的剛性需求呢？如果城市化進程對能源消費的影響是負向的，那么能源約束對于城市化目標來講就不是有效約束；但是，如果城市化進程對能源消費的影響是正向的，那么能源約束就會成為中國城市化進程中的一個有效約束，節(jié)能減排就會限制城市化的推進。另外，諾瑟姆將城市化階段劃分為城市化初期、城市化中期和城市化后期，那么不同的城市化階段對能源消費的影響是否相同呢？不同的城市化階段是否體現(xiàn)出不同的能源消特點呢？

現(xiàn)有文獻已經(jīng)就城市化對能源消費的影響開展了研究。國外學者關(guān)于城市化對能源消費影響的實證研究比較豐富。從研究結(jié)果來看，國外文獻主要得到了三類不同的結(jié)論：一類認為城市化會拉動能源消費（Jones，1991；Halicioglu，2007；Liddle和 Lung，2010；O’Neil等，2012）；另一類認為城市化會導(dǎo)致產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)更加優(yōu)化，從而減少能源消費（Liddle，2004；Pachauri，2004；）；還有一類認為城市化對能源消費的影響方向不確定，需要根據(jù)城市化水平和城市規(guī)模的因素分情況討論（Breheny，1995；Mishra，2009；Poumanyvong等，2012）。另外，還有一些文獻從城市密度、城市特點和反彈效應(yīng)等方面間接地討論了城市化對能源消費的影響（Clancy，2008；Ewing和Rong，2008；Madlener和 Alcott，2009；Wei，2010）。

國內(nèi)學者主要采用三種方法就城市化對能源消費的影響進行了研究。第一種是定性分析，張曉平（2005）、林伯強（2009）以及林伯強和劉希穎（2010）都認為城市化是影響中國能源消費總量的主要因素；第二種是采用時間序列模型開展的實證分析，如劉耀彬（2007）、梁朝暉（2010）、周國富和藏超（2011）以及范曉莉（2014）；第三種是采用面板數(shù)據(jù)模型開展的實證考察，這也是現(xiàn)在應(yīng)用最廣泛的方法，這方面的文獻包括何曉萍等（2009）以及張歡和成金華（2011）。

從現(xiàn)有研究的總結(jié)中不難看出，城市化背景下的能源消費問題，已經(jīng)引起了諸多學者的關(guān)注，但鮮見有研究將國際經(jīng)驗與中國情況進行對比分析。本文嘗試在統(tǒng)一框架下對國際和國內(nèi)的樣本分不同的城市化階段來進行城市化水平影響能源消費的對比研究。研究發(fā)現(xiàn)：在城市化進程中，國際和國內(nèi)的城市化水平對能源消費的影響均呈現(xiàn)倒U形關(guān)系；在不同的城市化發(fā)展階段，城市化水平對能源消費的影響是有差異的，且無論在哪個階段中國的能源消費彈性都高于國際的能源消費彈性。

本文余下內(nèi)容的結(jié)構(gòu)安排如下：第二部分選擇典型的發(fā)達國家和發(fā)展中國家在城市化和能源消費方面的數(shù)據(jù)與中國的數(shù)據(jù)進行對比分析，總結(jié)出基本的經(jīng)驗性事實；第三部分基于STIRPAT模型，通過62個國家和中國30個省份的混合面板數(shù)據(jù)樣本，將城市化進程對能源消費的影響進行國際和國內(nèi)的比較考察，并根據(jù)實證結(jié)果對2020年我國的能源消費情況進行情景分析；第四部分總結(jié)主要研究結(jié)論，提出相應(yīng)的政策建議。

