中國清潔電力發(fā)展對二氧化碳排放的空間效應(yīng)及影響路徑研究

王璐，方行明

（西南財(cái)經(jīng)大學(xué)經(jīng)濟(jì)學(xué)院，四川成都 611130）

引言

大氣中溫室氣體濃度升高帶來的氣候變暖和極端天氣事件頻發(fā)等一系列環(huán)境問題使各國逐漸意識到減排的迫切性[1]。作為一個(gè)負(fù)責(zé)任的大國，中國近些年來一直倡導(dǎo)綠色發(fā)展并積極參與國際各項(xiàng)環(huán)保工作，努力實(shí)現(xiàn)國內(nèi)經(jīng)濟(jì)增長與碳（CO2）排放之間的脫鉤關(guān)系。近期，“2060 碳中和”目標(biāo)的提出更是對中國的低碳任務(wù)提出了明確要求。雖然中國已于2018 年實(shí)現(xiàn)全國碳排放強(qiáng)度比2005 年下降45.8%，基本扭轉(zhuǎn)了溫室氣體排放快速增長的局面①數(shù)據(jù)來源：《中國應(yīng)對氣候變化的政策與行動(dòng)2019 年度報(bào)告》，參見：http://www.ncsc.org.cn/yjcg/cbw/201912/P020191202625356887110.pdf。，然而，全國CO2排放總量卻仍處于波動(dòng)上升當(dāng)中。這說明，從CO2排放總量角度，剖析溫室氣體減排路徑至關(guān)重要②溫室氣體中最主要的組成部分為二氧化碳，故本文采取二氧化碳排放等同于碳排放這一設(shè)定。。

同時(shí)，隨著國家能源安全形勢的進(jìn)一步嚴(yán)峻，清潔能源與溫室氣體排放的關(guān)系逐漸受到重視[2]。尤其是對煤炭高度依賴的中國電力行業(yè)而言，發(fā)展清潔能源關(guān)鍵在于實(shí)現(xiàn)電力行業(yè)的低碳轉(zhuǎn)型。國家統(tǒng)計(jì)局?jǐn)?shù)據(jù)顯示，2014—2019 年我國電力產(chǎn)量不斷擴(kuò)大，清潔發(fā)電占總發(fā)電量的比重也在逐年提高。這表明清潔電力③清潔電力指利用特定的發(fā)電設(shè)備（如水力發(fā)電機(jī)組、太陽能光伏電池等），將水能、太陽能等可再生能源轉(zhuǎn)化成的電能。另外，本文清潔電力也包括核電。發(fā)展在減少CO2排放方面將發(fā)揮越來越重要的作用。然而，事實(shí)上直到2019 年，中國仍有約70%的電力來自化石能源。這意味著在經(jīng)濟(jì)高質(zhì)量發(fā)展的過程中，必須不斷提高清潔電力的比例，以能源轉(zhuǎn)型驅(qū)動(dòng)碳減排。在上述背景下，本文將克服現(xiàn)有研究的不足，對中國清潔電力發(fā)展與CO2排放之間的長期關(guān)系進(jìn)行實(shí)證考察，從而為中國CO2減排提供科學(xué)的經(jīng)驗(yàn)證據(jù)。

1 文獻(xiàn)回顧

目前，學(xué)術(shù)界關(guān)于清潔能源與CO2排放關(guān)系的實(shí)證研究主要形成兩種觀點(diǎn)：一種觀點(diǎn)認(rèn)為，清潔能源發(fā)展有利于減少CO2排放，如國內(nèi)學(xué)者林美順研究發(fā)現(xiàn)增加清潔能源消費(fèi)是降低CO2排放的主要?jiǎng)右蛑籟3]。該觀點(diǎn)與魯萬波等[4]以及彭水軍等[5]的研究結(jié)論一致。國外學(xué)者Baek 等通過多變量協(xié)整向量自回歸研究發(fā)現(xiàn)核能有助于減少國家的CO2排放[6]。Shafiei 等利用STIRPAT 模型實(shí)證得出可再生能源的消費(fèi)減少了CO2排放的結(jié)論[7]。另外一種觀點(diǎn)認(rèn)為，清潔能源發(fā)展并不能顯著減少CO2排放。例如，國內(nèi)學(xué)者徐斌等使用中國30 個(gè)省份的面板數(shù)據(jù)，研究認(rèn)為從線性角度來看清潔能源發(fā)展并不會(huì)顯著降低CO2排放量[8]。國外學(xué)者Jaforullah 等[9]以及Kahia 等[10]分別通過格蘭杰因果關(guān)系檢驗(yàn)和面板向量自回歸（PVAR）方法發(fā)現(xiàn)，CO2排放水平與可再生能源消費(fèi)無關(guān)。

