碳達(dá)峰視角下的中國(guó)地級(jí)以上城市碳排放與經(jīng)濟(jì)發(fā)展相關(guān)性研究

□束蘭根 辛 晴

[1. 南京審計(jì)大學(xué) 南京 211815；2. 南京大學(xué) 南京 210023]

引言

由二氧化碳排放而引發(fā)的全球氣候變化是一個(gè)廣泛關(guān)注的熱點(diǎn)話題，目前已有超過(guò)130個(gè)國(guó)家和地區(qū)提出了有關(guān)碳達(dá)峰、碳中和的目標(biāo)。作為全球碳排放大國(guó)，中國(guó)在2020年9月第七十五屆聯(lián)合國(guó)大會(huì)上就碳排放問(wèn)題做出莊嚴(yán)承諾，提出在2030年實(shí)現(xiàn)碳達(dá)峰、2060年實(shí)現(xiàn)碳中和的雙碳目標(biāo)[1]。實(shí)現(xiàn)2030年碳達(dá)峰目標(biāo)期間也是我國(guó)“十四五”規(guī)劃的關(guān)鍵時(shí)期，我國(guó)的經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展邁向全面綠色轉(zhuǎn)型階段，亟需統(tǒng)籌經(jīng)濟(jì)高質(zhì)量發(fā)展和城市綠色低碳轉(zhuǎn)型，并需要對(duì)碳達(dá)峰目標(biāo)進(jìn)行進(jìn)一步分解，制定詳細(xì)城市碳減排的路線圖和施工圖以及經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)發(fā)展政策。

本文采用IPCC排放因子方法（Intergovernmental Panel on Climate Change, IPCC）[2]對(duì)中國(guó)地級(jí)以上城市在2012年、2015年和2018年的碳排放進(jìn)行核算，并按照碳源部門(mén)進(jìn)行詳細(xì)分解，構(gòu)建一個(gè)全面而準(zhǔn)確的城市碳排放面板數(shù)據(jù)集①，并基于城市碳排放數(shù)據(jù)對(duì)中國(guó)城市碳排放和碳達(dá)峰影響因素進(jìn)行定量分析。通過(guò)構(gòu)建環(huán)境庫(kù)茲涅茨曲線模型（Environmental Kuznets Curve，EKC）進(jìn)行穩(wěn)健回歸分析來(lái)說(shuō)明中國(guó)城市碳排放與經(jīng)濟(jì)高質(zhì)量發(fā)展之間的關(guān)系，并估算中國(guó)城市實(shí)現(xiàn)碳達(dá)峰的經(jīng)濟(jì)閾值，從而判斷我國(guó)2030年實(shí)現(xiàn)碳達(dá)峰目標(biāo)的合理性。進(jìn)一步，通過(guò)分解各個(gè)經(jīng)濟(jì)部門(mén)的碳排放，準(zhǔn)確識(shí)別出工業(yè)能源、交通運(yùn)輸、農(nóng)業(yè)、農(nóng)村和城鎮(zhèn)生活等碳達(dá)峰重點(diǎn)控制行業(yè)和部門(mén)②。此外，還針對(duì)碳交易市場(chǎng)試點(diǎn)能否促進(jìn)城市碳達(dá)峰這一關(guān)鍵問(wèn)題進(jìn)行實(shí)證檢驗(yàn)，得出應(yīng)加快啟動(dòng)全國(guó)碳市場(chǎng)，全面發(fā)揮碳減排市場(chǎng)機(jī)制的結(jié)論。最后，將城市按照人口數(shù)量和區(qū)域位置進(jìn)行分類研究，發(fā)現(xiàn)不同類型城市的碳達(dá)峰路徑存在異質(zhì)性。具體而言，人口超過(guò)250萬(wàn)大城市和東部發(fā)達(dá)城市已經(jīng)出現(xiàn)碳達(dá)峰拐點(diǎn)，而中西部的中小城市則尚未出現(xiàn)明顯的碳達(dá)峰跡象。因此，中央政府在制定碳達(dá)峰政策時(shí)應(yīng)注重政策的區(qū)域針對(duì)性，要重點(diǎn)扶持中西部中小城市的綠色低碳發(fā)展。

一、文獻(xiàn)綜述

（一）碳排放核算

作為研究溫室效應(yīng)的重要指標(biāo)，碳排放核算對(duì)衡量一個(gè)地區(qū)環(huán)境狀況具有重要意義。根據(jù)文獻(xiàn)，核算地區(qū)碳排放最常用的方法是實(shí)際測(cè)量法和物質(zhì)平衡法。例如，王雪娜和顧凱平[3]通過(guò)搜集大氣監(jiān)測(cè)多個(gè)指標(biāo)，按照公式對(duì)碳源碳排放量進(jìn)行計(jì)算，同時(shí)指出了在測(cè)量一般農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和森林生態(tài)系統(tǒng)碳排放量的時(shí)候大多使用的是實(shí)測(cè)法。張慧[4]運(yùn)用物質(zhì)平衡法和排放系數(shù)法對(duì)山東省碳排放進(jìn)行了核算，并對(duì)山東省碳排放趨勢(shì)進(jìn)行了預(yù)測(cè)。張鵬[5]采用物質(zhì)平衡算法計(jì)算了山西省碳排放量，并通過(guò)指標(biāo)分解分析法、投入產(chǎn)出分析法、一般均衡法和計(jì)量經(jīng)濟(jì)分析法對(duì)碳排放量的影響因素進(jìn)行了比較和評(píng)價(jià)。

