“雙碳”目標(biāo)下新疆能源、經(jīng)濟(jì)、環(huán)境動(dòng)態(tài)關(guān)系研究

陳聞君 呂 模

1.新疆財(cái)經(jīng)大學(xué)經(jīng)濟(jì)學(xué)院

2.新疆財(cái)經(jīng)大學(xué)絲路經(jīng)濟(jì)與管理研究院

0 引言

能源是經(jīng)濟(jì)增長和社會(huì)發(fā)展的核心要素和強(qiáng)大動(dòng)力。自改革開放以來，我國經(jīng)濟(jì)保持高速增長，但同時(shí)能源消費(fèi)總量也呈現(xiàn)快速增長的態(tài)勢，經(jīng)濟(jì)增長和能源消費(fèi)之間存在顯著的正向相關(guān)關(guān)系。我國的能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)主要以化石能源為主，其中煤、石油的消費(fèi)比重高，以煤、石油為主的能源消費(fèi)會(huì)排放大量CO2，帶來嚴(yán)重的環(huán)境問題。

2020 年9 月，國家主席習(xí)近平在第七十五屆聯(lián)合國大會(huì)上宣布，中國力爭2030 年前CO2排放達(dá)到峰值，努力爭取2060 年前實(shí)現(xiàn)碳中和目標(biāo)。2021 年10 月24 日，中共中央、國務(wù)院發(fā)布《關(guān)于完整準(zhǔn)確全面貫徹新發(fā)展理念做好碳達(dá)峰碳中和工作的意見》，為碳達(dá)峰、碳中和進(jìn)行總體部署。2022年10 月16 日，習(xí)近平總書記在二十大報(bào)告中指出，要著力推動(dòng)經(jīng)濟(jì)綠色發(fā)展，加快發(fā)展方式綠色轉(zhuǎn)型，實(shí)施全面節(jié)約戰(zhàn)略，發(fā)展綠色低碳產(chǎn)業(yè)，積極穩(wěn)妥推進(jìn)碳達(dá)峰碳中和，立足我國能源資源稟賦，堅(jiān)持先立后破，有計(jì)劃分步驟實(shí)施碳達(dá)峰行動(dòng)，深入推進(jìn)能源革命，加強(qiáng)煤炭清潔高效利用，加快規(guī)劃建設(shè)新型能源體系，積極參與應(yīng)對氣候變化全球治理。近十年來，我國對經(jīng)濟(jì)綠色協(xié)調(diào)發(fā)展十分重視，如何在保證經(jīng)濟(jì)增長的同時(shí)，提高能源的使用效率，減少CO2排放量，減少對環(huán)境的破壞和污染，是我國現(xiàn)階段經(jīng)濟(jì)發(fā)展關(guān)注的重要問題。

新疆是我國的能源大省，其第二產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)中能源產(chǎn)業(yè)占比較高，石油煤炭消費(fèi)量占總能源消費(fèi)量的80%左右，高于全國平均水平。自2000 年以來，新疆經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展，同時(shí)能源消費(fèi)量也不斷增加。新疆GDP 總量從2000 年的1 365 億元提高到2020 年的13 798 億元，年均增長12.26%。能源總消費(fèi)量從2000 年的3 316.03 萬tce 增長到2020年的18 981.81 萬tce，年均增長8.66%。碳排放從2000 年的2 841.72 萬t增長到2020 年的18 199 萬t，年均增長9.7%。新疆高耗能產(chǎn)業(yè)發(fā)展、能源低效率與碳排放導(dǎo)致的環(huán)境破壞之間的矛盾越來越突出，發(fā)展模式并不適合高質(zhì)量發(fā)展和“雙碳”目標(biāo)的要求，因此要將經(jīng)濟(jì)增長的重心轉(zhuǎn)移到質(zhì)量和效益之上，必須充分考慮能源經(jīng)濟(jì)環(huán)境（下文稱為“3E”）系統(tǒng)綠色協(xié)調(diào)發(fā)展。