綜合來看，研究結(jié)論的不同導(dǎo)致各自對應(yīng)的政策含義也不明晰。只有明確結(jié)論相悖的原因，克服現(xiàn)有研究的不足，才能制定出符合中國國情的清潔能源發(fā)展戰(zhàn)略，幫助中國順利實(shí)現(xiàn)碳達(dá)峰與碳中和。而根據(jù)已有學(xué)者觀點(diǎn)，悖論原因主要在于：第一，研究對象、研究方法以及使用數(shù)據(jù)時(shí)間跨度的不同[4]；第二，研究期間某些能源對一個(gè)國家的重要性發(fā)生了改變[11]；第三，所建模型中遺漏其他影響CO2排放的重要變量[9]。除此之外，我們認(rèn)為現(xiàn)有研究的不足還表現(xiàn)在以下方面：

第一，清潔電力發(fā)展對CO2排放可能表現(xiàn)出不同的階段性影響。發(fā)展前期，受限于開發(fā)技術(shù)與相關(guān)基建的不成熟，清潔電力僅在可再生能源豐富的西南、西北地區(qū)得到大規(guī)模生產(chǎn)消費(fèi)，其他區(qū)域的經(jīng)濟(jì)發(fā)展仍然依托于化石能源，小規(guī)模清潔電力發(fā)展帶來的減排量不足以抵消大規(guī)?；茉聪M(fèi)帶來的增排量。另外，由于西南、西北地區(qū)清潔電力快速發(fā)展，會(huì)產(chǎn)生逆向激勵(lì)，誘使該地方政府發(fā)展高能耗高排放產(chǎn)業(yè)，從而造成清潔電力發(fā)展并不會(huì)帶來CO2排放的大幅減少反而整體上表現(xiàn)為促增效應(yīng)的局面。然而，等發(fā)展到一定階段之后，技術(shù)突破可使各地的清潔能源得到充分開發(fā)，加上存儲、運(yùn)輸?shù)然A(chǔ)設(shè)備的完善使清潔電力可以運(yùn)往各地，此時(shí)化石能源消費(fèi)比例會(huì)大幅下降。此外，隨著社會(huì)進(jìn)步居民對物質(zhì)的追求會(huì)轉(zhuǎn)向環(huán)境訴求，迫使政府放棄高污染企業(yè)轉(zhuǎn)而發(fā)展綠色產(chǎn)業(yè)。當(dāng)清潔電力發(fā)展帶來的減排效益超過化石能源消費(fèi)帶來的增排效應(yīng)，就會(huì)降低CO2排放總量。因此，清潔電力與CO2排放之間可能并非僅僅是簡單的線性關(guān)系，二者之間的長期關(guān)系需要使用特殊的非線性計(jì)量模型來確定。

第二，在大氣流動(dòng)及產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)移等因素的影響下各區(qū)域CO2排放理應(yīng)具有較強(qiáng)的空間相關(guān)性[12]。這意味著在研究中國清潔電力發(fā)展與CO2排放的長期關(guān)系時(shí)，需要考慮CO2排放自身的空間溢出效應(yīng)。另外，中國各地之間存在資源共享、產(chǎn)業(yè)互助、經(jīng)濟(jì)互動(dòng)、污染共治等聯(lián)動(dòng)現(xiàn)象，能源消費(fèi)、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)、經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平等經(jīng)濟(jì)要素對省域間CO2的影響必然也存在空間效應(yīng)，通過對各因素溢出效應(yīng)的細(xì)致分解，才可以從全局角度，為國家制定清潔能源發(fā)展政策提供針對性的政策建議。但是，現(xiàn)有研究在考察清潔能源發(fā)展與CO2排放的關(guān)系時(shí)大多采用了截面數(shù)據(jù)模型或者傳統(tǒng)的面板數(shù)據(jù)模型，沒有考慮到空間要素，這會(huì)降低結(jié)果的準(zhǔn)確性。