二、國內(nèi)外城市化進程與能源消費的經(jīng)驗性事實

首先，將我國的城市化與能源消費水平分別同發(fā)達國家與發(fā)展中國家的進行比較。其中，發(fā)達國家選取美國、日本和韓國作為比較對象；發(fā)展中國家選取泰國、馬來西亞、印度尼西亞、越南和菲律賓作為比較對象。美國和日本的歷史數(shù)據(jù)較為全面，其時間跨度分別為1900－2011年和1950－2011年；其余國家數(shù)據(jù)的時間跨度均為1971－2011年。當然，上述時間跨度都保證了我們考察的時間范圍涵蓋了每個國家的城市化發(fā)展中期，從而使其與中國數(shù)據(jù)具有可比性。

表1 中國與其他國家在相同城市化率范圍內(nèi)的比較結(jié)果

為便于比較，表1列出了中國和每個對比國家經(jīng)歷相同城市化變化階段的人均能源消費、人口變化、人均GDP變化以及第三產(chǎn)業(yè)比重變化的情況。后發(fā)展國家在城市化進程中體現(xiàn)出了如下特點：

1.后發(fā)展國家以更快的速度完成了同樣的城市化水平的提高，即實現(xiàn)同樣的城市化水平的提高，后發(fā)展國家歷時更短。

以中國和美國為例，在原始數(shù)據(jù)范圍內(nèi)，兩國的相同城市化率范圍是39.6%－50.5%；美國達到39.6%的城市化率是在1900年，達到50.5%的城市化率是在1919年。這一城市化水平的提高，美國歷時19年，而中國僅歷時8年。與發(fā)展中國家相比，實現(xiàn)同樣的城市化水平的提高，泰國用了40年，中國僅用了16年；馬來西亞用了20年，中國用了12年；印度尼西亞、越南、菲律賓用了40年才實現(xiàn)的城市化率水平的提高，中國分別用了40年、18年和12年。

2.后發(fā)展國家在完成同樣的城市化水平提高時可以實現(xiàn)更高的人均GDP增長率，即實現(xiàn)同樣的城市化水平的提高，后發(fā)展國家變得富裕的速度更快。

從表1可以看出，美國和中國在處于同樣的城市化水平范圍內(nèi)（39.6%－50.5%）時，中國的年人均GDP增長率為10.3%，而美國的僅為1.7%；中國和日本同樣完成從35.5%到50.5%的城市化水平的提高，中國的年人均GDP增速為9.8%，而日本的僅為7%；中國和韓國相比，經(jīng)歷城市化率從42.2%增加到50.5%，中國的年人均GDP增長率為10.4%，而韓國的則為8.4%。但是，同時期的發(fā)展中國家之間則不存在這樣的規(guī)律，因為中國與泰國、馬來西亞、印度尼西亞、越南和菲律賓相比，城市化進程比較接近，且年人均GDP的增長率差異較大。

3.在城市化發(fā)展的中后期，后發(fā)展國家完成同樣的城市化水平的提高所需要消費的能源更多。

從表1還可以看到，與發(fā)達國家相比，在達到相同的城市化水平提高的過程中，中國的人均能源消費的增量與增速均要更大。美國從1900年至1919年的20年間，人均能源消費變化量為1.17tce，變化速度為0.062tce／年。再來看中國，中國達到39.6%的城市化率是在2003年，達到50.5%的城市化率是在2011年。從2003年至2011年這9年間，中國的人均能源消費變化量為1.31tce，變化速度為0.164tce／年。由此可見，在達到相同的城市化水平的過程中，中國產(chǎn)生的能源消費增量和增速均大于美國。

與泰國和越南等發(fā)展中國家相比，實現(xiàn)相同的城市化水平的提高，中國的人均能源消費增量較少。但需要注意的是，在這兩組比較中，城市化率的重疊部分大多在30%以下，按照諾瑟姆關(guān)于城市化階段的劃分標準，仍處于城市化發(fā)展的第一階段。然而，與馬來西亞、印度尼西亞和菲律賓相比，在實現(xiàn)相同的城市化水平的提高過程中，中國的人均能源消費增量和增速均大于這些發(fā)展中國家，從而也表明中國目前的城市化是相對高能耗的。由上述對比分析可知，要想實現(xiàn)相同的城市化水平的提高，發(fā)展中國家所消費的能源通常要高于發(fā)達國家。因此，城市化進程的確伴隨著高能耗，并且城市化進程越晚的國家其人均能源消費可能越高。

