中國城市碳排放類型與碳管理路徑探析

王偉　蔡博峰

2020年9月，習近平主席在第七十五屆聯(lián)合國大會一般性辯論上表示，中國將提高國家自主貢獻力度，采取更加有力的政策和措施，二氧化碳的碳排放力爭于2030年前達到峰值，努力爭取到2060年前實現(xiàn)“碳中和”。3060目標為中國碳減排工作明確了時間表與路線圖。相關(guān)研究表明，城鎮(zhèn)化對二氧化碳排放表現(xiàn)出顯著的正向影響。城市成為開展碳減排工作的核心載體，碳減排也將成為城市管理工作的新內(nèi)容與新標尺。為此，本文根據(jù)2005年和2012年中國286個地級及以上城市二氧化碳排放及經(jīng)濟發(fā)展數(shù)據(jù)，從動態(tài)、靜態(tài)角度評價中國城市碳排放與經(jīng)濟發(fā)展的關(guān)系類型，進而提出中國城市碳管理路徑建議。

一、中國城市碳排放與經(jīng)濟發(fā)展脫鉤分析

（一）研究方法與數(shù)據(jù)

1.脫鉤指數(shù)

脫鉤表示兩個變量間關(guān)系減弱或消失。國內(nèi)已有一些學者針對碳排放與經(jīng)濟二者脫鉤關(guān)系的研究，如彭佳雯根據(jù)1980—2008年GDP與能源碳排放數(shù)據(jù)分析了中國碳排放與經(jīng)濟的脫鉤現(xiàn)狀，孫葉飛分析了1996—2014年中國各省脫鉤關(guān)系。除了脫鉤分析以外，還有一些學者通過協(xié)整檢驗、退耦指數(shù)等方法探索碳排量與經(jīng)濟增長二者動態(tài)關(guān)系，如武紅等人提出高碳排放是經(jīng)濟增長的原因而非結(jié)果;國涓利用退耦指數(shù)分析工業(yè)碳排放與經(jīng)濟增長間的關(guān)系;朱俏俏等人認為資源型產(chǎn)業(yè)及制造業(yè)碳排增加不利于工業(yè)經(jīng)濟發(fā)展;孫立成等人討論中國省域碳排放轉(zhuǎn)入與轉(zhuǎn)出的經(jīng)濟效益。

脫鉤指數(shù)常被用于研究二氧化碳排放與其他變量的動態(tài)關(guān)系。本文探究中國城市經(jīng)濟發(fā)展與碳排放二者關(guān)系，在此結(jié)合彭佳雯對于脫鉤指數(shù)的改進，將脫鉤分為六類：強脫鉤、弱脫鉤、衰退性脫鉤、擴張性負脫鉤、弱負脫鉤和強負脫鉤。具體類型劃分方法見圖1。

結(jié)合前人研究，本文采用Tapio彈性系數(shù)法評價中國城市碳排放與經(jīng)濟發(fā)展脫鉤程度。Tapio彈性系數(shù)法計算公式為：

其中t表示碳排放與經(jīng)濟增長的脫鉤指數(shù)，%AC表示碳排放變化率，%AGDP表示經(jīng)濟增長率，C₀是t₀時期的碳排量，C₁是t₁時期的碳排量，GDP₁是t₁時期的GDP，GDP₀是t₀時期的GDP。

2.數(shù)據(jù)來源

圖1 碳排放與GDP脫鉤模型

本文所采用的中國286個地級及以上城市數(shù)據(jù)包括：2005年和2012年各城市二氧化碳排放數(shù)據(jù)（來源于生態(tài)環(huán)境部環(huán)境規(guī)劃院碳達峰碳中和研究中心中國城市二氧化碳排放數(shù)據(jù)集）;2005年和2012年各城市GDP數(shù)據(jù)（來源于中經(jīng)網(wǎng)統(tǒng)計數(shù)據(jù)庫）。

