中國區(qū)域碳達峰關鍵路徑研究
——以環(huán)渤海C型區(qū)域為例

陳 楠,莊貴陽

一、引 言

我國力爭二○三○年前實現(xiàn)碳達峰,二○六○年前實現(xiàn)碳中和,是推動高質(zhì)量發(fā)展的內(nèi)在要求[1](P228)。?中共中央、國務院關于完整準確全面貫徹新發(fā)展理念做好碳達峰碳中和工作的意見?中提出要在京津冀協(xié)同發(fā)展、粵港澳大灣區(qū)建設等重大實施戰(zhàn)略中強化綠色低碳發(fā)展導向和任務要求[2]。?2030年前碳達峰行動方案?更是明確了各地區(qū)要準確把握自身發(fā)展定位,堅持分類施策、因地制宜、上下聯(lián)動,梯次有序推進碳達峰[3]。為此,大量文獻開始圍繞長江經(jīng)濟帶、珠三角、粵港澳大灣區(qū)的碳排放進行分析[4],而這些區(qū)域大多隸屬南方,經(jīng)濟活力較強、綠色低碳發(fā)展有利條件更多。相對而言,北方基于資源稟賦和產(chǎn)業(yè)結構偏重特征,低碳發(fā)展更為困難?，F(xiàn)有對北方碳排放的分析更多集中于京津冀地區(qū),范圍比較小。實際上,遼寧和山東是我國重要裝備制造基地,產(chǎn)業(yè)結構和京津冀有很多可銜接之處,而山西和內(nèi)蒙古更是為北京、天津輸送了大量能源。從地理位置、經(jīng)貿(mào)關系和能源合作等多方面看,這些地區(qū)的緊密合作是推動北方碳排放順利達峰的關鍵。

以往研究中,狹義的環(huán)渤海經(jīng)濟圈是指京津冀、遼東半島和山東半島經(jīng)濟帶。本文認為,基于地理位置、生態(tài)協(xié)同①?林業(yè)發(fā)展“十三五”規(guī)劃?提出京津冀生態(tài)協(xié)同圈的概念,認為京津冀協(xié)同發(fā)展戰(zhàn)略的生態(tài)空間范圍包括北京、天津、河北三省市全部,以及山西東部、內(nèi)蒙古中段南部、遼寧西南部、山東西北部。、經(jīng)濟關聯(lián)[5]及交通便利程度,該經(jīng)濟圈可輻射到山西、遼寧、山東及內(nèi)蒙古部分地區(qū),形成C字型結構。該地區(qū)承載了全國22%左右的人口,擁有豐富的資源能源,是我國傳統(tǒng)的重工業(yè)基地,但近年來經(jīng)濟下行嚴重,地區(qū)生產(chǎn)總值占全國GDP比重從2010年的29.66%下降至2020年的21.62%,而碳排放水平一直較為穩(wěn)定,2010年碳排放占全國碳排放的35.92%,2020年為36.39%,超過全國碳排放的1/3,說明該地區(qū)的減碳任務嚴峻,能否順利實現(xiàn)碳排放提前達峰影響全國目標的完成。C型區(qū)域內(nèi)各市發(fā)展差異巨大,既有北京、天津這類經(jīng)濟社會環(huán)境發(fā)展先進的直轄市,又有石家莊、濟南、沈陽等工業(yè)基礎雄厚的省會城市,更有包頭、晉城等能源型城市,有效利用資源稟賦差異,探索碳排放達峰的差異性路徑至關重要?；诖?本文利用碳排放脫鉤、EKC和碳排放趨勢性檢驗、情景分析的組合方法,結合各地政策力度,綜合判斷城市層面的碳達峰軌跡,分析碳達峰的影響因素并提出不同類型城市的減碳路徑,為全國碳達峰目標完成提供一定的現(xiàn)實依據(jù)。

二、文獻綜述

現(xiàn)有碳達峰的文獻主要圍繞碳達峰軌跡、碳達峰方法學、影響因素和路徑展開。

在碳達峰時間和峰值水平研究中,從時間來看,碳達峰一般分為歷史達峰和未來達峰。歷史碳達峰要求和最新的排放清單相比,該地區(qū)碳排放在5年或更久的時間達到峰值,之后以年均2%的速度下降,5年間至少下降10%。未來碳達峰要求有明確的碳排放峰值目標和減排行動方案,若無目標,則需要保證未來的排放水平要降低到歷史水平以下[6](P21)。在國家層面上,大部分學者認為中國碳排放將在2030年之前達到峰值。中國工程院預測中國2027年前后碳達峰,峰值控制在122億噸左右[7]。全球能源互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展合作組織預測2028年左右中國全社會碳達峰,峰值在115億噸左右[8](P56)。區(qū)域?qū)用?部分文獻根據(jù)Tapio模型,分析了華北、東北、華東、華中、華南、西南等不同區(qū)域碳排放脫鉤趨勢,發(fā)現(xiàn)其基本需要經(jīng)歷擴張掛鉤—弱脫鉤—強脫鉤的變化[9]。