但是，就年均人口增長率和第三產(chǎn)業(yè)比重的變化情況來講，并不存在類似的規(guī)律；也就是說，伴隨著城市化進程，可能出現(xiàn)高或者低的人口增長率，第三產(chǎn)業(yè)的比重也可能增長或者下降，這兩個變量與城市化水平之間并不存在必然的聯(lián)系。

目前，關(guān)于城市化進程如何對能源消費產(chǎn)生影響并沒有形成一套完整的理論。從城市化的定義來看，城市化是人口從農(nóng)村向城市遷移的過程，因此城市化一定會對能源消費模式和能源消費總量產(chǎn)生影響。Poumanyvong和Kaneko（2010）以及Clement和Schultz（2011）認為有以下三種理論可以用來解釋城市化對能源和環(huán)境的影響：生態(tài)現(xiàn)代化理論、城市環(huán)境轉(zhuǎn)換理論和政治經(jīng)濟學。

Mol（1997，2002）提出的生態(tài)現(xiàn)代化理論認為現(xiàn)代化對環(huán)境的影響不僅是體現(xiàn)在經(jīng)濟現(xiàn)代化的影響上，而更重要的是體現(xiàn)在社會和制度的轉(zhuǎn)型對環(huán)境造成的影響上。該理論認為城市化是一個社會轉(zhuǎn)型過程，是現(xiàn)代化的一個重要指標；在城市化發(fā)展初期到中期，環(huán)境問題會隨之增加，但是隨著城市化的進一步發(fā)展，人們會意識到環(huán)境可持續(xù)的重要性，從而在經(jīng)濟活動中減少對環(huán)境的影響。城市環(huán)境轉(zhuǎn)換理論主要研究的是城市所面臨的主要環(huán)境問題的種類和影響會隨著發(fā)展程度的變化而變化。比如，在城市化發(fā)展的初期，人們面臨的主要是與貧困有關(guān)的環(huán)境問題，如缺乏安全的飲用水和沒有足夠的衛(wèi)生條件；城市的進一步發(fā)展一般會伴隨著工業(yè)制成品的增加，從而造成工業(yè)污染問題，比如水污染和空氣污染；城市再進一步發(fā)展，人們意識到環(huán)境是一種稀缺資源，就會開始通過市場手段進行環(huán)境治理。生態(tài)現(xiàn)代化理論和城市環(huán)境轉(zhuǎn)換理論的觀點一致認為，人類的能源消費和環(huán)境影響會隨著城市化進程呈現(xiàn)先增加后減少的趨勢，即倒U形關(guān)系（Clement和Schultz，2011）。環(huán)境庫茲涅茨曲線就是以上兩種理論的經(jīng)驗證據(jù)。Ehrhardt－Martinez等（2002）認為城市集聚使得經(jīng)濟效率提高，從而降低了單位產(chǎn)出的物質(zhì)消耗。

政治經(jīng)濟學的代表人物馬克思和恩格斯都認為能源對于資本主義的發(fā)展是不可或缺的。Anderson（1976）認為在一個社會的經(jīng)濟發(fā)展中能源消費的增長最快。Schnaiberge（1980）認為只要存在增長，無論社會的產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)如何，能源消費都是增加的；早期的城市化進程是高能耗的，因為要人為地建設(shè)居住點和其他的基礎(chǔ)設(shè)施；而隨著城市化進程的推進，經(jīng)歷了商業(yè)能源對傳統(tǒng)可再生能源的替換，城市供暖和制冷的需要增加了對商業(yè)能源的需求?？傊?，政治經(jīng)濟學理論認為經(jīng)濟增長和城市化一定會導(dǎo)致能源消費的增加。

