京津冀區(qū)域碳排放庫茲涅茨曲線研究

任偉，杜麗娟

(華北理工大學(xué) 經(jīng)濟學(xué)院，河北 唐山 063210)

京津冀區(qū)域碳排放庫茲涅茨曲線研究

任偉，杜麗娟

(華北理工大學(xué) 經(jīng)濟學(xué)院，河北 唐山 063210)

京津冀；碳排放；庫茲涅茨曲線

借助《2006年IPCC 國家溫室氣體清單指南》，分析了1995-2014年京津冀三地碳排放量和碳排放強度變化趨勢。采用碳排放環(huán)境庫茲涅茨曲線的對數(shù)模型，擬合了京津冀各地區(qū)庫茲涅茨曲線。結(jié)果表明，京津冀、北京、天津、河北碳排放庫茲涅茨曲線的拐點并沒有到達(dá)，京津冀、天津的曲線呈N型，北京的曲線呈倒N型，河北的曲線表現(xiàn)為趨于線性。針對研究結(jié)果，從優(yōu)化產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)、加強生態(tài)環(huán)境治理與碳交易體系建設(shè)等方面提出了建議。

京津冀地區(qū)擁有人口1.1億人，土地21.8萬平方公里，是我國北方經(jīng)濟規(guī)模最大的城市群。2014年京津冀地區(qū)生產(chǎn)總值為66474.5億元，占全國的10.4%，而碳排放量卻占全國的20%，在環(huán)保部公布的城市空氣質(zhì)量狀況中，京津冀地區(qū)的13個城市中有8個城市列在前10名，成為世界碳排放量最大的城市群。

京津冀各地區(qū)的經(jīng)濟發(fā)展與碳排放之間到底存在著怎樣的關(guān)系，碳排放的不均衡是否制約著該地區(qū)的協(xié)同發(fā)展呢？文章將從京津冀地區(qū)的碳排放現(xiàn)狀和區(qū)域庫茲涅茨曲線的擬合進(jìn)行分析。

一、京津冀區(qū)域碳排放現(xiàn)狀

(一)數(shù)據(jù)描述

京津冀地區(qū)碳排放總量值根據(jù)統(tǒng)計年鑒中地區(qū)消耗的原煤、焦炭、原油、汽油、煤油、柴油、燃料油、天然氣的數(shù)量進(jìn)行換算，按照《2006年IPCC 國家溫室氣體清單指南》和碳排放計算公式(公式1)計算得出。

由于各種能源的消費數(shù)量都是以各自的量綱為單位進(jìn)行統(tǒng)計，本研究先將各項能源消費量轉(zhuǎn)換為標(biāo)準(zhǔn)煤，再計算其碳排放量，計算結(jié)果見表1。

(1)

其中：C表示碳排放量，δi為第i種能源的碳排放折算系數(shù)，Ei為第i種能源的消費量。

其中，二氧化碳排放系數(shù)=能源低位發(fā)熱量×碳排放因子×碳氧化率×碳轉(zhuǎn)換系數(shù)，本文中各種能源的碳排放折算系數(shù)根據(jù)2006年IPCC公布的數(shù)據(jù)為計算依據(jù)。

(二)京津冀區(qū)域碳排放總量分析

從表1和圖1可看出，1995-2014年，京津冀碳排放總量的年均增長率在8.78%，1995年到2001年間，碳排放總量增長緩慢，進(jìn)入2002年以后碳排放量增長迅速，到2013年達(dá)到峰值35362.57萬噸，是1995年的2.83倍，是2002年的2.33倍。分地區(qū)看，1995-2014年間，北京碳排放總量雖有增長，但占比持續(xù)下降，從1995年的22.06%降到了2014年的8.23%；天津的碳排放總量隨著京津冀總排放量的增長而緩慢增長，占比維持在15%左右；河北省的碳排放量一直走在京津冀的前面，并且總量始終大于北京和天津兩地之和，在2013年達(dá)到峰值26624.20萬噸，是該年北京碳排放總量的9.51倍，是天津碳排放總量的4.48倍。