實(shí)測(cè)法和物質(zhì)平衡法對(duì)于所采集的氣體以及測(cè)量誤差有很高要求，需要對(duì)大氣測(cè)量技術(shù)和碳化學(xué)反應(yīng)過(guò)程以及可能產(chǎn)生的物理、化學(xué)衍變進(jìn)行全面記錄，數(shù)據(jù)準(zhǔn)確度很難把握。而IPCC排放因子方法是由IPCC第四小組提出的碳排放核算方法，主要用于估算國(guó)家溫室氣體排放量以及碳匯清除量。相比實(shí)測(cè)法和物質(zhì)平衡法，IPCC排放因子方法更加直觀明確而且核算結(jié)果誤差更小，在國(guó)際碳核算中得到了非常廣泛應(yīng)用。例如，蔡博峰[6]利用IPCC排放因子方法對(duì)長(zhǎng)江三角地區(qū)的碳排放量進(jìn)行測(cè)算，進(jìn)而進(jìn)行長(zhǎng)三角碳排放績(jī)效的研究。蘇穎等[7]同樣是用IPCC排放因子方法對(duì)上海各產(chǎn)業(yè)和行業(yè)的碳排放量進(jìn)行核算與分析。李霞[8]在運(yùn)用IPCC排放因子方法計(jì)算碳排放的基礎(chǔ)上，根據(jù)計(jì)算出的結(jié)果將我國(guó)劃分成不同的區(qū)域，進(jìn)而研究不同產(chǎn)量對(duì)于區(qū)域碳排放量的影響。

（二）碳排放與經(jīng)濟(jì)發(fā)展的關(guān)系

劉芳芳等[9]選取中國(guó)9個(gè)平均GDP超過(guò)1萬(wàn)美元的省市作為研究對(duì)象，結(jié)果表明這些省市的經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)與其碳排放之間的關(guān)系已經(jīng)脫鉤，并且脫鉤關(guān)系逐漸加強(qiáng)。林伯強(qiáng)和劉希穎[10]運(yùn)用馬爾可夫概率分析法和LMDI分解法（Logarithmic Mean Division Index, LMDI）對(duì)我國(guó)人均碳排放量、人均收入和庫(kù)茲涅茨曲線進(jìn)行了預(yù)測(cè)，并指出人均收入應(yīng)該作為碳排放重要的解釋變量。郭朝賢[11]通過(guò)構(gòu)建碳排放模型，運(yùn)用LMDI對(duì)中國(guó)1995～2007年的碳排放進(jìn)行分解研究，得出經(jīng)濟(jì)因素與碳排放高度相關(guān)的結(jié)論。針對(duì)上海地區(qū)，曹昶和樊重俊[12]提出了上海碳排放與經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)水平、產(chǎn)業(yè)、能源結(jié)構(gòu)以及強(qiáng)度等指標(biāo)的相關(guān)性，并運(yùn)用灰色關(guān)聯(lián)分析方法對(duì)這些指標(biāo)之間的相關(guān)性進(jìn)行了測(cè)度，比較了影響上海碳排放的重要指標(biāo)，通過(guò)比較得出影響上海碳排放的主要經(jīng)濟(jì)因素是經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平，而影響程度最低的因素是國(guó)家或者地區(qū)的產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)。梁朝暉[13]根據(jù)推導(dǎo)出的碳排放與能源消耗總量結(jié)構(gòu)的關(guān)系式，得出這些變量高度相關(guān)，進(jìn)而對(duì)于上海碳排放總量、人均碳排放、碳排放強(qiáng)度的未來(lái)趨勢(shì)進(jìn)行預(yù)測(cè)。Song等[14]分析長(zhǎng)三角地區(qū)碳排放的驅(qū)動(dòng)因素。這些研究都表明碳排放與經(jīng)濟(jì)發(fā)展因素之間存在著高度的相關(guān)性。