碳達峰預測方法多樣,主要可歸納為五類。一是通過環(huán)境庫茲涅茨曲線 (EKC)判斷是否出現(xiàn)拐點,再判斷峰值[10]。二是基于脫鉤理論,利用OECD 脫鉤模型、DPSIR 脫鉤模型和Tapio模型判定是否達峰[11]。三是在碳排放相關影響因素分析基礎上進行峰值預測,主要圍繞IPAT 模型、STIRPAT 模型、Kaya模型、地理加權回歸模型等展開,能源結構、經(jīng)濟水平、產(chǎn)業(yè)結構、技術進步、人口數(shù)量等是常用的影響指標[12]。四是基于系統(tǒng)優(yōu)化模型,諸如自上而下的CGE 模型、GTAP-E模型、IAMC、IPAC模型以及自下而上的LEAP、China Times模型等[13]。該類方法對數(shù)據(jù)要求較高,因模型變量采用固定的變化率,可能出現(xiàn)忽視地區(qū)異質(zhì)性和技術進步帶來的碳排放降低問題。五是其余方法。為剔除單情景或多情景變化率固定的局限,已有研究使用統(tǒng)計學方法,如蒙特卡羅隨機取值和Mann-Kendall(MK)趨勢檢驗配合情景預測來避免上述誤差,并且可以不受歷史碳排放數(shù)據(jù)異常值干擾[14]。

在討論碳排放的影響因素中,Kaya恒等式、對數(shù)平均Divisia指數(shù) (Logarithmic Mean Divisia Index,LMDI)、指數(shù)分解框架 (Index Decomposition Analysis,IDA)、結構分解 (Structural Decomposition Analysis,SDA)、基于生產(chǎn)理論的分解 (Production-theory Decomposition Analysis,PDA)都是主流方法[15]。部分研究又將能源強度變化的綜合分解框架拓展到碳強度的變化中,并將分解結果擴展到產(chǎn)業(yè)和區(qū)域?qū)用嬲撟C減排效果[16]。

路徑選擇方面,大部分文獻根據(jù)碳達峰趨勢和經(jīng)濟水平聚類,將區(qū)域進行劃分進而提出相應減排路徑。如張詩卉等將31個省份劃分為達峰示范、低碳潛力、重工業(yè)轉型期、能源基地和低碳轉型初期的省份[11]。郭芳等把城市劃分為低碳潛力型、低碳示范型、人口流失型、資源依賴型和傳統(tǒng)工業(yè)轉型期等不同類型,認為低碳潛力型城市和傳統(tǒng)工業(yè)轉型期城市是決定我國能否落實2030年達峰目標的關鍵[17]。

綜合來看,現(xiàn)有文獻基于全國、區(qū)域、省份的碳達峰展開了一系列研究,很有借鑒價值,但仍存在一定不足。一是碳達峰研究方法相對獨立,以某一種方法判斷達峰與否過于片面。碳達峰預測涉及經(jīng)濟、人口、能源和科技等多因素,而目前預測碳達峰及情景模擬多側重于靜態(tài)或單一層面,缺乏多因素的系統(tǒng)分析。二是研究對象主要集中在國家和區(qū)域?qū)用?城市的研究較少,差異性研究不足。三是碳達峰的路徑較為趨同,對政府部門的決策參考價值不足。很多文獻僅基于模型考量,忽視了當?shù)卣咭?guī)劃和政府的實際執(zhí)行力水平,特別是在經(jīng)濟增速放緩、不穩(wěn)定不確定因素增加的背景下,已有文獻基于模型的結果解釋不夠充分,碳排放變化特征解釋不夠清晰,減排路徑 “不落地”?；诖?本文的邊際貢獻主要體現(xiàn)在三個方面。一是將碳達峰從省級層面落位于城市層面,運用不同的方法組合分析歷史達峰和未來達峰,綜合判斷碳達峰軌跡和穩(wěn)定性。二是強化了碳排放的差異性研究。C型區(qū)域的城市資源稟賦、經(jīng)濟社會發(fā)展差異巨大,對不同城市劃分碳達峰類型,并進行碳減排影響因素分析,可以找出不同城市達峰面臨的主要問題。三是重視地方政府的低碳政策執(zhí)行情況和能力,結合達峰軌跡,提出較為實用的路徑選擇。

三、研究方法與數(shù)據(jù)來源

縱觀發(fā)達國家的碳達峰歷程都經(jīng)歷了一個較長的高位平臺波動期,多峰凸起,而非線性單峰,因此常把碳達峰分為歷史達峰和未來達峰兩個部分。既有文獻常把歷史達峰與碳排放的影響因素或者未來達峰 (又稱為情景預測)與碳排放影響因素結合在一起討論,但尚未把三者納入統(tǒng)一分析框架而展開理論和實證研究。從邏輯上看,歷史達峰可以掌握碳排放波動趨勢,未來達峰可以獲得理性認知和預期,能夠較有效選擇減排方式。本文從經(jīng)濟與碳排放脫鉤的宏觀層面、技術層面和穩(wěn)定性三個層面綜合判定歷史碳達峰的軌跡。