第三，盡管少數(shù)研究就清潔能源發(fā)展對CO2排放的影響機(jī)制進(jìn)行了理論闡述，但其中存在的作用機(jī)制尚未進(jìn)行規(guī)范的實(shí)證檢驗(yàn)，使得其中的機(jī)理分析缺乏嚴(yán)謹(jǐn)性，從而無法準(zhǔn)確理解清潔能源發(fā)展驅(qū)動(dòng)CO2減排的傳導(dǎo)路徑。

為克服上述研究的不足，本文以1998—2018 年中國省級面板數(shù)據(jù)為研究樣本，將基于空間杜賓模型（SDM）及中介效應(yīng)模型就清潔電力發(fā)展與CO2排放的長期關(guān)系及其傳導(dǎo)途徑進(jìn)行系統(tǒng)的實(shí)證考察，最終提出具有針對性且符合中國實(shí)際的清潔能源發(fā)展建議。

2 模型構(gòu)建與數(shù)據(jù)說明

2.1 基準(zhǔn)模型構(gòu)建

理論上，中國各區(qū)域間經(jīng)濟(jì)聯(lián)系日益緊密，空間聚集現(xiàn)象愈加明顯，模型構(gòu)建時(shí)既要思考CO2排放的空間溢出效應(yīng)，也要考慮清潔電力發(fā)展帶來的空間溢出效應(yīng)。另外，其他對CO2排放產(chǎn)生影響的經(jīng)濟(jì)變量也可能存在空間溢出效應(yīng)，故SDM 適宜作為本文研究的基準(zhǔn)模型。本文基于STIRPAT 模型[13]和地理學(xué)第一定律[14]，將基準(zhǔn)SDM 模型擴(kuò)展為式（1）：

其中，i、t分別代表中國30 個(gè)省份截面單位（不包含西藏、港澳臺數(shù)據(jù)）和年份，j表示i省份的相鄰省份；ln CO2表示取對數(shù)處理的CO2年排放總量；W是衡量中國30 個(gè)省份之間聯(lián)系的空間權(quán)重矩陣；CE 為核心解釋變量，即清潔電力發(fā)展水平；X為一組相關(guān)控制變量；β0～β6為待估系數(shù)；ε為隨機(jī)擾動(dòng)項(xiàng)。

2.2 數(shù)據(jù)來源與說明

本文共收集了1998—2018 年全國30 個(gè)省份的相關(guān)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)來源于1999—2019 年的《中國統(tǒng)計(jì)年鑒》《中國能源統(tǒng)計(jì)年鑒》《中國人口與就業(yè)統(tǒng)計(jì)年鑒》。另外，對于《中國統(tǒng)計(jì)年鑒》上部分缺失數(shù)據(jù)通過查找各省份統(tǒng)計(jì)年鑒進(jìn)行補(bǔ)齊。主要變量的解釋與說明及描述性統(tǒng)計(jì)結(jié)果分別如表1、表2 所示。

表1 主要變量的衡量方式與數(shù)據(jù)處理

表2 描述性統(tǒng)計(jì)結(jié)果

2.3 空間權(quán)重矩陣

考慮到地理距離空間權(quán)重矩陣或經(jīng)濟(jì)距離空間權(quán)重矩陣僅體現(xiàn)了地理因素或經(jīng)濟(jì)因素對CO2排放空間分布特征的影響，本文參考邵帥等[16]的研究，令W=ωW1+(1-ω)W2，構(gòu)造了基于省域的地理距離與經(jīng)濟(jì)距離的嵌套空間權(quán)重矩陣（W）。其中，ω表示地理距離空間權(quán)重矩陣（W1）的權(quán)重且取值為0.5；其中，W1的元素Wij取值為區(qū)域i與區(qū)域j經(jīng)緯度距離平方的倒數(shù)；W2表示經(jīng)濟(jì)距離空間權(quán)重矩陣，其元素Wij為i與j區(qū)域1998—2018 年人均GDP 年均值絕對差值的倒數(shù)。

3 主要結(jié)論與穩(wěn)健性分析

3.1 CO2 排放的空間相關(guān)性檢驗(yàn)

在回歸之前需要對中國省域CO2排放的空間相關(guān)性進(jìn)行檢驗(yàn)，以判定前文所構(gòu)建的基準(zhǔn)模型是否恰當(dāng)。檢驗(yàn)方法主要是計(jì)算歷年全局Moran’sI指數(shù)和觀察平均局部Moran’sI散點(diǎn)圖。表3 說明在權(quán)重矩陣W下中國1998—2018 年Moran’sI的值均為正且伴隨概率均通過5%水平的顯著性檢驗(yàn)，這說明中國各省份CO2排放表現(xiàn)為正的空間依賴性。另外，觀察圖1，1998—2018 年中國平均CO2排放值的Moran’sI的系數(shù)為0.423，且30 個(gè)省級區(qū)域有22 個(gè)區(qū)域處于一、三象限。進(jìn)一步證明中國省域CO2排放數(shù)據(jù)呈現(xiàn)“低—低”“高—高”的空間集聚特點(diǎn)。因此，本文所建模型具有合理性。