（三）中國(guó)碳達(dá)峰研究

對(duì)于碳達(dá)峰問(wèn)題，首先，文獻(xiàn)上主要通過(guò)計(jì)算二氧化碳排放和經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)之間的脫鉤系數(shù)進(jìn)行研究。例如，臧宏寬等[15]根據(jù)二氧化碳排放和經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)的變動(dòng)情況，得出脫鉤結(jié)論，當(dāng)碳排放處于強(qiáng)脫鉤和弱脫鉤時(shí)，未來(lái)的碳排放會(huì)有可能出現(xiàn)達(dá)峰狀態(tài)。針對(duì)具體的城市碳達(dá)峰判斷，則大多根據(jù)脫鉤系數(shù)理論和WRI提出的城市在近5年或者更長(zhǎng)的歷史時(shí)間內(nèi)CO2排放變化趨勢(shì)；其次，根據(jù)模型模擬來(lái)判斷碳達(dá)峰狀況。李俠祥等[16]通過(guò)指標(biāo)分解模型、自上而下模型以及系統(tǒng)優(yōu)化模型對(duì)中國(guó)碳達(dá)峰進(jìn)行預(yù)測(cè)和研究，認(rèn)為我國(guó)在能源結(jié)構(gòu)、發(fā)展模式等方面做出的調(diào)整極有可能在2030年及以前達(dá)到碳達(dá)峰狀態(tài)。但由于模型假設(shè)和現(xiàn)實(shí)情況有一定差距，結(jié)果需要進(jìn)一步的優(yōu)化。馬丁和陳文穎[17]運(yùn)用能源系統(tǒng)優(yōu)化模型，以2030年實(shí)現(xiàn)碳達(dá)峰作為假設(shè)，對(duì)于碳達(dá)峰的實(shí)現(xiàn)路徑和可能的水平進(jìn)行分析，并做出一些節(jié)能減排的建議。趙明軒等[18]運(yùn)用Meta回歸分析法對(duì)于我國(guó)實(shí)現(xiàn)碳達(dá)峰的路徑進(jìn)行研究，且其研究的樣本所得出的結(jié)果與我國(guó)2030年實(shí)現(xiàn)碳達(dá)峰的結(jié)果一致。郭芳等[19]運(yùn)用蒙特卡洛方法和K均值聚類方法對(duì)于我國(guó)的達(dá)峰狀況進(jìn)行預(yù)測(cè)及特征描述，認(rèn)為我國(guó)是否能夠?qū)崿F(xiàn)碳達(dá)峰主要是由低碳潛力型城市和傳統(tǒng)工業(yè)轉(zhuǎn)型期城市決定。張立等[20]提出判斷我國(guó)是否實(shí)現(xiàn)碳達(dá)峰的兩個(gè)條件：地區(qū)是否有明確的碳達(dá)峰目標(biāo)和做出的減排承諾是否為無(wú)條件的。

此外，Kennedy等[21]指出環(huán)境庫(kù)茲涅茨曲線模型（EKC）兼顧經(jīng)濟(jì)狀況和環(huán)境的變化，假定一個(gè)地區(qū)的污染狀況先隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展而惡化，當(dāng)經(jīng)濟(jì)發(fā)展超過(guò)一定閾值時(shí)，污染狀況會(huì)有所改善。EKC曲線的頂點(diǎn)與碳達(dá)峰的概念相似。例如鐘良和王紅梅[22]根據(jù)北京市人均GDP和人均碳排放量之間的關(guān)系，建立EKC曲線，觀察倒“U”圖像來(lái)判斷北京市的碳達(dá)峰狀況。因此，本文在研究過(guò)程中，選擇將EKC曲線和碳達(dá)峰的研究分析結(jié)合起來(lái)，進(jìn)一步推動(dòng)碳達(dá)峰研究的發(fā)展。

二、研究方法

（一）城市碳排放核算

本文核算的城市碳排放主要包括直接碳排放和間接碳排放。城市直接碳排放量的核算基于IPCC排放因子方法，計(jì)算的公式為：

公式（1）中計(jì)算的碳排放量為直接排放部分，碳排放因子選取IPCC缺省排放因子，具體數(shù)值如下表1所示。

表1 IPCC缺省排放因子

城市間接碳排放主要采用城市范圍內(nèi)的外調(diào)電量乘以全國(guó)電網(wǎng)平均排放因子（0.610 1 t CO2/MWh）。城市外調(diào)電量=城市用電量–城市發(fā)電量。其中城市用電量來(lái)自《中國(guó)城市統(tǒng)計(jì)年鑒》，城市發(fā)電量（基于化石能源的發(fā)電量和非化石能源的發(fā)電量）則基于發(fā)電企業(yè)點(diǎn)源數(shù)據(jù)庫(kù)統(tǒng)計(jì)各城市范圍內(nèi)的企業(yè)發(fā)電量。最終，各城市的碳排放總量包括了直接碳排放量及間接碳排放量。此外，本文根據(jù)《省級(jí)溫室氣體清單編制指南（試行）》和《2006年IPCC國(guó)家溫室氣體清單指南》[23]對(duì)城市碳排放總量進(jìn)一步細(xì)分，分別核算工業(yè)能源、工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程、農(nóng)業(yè)、服務(wù)業(yè)、城市生活、農(nóng)村生活和交通運(yùn)輸?shù)奶寂欧帕?，這也是本文進(jìn)行經(jīng)濟(jì)分析的重要基礎(chǔ)。

（二）碳達(dá)峰研究模型

本文首先根據(jù)環(huán)境庫(kù)茲涅茨曲線理論，選取了地區(qū)生產(chǎn)總值、人口數(shù)、工業(yè)產(chǎn)值占比、服務(wù)業(yè)產(chǎn)值占比作為中國(guó)城市碳排放的主要影響因素，探究城市碳排放與經(jīng)濟(jì)發(fā)展之間的關(guān)系，并根據(jù)估計(jì)的曲線來(lái)預(yù)測(cè)中國(guó)城市碳達(dá)峰情況。構(gòu)建的計(jì)量模型如下：

在回歸的過(guò)程中，首先將城市總碳排放以及區(qū)分直接碳排放和間接碳排放代入上述模型（2）的被解釋變量進(jìn)行回歸研究。再根據(jù)碳源的不同細(xì)分為農(nóng)業(yè)碳排放、服務(wù)業(yè)碳排放、工業(yè)能源碳排放、工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程碳排放、城鎮(zhèn)生活碳排放、農(nóng)村生活碳排放和交通碳排放來(lái)分別進(jìn)行回歸，從而識(shí)別不同部門(mén)的碳排放和達(dá)峰情況。