(一)Tapio碳排放脫鉤分析

從宏觀經(jīng)濟與碳排放的脫鉤情況來判定經(jīng)濟發(fā)展模式的可持續(xù)性,OECD 率先使用脫鉤指數(shù)來衡量經(jīng)濟與環(huán)境污染間的關系。隨后Tapio[18]以交通運輸為中間變量,分析了運輸量與GDP、碳排放之間的脫鉤彈性。Tapio模型也被廣泛應用于碳排放的相關分析[19]。

Tapio模型采用碳排放量與經(jīng)濟發(fā)展之間的比值來確定碳排放的脫鉤系數(shù)。

其中,e代表碳排放脫鉤系數(shù),ΔCO2/CO2和ΔGDP/GDP分別代表二氧化碳和GDP基期到末期的變化率。根據(jù)碳排放、GDP增長率情況和脫鉤系數(shù)劃分為八種不同脫鉤狀態(tài) (如表1所示)。

表1 Tapio碳排放脫鉤關系[18]

(二)Mann-Kendall(MK)趨勢檢驗

從技術層面判斷城市碳排放的階段性水平,通常用碳排放和人均GDP作EKC分析①由于EKC分析方法較為成熟以及篇幅有限,該部分具體方法未展開敘述,實證結果如圖1所示。。人均GDP代表地區(qū)技術水平,可以分析技術水平的提高是否帶來了碳排放的減少,以此判定達峰拐點是否來臨。

圖1 主要城市碳排放EKC曲線

為判斷碳達峰的穩(wěn)定性并模擬峰值水平,避免研究期內(nèi)由于諸如新型冠狀病毒感染疫情等歷史異常值干擾帶來的 “假達峰”現(xiàn)象,本文從統(tǒng)計學的視角,采用Mann-Kendall(MK)趨勢分析。該方法在氣候序列趨勢的統(tǒng)計分析與判斷方面廣為應用。

假設樣本量為n年的碳排放時間序列數(shù)據(jù),則構建檢測統(tǒng)計量

對S進行方差計算并轉換為統(tǒng)計量ZMK。

其中,sgn ()為符號函數(shù),Xi和Xj分別為第i年和j年的碳排放量且j＞i,ZMK滿足正態(tài)分布。令顯著性水平α＝0.05,當n≥5時,S所對應的概率p≤α,則拒絕零假設,認為趨勢顯著,即最大值年份后的城市碳排放有顯著下降趨勢;若p＞α,則接受原假設,認為趨勢不顯著,最大值年份后的城市碳排放沒有顯著下降趨勢,處于平臺期。當n＜5時,表明未出現(xiàn)達峰跡象。結合已有研究,初步判定的達峰標準如表2所示。

表2 基于MK 檢驗的碳達峰評判標準

(三)碳減排的影響因素分析

未來碳達峰的情景分析建立在模型設定的基礎之上,可借助計量或數(shù)理模型總結出碳排放在各影響因素下的變動趨勢,再對各變量進行設定,得到碳排放軌跡[20]。IPAT 模型可以分析人口規(guī)模(P)、富裕程度 (A),技術水平 (T)對環(huán)境壓力 (I)帶來的影響,故部分研究者把該模型引入分析碳排放的影響。但是IPAT 模型無法解釋多因素對碳排放帶來的非線性影響[20],比如本文碳排放EKC曲線出現(xiàn)的U 型、倒U 型曲線等,因此將模型擴展為STIRPAT 模型。該模型可同時完成預測和影響因素的分析。

本文把影響因素拓展為四類,即規(guī)模效應、結構效應、技術效應和要素集聚效應。以人口規(guī)模(P)和財富提升 (人均GDP)來表征規(guī)模效應。結構效應中,產(chǎn)業(yè)結構和能源結構是碳減排的最主要因素,以第三產(chǎn)業(yè)占比 (IS)表征產(chǎn)業(yè)結構;能源消費與電力消費相關性高[21],以人均電力消費水平 (ES)間接反映能源結構的清潔化轉變[22],鼓勵以電代煤①因數(shù)據(jù)可得性制約,地級市較難獲取連續(xù)年份煤炭消費占比或非化石能源消費占比等結構數(shù)據(jù)。。技術進步具有雙重性,已有文獻發(fā)現(xiàn)技術不單純表現(xiàn)為減少碳排放,還可能由于技術邊際效應遞減而增加碳排放[23],因此技術效應具有不確定性。為驗證C 型地區(qū)的技術效果,本文選擇科學技術支出 (T)和能源強度(EI)進行分析。要素集聚效應的研究略少。實際上,經(jīng)濟要素再配置產(chǎn)生集聚效應,一方面會通過要素集聚推動技術進步,提高生產(chǎn)效率而減少碳排放,另一方面因為要素集聚擴大生產(chǎn)規(guī)模,又可能造成碳排放的增加,而C型地區(qū)的經(jīng)濟集聚度差異明顯,有必要對不同類型城市經(jīng)濟的集聚對碳排放是正向還是負向作用進行分析。本文借鑒邵帥等[24]做法,采用地級市第二、三產(chǎn)業(yè)增加值總和與城市行政面積總和之比來度量經(jīng)濟集聚度 (EC)。