當然，以上兩類觀點并不相悖，生態(tài)現(xiàn)代化理論和城市環(huán)境轉(zhuǎn)換理論主要是從人類活動尤其是人類消費化石燃料的活動會產(chǎn)生環(huán)境危害的角度來討論城市化與能源消費的關(guān)系，認為二者的關(guān)系會呈現(xiàn)倒U形，這里的能源主要指可能會產(chǎn)生環(huán)境破壞的化石能源；而政治經(jīng)濟學理論所認為的經(jīng)濟增長和城市化一定會導(dǎo)致能源消費的增加，這里的能源是一個更寬泛的概念，指的是一切可以提供能量的來源，因此，這里的能源不僅僅局限于化石能源，而是包括所有的能源形式。在目前以化石能源為一次能源主體的背景下，本文不對二者加以區(qū)分?；谝陨侠碚摶A(chǔ)，本文一方面認為能源是經(jīng)濟增長和城市化進程中不可或缺的因素，另一方面試圖通過經(jīng)驗性事實和對比性數(shù)據(jù)來驗證國際和中國的城市化與能源消費總量之間的關(guān)系是否符合理論預(yù)期。在前面的經(jīng)驗性事實的分析中，我們已經(jīng)看到：無論這個國家是先發(fā)展還是后發(fā)展，其城市化進程一定伴隨著能源消費的增長，而且越是后發(fā)展的國家，實現(xiàn)同樣的城市化水平的提高，歷時更短，人均GDP增速更快，能耗更高，這也就驗證了政治經(jīng)濟學理論的觀點。需要說明的是，上面的經(jīng)驗性事實分析所選取的國家樣本的城市化率只覆蓋了17.5%－50.5%的部分，而城市化中期和城市化后期則沒有完全覆蓋。下面將通過計量分析來進一步比較考察城市化進程中國際和中國各省份的能源消費變化情況。

三、城市化對能源消費影響的實證分析

（一）模型、數(shù)據(jù)及方法

1.計量模型

在現(xiàn)有研究中，人口和經(jīng)濟等因素對環(huán)境的影響通常采用Ehrlich和Holden（1971）提出的IPAT方程加以量化考察；但IPAT方程因為形式不夠靈活而存在無法進行計量分析的缺陷。York等（2003）為了彌補這一缺陷，提出了更加靈活的STIRPAT模型，也即：

其中，Imp、Pop、Afl和Tec分別表示環(huán)境影響、人口規(guī)模、人均富裕程度和技術(shù)進步；a、b、c和d為待估參數(shù)，e為隨機干擾因素。為了便于進行參數(shù)估計，可將式（1）等號兩邊同時取自然對數(shù)，得到如下方程：

STIRPAT模型既允許將各系數(shù)作為參數(shù)來進行估計，也允許對各影響因素進行適當?shù)母倪M；根據(jù)不同的研究目的，相關(guān)文獻往往在式（2）的基礎(chǔ)上進行相應(yīng)的改進以便開展各種實證研究。許多學者都將城市化率作為技術(shù)進步變量Tec的一個代表變量，如York等（2003）、York（2007）、Liddle和 Lung（2010）、Poumanyvong和 Kaneko（2010）以及 Poumanyvong等（2012）。為了研究城市化對能源消費的影響，本文參照Poumanyvong等（2012）的做法，將城市人口占總?cè)丝诒戎厮从车某鞘谢胶偷谌a(chǎn)業(yè)增加值占GDP的比重作為Tec的代表變量引入STIRPAT模型，得到式（3）：