中國(guó)碳交易試點(diǎn)于2011年在國(guó)內(nèi)8個(gè)試點(diǎn)省市逐步展開(kāi)。碳交易市場(chǎng)主要利用市場(chǎng)的規(guī)則，對(duì)碳交易試點(diǎn)城市的企業(yè)分配碳排放份額，且份額可以用于交易，通過(guò)交易手段來(lái)對(duì)碳排放總量進(jìn)行控制。碳交易市場(chǎng)理論上能夠降低企業(yè)的減排成本，從而促進(jìn)企業(yè)進(jìn)行碳減排，在總體上降低城市碳排放。為了驗(yàn)證碳交易市場(chǎng)的實(shí)際效果，本文將碳交易試點(diǎn)城市作為虛擬變量引入模型，進(jìn)一步探究碳交易市場(chǎng)對(duì)于城市碳排放量的影響以及對(duì)于城市碳達(dá)峰的促進(jìn)作用。具體而言，模型在引入碳交易試點(diǎn)城市這一虛擬變量的基礎(chǔ)上，將交易試點(diǎn)與所選取的四個(gè)影響因素進(jìn)行交叉，從而考察碳交易試點(diǎn)城市與非試點(diǎn)城市在碳達(dá)峰方面的差異。四個(gè)模型如下：

以上四個(gè)模型均是考慮在碳交易試點(diǎn)的情況下，對(duì)不同經(jīng)濟(jì)變量與碳排放之間關(guān)系的影響，具有針對(duì)性。像模型（2）一樣，以上4個(gè)模型均控制了城市重要社會(huì)經(jīng)濟(jì)變量以及城市固定效應(yīng)。

三、數(shù)據(jù)

（一）基礎(chǔ)數(shù)據(jù)

本文的碳核算范圍覆蓋中國(guó)地級(jí)以上城市，所涉及的數(shù)據(jù)主要來(lái)源于2012年、2015年以及2018年的《中國(guó)城市統(tǒng)計(jì)年鑒》、中國(guó)高空間分辨率排放網(wǎng)格數(shù)據(jù)（CHRED）、污染源普查數(shù)據(jù)庫(kù)、污染源普查動(dòng)態(tài)更新數(shù)據(jù)庫(kù)、環(huán)境統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)庫(kù)的環(huán)境數(shù)據(jù)以及行業(yè)協(xié)會(huì)數(shù)據(jù)等微觀經(jīng)濟(jì)數(shù)據(jù)。

在城市碳排放影響因素以及碳達(dá)峰研究中，本文選取的經(jīng)濟(jì)變量主要包括地區(qū)生產(chǎn)總值、總?cè)丝?、工業(yè)占比以及服務(wù)業(yè)占比；另選取了主要的社會(huì)經(jīng)濟(jì)變量作為控制變量，從而更好地厘清城市碳排放與社會(huì)高質(zhì)量經(jīng)濟(jì)發(fā)展的因果關(guān)系。主要變量的定義以及描述性統(tǒng)計(jì)如下表2、表3所示。

表2 變量的定義與數(shù)據(jù)來(lái)源

表3 描述性統(tǒng)計(jì)

首先對(duì)碳排放基礎(chǔ)數(shù)據(jù)進(jìn)行圖形展示。根據(jù)圖1所示，我國(guó)地級(jí)以上城市碳排放2012～2018年呈上升的趨勢(shì)，但上升的幅度在逐漸減少。其中，直接碳排放在這三年的數(shù)據(jù)中體現(xiàn)出上升趨勢(shì)且幅度越來(lái)越小，而間接碳排放仍然是以比較穩(wěn)定的幅度逐年上升。由于間接碳排放在總碳排放量中的占比較小，雖然間接碳排放上升的幅度相較于直接碳排放稍大，但是總碳排放的上升趨勢(shì)依然減緩，符合碳達(dá)峰的趨勢(shì)。

圖1 中國(guó)地級(jí)以上城市碳排放總體情況

接下來(lái)按照碳排放來(lái)源的經(jīng)濟(jì)部門(mén)進(jìn)行分類，可以清楚了解我國(guó)碳排放結(jié)構(gòu)。如圖2所示，在我國(guó)地級(jí)以上城市分部門(mén)碳排放中，工業(yè)能源排放一直都是二氧化碳排放占比最大的部門(mén)，占比高達(dá)79%。但是其比例在2018年顯著下降，這與我國(guó)積極推進(jìn)經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型和促進(jìn)工業(yè)節(jié)能減排密切相關(guān)。同時(shí)，工業(yè)過(guò)程的碳排放比例在2018年急劇上升，占比約為47%，同樣也反映我國(guó)工業(yè)生產(chǎn)技術(shù)的迅速發(fā)展，因此工業(yè)部門(mén)應(yīng)是我國(guó)實(shí)現(xiàn)碳減排、碳達(dá)峰的重要抓手。除此以外，通過(guò)橫向比較可以發(fā)現(xiàn)，無(wú)論是城鎮(zhèn)生活還是農(nóng)村生活，這兩者的碳排放所占的比例都非常小，而且在年份間變動(dòng)不大。相對(duì)而言，交通運(yùn)輸部門(mén)的碳排放占比較大，這也反映了我國(guó)交通部門(mén)的發(fā)展和私人汽車市場(chǎng)的迅速成長(zhǎng)。服務(wù)業(yè)碳排放的比例在這三年總體呈下降趨勢(shì)，在我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展和產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型過(guò)程中，服務(wù)業(yè)在經(jīng)濟(jì)占比穩(wěn)步提升，該部門(mén)的碳排放持續(xù)下降。