拓展后的STIRPAT 模型如公式 (6)。

其中,TC為碳排放總量,P為人口總量,PGDP為人均GDP,IS為第三產(chǎn)業(yè)占比,ES為人均用電量,T為科學技術支出,EI為能源強度,EC為經(jīng)濟集聚度。

(四)數(shù)據(jù)來源

2010—2019年的能源數(shù)據(jù)主要來源于各省或市統(tǒng)計年鑒,2020年能源數(shù)據(jù)來源于各地市統(tǒng)計局官網(wǎng);碳排放總量主要為能源消費碳排放,核算方法和排放因子參照聯(lián)合國政府間氣候變化專門委員會 (IPCC)提供的碳排放核算方法進行估算。人均GDP、人口總量、產(chǎn)業(yè)結構、科學技術支出、全社會用電量②人均電力消費為全社會電力消費與常住人口的比值。來自 ?中國城市統(tǒng)計年鑒?。數(shù)據(jù)的描述性統(tǒng)計如表3所示。

表3 樣本描述性分析

四、實證分析

(一)主要城市歷史碳達峰分析

對C型區(qū)域7省 (市)的碳排放脫鉤分析發(fā)現(xiàn),北京、天津達到增強脫鉤,河北、山東、遼寧、山西進入減弱脫鉤,內(nèi)蒙古仍處于增長負脫鉤。在35個主要城市中,15個城市進入增強脫鉤,14個城市進入減弱脫鉤,2 個城市處于增長連接,2個城市處于增長負脫鉤,1個城市處于衰退脫鉤,1個處于增強負脫鉤 (如表4所示)。以區(qū)域劃分,京津冀共有13個城市,其中8個達到增強脫鉤,4個減弱脫鉤、1個增長連接,即61.54%的城市已經(jīng)出現(xiàn)碳排放減少、GDP 增加的情況,30.77%的城市碳排放增速小于GDP增速。為便于分析,本文把京津冀以外的地區(qū)合并稱為其他地區(qū)。分析發(fā)現(xiàn)22個城市中,僅有7個城市達到增強脫鉤,主要集中于山東的濟南、青島、濟寧、煙臺、泰安以及遼寧的沈陽、阜新;山西、內(nèi)蒙古一半以上的城市處于減弱負脫鉤;遼寧部分城市GDP增速低于碳排放增速,撫順甚至出現(xiàn)最差的結果,GDP 負增長而碳排放正增長。

表4 C型空間下主要城市碳排放脫鉤情況

2010—2020年C 型區(qū)域的碳排放和GDP出現(xiàn)明顯的差異化,可以劃分為四類。第一類集中在京津冀,呈現(xiàn) “高—低”①“高—低”為經(jīng)濟高增長、碳排放低增長;“高—中”為經(jīng)濟高增長、碳排放中速增長;“高—高”為經(jīng)濟高增長、碳排放高增長;“低—高”為經(jīng)濟低增長、碳排放高增長?，F(xiàn)象,減碳效果最為樂觀。該地區(qū)GDP以年均7%速度增加,碳排放以年均1%的速度增加,其中已有8個城市碳排放增速減緩。第二類集中在山東省,呈現(xiàn)“高—中”現(xiàn)象。該地區(qū)經(jīng)濟增速最高,GDP年均增速達到7.58%,碳排放以年均1.2%速度增加,青島、濟南兩大中心城市減碳的帶動效果最為明顯。第三類集中在山西和內(nèi)蒙古,呈現(xiàn)“高—高”現(xiàn)象。這兩個地區(qū)屬于傳統(tǒng)能源大省,由于路徑依賴,碳排放基數(shù)大,增速也高,內(nèi)蒙古碳排放以年均5.19%速度增加,屬于C型區(qū)域中碳排放最大的省份。與此同時,兩省份的能源消費也支撐了GDP高速增長,內(nèi)蒙古和山西的GDP年均增速分別達到6.9%和6.3%。第四類集中于遼寧,呈現(xiàn)“低—高”現(xiàn)象。遼寧國有工業(yè)企業(yè)集中、資源枯竭特點突出,全省的GDP年均增速為5.21%,排C型區(qū)域末位,不論是東北振興戰(zhàn)略之前還是之后,該地區(qū)的工業(yè)基礎、基礎設施都不算落后,但仍未找到破解經(jīng)濟增長與碳排放減少之間矛盾的有效途徑。