這樣，經(jīng)過改進和對數(shù)化處理的面板數(shù)據(jù)模型形式為：

其中，下標i代表國家或省份截面單位，t表示年份，ε為隨機擾動項。式（4）即為本文所采用的計量回歸模型，我們用能源消費作為環(huán)境影響變量來考察包括城市化在內(nèi)的四個因素的影響。其中，能源消費（Imp）是以噸標準煤計量的各國家（或地區(qū)）的一次能源消費總量；人口規(guī)模（Pop）用人口總量來衡量；富裕程度（Afl）用人均GDP來衡量；城市化率（Urb）用城市人口占總?cè)丝诘谋戎貋砗饬浚坏谌a(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)（Sev）用第三產(chǎn)業(yè)增加值占GDP的比重來衡量。

2.數(shù)據(jù)樣本

鑒于數(shù)據(jù)的可得性，我們以1981－2011年62個國家及1990－2012年中國的30個?。ㄖ陛犑小⒆灾螀^(qū)）的面板數(shù)據(jù)作為研究樣本。在考察過程中，我們首先將每個數(shù)據(jù)視作相對獨立的樣本，然后將其按照城市化率進行分組；這一做法保證了每個城市化階段都有一定數(shù)量的樣本可供實證考察。我們試圖通過這些分組樣本總結(jié)出不同城市化發(fā)展階段的能源消費特點。

在對樣本國家（地區(qū)）城市化水平進行分組時，參考了諾瑟姆關(guān)于城市化三大階段的標準；但是，考慮到該劃分標準將城市化中期階段的城市化率設(shè)定為30%－70%，跨度較大，不便于開展更加細致的比較分析。因此，我們將中期階段進一步劃分為30%－50%的中前期階段和50%－70%的中后期階段。這樣，我們將樣本數(shù)據(jù)共劃分為4個組別：城市化初期、城市化中前期、城市化中后期和城市化后期。需要注意的是，由于我們考察的是不同城市化階段的能源消費的特點，因此同一個國家會有可能被分在不同的組別中。以印度為例，印度在2008年以前的城市化率都低于30%，所以我們將印度1981－2007年的數(shù)據(jù)劃分在城市化初期，而2008年后，印度的城市化率上升到30%以上，則將印度2007－2011年的數(shù)據(jù)劃分在城市化中前期。同樣，將國內(nèi)樣本數(shù)據(jù)也劃分為城市化初期、城市化中前期、城市化中后期和城市化后期。表2報告了主要變量的描述統(tǒng)計結(jié)果。

表2 各變量分城市化階段的描述性統(tǒng)計

（二）結(jié)果及討論

1.參數(shù)估計結(jié)果及討論：我們站在哪里？

為便于就城市化對能源消費的影響進行國內(nèi)外比較考察，我們通過設(shè)置虛擬變量dum來區(qū)分國內(nèi)外樣本的特質(zhì)差異：當樣本為國際數(shù)據(jù)時，dum＝1；當樣本為國內(nèi)數(shù)據(jù)時，dum＝0。另外，還通過設(shè)置交叉項的方法來判斷國內(nèi)外樣本在城市化率對能源消費的影響方面是否存在顯著差異，用Urb＿dum、Pop＿dum、Afl＿dum和Sev＿dum分別表示城市化與虛擬變量的交叉項、人口規(guī)模與虛擬變量的交叉項、人均GDP與虛擬變量的交叉項以及第三產(chǎn)業(yè)比重與虛擬變量的交叉項。因此，人口規(guī)模（lnPop）、人均GDP（lnAfl）、城市化率（Urb）和第三產(chǎn)業(yè)比重（lnSev）的系數(shù)實際上反映的是國內(nèi)樣本的影響情況，而國內(nèi)外樣本的差異則通過四個變量的交叉項予以體現(xiàn)。