1 文獻(xiàn)綜述

從20 世紀(jì)90 年代起，關(guān)于能源、經(jīng)濟(jì)與環(huán)境系統(tǒng)的研究逐漸成為熱點(diǎn)，對于能源、經(jīng)濟(jì)與環(huán)境關(guān)系的研究大都基于環(huán)境庫茲涅茨曲線理論。Stern［1］、Dinda［2］、Muller［3］等以不同國家的數(shù)據(jù)都證實(shí)了EKC 曲線，認(rèn)為經(jīng)濟(jì)的增長會(huì)對環(huán)境產(chǎn)生負(fù)面效應(yīng)，但當(dāng)經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平過了某一階段后，經(jīng)濟(jì)的發(fā)展形成的技術(shù)進(jìn)步和產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)優(yōu)化減少了環(huán)境的污染，進(jìn)而就會(huì)促進(jìn)環(huán)境的改善。也有一些學(xué)者對EKC 理論提出質(zhì)疑，例如Bagliani［4］、Akbostanci［5］、Zilio［6］等認(rèn)為經(jīng)濟(jì)發(fā)展與環(huán)境污染之間不存在倒“U”關(guān)系。隨著研究的深入，對于經(jīng)濟(jì)與環(huán)境關(guān)系的研究逐漸擴(kuò)展到能源、經(jīng)濟(jì)與環(huán)境三者長期均衡關(guān)系的研究，例如崔和瑞［7］、陳紅梅［8］等分別用VAR 模型、ARDL 協(xié)整分析法對中國的能源消費(fèi)、經(jīng)濟(jì)增長與碳排放關(guān)系進(jìn)行分析，結(jié)果均表明中國能源消費(fèi)、經(jīng)濟(jì)增長與碳排放三者間存在長期的協(xié)整關(guān)系。還有基于地理空間視角下對中國能源、經(jīng)濟(jì)與環(huán)境的研究，例如蘇宏偉［9］、馬詩萍［10］等通過對能源—經(jīng)濟(jì)—環(huán)境關(guān)系研究文獻(xiàn)的梳理以及空間計(jì)量經(jīng)濟(jì)學(xué)分析，發(fā)現(xiàn)地理空間分布差異對各地區(qū)經(jīng)濟(jì)、能源和環(huán)境系統(tǒng)特征的異質(zhì)性影響較大，應(yīng)該注重三者關(guān)系空間差異機(jī)制解釋研究。對于新疆能源、經(jīng)濟(jì)與環(huán)境關(guān)系的研究還較少，王士軒等［11］通過廣義脈沖響應(yīng)和Granger因果檢驗(yàn)法對新疆能源消費(fèi)、經(jīng)濟(jì)增長與碳排放關(guān)系進(jìn)行研究，認(rèn)為三者間關(guān)系呈現(xiàn)不同于EKC 理論的“N”形環(huán)境庫茲涅茨曲線。連帥明等［12］采用脫鉤模型,分析了新疆經(jīng)濟(jì)發(fā)展和能源的脫鉤關(guān)系，結(jié)論表明經(jīng)濟(jì)發(fā)展和能源排放與CO2的脫鉤狀態(tài)較好,并隨著時(shí)間的推移逐漸變好。

經(jīng)過多年的研究分析，國外學(xué)者關(guān)于能源、經(jīng)濟(jì)及碳排放的相關(guān)文獻(xiàn)比較豐富，取得了一些實(shí)質(zhì)性的進(jìn)展。近年來，隨著我國對環(huán)境問題的逐漸重視，國內(nèi)對經(jīng)濟(jì)增長與能源消費(fèi)、環(huán)境污染等問題也進(jìn)行了大量的探索，然而這些研究還是不完整和不全面的。在“雙碳”目標(biāo)背景下，新疆作為一個(gè)能源大省，其能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)和經(jīng)濟(jì)增長都比較依賴化石能源，降碳減碳工作面臨較大挑戰(zhàn)，因此急需填補(bǔ)新疆能源消費(fèi)、經(jīng)濟(jì)增長與碳排放研究空白。本文借鑒前人成果，選取GDP 代表經(jīng)濟(jì)，能源生產(chǎn)總量和能源消費(fèi)總量代表能源，CO2排放代表環(huán)境，以新疆2000-2020 年樣本數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，構(gòu)建新疆能源、經(jīng)濟(jì)與環(huán)境向量自回歸（VAR）模型，對3E 系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)關(guān)系進(jìn)行分析，并提出相應(yīng)建議。