(三)京津冀碳排放強度分析

根據(jù)表1算得的1995-2014年各地的碳排放量，結(jié)合1995-2014年京津冀三地的GDP數(shù)值，可以求出三地各年度的碳排放強度，見圖2。

資料來源于2017年黑龍江省9個登記處上報到黑龍江省腫瘤防治辦公室的2014年腫瘤發(fā)病與死亡數(shù)據(jù)以及相應(yīng)的人口數(shù)據(jù)庫，上報數(shù)據(jù)庫為2014-01-01-2014-12-31首次確診的新發(fā)惡性腫瘤病例(ICD10:C00.0～C97,D45～D47)和中樞神經(jīng)系統(tǒng)良性腫瘤及中樞神經(jīng)系統(tǒng)動態(tài)未定或者未知腫瘤(ICD10:D32.0～D33.9；D42.0～D43.9)，死亡病例為同期腫瘤登記地區(qū)因惡性腫瘤死亡的病例。

根據(jù)計算結(jié)果，河北省的碳排放強度最高，天津其次，北京為最低。1995年，北京、天津和河北的碳排放強度分別為1.83噸/萬元、2.26噸/萬元和2.67噸/萬元。2014年，三地的碳排放強度分別為0.13噸/萬元、0.35噸/萬元和0.89噸/萬元，河北的碳排放強度是北京的6.8倍，天津的2.5倍，這說明河北省的高碳產(chǎn)業(yè)比重高、能耗大、低碳技術(shù)水平落后。1995-2014年，北京、天津和河北三地的碳排放強度年均下降比率分別為5%，4.4%和3.5%，北京下降的速度最快，天津其次，河北最慢。1995-2014年，河北省在碳強度方面起步落后，而在碳強度下降速度上又慢于兩地，京津冀三地之間節(jié)能減排的效益差距也在越拉越大。

表1 京津冀碳排放總量(單位：萬噸)

圖1 京津冀碳排放年增長率

圖2 京津冀碳排放強度變化趨勢圖

二、京津冀碳排放的庫茲涅茨曲線實證研究

(一)模型設(shè)定

采用碳排放環(huán)境庫茲涅茨曲線的對數(shù)線性模型，如下式所示。

lny=β0+β1lnx+β2(lnx)2+β3(lnx)3+ε

(2)

其中l(wèi)ny和lnx分別表示人均碳排放量和實際人均GDP的對數(shù)值，β1，β2和β3分別表示lnx，(lnx)2和(lnx)3的估計系數(shù)，ε表示隨機誤差項。

(二)計量檢驗結(jié)果

在原有模型中引入一階自回歸項后，DW值回歸到2附近，數(shù)據(jù)的序列自相關(guān)性得以補救，并且模型更好的通過了R2、F和P檢驗。擬合曲線分別見圖3-圖6。

表2 碳排放庫茲涅茨曲線模擬結(jié)果

表3 廣義差分的碳排放庫茲涅茨曲線模擬結(jié)果

表4 各地區(qū)庫茲涅茨曲線方程表達(dá)式

(三)結(jié)論

京津冀地區(qū)人均碳排放總量與人均GDP擬合曲線R2=0.991 508，擬合度高。從圖3可見，京津冀地區(qū)人均碳排放量隨著人均GDP的增加逐步上升，當(dāng)人均GDP到達(dá)17000元時(即2624.8美元)，人均碳排放量開始下降。表現(xiàn)為“N型”庫茲涅茨曲線的右半部分，并且從圖形上看，雖然有下降趨勢，但下降程度較小。這樣的曲線形狀表明，京津冀地區(qū)仍以第二產(chǎn)業(yè)為主導(dǎo)產(chǎn)業(yè)，經(jīng)濟發(fā)展以高能耗、高排放和高污染為代價，碳排放量處在較高的水平。