由于采用的數(shù)據(jù)來自1981－2011年62個國家及1990年－2012年中國的30個?。ㄖ陛犑?、自治區(qū)）的面板數(shù)據(jù)，將面板數(shù)據(jù)根據(jù)城市化率分成四個階段以后，每個階段的面板數(shù)據(jù)都是非平衡面板數(shù)據(jù)。因此，本文的核心在于通過非平衡面板數(shù)據(jù)分城市化階段來研究城市化對能源消費的影響。根據(jù)Wooldridge（2012）以及Bell和Jones（2014）的做法，本文不對非平衡面板數(shù)據(jù)進行特殊的處理，并用隨機效應(yīng)模型來進行參數(shù)估計（見表3）。

首先，中國的城市化率對能源消費的影響均為正，除了城市化率在70%以上階段不顯著以外，其他三個階段的影響都非常顯著，在城市化率處于50%－70%的階段彈性最大，達到0.0328。與國際樣本比較，城市化率的交叉項（Urb＿dum）的系數(shù)均為負，說明國際樣本中城市化率對能源消費的彈性要小于中國的城市化能源彈性，甚至在30%以下的階段城市化率對能源消費表現(xiàn)出顯著的負效應(yīng)（－0.00529）。

其次，目前中國的人口規(guī)模（lnPop）對能源消費的影響在城市化的前三個階段都是顯著為正的。與國際樣本比較，人口變量交叉項（Pop＿dum）的系數(shù)都為正，而且在城市化率為0－30%和30%－50%這兩個階段，該交叉項系數(shù)顯著為正，這說明國際樣本的人口規(guī)模能源消費彈性要大于中國的彈性。

表3 國際和國內(nèi)省份面板數(shù)據(jù)模型的參數(shù)估計結(jié)果

再次，目前中國的人均GDP水平（lnAfl）對能源消費的影響也是顯著為正的，而且處于城市化率為50%－70%的階段和城市化率為70%以上的階段的人均GDP彈性要小于前面兩個階段，最高彈性出現(xiàn)在城市化率為30%－50%的中前期階段，系數(shù)為0.421。從國際數(shù)據(jù)來看，除城市化初級階段之外，人均GDP交叉項（Afl＿dum）的系數(shù)均顯著為正，這說明國際人均GDP能源消費彈性要高于國內(nèi)的。

最后，在后三個城市化發(fā)展階段，中國第三產(chǎn)業(yè)比重（lnSev）對能源消費的影響是顯著為負的，而且在城市化率為50%－70%的階段彈性最大。與國際樣本比較，第三產(chǎn)業(yè)比重交叉項（Sev＿dum）的系數(shù)除城市化初期之外都為正，而且除了城市化后期的系數(shù)不顯著外，其他三個時期的系數(shù)均顯著，這說明在國際樣本中第三產(chǎn)業(yè)比重對能源消費的抑制效應(yīng)不如中國的明顯。

從每個城市化階段來看，四個變量對能源消費的影響貢獻程度不一。在城市化初期階段、城市化中前期階段以及城市化后期階段，人口規(guī)模是能源消費最重要的推動力量，其次是城市化率，最后是人均收入水平。但是，在城市化中后期階段，城市化率成為了能源消費最重要的推動因素，其次是人口規(guī)模。

根據(jù)表3計算出的系數(shù)，將國際和國內(nèi)的城市化對能源消費的彈性系數(shù)用折線圖表示，如圖1所示。從中可以看出，國際和國內(nèi)樣本的城市化對能源消費的彈性系數(shù)都呈現(xiàn)出倒U形的變化趨勢；而且國內(nèi)系數(shù)都要大于國際系數(shù)，尤其在50%－70%的城市化發(fā)展階段。

2.情景分析：我們將向哪里去？

根據(jù)參數(shù)估計結(jié)果和相關(guān)機構(gòu)對中國人口規(guī)模、人均GDP、城市化率和第三產(chǎn)業(yè)比重的預(yù)測數(shù)據(jù)，我們可以對中國2020年的能源消費量進行情景分析。

（1）情景設(shè)定

首先根據(jù)STIRPAT模型對影響一次能源消費的四個重要因素，即城市化率、人口規(guī)模、人均GDP和第三產(chǎn)業(yè)比重進行情景設(shè)定。