（二）研究數(shù)據(jù)分析

根據(jù)2005年和2012年中國286個地級及以上城市碳排放量和GDP，計算脫鉤指數(shù)并劃分城市類型。若%ΔGDP>0，則脫鉤指數(shù)越大，脫鉤程度越低。2005—2012年，中國城市（除甘肅省平?jīng)鍪型猓┟撱^指數(shù)分布區(qū)間為-0.48至5.26，其中廣東省江門市脫鉤指數(shù)最低為-0.48，即脫鉤程度最高;廣東省潮州市脫鉤指數(shù)最高為5.26，即脫鉤程度最低。甘肅省平?jīng)鍪?AGDP<0，%ΔC>0，屬于強負脫鉤。

從計算數(shù)據(jù)看，2005—2012年間，深圳、武漢、長沙、南寧等28個城市強脫鉤，經(jīng)濟增長的同時碳排量減少，達到碳排放與經(jīng)濟增長二者脫鉤的良性狀態(tài);北京、上海、廣州、重慶、成都等222個城市弱脫鉤，雖然在經(jīng)濟增長同時碳排量增加，但碳排量增長率低于經(jīng)濟增長率，可實現(xiàn)初步脫鉤;廊坊、太原、東莞、延安、銀川等35個城市屬于擴張性負脫鉤，即碳排量和經(jīng)濟均增長，但碳排量增長率大于經(jīng)濟增長率，這些城市并未實現(xiàn)脫鉤;甘肅省平?jīng)鍪袑儆趶娯撁撱^，經(jīng)濟發(fā)展下降卻伴隨著碳排量增加。綜合來看，中國有87.4%的城市實現(xiàn)碳排放脫鉤（包括強脫鉤和弱脫鉤），其中大多數(shù)屬于弱脫鉤，同時有12.6%的城市未實現(xiàn)碳排放脫鉤，說明中國多數(shù)城市已步入碳排放脫鉤階段，但只有少數(shù)城市實現(xiàn)脫鉤最佳狀態(tài)，同時仍有部分城市未脫鉤。

從空間分布上看，東部多數(shù)城市屬于碳排放弱脫鉤類型，擴張性負脫鉤主要集中在關(guān)中城市群、蘭西城市群等中、西部地區(qū)。東部地區(qū)城市間脫鉤程度差異較小，中西部地區(qū)城市間脫鉤程度差異較大?？傮w上看，中國城市碳排放與經(jīng)濟增長的脫鉤關(guān)系存在一定的空間正相關(guān)性，相同脫鉤類型的城市往往集聚在相鄰區(qū)域內(nèi)。

二、中國城市碳排放與經(jīng)濟發(fā)展協(xié)調(diào)分析

表1 2005—201 2年中國城市碳排放與經(jīng)濟增長脫鉤類型劃分

圖2 2012年中國城市碳排量與GDP散點圖

繪制2012年中國城市碳排量與GDP散點圖，并進行線性擬合。由圖2可知中國城市碳排量與GDP存在一定程度的線性關(guān)系，滿足方程Y=1.02*X+1.67，其中y為碳排量，X為GDP。圖中線性關(guān)系的R²是0.517，說明方程能表示51.7%的中國城市碳排量與GDP關(guān)系。但仍有近一半的城市不能被線性表示，表明中國城市碳排放與GDP不是完全的線性關(guān)系，部分城市的經(jīng)濟發(fā)展仍然嚴重依賴二氧化碳排放。

從城市維度看，表示北京、天津、廣州、蘇州、上海等城市的點基本位于直線附近，即碳排放與GDP基本符合線性關(guān)系，表明碳排放與經(jīng)濟增長保持協(xié)調(diào)關(guān)系。表示深圳的點位于直線下方，且偏離直線較遠，即深圳經(jīng)濟發(fā)展與碳排放存在明顯的“脫鉤”現(xiàn)象，深圳是經(jīng)濟發(fā)展與碳排放二者脫鉤的領(lǐng)先城市。

進一步將2012年中國城市碳排量與GDP數(shù)據(jù)進行標準化處理，并通過系統(tǒng)聚類法，將中國城市分為六類：第一類城市是上海，第二類城市包括北京、天津、廣州、蘇州，第三類城市是唐山、重慶，第四類城市是深圳，第五類城市是鄂爾多斯、邯鄲、長治、平頂山、榆林、太原、運城、臨汾，第六類包括其他城市，見表2。