圖3 京津冀人均碳排放與人均GDP的擬合

圖4 北京市人均碳排放與人均GDP的擬合

北京市人均碳排放與人均GDP曲線(圖4)表現(xiàn)為“倒N型”，R2=0.928333，擬合度較好。但倒N形左邊特征不明顯，右邊特征明顯，也可視為倒U形的右半側(cè)，即隨著人均GDP的增加，北京的人均碳排放量也成下降趨勢，明顯下降拐點大約在人均GDP11000元，折合成美元為1694美元，并不是EKC理論的轉(zhuǎn)折點，即這個水平的人均GDP不會帶來環(huán)境的自然改善，需要政府進(jìn)行政策約束和產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的調(diào)整。

圖5 天津市人均碳排放與人均GDP的擬合

圖6 河北省人均碳排放與人均GDP的擬合

天津市人均碳排放與人均GDP曲線(圖5)表現(xiàn)為"N型"右半部分，也有點倒U的形狀。 R2=0.955476，擬合度較好。隨著人均GDP的增加，天津市人均碳排放量先增加后減少，拐點在人均GDP21000元左右(3238.2美元)。與京津冀的情況相比較，天津市的拐點出現(xiàn)較晚，并且拐點后的下降趨勢較明顯，預(yù)測曲線的下降程度較大。曲線形狀表明天津市對碳排放的控制程度還有待提高。

河北省人均碳排放與人均GDP曲線(圖6)表現(xiàn)為不同于其他幾條曲線的趨近于直線增加型，R2=0.996268，擬合度非常高。根據(jù)曲線可見，河北省人均碳排放隨著人均GDP的增加逐步增加，人均碳排放量在20年間增加了近6倍，并且下降的趨勢不明顯。這樣的曲線形狀表明，河北省在環(huán)境保護(hù)資金投入、治理能力、污染控制方面與北京和天津存在很大差距。

三、對策

(一)探索低碳化、高端型產(chǎn)業(yè)體系的構(gòu)建

京津冀協(xié)同發(fā)展已經(jīng)上升為國家戰(zhàn)略，產(chǎn)業(yè)對接與融合是京津冀協(xié)同發(fā)展的關(guān)鍵。在新一輪的產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)移中，應(yīng)更多考慮低碳效應(yīng)，以生態(tài)承載力、大氣環(huán)境容量作為承接產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)移的依據(jù)，堅持產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)移與資源、環(huán)境相協(xié)調(diào)，推動區(qū)域產(chǎn)業(yè)體系向低碳化、高端化轉(zhuǎn)型。

(二)優(yōu)化區(qū)域產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)

2014年，北京三次產(chǎn)業(yè)的結(jié)構(gòu)為0.7:21.4:77.9，而天津、河北的三次產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)分別為1.3:49.4:49.3和11.7:51.1:37.2。除北京外，天津和河北的經(jīng)濟主體均為第二產(chǎn)業(yè)，致使京津冀的經(jīng)濟發(fā)展對資源、能源依賴性強，發(fā)展的代價是高能耗、高排放和高污染。推進(jìn)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)向高技術(shù)、高附加值、高資本密集度方向發(fā)展成為京津冀發(fā)展急需解決的主要問題。

(三)加強生態(tài)環(huán)境治理的協(xié)調(diào)與合作

2014年，北京、天津、河北三地的人均節(jié)能環(huán)保支出分別為728元/人、283元/人和94元/人，北京是河北7.75倍，天津是河北的3.01倍，污染最為嚴(yán)重的河北，其治理的財力支持能力卻最弱。河北與北京和天津地緣相接，要控制碳排放量不僅僅在于個別省市如何調(diào)控產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)，更重要的是控制和預(yù)防三地之間污染的空間傳送和相互疊加。因此，要加強生態(tài)環(huán)境治理的協(xié)調(diào)與合作，節(jié)能環(huán)保投資要向治污難度最大的河北省傾斜，以更好地改善區(qū)域生態(tài)環(huán)境，促進(jìn)區(qū)域經(jīng)濟社會持續(xù)發(fā)展。