圖1 中國CO2排放的Moran’s I散點(diǎn)圖

表3 中國省域CO2排放全局Moran’s I指數(shù)

3.2 非線性關(guān)系是否存在？

表4 報(bào)告了中國省域清潔電力發(fā)展對CO2排放影響的空間計(jì)量分析結(jié)果。參照邵帥等所使用的方法[16]，第（1）、（2）和（5）列僅考慮了核心解釋變量（清潔電力發(fā)展）和STIRPAT 模型包含的基本變量（經(jīng)濟(jì)增長、衡量人口特征的城市化、共同衡量技術(shù)水平的能源強(qiáng)度和研發(fā)強(qiáng)度）對CO2排放的影響，第（3）、（4）、（6）列則在此基礎(chǔ)上加入了其他控制變量。除了第（2）、（4）列使用的隨機(jī)效應(yīng)回歸，其余結(jié)果均為固定效應(yīng)回歸?；诿姘鍞?shù)據(jù)特征以及控制變量選擇的全面性，我們重點(diǎn)關(guān)注第（6）列雙固定效應(yīng)回歸結(jié)果。

表4 顯示CO2空間滯后項(xiàng)的系數(shù)通過1%的顯著性檢驗(yàn)，說明CO2的確存在顯著的空間溢出效應(yīng)，說明我們選擇此計(jì)量模型是符合現(xiàn)實(shí)經(jīng)濟(jì)的。具體來看，CO2排放空間滯后項(xiàng)的系數(shù)為0.277，表明本地區(qū)域的CO2排放每增加1 個(gè)單位，會(huì)向其他地區(qū)溢出0.277 個(gè)單位。正如Anselin 所言，空間數(shù)據(jù)都有可能存在空間自相關(guān)性[17]，本文證明CO2排放數(shù)據(jù)也不例外。主要原因在于CO2排放會(huì)受到區(qū)域間重工業(yè)產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)移、碳排放權(quán)交易以及能源利用區(qū)域調(diào)動(dòng)等因素影響，使其存在一定的空間自相關(guān)性且表現(xiàn)為正向空間溢出效應(yīng)。同時(shí)，表4 各列結(jié)果均表明，清潔電力發(fā)展的一次方和二次方系數(shù)均在1%的水平上顯著，即中國清潔電力發(fā)展與CO2排放之間存在顯著的倒U 形關(guān)系。這說明在早期階段，清潔電力發(fā)展沒有起到顯著減少CO2排放的作用；而到了后期階段，清潔電力發(fā)展有助于減少CO2排放。原因在于發(fā)展前期，不成熟的清潔能源生產(chǎn)、傳輸及利用等方面的技術(shù)以及小規(guī)模的產(chǎn)量消費(fèi)量會(huì)導(dǎo)致CO2增加成為清潔能源建設(shè)出現(xiàn)的“副產(chǎn)品”。另外，清潔電力發(fā)展在我國呈現(xiàn)出明顯的區(qū)位差異，這導(dǎo)致西部地區(qū)由于清潔電力量豐價(jià)低，減排壓力明顯小于其他地區(qū)，反而使政府發(fā)展高耗能高排放企業(yè)。但從長期來看，建設(shè)清潔能源技術(shù)會(huì)逐漸走向成熟，清潔電力行業(yè)規(guī)模擴(kuò)大，有望改變以化石能源為主的能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)，此時(shí)大規(guī)模的清潔電力消費(fèi)帶來的減排量足以抵消化石能源消耗產(chǎn)生的CO2排放。另外，化石能源使用帶來的CO2大量排放和能源安全問題，已經(jīng)使政府意識到削減煤炭和石油消費(fèi)、擴(kuò)大清潔能源使用的重要性和緊迫性。社會(huì)基本矛盾的轉(zhuǎn)變意味著消費(fèi)者對環(huán)境質(zhì)量也提出進(jìn)一步要求，企業(yè)也逐漸轉(zhuǎn)向綠色生產(chǎn)，保持與國家發(fā)展步調(diào)基本一致。最終，隨著清潔電力生產(chǎn)規(guī)模不斷擴(kuò)大，發(fā)展到一定階段之后，其對CO2排放的促減效應(yīng)會(huì)超過其促增效應(yīng)。