2 能源、經(jīng)濟(jì)、環(huán)境三者關(guān)系

能源是經(jīng)濟(jì)增長、城市發(fā)展、社會(huì)進(jìn)步至關(guān)重要的基本要素。但隨著資源的開發(fā)利用、工業(yè)化程度不斷提高，隨之而來出現(xiàn)了很多問題。一方面以煤、石油、天然氣為主的化石能源屬于不可再生資源，資源的快速開發(fā)利用使得傳統(tǒng)的化石能源正在急劇減少，面臨資源枯竭的問題。另一方面煤炭現(xiàn)仍是我國最主要消耗的能源，2020年煤炭消費(fèi)量占我國能源消費(fèi)總量的56%［13］，在新疆的各能源消費(fèi)占比中，煤炭占68.9%［14］，遠(yuǎn)高于全國平均水平，以煤炭為主的能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)會(huì)帶來大量的CO2排放，新疆環(huán)境承載力的壓力也越來越大。新疆能否實(shí)現(xiàn)科學(xué)降碳對我國實(shí)現(xiàn)“雙碳”目標(biāo)具有重要意義，因此能源的發(fā)展要從“黑色、高碳”轉(zhuǎn)向“綠色、低碳”的清潔能源，合理地逐步改善能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)，推動(dòng)綠色、低碳能源發(fā)展是能源產(chǎn)業(yè)應(yīng)該著力的主攻方向。

經(jīng)濟(jì)以其物質(zhì)再生功能為綠色環(huán)境建設(shè)提供物質(zhì)和資金基礎(chǔ)。面對環(huán)境污染問題，需要依靠巨額資金的投入去治理，面對資源耗竭問題，也需要資金的支持以研究更加先進(jìn)的科學(xué)技術(shù)，提高能源利用效率或者開發(fā)新能源。經(jīng)濟(jì)發(fā)展的最終目的是提高人民的福利水平，所以以環(huán)境為代價(jià)的經(jīng)濟(jì)增長已經(jīng)不是現(xiàn)階段我們要追求實(shí)現(xiàn)的目標(biāo)。一個(gè)健康的經(jīng)濟(jì)應(yīng)該是在充分遵循自然規(guī)律的基礎(chǔ)上積極地、能動(dòng)地利用自然、改造自然，既要金山銀山又要綠水青山，走可持續(xù)發(fā)展道路才是我們要追求的經(jīng)濟(jì)發(fā)展模式。

生態(tài)環(huán)境直接影響國家經(jīng)濟(jì)發(fā)展的潛力。1962 年，美國作家蕾切爾·卡遜《寂靜的春天》一書引起了人們保護(hù)環(huán)境的意識。改革開放初期，我國產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)以第二產(chǎn)業(yè)為主，實(shí)行粗放式的發(fā)展，主要污染物的排放量超過了環(huán)境容量。愈發(fā)嚴(yán)重的環(huán)境污染逐漸制約了經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，于是2003 年我國提出科學(xué)發(fā)展觀的概念，堅(jiān)持以人為本，樹立全面、協(xié)調(diào)、可持續(xù)的發(fā)展觀。2015 年提出創(chuàng)新、協(xié)調(diào)、綠色、開放、共享的新發(fā)展理念。2017年在十九大報(bào)告中又提出了綠水青山就是金山銀山的發(fā)展理念。2020 年提出了碳中和、碳達(dá)峰的目標(biāo)愿景。2022 年將碳達(dá)峰、碳中和寫進(jìn)二十大報(bào)告，作為我國的一項(xiàng)重大戰(zhàn)略決策。近十年來，我國越來越重視生態(tài)環(huán)境的重要性，積極調(diào)整產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)，淘汰落后產(chǎn)能，重污染企業(yè)擴(kuò)張的步伐有效被遏制，企業(yè)治理污染的力度進(jìn)一步被加大，我們賴以生存的環(huán)境質(zhì)量得到一定改善。

能源、經(jīng)濟(jì)、環(huán)境是一個(gè)復(fù)雜的系統(tǒng)，單獨(dú)地去討論單一子系統(tǒng)的發(fā)展是沒有意義的。能源、經(jīng)濟(jì)、環(huán)境各子系統(tǒng)之間早已形成了相互關(guān)聯(lián)、相互作用、相互滲透的復(fù)雜系統(tǒng)整體，因此在探討3E 如何協(xié)調(diào)發(fā)展的問題時(shí)，要充分考慮其之間的辯證統(tǒng)一關(guān)系，既要看到三者相互對立，又要看到三者之間的協(xié)同，只要充分考慮到這些，才能為促進(jìn)3E 系統(tǒng)綠色協(xié)調(diào)發(fā)展提出科學(xué)的建議（見圖1）。