從城市碳排放EKC 曲線來看,基本呈現(xiàn)倒U 型曲線下降、完整倒U 型曲線、倒U 型曲線上升和U 型曲線四種狀態(tài)①碳排放EKC曲線反映碳排放與人均GDP之間關系。倒U 型曲線下降,表明2010—2020年已出現(xiàn)碳排放下降和人均GDP上升,屬于最佳階段;完整倒U 型曲線表明從碳排放上升和人均GDP上升向碳排放下降和人均GDP 上升轉變,效果較好;倒U 型曲線上升,表明正經(jīng)歷碳排放上升和人均GDP上升,效果欠佳;U 型曲線較為特殊,從碳排放下降和人均GDP上升向碳排放上升和人均GDP上升轉變,表明發(fā)展方式存在問題,需要引起重視。,其中北京、張家口、秦皇島、大連4個城市表現(xiàn)最優(yōu),已經(jīng)處于倒U 型曲線的下降階段。出現(xiàn)完整倒U 型和處于倒U 型曲線上升階段的城市分別占到54.29%和28.57%(如圖1、表5所示),這些城市基本對應碳排放的增強脫鉤與減弱脫鉤狀態(tài)。本溪、阜新2個城市較為特殊,呈現(xiàn)U 型趨勢,城市常住人口在200萬以下,若上馬高耗能項目,碳排放會急劇升高。

表5 城市EKC曲線的分布

在MK檢驗中,需要滿足最大值出現(xiàn)后滿5年,Z值為負,且具有顯著性,才表明碳排放達峰。滿足該標準,碳排放下降隨時間變化顯著性達到0.01,且Z值全部為負的有北京、張家口、邯鄲、廊坊、本溪、阜新、青島,這些城市碳排放穩(wěn)定下降,已具備達峰的條件;顯著性達到0.05,Z值全部為負的有天津、秦皇島、保定、石家莊、濰坊,朝陽的Z值也由正轉負,說明這些城市碳排放已進入平臺期;顯著性達到0.1的有沈陽、濟南、邢臺、承德、衡水、大連、撫順、營口,雖然這些城市碳排放下降,但年份未滿5年,Z值正負交替,說明碳排放的下降并不穩(wěn)定;其余能源型城市無顯著性(如表6所示)?？梢钥闯?碳排放下降進入平臺期的城市主要集中在京津冀和遼寧的個別城市。

事實上，家政服務一直是一個非常龐大的市場，但近幾年大多數(shù)曾經(jīng)紅火的互聯(lián)網(wǎng)家政服務企業(yè)紛紛縮減規(guī)模甚至關張。在這樣的大趨勢下，58到家通過互聯(lián)網(wǎng)平臺預定保姆、保潔、搬家等上門服務，每年提供就業(yè)崗位超過210萬個。

表6 主要城市碳排放量變化的MK 檢驗結果

(二)主要城市未來碳排放預測

本部分主要根據(jù)經(jīng)濟規(guī)模、產(chǎn)業(yè)結構、能源強度的變化趨勢,結合預測方法和情景分析來進一步推斷各城市的碳達峰軌跡。經(jīng)濟規(guī)模、產(chǎn)業(yè)結構、能源強度主要依據(jù) “十二五”規(guī)劃以來及 “十四五”規(guī)劃和2035年遠景目標及變速推算。本文設置了三種碳排放情景,即極低碳情景、低碳情景和高碳情景。與低碳情景相比,極低碳情景和高碳情景下的經(jīng)濟增速、產(chǎn)業(yè)結構和能源強度差異分別為0.05、0.6和0.1。絕大多數(shù)城市在預測期內(nèi)的經(jīng)濟增速呈下降趨勢,2020—2030年約以年均0.1個百分點遞減,2031—2040年以年均0.15個百分點遞減;能源強度降幅也呈下降趨勢,2020—2031年約以年均0.05個百分點遞減,2031—2040年以年均0.1個百分點遞減。其中,能源結構較重的省份對其所有城市單獨使用了對應的經(jīng)濟增速與能源強度降幅,包括河北省、山西省和山東省。

主要城市分別對應極低碳情景、低碳情景和高碳情景下的達峰軌跡(如圖2所示)。極低碳情景需要能源和產(chǎn)業(yè)結構大幅調(diào)整,高碳情景與現(xiàn)有結構水平相差不大,低碳情景在考慮積極轉型基礎上注重現(xiàn)實環(huán)境,是最有可能發(fā)生的情景。除北京、張家口分別在2020 年、2021 年達峰外,河北、山東的城市大部分可在2025 年左右達峰,低碳情景的平均峰值可比高碳情景平均峰值低3.70%和5.72%;其次為遼寧大部分城市在2026年左右達峰,低碳情景的平均峰值比高碳情景平均峰值低3.78%;內(nèi)蒙古和山西在低碳情景下在2030年左右達峰,低碳情景的平均峰值比高碳情景平均峰值低3.86%和6.03%。值得注意的是,在低碳情境下,河北唐山,遼寧營口、遼陽、盤錦,內(nèi)蒙古烏海,山東泰安的達峰年份逼近2030年,要防止松懈情緒,避免達峰年份的延遲;山西太原、大同、晉城達峰年份可在2030年后,但仍要力爭提前。