表2 中國城市碳排放與經(jīng)濟發(fā)展關(guān)系的類型劃分

結(jié)合散點圖及擬合直線來看，第一類城市特征是高GDP和高碳排量，且位于擬合直線附近，即上海的經(jīng)濟發(fā)展與碳排放關(guān)系協(xié)調(diào)，經(jīng)濟發(fā)展水平和碳排放量在全國范圍內(nèi)均最高。第二類城市特征是較高GDP和較高碳排量，且位于擬合直線附近，即北京、天津、廣州、蘇州的經(jīng)濟發(fā)展與碳排放關(guān)系協(xié)調(diào)，經(jīng)濟發(fā)展水平和碳排放量在全國范圍內(nèi)均較高。第三類城市特征是較高GDP和較高碳排量，且偏離擬合直線，即唐山、重慶擁有較高的經(jīng)濟發(fā)展水平和與經(jīng)濟發(fā)展水平不相符的高碳排量，經(jīng)濟發(fā)展嚴重依賴于碳排放。第四類城市特征是較高GDP和較低碳排量，且偏離擬合直線，即深圳的碳排放與經(jīng)濟發(fā)展相脫離，經(jīng)濟發(fā)展水平在全國范圍內(nèi)較高，碳排量卻偏低。第五類城市特征是較低GDP和較高碳排量，且偏離擬合直線，即鄂爾多斯、邯鄲、長治、平頂山、榆林、太原、運城、臨汾這些城市的經(jīng)濟發(fā)展依賴于碳排放，經(jīng)濟發(fā)展水平在全國范圍內(nèi)偏低，碳排量卻偏高。第六類城市特征是較低GDP和較低碳排量，且位于擬合直線附近，即這類城市的經(jīng)濟發(fā)展與碳排放關(guān)系協(xié)調(diào)，經(jīng)濟發(fā)展水平和碳排量在全國范圍內(nèi)均較低，中國大部分城市屬于這一范疇。

從城市群維度看，第一類、第二類、第四類城市的經(jīng)濟發(fā)展水平較高，且碳排量與經(jīng)濟水平二者關(guān)系處于協(xié)調(diào)或脫離，這些城市位于長三角、京津冀、珠三角城市群;第三類、第五類城市的碳排量與經(jīng)濟水平二者關(guān)系不協(xié)調(diào)，這些城市位于京津冀、成渝、呼包鄂榆、中原、關(guān)中平原、山西中部城市群。從2012年城市經(jīng)濟發(fā)展水平、碳排放水平及二者關(guān)系來看，長三角、珠三角城市群部分城市在全國范圍內(nèi)占據(jù)領(lǐng)先地位;京津冀城市群內(nèi)部雖然有一部分城市處于全國領(lǐng)先水平，但另一部分城市處于落后水平，城市群內(nèi)部差距較大;成渝、呼包鄂榆、中原、關(guān)中平原、山西中部城市群的部分城市處于落后水平。

三、中國城市碳排放與經(jīng)濟發(fā)展關(guān)系的類型劃分

與脫鉤分析的劃分結(jié)果相比，第一類、第二類、第三類城市都屬于弱脫鉤類型，且第一類城市（上海）和第二類城市（北京、天津、廣州、蘇州）經(jīng)濟發(fā)展與碳排放關(guān)系協(xié)調(diào)，說明2005—2012年北京、上海、天津、廣州、蘇州碳排放與經(jīng)濟發(fā)展有一定程度的脫鉤。截至2012年，北京、上海、天津、廣州、蘇州的碳排量與經(jīng)濟發(fā)展水平協(xié)調(diào)。第三類城市經(jīng)濟發(fā)展嚴重依賴于碳排放，說明2005—2012年重慶和唐山碳排放與經(jīng)濟發(fā)展雖有一定程度的脫鉤。但截至2012年，重慶、唐山的碳排量與經(jīng)濟發(fā)展水平關(guān)系仍不協(xié)調(diào)。第四類城市深圳，2005—2012年碳排放與經(jīng)濟發(fā)展強脫鉤，且截至2012年，深圳的碳排量與經(jīng)濟發(fā)展二者已基本脫離。第五類與第六類城市情況復(fù)雜，脫鉤分析結(jié)果與協(xié)調(diào)分析結(jié)果并無明顯共同點。