表4 清潔電力發(fā)展與CO2排放非線性關(guān)系的回歸結(jié)果

其他控制變量系數(shù)的正負(fù)號及顯著性也基本符合預(yù)期。從表4 第（6）列的結(jié)果來看，實(shí)際人均GDP系數(shù)顯著為正，表明CO2排放隨著經(jīng)濟(jì)增長而增加。值得一提的是在基準(zhǔn)回歸之前本文已在式（1）中加入了人均GDP 的二次項(xiàng)驗(yàn)證環(huán)境庫茲涅茨（EKC）理論是否適用于現(xiàn)在的中國。遺憾的是其回歸系數(shù)并未通過顯著性檢驗(yàn)，表明中國尚未實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)增長與CO2排放的完全“脫鉤”[18]。能源強(qiáng)度、能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)以及城市化回歸系數(shù)同樣在1%的水平下顯著為正，表明這些因素與CO2排放之間存在正相關(guān)關(guān)系。與大多數(shù)關(guān)于產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)與CO2排放關(guān)系的研究結(jié)論一致[19,20]，本文也發(fā)現(xiàn)第二產(chǎn)業(yè)比重增加會(huì)增加CO2排放。煤炭消費(fèi)比重增加對CO2排放具有顯著的促增效應(yīng)[15]。中國大部分地區(qū)的城市化和工業(yè)化仍處于加速推進(jìn)階段，城市人口的增加以及工業(yè)產(chǎn)值的增加會(huì)催生汽車需求、房地產(chǎn)建設(shè)等最終帶動(dòng)化石能源的消費(fèi)需求[21]。研發(fā)強(qiáng)度對CO2排放的影響顯著為負(fù)，說明技術(shù)創(chuàng)新有望成為低碳經(jīng)濟(jì)發(fā)展的關(guān)鍵助力。

3.3 穩(wěn)健性檢驗(yàn)

3.3.1 采用新的空間權(quán)重矩陣

本小節(jié)穩(wěn)健性檢驗(yàn)方式主要是針對所建的空間權(quán)重矩陣。將嵌套權(quán)重空間矩陣分別替換成地理距離權(quán)重矩陣（W1）和經(jīng)濟(jì)距離權(quán)重矩陣（W2）進(jìn)行回歸，其檢驗(yàn)結(jié)果如表5所示?？梢钥吹?，空間自相關(guān)系數(shù)項(xiàng)（W·ln CO2）仍在1%的水平下顯著，而且清潔電力發(fā)展與CO2排放之間仍然存在顯著的倒U 形關(guān)系。因此，前文的基準(zhǔn)分析具有較強(qiáng)的穩(wěn)健性。

表5 穩(wěn)健性檢驗(yàn)結(jié)果（一）

3.3.2 重新衡量被解釋變量與核心解釋變量

重新衡量變量也是穩(wěn)健性檢驗(yàn)的常用方法之一，因此，我們進(jìn)一步嘗試了替換被解釋變量和核心解釋變量的方法。關(guān)于被解釋變量，我們用CO2排放強(qiáng)度（CO2F）取代CO2排放總量（ln CO2）；關(guān)于核心解釋變量，采用取對數(shù)處理的清潔電力總產(chǎn)量（ln CE）衡量清潔能源發(fā)展水平。表6 結(jié)果證實(shí)了清潔電力發(fā)展與CO2排放之間的倒U形關(guān)系是相對穩(wěn)健的。另外，被解釋變量的空間滯后項(xiàng)通過了1%的顯著性檢驗(yàn)且系數(shù)保持為正，這說明本文所構(gòu)建的空間計(jì)量模型也是合適的。

表6 穩(wěn)健性檢驗(yàn)結(jié)果（二）

4 進(jìn)一步研究

4.1 空間效應(yīng)分解

為了系統(tǒng)全面地理解空間計(jì)量模型的回歸意義，不僅要解釋基準(zhǔn)回歸中被解釋變量的空間滯后項(xiàng)和解釋變量的系數(shù)，還應(yīng)揭示各個(gè)解釋變量的空間溢出效應(yīng)。其中，最常見的方法為Lesage 等[22]以及Elhorst[23]提出的偏導(dǎo)數(shù)分解法。因此，本文對中國清潔電力發(fā)展影響區(qū)域CO2排放的空間溢出效應(yīng)進(jìn)行詳細(xì)分解并同時(shí)報(bào)告了其他解釋變量的直接效應(yīng)、間接效應(yīng)和總效應(yīng)。分解與估計(jì)結(jié)果如表7 所示。