圖2 C型區(qū)域各市碳排放情景模擬

(三)不同類型城市碳減排影響因素

在中國的制度環(huán)境下,影響碳達峰的因素還應該考慮不同城市特征以及地方政府的推動力度。以大數(shù)據(jù)獲取地方與 “雙碳”相關的文件數(shù)量作為執(zhí)行能力的考核標準,綜合劃分城市類型,再對每類城市的碳排放影響因素進行分析。以省 (直轄市)為單位,官方顯示,北京已正式宣布2020年達峰,天津計劃2025年達峰,山東和遼寧分別在2027年和2028年達峰,河北、山西、內(nèi)蒙古提出2030年前達峰。通過大數(shù)據(jù)樣本識別,發(fā)現(xiàn)地方政府以形式多樣的方式推動達峰,主要措施包括成立領導小組或?qū)０鄰娀鋵?出臺碳達峰行動方案、雙碳實施意見,從能耗 “雙控”逐漸轉向碳排放 “雙控”,推出各類鼓勵政策、項目試點,建立碳排放目標責任制并進行考核等五個方面(如表7所示)。

表7 2021年C型區(qū)域城市碳達峰相關政策出臺及執(zhí)行情況

研究發(fā)現(xiàn),在政策出臺及落實方面,以北京、天津兩個直轄市最多,其次為省會城市;京津冀內(nèi)部城市及山東濟南、青島陸續(xù)出臺市一級的碳達峰行動方案,能耗 “雙控”也朝碳排放 “雙控”進一步轉變,加速構建 “上下聯(lián)動”的政策體系;C 型區(qū)域中已有71.43%的城市發(fā)布了靈活自主的 “雙碳”政策,各類項目試點也在積極展開。但在落實低碳轉型的過程中,不論政策數(shù)量或是執(zhí)行力度均與城市經(jīng)濟發(fā)展水平呈明顯正相關,且差異巨大,北京、天津出臺一系列約束性政策、激勵性政策,資源調(diào)動充分,可以形成階段性目標的政策 “組合拳”。其余城市政策支撐明顯不足,比如各省會城市、青島、大連等都提出數(shù)字化賦能新能源汽車產(chǎn)業(yè)、發(fā)展氫能等政策規(guī)劃,但多以鼓勵性政策為主,對各行業(yè)低碳發(fā)展的覆蓋度不夠、約束性不強;而資源稟賦偏重的城市則基本立足能源結構轉型和提質(zhì)增效出臺政策,很少涉足其他方面。

結合政策執(zhí)行情況和碳排放脫鉤、EKC、MK 的分析結果,可以把城市綜合劃定為四種類型(如表8所示),其中已達峰城市占5.71%、達峰潛力型和達峰蓄力型均各占28.57%、達峰壓力型占37.14%。達峰壓力型又可以區(qū)分為兩個亞類:一類是由于經(jīng)濟欠發(fā)達影響的達峰困難,包括滄州、遼陽、盤錦、泰安、濟寧;另一類是由于能源結構偏重造成的達峰困難,包括唐山、太原、大同、晉城、呼倫貝爾、烏海、呼和浩特、包頭。

表8 碳達峰城市類型劃定

城市類型劃分之后,根據(jù)公式 (6)對不同類型城市的碳減排影響因素進行分析,發(fā)現(xiàn)能源強度和人均GDP的增加是導致四類城市碳排放增長最關鍵的因素,除已達峰城市的顯著性從1%減少到5%水平,其余城市達到1%的顯著性,意味著已達峰城市使用清潔能源的比重有所提高,使得能源強度的提高并不會過快地增加碳排放,同時已出現(xiàn)經(jīng)濟增長、碳排放總量遞減的趨勢。已達峰城市的人口規(guī)模與碳排放總量呈負相關,但不顯著,說明以北京為代表的城市在減量發(fā)展中,一定程度上控制了碳排放增量,而其余城市依然表現(xiàn)為1%以上的正相關性。產(chǎn)業(yè)結構調(diào)整對減少碳排放效果不明顯,雖然達峰蓄力型和壓力型城市出現(xiàn)負相關,但相關性不顯著,已達峰城市第三產(chǎn)業(yè)占比的彈性系數(shù)從0.531減少到0.268,沒有出現(xiàn)負相關,達峰潛力型城市則出現(xiàn)正相關趨勢,說明優(yōu)化產(chǎn)業(yè)結構對于減少碳排放依然具有巨大的潛力?？茖W技術的提升可以減少碳排放,這種趨勢在已達峰和達峰壓力型城市中有所體現(xiàn)但不顯著,達峰蓄力型城市則出現(xiàn)相反趨勢。模型也驗證了經(jīng)濟集聚度對減少碳排放起到了積極作用,除達峰蓄力型城市外,其余城市經(jīng)濟集聚度與碳排放出現(xiàn)負相關,可以預見在經(jīng)濟下行的壓力下,走集約高效的經(jīng)濟發(fā)展模式可以有效控制碳排放。人均電力消費水平對碳排放的增減未表現(xiàn)出一致性,已達峰城市人均電力消費增加不會增加碳排放,原因是綠電比例使用較大,達峰蓄力型雖然也出現(xiàn)負相關,但其穩(wěn)定性還需持續(xù)跟蹤,達峰潛力型和壓力型城市呈正相關,與煤電占比較大有密切關系 (如表9所示)。