圖2 中國(guó)地級(jí)以上城市分部門(mén)碳排放

四、實(shí)證結(jié)果

（一）城市碳排放與經(jīng)濟(jì)高質(zhì)量發(fā)展之間的關(guān)系

為了考察城市碳排放量與經(jīng)濟(jì)發(fā)展的關(guān)系，對(duì)城市碳達(dá)峰進(jìn)行預(yù)判，首先根據(jù)城市碳排放總量與地區(qū)生產(chǎn)總值（GDP）繪制散點(diǎn)圖，結(jié)果如圖3所示。

圖3 總碳排放量與地區(qū)生產(chǎn)總值擬合圖

從圖3可以看出，整體而言，中國(guó)地級(jí)以上城市的碳排放隨著經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)而提高，而且擬合線的斜率逐漸減小，最后趨于平行。該圖形說(shuō)明中國(guó)城市的碳排放符合環(huán)境庫(kù)茲涅茨曲線理論，而且未來(lái)碳排放趨勢(shì)可以結(jié)合地區(qū)生產(chǎn)總值來(lái)進(jìn)行預(yù)測(cè)?；诖?，進(jìn)一步采用固定效應(yīng)模型進(jìn)行回歸分析，得到結(jié)果如表4所示。

表4第（1）列是基準(zhǔn)回歸結(jié)果，而第（2）列是加入了控制變量同時(shí)控制了城市固定效應(yīng)的結(jié)果，并且在省級(jí)層面對(duì)標(biāo)準(zhǔn)誤差進(jìn)行聚類修正。結(jié)果顯示，模型的回歸結(jié)果始終保持穩(wěn)健，因此在對(duì)結(jié)果進(jìn)行解讀時(shí)，主要參考加入控制變量和城市固定效應(yīng)的結(jié)果。從第（2）列的回歸結(jié)果中可以看出，城市的地區(qū)生產(chǎn)總值這一項(xiàng)的系數(shù)最大，對(duì)于城市的總碳排放和直接碳排放影響也最為顯著，且一次項(xiàng)系數(shù)為正，二次項(xiàng)系數(shù)為負(fù)，圖像呈倒U型，符合環(huán)境庫(kù)茲涅茨曲線理論。而其他影響因素，如地區(qū)人口、工業(yè)和服務(wù)業(yè)占比均不顯著，所以本文在預(yù)測(cè)城市碳達(dá)峰時(shí)，將主要考慮地區(qū)生產(chǎn)總值這一關(guān)鍵變量，作為城市碳達(dá)峰與否的主要判斷條件。根據(jù)表4第（2）列的結(jié)果計(jì)算中國(guó)城市碳排放的達(dá)峰狀況。由于本文在研究時(shí)，主要考慮地區(qū)生產(chǎn)總值這一變量，所以根據(jù)城市總碳排放和地區(qū)生產(chǎn)總值所形成的二次項(xiàng)公式對(duì)于碳排放達(dá)峰狀況進(jìn)行預(yù)測(cè)。據(jù)二次項(xiàng)公式的圖像可知，當(dāng)總碳排放的自然對(duì)數(shù)ln（GDP）=–β1/2β2=22.346/2*0.067 3=17.43時(shí)，即當(dāng)城市的平均生產(chǎn)總值約為3 700億元時(shí)，我國(guó)城市碳排放將達(dá)到峰值。而根據(jù)表5的多個(gè)機(jī)構(gòu)對(duì)于中國(guó)2030年的GDP預(yù)測(cè)，并以337個(gè)地級(jí)市作為基礎(chǔ)，可計(jì)算得到2030年我國(guó)城市的平均GDP的預(yù)測(cè)值。按照美元/人民幣最低匯率的結(jié)果進(jìn)行換算，可以發(fā)現(xiàn)只有美國(guó)農(nóng)業(yè)部的預(yù)測(cè)結(jié)果小于3 700億元。而在其他機(jī)構(gòu)的預(yù)測(cè)下，我國(guó)城市平均GDP在2030年均超過(guò)3 700億元，所以可以判斷中國(guó)有信心在2030年實(shí)現(xiàn)碳達(dá)峰。

表4 中國(guó)地級(jí)以上城市二氧化碳排放關(guān)鍵影響因素

表5 中國(guó)2030年國(guó)內(nèi)生產(chǎn)總值預(yù)測(cè)