圖1 3E 系統(tǒng)關(guān)系圖

3 新疆3E系統(tǒng)動(dòng)態(tài)關(guān)系分析

3.1 數(shù)據(jù)來源及VAR模型構(gòu)建

本文采用VAR 向量自回歸模型對新疆能源、經(jīng)濟(jì)與環(huán)境關(guān)系進(jìn)行分析，并預(yù)測其未來變化。VAR模型是將系統(tǒng)中每一個(gè)內(nèi)生變量作為系統(tǒng)中所有內(nèi)生變量的滯后期函數(shù)來構(gòu)造模型，用于預(yù)測多個(gè)相互聯(lián)系的時(shí)間序列系統(tǒng)，分析隨機(jī)擾動(dòng)對變量系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)沖擊，解釋各種沖擊對內(nèi)生變量形成的影響［15］。該模型要求各個(gè)變量均是平穩(wěn)的，所以在采用VAR 模型進(jìn)行分析預(yù)測之前需要將非平穩(wěn)的序列通過差分得到平穩(wěn)的序列。

本文數(shù)據(jù)采取2000-2020 年新疆GDP、能源生產(chǎn)總量、能源消費(fèi)總量和CO2排放量的時(shí)間數(shù)據(jù)作為模型樣本。將GDP 折算為以2000年為基期的實(shí)際GDP。能源生產(chǎn)總量、能源消費(fèi)總量數(shù)據(jù)來源2001-2021 年《中國能源統(tǒng)計(jì)年鑒》，CO2排放數(shù)據(jù)引用聯(lián)合國政府間氣候變化專門委員會(huì)（IPCC）提供的測算方法，即由每種能源消耗量（本文主要指煤炭、焦炭、原油、汽油、煤油、柴油、燃料油、天然氣這8種能源）與其碳排放系數(shù)相乘，最后加總得到碳排放量（見表1）。

表1 2000-2020年新疆能源經(jīng)濟(jì)環(huán)境系統(tǒng)相關(guān)數(shù)據(jù)

由表1 數(shù)據(jù)可得，2000-2020 年新疆GDP、能源生產(chǎn)（ep）、能源消耗（ec）、CO2排放均呈現(xiàn)上升趨勢，可能存在異方差問題，為了避免異方差，對時(shí)間序列數(shù)據(jù)進(jìn)行取對數(shù)。VAR 模型要求序列平穩(wěn)，因此要先對時(shí)間序列進(jìn)行平穩(wěn)性檢驗(yàn)（見表2）。

表2 平穩(wěn)性檢驗(yàn)結(jié)果

平穩(wěn)性檢驗(yàn)結(jié)果表明Lgdp、Lep、Lec、LCO2均為非平穩(wěn)序列。經(jīng)過一階差分后，無論是含時(shí)間趨勢項(xiàng)還是不含時(shí)間趨勢項(xiàng)均顯出一致結(jié)果，即均為非平穩(wěn)序列。經(jīng)過二階差分后，四個(gè)序列均滿足5%臨界水平下的二階單整，因此可能存在協(xié)整關(guān)系，還要對Lgdp、Lep、Lec、LCO2四個(gè)序列進(jìn)行協(xié)整關(guān)系檢驗(yàn)。

進(jìn)行協(xié)整關(guān)系檢驗(yàn)首先要確定合適的滯后階數(shù)，滯后階數(shù)過小會(huì)導(dǎo)致殘差的自相關(guān)性和參數(shù)估計(jì)的非一致性，滯后階數(shù)過大則會(huì)導(dǎo)致估計(jì)參數(shù)過多，自由度過少，影響模型的解釋能力（見表3）。

表3 根據(jù)似然比（LR）、最終誤差預(yù)測（FPE）、赤池信息準(zhǔn)則（AIC）、貝葉斯信息準(zhǔn)則（BIC）、漢南—奎因信息準(zhǔn)則（HQ）等，確定最佳滯后階數(shù)應(yīng)該為2階，此時(shí)AIC、BIC、HQ均為最?。ㄒ姳?）。

表4 Johansen檢驗(yàn)

跡統(tǒng)計(jì)檢驗(yàn)和最大特征根檢驗(yàn)表明四個(gè)變量之間至少存在2個(gè)協(xié)整秩，存在長期協(xié)整關(guān)系，同時(shí)得到VAR 二階滯后模型為：