第一，城市化率的情景設(shè)定。根據(jù)《國家城鎮(zhèn)化發(fā)展規(guī)劃（2014－2020）》的預(yù)測，到2020年，中國要實現(xiàn)常住人口城市化率達到60%左右。第二，人口規(guī)模的情景設(shè)定。根據(jù)聯(lián)合國的預(yù)測，中國人口到2020年將達到143 286.8萬人，這就意味著中國的人口將比2011年增長7%。第三，人均GDP的情景設(shè)定。根據(jù)黨的十八大報告，到2020年中國的人均收入要比2010年翻一番。第四，第三產(chǎn)業(yè)比重的情景設(shè)定。根據(jù)《國家城鎮(zhèn)化發(fā)展規(guī)劃（2014－2020）》，目前中國第三產(chǎn)業(yè)增加值占國內(nèi)生產(chǎn)總值比重僅為46.1%，與發(fā)達國家74%的平均水平相差甚遠，與中等收入國家53%的平均水平也有差距；為此，假設(shè)到城市化中后期即城市化率在50%－70%的階段，中國的第三產(chǎn)業(yè)比重可以提高到53%。

（2）情景模擬

在IPAT模型的假設(shè)下，根據(jù)STIRPAT模型的實證結(jié)果可以預(yù)測，到2020年中國的城市化率達到60%的背景下，隨著人口規(guī)模、人均GDP、城市化率和第三產(chǎn)業(yè)比重的變化，中國的能源消費將在2011年34.8億tce的基礎(chǔ)上增加19億tce，總量達到54億tce。具體計算過程如表4所示。

圖1 城市化對能源消費的彈性的國內(nèi)和國際比較

表4 中國2020年一次能源消費隨四個重要因素變動的情況

需要注意的是，真實的能源消費量還可能更高，因為在四個因素同時變化的情況下，其相互作用可能會加強，如人口規(guī)模、城市化率和人均GDP同時增加，會使得三者對能源消費的總體影響增大。因此，上述估計值可以視為按目前情況發(fā)展至2020年的我國能源消費量的保守估計值。黨的十八大報告明確提出要“控制能源消費總量”，我國的“十二五”能源規(guī)劃也提出，到2015年中國能源消費總量控制在40億tce左右。然而，按照目前的能源消費模式是很難完成是上述能源總量控制目標的?？墒?，如果我國的第三產(chǎn)業(yè)比重在2020年可以達到74%的水平，那么能源消費水平就可以控制在44億tce左右；這樣就有可能完成能源總量控制目標。下面通過情景對比，把提高第三產(chǎn)業(yè)比重作為一種協(xié)調(diào)城市化發(fā)展與能源消費總量控制的政策選擇進行討論。

（3）情景對比

通過對美國、日本和韓國在50%－60%的城市化進程中所呈現(xiàn)出來的人口、人均GDP、第三產(chǎn)業(yè)比重以及能源消費的變動情況來對比分析中國的情景預(yù)測。從表5可以看出，美國從1920年至1940年經(jīng)歷了城市化率從50%提高到60%的過程，期間年均人口增長率為1%，年均人均GDP增長率為1.1%，第三產(chǎn)業(yè)比重從46%提高到53%，年均能源消費增長率為1%。相較于美國、日本和韓國的城市化進程中的變化情況，我們可以看到：在能源約束相對較弱的背景下，這三個國家的變化規(guī)律符合更快、更富裕和更高耗能的規(guī)律，即美國完成這個城市化進程歷時20年，日本用了14年，而韓國僅用了6年；在年均人均GDP增長率方面，韓國大于日本，日本大于美國；最終的年均能源消費增長率則是韓國最大，日本次之，美國最小。