表9 不同類型城市二氧化碳排放總量影響因素分析

(四)不同類型城市碳減排路徑探討

各市已經(jīng)出現(xiàn)不同的達峰時間和峰值水平,大部分在2030年前,但個別能源型城市2035年前才能達峰,難以與所在省份同步達峰。為保證整個區(qū)域在2030年前達峰,既要重視城市的共性問題,統(tǒng)籌解決,又要重視地區(qū)差異性,合理設定梯次達峰的路徑。

1.城市內(nèi)部結構調(diào)整的共性路徑。提高能源強度、優(yōu)化能源結構和產(chǎn)業(yè)結構對減少碳排放至關重要。四種類型城市在該三個層面上表現(xiàn)不一致,已達峰城市已經(jīng)產(chǎn)生正向減碳效果,其余三類城市正處于瓶頸期,但都具有較強的潛力。能源方面,所有城市應強化能耗 “雙控”和碳排放 “雙控”的雙軌制,穩(wěn)步提高非化石能源占比。產(chǎn)業(yè)方面,在政策分析部分發(fā)現(xiàn),各市的 “十四五”時期產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃具有高度趨同性,更未考慮到區(qū)域間的產(chǎn)業(yè)布局問題,忽視當?shù)胤A賦和重復建設使得資源能源浪費和效率低下的問題依舊存在。未來需要根據(jù)城市的比較優(yōu)勢,轉移或者承接相應的產(chǎn)業(yè),并對產(chǎn)業(yè)進行綠色轉型升級。

2.已達峰城市的創(chuàng)新路徑。已達峰城市應繼續(xù)保持碳排放穩(wěn)中下降,積極探索碳中和的實現(xiàn)途徑,比如北京是國內(nèi)首個正式宣布碳達峰的城市,但達峰的碳強度仍高于意大利、西班牙、愛爾蘭等歐盟國家達峰時的碳強度水平[24],且人均GDP 也遠小于美國、日本等發(fā)達國家達峰的水平,表現(xiàn)出高位達峰現(xiàn)象。未來北京要強化創(chuàng)新減碳,打造全國甚至世界的碳中和示范。創(chuàng)新主要體現(xiàn)在兩個方面。一是科學技術可以直接降低能源強度,間接促進經(jīng)濟要素的重新配置,提升效率,進而減少碳排放。從這個角度看,已達峰城市運用普通節(jié)能技術減少碳排放的邊際效應已經(jīng)減少,需要的是關鍵技術的重大突破以實現(xiàn)碳中和。二是促進新產(chǎn)業(yè)、新業(yè)態(tài)、新模式蓬勃發(fā)展,加速提升高精尖產(chǎn)業(yè)綠色化發(fā)展的能力和規(guī)模。

3.達峰潛力型城市的因勢利導路徑。這類城市具有一定的經(jīng)濟活力,大多已布局了新一代信息技術、新能源、高端裝備制造等產(chǎn)業(yè),下一步要因勢利導,可直接引進北京的技術,推動綠色低碳科技在產(chǎn)業(yè)中的應用,深化清潔能源替代,發(fā)揮 “彎道超車”作用,加快達峰速度。同時,這類城市離北京較近,有利于利用地域優(yōu)勢構建低碳產(chǎn)業(yè)鏈,實現(xiàn)減碳、脫碳和綠色低碳發(fā)展,做大做強低碳產(chǎn)業(yè)圈和綠色經(jīng)濟圈。

4.達峰蓄力型城市的集約型路徑。這類城市存在粗放發(fā)展和集約不經(jīng)濟不低碳的特征,需要以 “專業(yè)化、集約化、現(xiàn)代化”為目標,加快推進行業(yè)兼并重組,推動產(chǎn)業(yè)集中集約發(fā)展,創(chuàng)建產(chǎn)業(yè)園區(qū),鼓勵符合環(huán)境準入標準的企業(yè)向園區(qū)轉移,提高資源轉換效率。

5.達峰壓力型城市的追趕型路徑。這類城市可以細分為兩類:一類是經(jīng)濟底子薄弱、碳強度偏高的城市,急需提振經(jīng)濟同時要盡量跟上全國減排步伐;另一類是能源型城市或重工業(yè)城市,發(fā)展存在路徑依賴,基于戰(zhàn)略考慮,需要保持煤炭的托底作用,短期內(nèi)碳排放仍會增加,可以適當滯后至2030年達峰,但要提升煤炭清潔利用水平,推動煤炭和新能源優(yōu)化組合,加快周邊地區(qū)煤炭的 “三改”聯(lián)動。

五、結論與政策啟示

環(huán)渤海C型區(qū)域資源能源豐富、重化工業(yè)集中,面臨的節(jié)能降碳壓力巨大,該地區(qū)碳達峰目標能否順利完成決定著全國目標完成的質(zhì)量。在此背景下,本文從歷史達峰和未來達峰的角度,綜合判斷城市層面的碳達峰軌跡,分析影響因素并對減碳路徑進行了探討,得到以下主要結論與政策啟示。