通過2012年中國城市碳排放與經(jīng)濟發(fā)展脫鉤和協(xié)調(diào)分析，可以初步發(fā)現(xiàn)：中國城市碳排放與經(jīng)濟增長呈現(xiàn)初步脫鉤苗頭，但二者關(guān)系并未達到最佳脫離狀態(tài)。截至2012年，在經(jīng)濟發(fā)展水平高的城市范圍內(nèi)，深圳經(jīng)濟增長基本脫離碳排放，上海、北京、天津、廣州、蘇州實現(xiàn)碳排放與經(jīng)濟增長二者協(xié)調(diào)，而重慶、唐山的經(jīng)濟增長依然高碳特征嚴重。而中國城市的碳排放與經(jīng)濟增長脫鉤程度存在一定程度的空間正相關(guān)性。東部地區(qū)基本都屬于弱脫鉤，中西部地區(qū)夾雜著強脫鉤、弱脫鉤、擴張性負脫鉤和強負脫鉤，區(qū)域內(nèi)部差異較大。脫鉤類型的劃分使我們獲得碳視角下對中國城市發(fā)展的再認識，有助于對其碳減排目標、思路、路徑的進一步精細化和精準化。

四、中國城市碳管理路徑建議

中國城市傳統(tǒng)的經(jīng)濟增長模式使其面臨資源短缺和環(huán)境污染等方面的困境，并付出了高昂的代價，這就要求城市發(fā)展模式要盡快從傳統(tǒng)的線性增長向低碳城市轉(zhuǎn)型。為此，通過系統(tǒng)性的城市碳管理介入，發(fā)揮一個精妙楔子的作用，推動整個城市運行向“一高兩低”（高效益、低能耗和低碳排）的模式轉(zhuǎn)型（見圖3）。

城市碳管理是以城市這個開放、復(fù)雜的系統(tǒng)為對象，以城市碳信息流為基礎(chǔ)，統(tǒng)籌空間、規(guī)模、產(chǎn)業(yè)三大結(jié)構(gòu)，統(tǒng)籌規(guī)劃、建設(shè)、管理三大環(huán)節(jié)，統(tǒng)籌改革、科技、文化三大動力，統(tǒng)籌生產(chǎn)、生活、生態(tài)三大布局，統(tǒng)籌政府、社會、市民三大主體，運用計劃、組織、指揮、協(xié)調(diào)、控制等機制，采用法律、行政、經(jīng)濟、技術(shù)、公眾參與等手段，減少碳排放，并適應(yīng)氣候變化，實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的城市管理形式。然而考慮到城市碳管理主體對象的復(fù)雜性、戰(zhàn)略目標的長期性、管理手段的多樣性、涉及領(lǐng)域的廣泛性和時間跨度的連續(xù)性等特點，城市碳管理體系可遵循戴明P.D.C.A循環(huán)形成一個科學高效的管理循環(huán)模式，像一個不停旋轉(zhuǎn)的車輪，周而復(fù)始，不停轉(zhuǎn)動，使得碳管理的體系運轉(zhuǎn)不斷有效、各項工作不斷扎實、綜合管理水平不斷提高（見圖4）。

圖3 碳管理楔子介入下的發(fā)展轉(zhuǎn)型示意

圖4 城市碳管理循環(huán)模式示意

城市碳管理是一個動態(tài)的過程，其發(fā)展和形成必然有其深層的規(guī)律，但目前我們對城市碳循環(huán)的形成機理及發(fā)展機制研究都較少，制約了城市碳管理的科學設(shè)計。而每個城市的定位、類型與功能不同，沒有一個固定的發(fā)展模式，其碳減排管理必然采取其相適應(yīng)的發(fā)展模式。所以，未來應(yīng)進一步加強對數(shù)據(jù)的跟蹤更新，完善研究方法與分析框架，深入展開不同發(fā)展條件的城市、不同城市空間單元碳過程、不同城市主體的碳行為等規(guī)律和機理研究，從而在科學的碳循環(huán)分析結(jié)論基礎(chǔ)上，提出合理精準措施，為中國城市碳管理決策提供科學支撐。

（責任編輯：榮榮）