表7 清潔電力發(fā)展對CO2排放影響的空間效應(yīng)分解

從解釋變量的直接效應(yīng)來看：直接效應(yīng)跟表4 基準(zhǔn)回歸系數(shù)相比，區(qū)別在于其包括反饋效應(yīng)（指i地區(qū)某變量對j地區(qū)的影響反過來又會(huì)影響i地區(qū)）。本區(qū)域清潔電力發(fā)展與本地CO2排放之間呈現(xiàn)倒U 形曲線關(guān)系。能源強(qiáng)度、經(jīng)濟(jì)增長、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)和能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)的直接效應(yīng)大于表4 中的系數(shù)，說明這些變量均存在正向的反饋?zhàn)饔?，即本省份的能源效率降低、?jīng)濟(jì)發(fā)展水平提高、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)與能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)的調(diào)整對自身CO2排放產(chǎn)生的影響會(huì)傳遞給鄰近省份，再把鄰近省份的影響傳回該區(qū)域自身，最終強(qiáng)化了這些變量與CO2排放之間的正相關(guān)關(guān)系。同樣，技術(shù)水平通過負(fù)向反饋效應(yīng)，使其最終作用于本地的直接減排效應(yīng)增強(qiáng)。城市化水平表現(xiàn)為負(fù)向反饋效應(yīng)，但整體上，隨著當(dāng)?shù)爻鞘谢降奶岣?，該地CO2排放量會(huì)增加。

基于解釋變量的間接效應(yīng)層面：j區(qū)域清潔電力的發(fā)展與i地區(qū)的CO2排放之間也呈現(xiàn)倒U 形關(guān)系。綜合直接效應(yīng)以及間接效應(yīng)來看，清潔能源的長期發(fā)展無論是對本地區(qū)還是對所能輻射到的區(qū)域而言，均存在一個(gè)拐點(diǎn)，即清潔能源發(fā)展前期會(huì)增加自身以及相鄰地區(qū)的CO2排放，而一旦發(fā)展水平跨越“門檻值”，就會(huì)對所能輻射到的所有地區(qū)產(chǎn)生減排效益。能源強(qiáng)度、經(jīng)濟(jì)增長和產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)對CO2排放影響的間接效應(yīng)均在1%的顯著性水平下為正。這說明相關(guān)部門在開發(fā)清潔能源中要堅(jiān)持區(qū)域協(xié)作，共同規(guī)劃產(chǎn)業(yè)布局與制定經(jīng)濟(jì)發(fā)展規(guī)劃，最終通過各種效應(yīng)強(qiáng)化效果形成效益最大化。但是有望成為全國碳減排關(guān)鍵助力的研發(fā)強(qiáng)度因素卻沒有表現(xiàn)出顯著的間接效應(yīng)，這說明各地在區(qū)域合作方面可能還存在技術(shù)壁壘。另外，城市化水平與能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)對周邊地區(qū)也不存在明顯的輻射效應(yīng)。這充分說明中國在碳減排工作中還存在地域分割現(xiàn)象，區(qū)域合作還有待進(jìn)一步深化。

從各解釋變量的總效應(yīng)來看，全國清潔電力發(fā)展與CO2排放之間呈顯著倒U 形關(guān)系。能源強(qiáng)度增加、煤炭消費(fèi)比重升高、經(jīng)濟(jì)增長和第二產(chǎn)業(yè)產(chǎn)值占GDP比重提升均會(huì)顯著增加中國的CO2總排放量。目前，城市化水平和研發(fā)強(qiáng)度對省域CO2排放的總效應(yīng)暫時(shí)無法確定。

4.2 清潔電力發(fā)展對CO2 排放的影響機(jī)制

上文分析了中國清潔電力發(fā)展與CO2排放之間的倒U 形關(guān)系，并重點(diǎn)探討了各因素影響CO2排放的空間溢出效應(yīng)。接下來的關(guān)鍵問題在于論證清潔電力發(fā)展影響CO2排放的傳導(dǎo)途徑。本小節(jié)借助中介效應(yīng)模型對作用機(jī)制進(jìn)行識別檢驗(yàn)。