進(jìn)一步將碳排放總量劃分為直接碳排放和間接碳排放，代入模型（2）進(jìn)行回歸。結(jié)果分別在表4第（3）～（6）列中展示。同樣參考第（4）列和第（6）列更加嚴(yán)格的控制變量結(jié)果，可以發(fā)現(xiàn)城市直接碳排放和總碳排放的達(dá)峰情況基本一致，地區(qū)生產(chǎn)總值與城市直接碳排放呈倒U型曲線關(guān)系，而間接碳排放則與地區(qū)生產(chǎn)總值關(guān)系不顯著?？疾炱渌刂谱兞颗c城市碳排放的關(guān)系，可以發(fā)現(xiàn)空氣污染與電力消耗這兩個(gè)變量與城市總碳排放和直接碳排放顯著相關(guān)。該結(jié)果表明，中國(guó)地級(jí)以上城市的碳減排與空氣污染控制具有較強(qiáng)的協(xié)同效應(yīng)，二氧化碳減排政策可以和我國(guó)嚴(yán)格的空氣污染治理政策以及節(jié)能政策相結(jié)合，從而實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排與藍(lán)天保衛(wèi)雙贏的結(jié)果。

接下來(lái)將城市碳排放根據(jù)碳源細(xì)分為農(nóng)業(yè)碳排放、服務(wù)業(yè)碳排放、工業(yè)能源碳排放、工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程碳排放、城鎮(zhèn)生活碳排放、農(nóng)村生活碳排放、交通碳排放，再將各部門(mén)的碳排放作為被解釋變量代入模型（2）中，結(jié)果展示在表6。從結(jié)果中可以看出，中國(guó)地級(jí)以上城市的服務(wù)業(yè)二氧化碳排放與地區(qū)生產(chǎn)總值呈倒U型關(guān)系，這說(shuō)明該部分的碳排放已經(jīng)出現(xiàn)達(dá)峰跡象，隨著經(jīng)濟(jì)的增長(zhǎng)，服務(wù)業(yè)的碳排放增速將進(jìn)一步減緩，逐漸實(shí)現(xiàn)碳達(dá)峰。與此同時(shí)，工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程產(chǎn)生的碳排放已經(jīng)下行階段，隨著經(jīng)濟(jì)的增長(zhǎng)，該部門(mén)碳排放將進(jìn)一步減少。這一結(jié)果說(shuō)明我國(guó)的工業(yè)生產(chǎn)與西方發(fā)達(dá)國(guó)家相比，具有后發(fā)優(yōu)勢(shì)。由于在工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中采用了大量清潔技術(shù)和超低排放技術(shù)，近年來(lái)我國(guó)工業(yè)生產(chǎn)的碳效率得到顯著提升，這也是我國(guó)地級(jí)以上城市實(shí)現(xiàn)碳達(dá)峰的最大優(yōu)勢(shì)。同時(shí)，由地區(qū)生產(chǎn)總值的系數(shù)判斷其他部門(mén)碳排放，包括農(nóng)業(yè)、工業(yè)能源、城鎮(zhèn)生活、農(nóng)村生活和交通部門(mén)，并不呈顯著倒U型，故沒(méi)有發(fā)現(xiàn)達(dá)峰跡象。隨著經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)，這些部門(mén)的碳排放仍將繼續(xù)增加。因此未來(lái)的碳政策要考慮傾向于這些部門(mén)，比如通過(guò)農(nóng)業(yè)技術(shù)扶持提高農(nóng)機(jī)運(yùn)作過(guò)程中的能源效率、積極推進(jìn)綠色交通出行方式等政策實(shí)現(xiàn)各部門(mén)的同步碳減排，從而確保我國(guó)在2030年實(shí)現(xiàn)碳達(dá)峰。

表6 中國(guó)地級(jí)以上城市分部門(mén)二氧化碳排放關(guān)鍵影響因素

（二）碳交易試點(diǎn)的作用

碳市場(chǎng)交易試點(diǎn)作為我國(guó)碳減排政策的創(chuàng)新舉措之一，其減排成效受到了學(xué)界和政府的關(guān)注。本文將碳交易試點(diǎn)城市作為虛擬變量，與各個(gè)主要因素進(jìn)行交乘，從而檢驗(yàn)碳交易試點(diǎn)對(duì)城市碳排放和碳達(dá)峰的影響。結(jié)果展示于表7，表7的（1）（2）（3）（4）列結(jié)果分別為模型（3）（4）（5）（6）回歸后的結(jié)果。根據(jù)第（1）列的回歸的結(jié)果可以發(fā)現(xiàn)，引入碳交易試點(diǎn)之后，城市地區(qū)生產(chǎn)總值與碳排放之間的庫(kù)茲涅茨曲線更加顯著，說(shuō)明相較于非試點(diǎn)城市，碳交易試點(diǎn)城市的碳排放總量隨著經(jīng)濟(jì)的增長(zhǎng)將更早實(shí)現(xiàn)達(dá)峰。而地區(qū)人口、工業(yè)占比和服務(wù)業(yè)占比這三個(gè)變量并不能很好地預(yù)測(cè)城市碳排放達(dá)峰路徑，因此碳交易試點(diǎn)與非試點(diǎn)城市在這些變量上的差異也并不顯著。