(四)促進(jìn)碳交易體系的構(gòu)建

我國在碳排放總量上的考核采用的是單位GDP碳排放強度指標(biāo)，這一考核指標(biāo)的減排效果并不理想。從京津冀的實踐來看，1995-2014年京津冀碳排放總量呈現(xiàn)上升趨勢，但GDP碳排放強度卻連年下降，而且下降趨勢明顯?？梢姡瑔挝籊DP碳排放強度并不能有效控制和管理京津冀地區(qū)的碳排放，應(yīng)進(jìn)一步探索區(qū)域碳交易市場的構(gòu)建，以成本-效益方式推動區(qū)域碳減排，不斷提高區(qū)域碳減排的成效。

[1]北京統(tǒng)計局.京津冀協(xié)同發(fā)展現(xiàn)狀調(diào)查報告[R].2015,7.

[2]環(huán)保部.環(huán)境保護(hù)部發(fā)布2014年重點區(qū)域和74個城市空氣質(zhì)量狀況[R].2015年2月2日,環(huán)保部官網(wǎng),http://www.mep.gov.cn/gkml/hbb/qt/201502/t20150202_295333.htm.

[3]Heil,MT,Wodon,QT. Inequality in CO2 emissions between poor and rich countries[J].Journal of Environment and Development,1997,6(4):426-452.

[4]Heil,MT,Wodon,QT. Future inequality in CO2 emissions and the impact of abatement proposals[J]. Environmental and Resource Economics,2000,17(2):163-181.

[5]劉晨躍,高志剛.資源型城市碳排放庫茲涅茨曲線研究[J].資源與產(chǎn)業(yè), 2014，10(16):1-7.

[6]周國富,宮麗麗.京津冀能源消耗的碳足跡及其影響因素分析[J].經(jīng)濟問題,2014,8 (27):27-31.

[7]董鋒,徐喜輝,龍如銀,等. 我國碳排放區(qū)域差異性分析[J].長江流域資源與環(huán)境， 2014，11(23):1526-1532.

[8]萬倫來,孫博任,雪萍.中國省際碳排放公平性的測度與分解[J].經(jīng)濟學(xué)動態(tài),2014,12:53-60.

[9]楊振.基于環(huán)境容量的能源消費碳排放空間公平性研究[J].研究與探討,2010,7(32):25-32.

Study on Kuznets Curve of Carbon Emission in Beijing-Tianjin-Hebei Region

REN Wei, DU Li-juan

(College of Economics, North China University of Science and Technology, Tangshan Hebei 063210, China)

Beijing-Tianjin-Hebei; carbon emission; Kuznets curve

With the "2006 IPCC national greenhouse gas inventory guidelines", analysis the change trend of carbon emissions and carbon emissions intensity in 1995-2014 in Beijing, Tianjin and Hebei. Using the log model of the Kuznets curve of carbon emission of environment, the Kuznets curve of Beijing, Tianjin and Hebei region was fitted. The results show that inflection point in those areas do not reach, the curve of the whole area and Tianjin is N type, Beijing is inverted N type, Hebei tends to be linear. Reflects the unfairness of carbon emissions. In view of the research results, this paper puts forward the suggestions on optimizing the industrial structure, strengthening the management of the ecological environment and the construction of carbon trading system.

2095-2708(2017)02-0058-06

2016-11-24

國家科技支撐計劃課題“我國綠色低碳發(fā)展的關(guān)鍵支撐政策與技術(shù)研究”(2012BAC20B08)；河北省高等學(xué)校人文社會科學(xué)研究項目“河北省鋼鐵企業(yè)碳減排研究”(SQ133012)。

任偉(1981-)，女，河北唐山人，經(jīng)濟學(xué)院講師，博士，研究方向為區(qū)域經(jīng)濟和住房保障。

F127

A