基于機(jī)理分析，我們認(rèn)為清潔電力發(fā)展可能通過能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)調(diào)整、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)升級、能源利用效率改變以及技術(shù)進(jìn)步四種途徑影響CO2排放。第一，對于能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)調(diào)整而言，清潔電力發(fā)展與能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)之間應(yīng)具有倒U 形關(guān)系。清潔能源發(fā)展前期會(huì)伴隨基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)，從而會(huì)增加水泥、煤炭、鋼鐵等高能耗產(chǎn)品的需求，導(dǎo)致化石能源消費(fèi)增加。發(fā)展后期，清潔能源得到規(guī)模生產(chǎn)，能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)必然由煤炭等化石能源逐漸轉(zhuǎn)向清潔能源消費(fèi)。第二，對于產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)升級而言，清潔電力發(fā)展與產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)之間可能也存在倒U 形關(guān)系。同理，由于發(fā)展前期的基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)和可能存在的逆向激勵(lì)，反而會(huì)帶動(dòng)第二產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，但隨著技術(shù)逐漸成熟，第三產(chǎn)業(yè)尤其是綠色產(chǎn)業(yè)產(chǎn)值會(huì)得到大幅增加。隨著產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)向第三產(chǎn)業(yè)，清潔電力發(fā)展則有助于減排；反之，則會(huì)增加CO2排放。第三，清潔能源發(fā)展過程中可能會(huì)通過多種途徑影響到能源使用效率而最終影響到CO2排放。第四，清潔能源發(fā)展需要技術(shù)支持，會(huì)迫使各地進(jìn)行技術(shù)創(chuàng)新，實(shí)現(xiàn)清潔能源的生產(chǎn)消費(fèi)。這在很大程度上會(huì)推動(dòng)綠色技術(shù)進(jìn)步，使清潔生產(chǎn)的技術(shù)和工藝得到推廣應(yīng)用，從而有利于清潔生產(chǎn)和末端治理[24]，最終實(shí)現(xiàn)CO2減排?？梢?，清潔電力發(fā)展會(huì)通過影響能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)、能源強(qiáng)度和研發(fā)強(qiáng)度，最終傳導(dǎo)到對CO2排放的影響。本文使用中介效應(yīng)模型對上述機(jī)理和傳導(dǎo)路徑進(jìn)行識別檢驗(yàn)。借鑒杜運(yùn)周等的相關(guān)研究[25]，構(gòu)建了如下中介效應(yīng)檢驗(yàn)?zāi)Ｐ汀?/p>

其中，X為控制變量組成的向量集；M為可能的中介變量，包括能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)（ENS）、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)（IND）、能源強(qiáng)度（ENE）和研發(fā)強(qiáng)度（ln RD）；D為虛擬變量，取值0 或1。當(dāng)變量M為能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)（ENS）和產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)（IND）時(shí)，D取值為1；當(dāng)M為能源消費(fèi)強(qiáng)度（ENE）和研發(fā)強(qiáng)度（ln RD）時(shí)，D取值為0。根據(jù)中介效應(yīng)模型的原理[26]，若系數(shù)α3、γ2或γ3（D為0 時(shí)則要求γ2顯著，D為1 時(shí)則要求γ3顯著）、β3均顯著，并且系數(shù)β3較α3絕對值變小或顯著程度下降，則表明通過檢驗(yàn)，驗(yàn)證的影響機(jī)制成立。

中介效應(yīng)模型的估計(jì)結(jié)果見表8，其中式（4）中清潔電力發(fā)展平方項(xiàng)的系數(shù)β3對應(yīng)表4 中的基準(zhǔn)回歸系數(shù)。通過表8，我們發(fā)現(xiàn)，將能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)視為中介變量時(shí)，式（2）～式（4）中清潔電力平方項(xiàng)的系數(shù)均顯著為負(fù)，且式（4）中CE2的系數(shù)與式（2）相比絕對值有所下降，符合判斷標(biāo)準(zhǔn)，說明能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)升級具有部分中介作用[27,28]，且符合邏輯機(jī)理，其與清潔電力發(fā)展之間也存在倒U 形的長期關(guān)系。同理，能源強(qiáng)度也符合中介效應(yīng)成立的判定準(zhǔn)則，說明清潔電力發(fā)展過程中伴隨的能源利用效率轉(zhuǎn)變也是影響CO2排放的作用機(jī)制。最后，對于產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)和研發(fā)強(qiáng)度這兩個(gè)潛在中介變量，式（3）表明兩者關(guān)于清潔電力發(fā)展的回歸系數(shù)并不顯著，據(jù)此可以判定產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)和研發(fā)強(qiáng)度的中介作用并不顯著。