表7 中國(guó)碳市場(chǎng)試點(diǎn)對(duì)地級(jí)以上城市碳排放的影響

基于該結(jié)果，政府未來(lái)應(yīng)該大力推行全國(guó)碳市場(chǎng)的建設(shè)，從而最大限度地發(fā)揮碳市場(chǎng)對(duì)城市碳排放的減排作用。但由于很多省市和地區(qū)對(duì)碳市場(chǎng)的交易機(jī)制尚不熟悉，在全國(guó)范圍內(nèi)推出世界上最大的碳市場(chǎng)并非易事。政府在對(duì)全國(guó)碳市場(chǎng)進(jìn)行設(shè)計(jì)的同時(shí)，已陸續(xù)在8個(gè)城市和地區(qū)開(kāi)展了碳排放權(quán)交易的試點(diǎn)工作。目前，全國(guó)碳市場(chǎng)啟動(dòng)在即，為確保試點(diǎn)地區(qū)減排成果的有效性和市場(chǎng)的穩(wěn)定性，明確試點(diǎn)市場(chǎng)的整合計(jì)劃刻不容緩。

（三）異質(zhì)性分析

最后為了分析中國(guó)地級(jí)以上城市碳達(dá)峰路徑的異質(zhì)性，本文根據(jù)城市的人口數(shù)量，將城市劃分為中小城市、大城市以及特大城市三個(gè)子樣本。其中中小城市的人口為250萬(wàn)以下，大城市人口在250～500萬(wàn)，特大城市為人口在500萬(wàn)以上③。分樣本回歸結(jié)果展示在表8。

表8 不同類型城市碳排放影響因素

根據(jù)回歸的結(jié)果可以看出，中國(guó)大型城市已經(jīng)出現(xiàn)較為顯著的碳達(dá)峰趨勢(shì)（第2列），而中小城市的碳達(dá)峰趨勢(shì)并不明顯（第1列）。雖然特大城市的倒U型曲線也并不顯著（第3列），但是這主要是由于特大型城市的碳排放與經(jīng)濟(jì)發(fā)展已經(jīng)脫鉤。因此，隨著經(jīng)濟(jì)的增長(zhǎng)，特大型城市的碳排放將進(jìn)一步下降。所以，政府在制定碳減排政策時(shí)，需要考慮城市的特征類型，并且要注意區(qū)域的協(xié)調(diào)發(fā)展。同時(shí)，碳排放政策要重點(diǎn)覆蓋中小型城市，通過(guò)加大對(duì)于中小城市碳排放的資金投入力度，設(shè)計(jì)更多配套政策來(lái)改善中小城市的碳排放和經(jīng)濟(jì)發(fā)展之間的關(guān)聯(lián)。

除了考慮城市的人口類型，本文還根據(jù)城市所在的區(qū)域?qū)Τ鞘羞M(jìn)行劃分。將我國(guó)的城市劃分為東部、中部、西部三種類型。分樣本回歸結(jié)果展示在表9。根據(jù)回歸的結(jié)果可以看出，東部城市的碳達(dá)峰最為顯著。由于東部城市大多為經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)城市，經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平相較于其他城市要好，也采取了更先進(jìn)的碳減排技術(shù)，在碳排放與經(jīng)濟(jì)脫鉤的表現(xiàn)更好。而中部和西部城市的碳達(dá)峰趨勢(shì)并不顯著，這主要是由于中西部城市在經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平和碳減排技術(shù)方面與東部城市相差較多，因此政府在制定政策時(shí)要注重政策的區(qū)域針對(duì)性，重點(diǎn)扶持中西部城市的低碳發(fā)展。

表9 不同區(qū)域碳排放影響因素

五、結(jié)論

本文以中國(guó)地級(jí)城市的碳排放核算為基礎(chǔ)，定量研究城市碳排放與地區(qū)生產(chǎn)總值、人口總數(shù)、工業(yè)占比、服務(wù)業(yè)占比這四個(gè)經(jīng)濟(jì)變量之間的關(guān)系以及碳達(dá)峰條件，根據(jù)環(huán)境庫(kù)茲涅茨曲線理論研判中國(guó)城市是否會(huì)在2030年之前實(shí)現(xiàn)碳達(dá)峰，并針對(duì)2011年逐漸開(kāi)展的碳交易試點(diǎn)，深入分析碳試點(diǎn)對(duì)于城市碳達(dá)峰的促進(jìn)作用。最后將城市按照人口和區(qū)域進(jìn)行分類，探討不同類型城市在碳達(dá)峰路徑上的異質(zhì)性。研究結(jié)果表明：

1. 地區(qū)生產(chǎn)總值對(duì)于城市的碳排放影響最大，而且與碳排放呈現(xiàn)明顯的倒U型曲線關(guān)系，從而計(jì)算得出中國(guó)城市實(shí)現(xiàn)碳達(dá)峰的地區(qū)生產(chǎn)總值閾值為3 700億人民幣。根據(jù)不同機(jī)構(gòu)對(duì)中國(guó)經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)率的預(yù)測(cè)，中國(guó)城市的平均生產(chǎn)總值在2030年之前均超過(guò)3 700億人民幣這一閾值，因此可以判斷我國(guó)城市在2030年前可以順利實(shí)現(xiàn)碳達(dá)峰目標(biāo)。進(jìn)一步對(duì)不同部門(mén)的碳排放分析得到，我國(guó)農(nóng)業(yè)、工業(yè)能源、城鎮(zhèn)生活、農(nóng)村生活、交通等部門(mén)的碳排放尚未出現(xiàn)達(dá)峰拐點(diǎn)，在今后仍會(huì)有較大增長(zhǎng)。因此未來(lái)碳達(dá)峰政策應(yīng)重點(diǎn)關(guān)注這些部門(mén)，一方面通過(guò)加大政府直接投資，另一方面要調(diào)動(dòng)銀行機(jī)構(gòu)的積極性，發(fā)揮市場(chǎng)間接融資的作用，通過(guò)大力發(fā)展綠色金融幫助提高薄弱部門(mén)和行業(yè)的碳效率[26]。