表5 50%－60%的城市化進程中典型發(fā)達國家和中國的主要控制變量的情況對比

由于中國至今仍實施人口計劃生育政策，在2020年之前人口規(guī)模不會發(fā)生大的變化；另外，由于以人均GDP衡量的人民生活水平的提高是中國宏觀經(jīng)濟政策的首要目標，人均GDP的增長率也會比較穩(wěn)定。因此，在人口規(guī)模、人均GDP和第三產(chǎn)業(yè)比重中可能發(fā)生變化的就只有第三產(chǎn)業(yè)的比重了。當中國的第三產(chǎn)業(yè)比重可以增加到74%時，中國的一次能源消費總量就能控制在44億噸標準煤以內(nèi)，可以實現(xiàn)推進城市化進程和能源總量控制的雙重目標。但是，從美國、日本和韓國的歷史經(jīng)驗來看，在50%－60%城市化階段，第三產(chǎn)業(yè)比重最高也不超過56%（日本），沒有哪個國家在這個階段就達到了74%；而且中國對2020年第三產(chǎn)業(yè)比重的規(guī)劃也只是53%。由此觀之，推進城市化進程和能源消費總量控制的雙重目標無法同時實現(xiàn)，因為城市化進程內(nèi)在地要求能源消費總量的增長，尤其是在目前城市化發(fā)展的中期，城市化進程一定伴隨著能源消費的增長。如果到城市化后期，即城市化率到70%以后，城市化帶來的能源消費增量才會減少。

四、結(jié)論和政策含義

本文將中國城市化進程對能源消費的影響與國際經(jīng)驗進行經(jīng)驗性事實對比考察、實證分析和情景分析，得到如下主要結(jié)論：

第一，通過比較分析中國與典型發(fā)達國家以及發(fā)展中國家的經(jīng)驗性事實后發(fā)現(xiàn)，后發(fā)展國家在實現(xiàn)同樣的城市化水平的過程中表現(xiàn)出更快、更富裕和更高耗能的特征，這也印證了政治經(jīng)濟學理論關(guān)于城市化與能源消費之間關(guān)系的觀點。

第二，通過實證研究發(fā)現(xiàn)，在每個城市化發(fā)展階段，中國的城市化水平對能源消費的影響均是正的；在城市化進程中，中國和國際的數(shù)據(jù)都表明城市化率對能源消費的影響呈倒U形關(guān)系，而且國內(nèi)樣本的影響系數(shù)要遠大于國際樣本的影響系數(shù)；這印證了生態(tài)現(xiàn)代化理論和城市環(huán)境轉(zhuǎn)換理論的觀點。

第三，無論對國際樣本還是國內(nèi)樣本而言，人口規(guī)模和人均GDP對能源消費均具有顯著的促進效應(yīng)，第三產(chǎn)業(yè)比重則表現(xiàn)出顯著的抑制效應(yīng)，且國內(nèi)樣本的抑制作用更為明顯，這對于我國的節(jié)能減排策略選擇具有重要的政策啟示。

第四，情景分析結(jié)果顯示，到2020年，中國的能源消費總量將達到54億噸標準煤，這遠遠超出了能源總量控制目標；再結(jié)合國際經(jīng)驗可以看出，中國無法同時實現(xiàn)推進城市化進程和能源總量控制的雙重目標。

綜上所述，雖然中國無法同時實現(xiàn)推進城市化進程和能源總量控制的雙重目標，但可以通過調(diào)整能源消費結(jié)構(gòu)來緩解能源和環(huán)境壓力。政治經(jīng)濟學理論認為伴隨著經(jīng)濟增長和城市化進程的一定是能源消費總量的增長；而生態(tài)現(xiàn)代化理論和城市環(huán)境轉(zhuǎn)換理論則認為隨著城市化的發(fā)展，能源消費（化石能源）會呈現(xiàn)倒U形變化。因此，通過增加可再生能源的比重，降低化石能源的比重，降低化石能源對環(huán)境的損害，而保持能源總量的增長，從而促進城市化的發(fā)展。

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