表8 清潔電力發(fā)展影響CO2排放的機(jī)制檢驗(yàn)

5 結(jié)論與建議

本文基于中國30 個(gè)省份1998—2018 年的面板數(shù)據(jù)，采用空間計(jì)量模型實(shí)證分析了清潔電力發(fā)展對CO2排放的非線性影響，并采用多種形式的穩(wěn)健性檢驗(yàn)驗(yàn)證了兩者之間倒U 形關(guān)系的穩(wěn)健性。進(jìn)一步，采用求偏導(dǎo)數(shù)形式的方法對中國相關(guān)經(jīng)濟(jì)變量影響本地區(qū)和鄰近區(qū)域CO2排放的各種空間效應(yīng)進(jìn)行分解。最后，利用中介效應(yīng)模型對清潔電力發(fā)展影響CO2排放的作用機(jī)制進(jìn)行了檢驗(yàn)?；窘Y(jié)論如下：第一，中國省域的CO2排放呈現(xiàn)顯著的空間依賴性，相互之間存在正向的空間溢出效應(yīng)。整體上，清潔電力發(fā)展與CO2排放之間存在顯著的倒U 形關(guān)系。此外，效應(yīng)分解結(jié)果表明，無論是基于自身碳減排還是鄰省份低碳發(fā)展，清潔電力都只有在達(dá)到拐點(diǎn)之后才能發(fā)揮其促降效應(yīng)。第二，從其他變量來看，僅能源強(qiáng)度、經(jīng)濟(jì)增長和產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)對周邊地區(qū)的CO2排放存在顯著的空間溢出效應(yīng)，而城市化水平、研發(fā)強(qiáng)度與能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)沒有發(fā)揮出顯著的間接效應(yīng)，說明現(xiàn)階段中國各省域之間還存在發(fā)展壁壘，未能充分做到資源置換與技術(shù)互通。第三，影響機(jī)制分析表明，現(xiàn)階段中國能源利用效率變化和能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)升級是清潔電力發(fā)展影響CO2排放的主要傳導(dǎo)途徑，但是發(fā)展過程中可能帶來的產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整和技術(shù)創(chuàng)新卻并沒有發(fā)揮其中介作用。

本文得到的清潔電力發(fā)展、CO2排放及其他經(jīng)濟(jì)變量具有顯著空間溢出效應(yīng)的結(jié)論為我國低碳經(jīng)濟(jì)發(fā)展道路必須遵循各地區(qū)“共享技術(shù)、共同開發(fā)、共同減排”的原則提供了經(jīng)驗(yàn)證據(jù)。對此，我們提出如下政策建議：第一，通過建立區(qū)域間生態(tài)環(huán)境監(jiān)測治理共享機(jī)制，加強(qiáng)區(qū)域聯(lián)合發(fā)展與聯(lián)合治理力度，杜絕“以鄰為壑”的發(fā)展布局。第二，要大力發(fā)展低碳電力，提高新能源發(fā)電占比份額，如積極發(fā)展風(fēng)電、光電、核電、水電等清潔能源。第三，清潔能源發(fā)展帶來的能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)升級是影響CO2排放的重要傳導(dǎo)路徑，而目前中國依舊是以煤炭為主的化石能源消費(fèi)大國，其中一個(gè)重要原因在于以第二產(chǎn)業(yè)為主的產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)會(huì)帶來更多的化石能源能耗。因此，發(fā)揮清潔能源的碳減排效用，應(yīng)該加快促進(jìn)產(chǎn)業(yè)布局合理化，實(shí)現(xiàn)第三產(chǎn)業(yè)比重的提升，從而實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)升級對碳減排的中介效應(yīng)，削弱以第二產(chǎn)業(yè)為主和以煤炭為主的結(jié)構(gòu)效應(yīng)對減排的不利影響。第四，電力企業(yè)要不斷加大力度，加快步伐，加強(qiáng)科技攻關(guān)，推動(dòng)綠色與清潔方面的相關(guān)技術(shù)創(chuàng)新，提高清潔電力發(fā)展水平并促進(jìn)能源使用效率的改善；更要在發(fā)展過程中注重合作，打破區(qū)域間存在的技術(shù)壁壘，實(shí)現(xiàn)互通有無。