2. 中國(guó)碳交易市場(chǎng)試點(diǎn)對(duì)于城市碳達(dá)峰具有積極的促進(jìn)作用。為加快全國(guó)碳市場(chǎng)建設(shè)，發(fā)揮市場(chǎng)的減排機(jī)制，中央政府應(yīng)在雙碳目標(biāo)相關(guān)的一攬子政策中明確碳交易市場(chǎng)的角色和地位，應(yīng)加快立法程序?yàn)橄嚓P(guān)政策提供關(guān)鍵的法律依據(jù)。同時(shí)，其他措施也需協(xié)調(diào)配合，例如，作為中國(guó)“十四五”規(guī)劃的內(nèi)容之一，中央政府應(yīng)為全國(guó)碳市場(chǎng)設(shè)立與2030年雙碳目標(biāo)相一致的配額上限。同時(shí)，進(jìn)一步制定完善規(guī)則體系和法制保障體系，保障碳市場(chǎng)上的份額交易可以有效進(jìn)行，真正落實(shí)企業(yè)作為交易主體應(yīng)有的權(quán)利和義務(wù)。作為下一步的計(jì)劃，可通過(guò)引入價(jià)格調(diào)控機(jī)制和探索創(chuàng)新交易產(chǎn)品，如碳期權(quán)或期貨等，整合和協(xié)調(diào)全國(guó)碳市場(chǎng)和試點(diǎn)碳市場(chǎng)，提高市場(chǎng)的流動(dòng)性和穩(wěn)定性，并繼續(xù)探索與國(guó)際碳市場(chǎng)建立連接的可能性。

3. 按照人口數(shù)量和區(qū)域位置對(duì)城市進(jìn)行分類研究，判斷大型、特大型城市以及位于東部地區(qū)的城市已經(jīng)出現(xiàn)碳排放峰值，而中小城市和中西部城市尚未出現(xiàn)。因此，中央政府在制定碳政策時(shí)，需要更多關(guān)注中小型城市和中西部城市。這些城市經(jīng)濟(jì)發(fā)展動(dòng)力不足，且碳排放管理技術(shù)相對(duì)落后，需要通過(guò)區(qū)域協(xié)同發(fā)展來(lái)實(shí)現(xiàn)碳達(dá)峰。中央政府可以借鑒《京都議定書(shū)》的清潔發(fā)展機(jī)制（Clean Development Mechanism，CDM）和聯(lián)合履約機(jī)制（Joint Implementation，JI），更好地利用發(fā)達(dá)城市的技術(shù)和資金優(yōu)勢(shì)以及中西部城市的生態(tài)優(yōu)勢(shì)，支持發(fā)達(dá)城市以技術(shù)或資金支持的方式參與中西部城市的產(chǎn)業(yè)升級(jí)與節(jié)能減排。由此產(chǎn)生的絕對(duì)新增減排量，由發(fā)達(dá)城市與中西部城市共享，從而形成東部城市和中西部城市、大城市和小城市的聯(lián)合達(dá)標(biāo)機(jī)制，最終實(shí)現(xiàn)區(qū)域經(jīng)濟(jì)高質(zhì)量發(fā)展和碳達(dá)峰的雙贏。

（感謝中國(guó)人民大學(xué)生態(tài)金融研究中心副主任、環(huán)境學(xué)院環(huán)境經(jīng)濟(jì)與管理系教授、博士生導(dǎo)師藍(lán)虹對(duì)本文的指導(dǎo)。）

注釋

①本文碳核算數(shù)據(jù)主要來(lái)自中國(guó)高空間分辨率排放網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)（CHRED），該數(shù)據(jù)每?jī)赡旰怂阋淮?，目前最新?shù)據(jù)年份為2018年，數(shù)據(jù)包含城市數(shù)量為：2012年288個(gè)城市；2015年294個(gè)城市；2018年337個(gè)城市。

②本文的研究對(duì)象為中國(guó)地級(jí)城市，包括下轄的市轄區(qū)和鄉(xiāng)鎮(zhèn)。按照IPCC排放因子方法，城市碳排放包含下轄鄉(xiāng)鎮(zhèn)地區(qū)的農(nóng)村生活碳排放。

③根據(jù)國(guó)務(wù)院《關(guān)于調(diào)整城市規(guī)模劃分標(biāo)準(zhǔn)的通知》，中國(guó)城市可劃分為超大城市（人口＞1 000萬(wàn)）；特大城市（1000萬(wàn)＞人口＞500萬(wàn)）；大城市（500萬(wàn)＞人口＞100萬(wàn)）；中等城市（100萬(wàn)＞人口＞50萬(wàn)）；小城市（人口＜50萬(wàn)）。按照國(guó)務(wù)院分類的大城市和特大城市樣本分析結(jié)果與表8結(jié)果類似。但是，中小城市因子樣本太小而無(wú)法分析。因此，本研究對(duì)中小城市分類進(jìn)行了調(diào)整從而保證每個(gè)子樣本量滿足回歸要求。