(一)主要結論

第一,從歷史碳達峰進程看,C型區(qū)域涉及的7省 (市),除北京、天津達到增強脫鉤,河北、山東、遼寧、山西大部分城市也進入了減弱脫鉤,內(nèi)蒙古城市處于衰退脫鉤,碳排放脫鉤出現(xiàn)明顯的差異化。京津冀地區(qū)減碳成效最好,表現(xiàn)出高經(jīng)濟增長和低碳排放特征,山東表現(xiàn)出高經(jīng)濟增長和中速碳排放特征,山西和內(nèi)蒙古表現(xiàn)出高經(jīng)濟增長和高碳排放特征,遼寧表現(xiàn)出低經(jīng)濟增長和高碳排放特征。35個城市的碳排放EKC曲線一半以上已經(jīng)出現(xiàn)倒U 型趨勢;剔除新型冠狀病毒感染疫情等因素干擾,北京、張家口、邯鄲、廊坊、本溪、阜新、青島的碳排放下降趨勢顯著。

第二,從未來碳達峰趨勢看,北京、張家口分別在2020年、2021年達峰,河北、山東的大部分城市可在2025年左右達峰,遼寧大部分城市在2026年左右達峰,內(nèi)蒙古和山西大部分城市在2030年左右達峰。

第三,綜合各地政策執(zhí)行情況和碳達峰軌跡,可把碳達峰城市分為已達峰、達峰潛力型、達峰蓄力型、達峰壓力型四類。已達峰城市為北京和張家口,屬于創(chuàng)新型城市和生態(tài)資源豐富城市;達峰潛力型城市主要集中于津冀和山東青島,這些城市有較好的產(chǎn)業(yè)和經(jīng)濟基礎,從結構上還有較大的減排空間;達峰蓄力型城市大部分在山東和遼寧,經(jīng)濟發(fā)展仍伴有粗放式特點,亟須朝低碳集約方式轉變;達峰壓力型城市主要分布在內(nèi)蒙古和山西,化石能源結構偏重,需要以能源和產(chǎn)業(yè)結構為突破口,加大技術與政策支持。

(二)政策啟示

一方面要把握好穩(wěn)經(jīng)濟增長與碳達峰的節(jié)奏。我國發(fā)展環(huán)境面臨的復雜性和不確定性上升,經(jīng)濟下行壓力將會增大。而C型區(qū)域大部分省市的經(jīng)濟活躍度本就弱于南方,加之多地還是能源基地,內(nèi)外交織的干擾因素會影響碳達峰目標順利完成。從模型結果看,已達峰城市實現(xiàn)了碳排放減少與經(jīng)濟增長,其余省市實現(xiàn)碳減排與發(fā)展經(jīng)濟的矛盾仍然比較突出,特別是對標“十四五”規(guī)劃GDP年均增長目標,山西、遼寧、內(nèi)蒙古三省份轉型中的 “陣痛”將更多,如山西計劃年均8%的增長率,而 “十三五”期間年均增長率僅接近6%,以現(xiàn)階段的發(fā)展方式難以高質(zhì)量完成經(jīng)濟發(fā)展和減碳的雙向目標。這些地區(qū)涉及全國的能源安全穩(wěn)定,更需要前瞻性、有節(jié)奏地規(guī)劃布局。另外,要在穩(wěn)住經(jīng)濟大盤基礎上,積極挖掘綠色經(jīng)濟的增長動力,達峰蓄力型城市的經(jīng)濟集聚還處于以產(chǎn)能擴張或能耗增加為主的規(guī)模效應階段,推動了碳排放增加,必須以創(chuàng)新為引領,提高全要素生產(chǎn)率,促進經(jīng)濟高質(zhì)量發(fā)展。

另一方面,以區(qū)域協(xié)同推動碳排放提前達峰。國家鼓勵京津冀等區(qū)域發(fā)揮增長極作用,率先推動經(jīng)濟社會發(fā)展全面綠色轉型。京津冀碳達峰情況較為樂觀,要充分利用協(xié)同優(yōu)勢,從協(xié)同視角推進達峰進程。一是構建一體化降碳減污體系,優(yōu)化聯(lián)合減排措施,實現(xiàn) “削峰降速”。二是充分發(fā)揮北京的創(chuàng)新優(yōu)勢,增強帶動作用。北京既要依托國際科技創(chuàng)新中心建設契機,加快技術的開發(fā)攻關,幫助其他城市提升能源使用效率,又要加快制度創(chuàng)新,解決周邊地區(qū)技術、政策 “凹地”問題,暢通技術溢出通道,強化相關技術在C 型區(qū)域孵化應用的場景,周邊城市也要提高技術應用承接能力,吸引高新技術和低碳企業(yè)落戶。三是依托省會城市、中心城市帶動中小城市低碳轉型,C型區(qū)域的直轄市、省會城市以及青島這類地區(qū)性中心城市已經(jīng)完整出現(xiàn)倒U 型碳排放,經(jīng)濟活躍度和減碳效果都較好,要建立有效合作機制,通過技術扶持、企業(yè)合作、產(chǎn)業(yè)鏈完善等措施,輻射帶動周邊城市加快減排步伐。