確定了Lgdp、Lep、Lec、LCO2四個(gè)變量之間的協(xié)整關(guān)系后，對整個(gè)VAR(2)系統(tǒng)是否為平穩(wěn)過程進(jìn)行檢驗(yàn)。檢驗(yàn)結(jié)果如圖2所示。

圖2 VAR 平穩(wěn)趨勢圖

所有的特征值均在單位圓內(nèi)，所以VAR(2)滿足平穩(wěn)性條件。

3.2 格蘭杰因果檢驗(yàn)

格蘭杰因果檢驗(yàn)在原理上是為了檢驗(yàn)?zāi)匙兞渴欠駮?huì)受到其它變量滯后項(xiàng)的影響，如果有這種影響關(guān)系則稱為有格蘭杰因果關(guān)系，反之，則沒有格蘭杰因果關(guān)系。由于Lgdp、Lep、Lec、LCO2四個(gè)變量之間存在協(xié)整關(guān)系，因此可以對它們進(jìn)行Granger 因果檢驗(yàn)，由此確定變量間的Granger 因果關(guān)系（見表5）。

表5 格蘭杰因果檢驗(yàn)

LCO2不是lgdp的格蘭杰原因Lgdp不是lep的格蘭杰原因Lec不是Lep的格蘭杰原因LCO2不是Lep的格蘭杰原因Lgdp不是Lec的格蘭杰原因Lep不是Lec的格蘭杰原因Lep不是LCO2的格蘭杰原因Lgdp不是LCO2的格蘭杰原因Lep不是LCO2的格蘭杰原因Lec不是LCO2的格蘭杰原因14.658 10.532 0.377 85 4.873 8 16.659 7.662 5.752 5 9.699 5 2.528 8 10.121 0.001 0.005 0.828 0.087 0 0.022 0.056 0.008 0.282 0.006

根據(jù)格蘭杰因果檢驗(yàn)結(jié)果可知，新疆經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)與能源系統(tǒng)之間存在顯著的雙向Granger 因果關(guān)系，具體表現(xiàn)在經(jīng)濟(jì)增長對能源生產(chǎn)、能源消費(fèi)有顯著的Granger影響。能源消費(fèi)對經(jīng)濟(jì)增長有顯著的Granger影響。經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)與環(huán)境系統(tǒng)之間存在顯著的雙向Granger 因果關(guān)系，具體表現(xiàn)在經(jīng)濟(jì)增長對碳排放有顯著Granger 影響，碳排放對經(jīng)濟(jì)增長有顯著的Granger影響。能源系統(tǒng)與環(huán)境系統(tǒng)之間存在顯著的單向Granger 因果關(guān)系，具體表現(xiàn)在能源消費(fèi)對碳排放有顯著的Granger 影響，但碳排放對能源生產(chǎn)或能源消費(fèi)的Granger影響并不十分顯著。

新疆能源儲量十分豐富，主導(dǎo)產(chǎn)業(yè)以石油石化、煤炭煤化工為主，所以能源生產(chǎn)和能源消費(fèi)對經(jīng)濟(jì)增長有顯著的影響，同時(shí)新疆能源生產(chǎn)、能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)均以化石能源為主，以2020 年為例，全區(qū)全年原煤、原油、天然氣三種化石能源的生產(chǎn)量占能源生產(chǎn)總量的比例為91.2%，三種化石能源的消費(fèi)量占能源消費(fèi)總量的86.3%，所以新疆的能源消費(fèi)、經(jīng)濟(jì)增長對碳排放有顯著的影響。

3.3 脈沖響應(yīng)函數(shù)

脈沖響應(yīng)函數(shù)表示一個(gè)內(nèi)生變量對殘差沖擊的反應(yīng)，即描述的是在隨機(jī)誤差項(xiàng)上施加一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)差大小的沖擊（來自系統(tǒng)內(nèi)部或外部）后對內(nèi)生變量的當(dāng)期值和未來值所產(chǎn)生的動(dòng)態(tài)影響。在確定經(jīng)濟(jì)增長、能源生產(chǎn)、能源消費(fèi)、碳排放四個(gè)變量之間存在顯著Granger 因果關(guān)系后，采用脈沖響應(yīng)函數(shù)來確定變量間相互影響程度。

本文假設(shè)脈沖響應(yīng)函數(shù)的追蹤期為10期，得到Lgdp正交化的脈沖響應(yīng)函數(shù)如圖3所示。

圖3 GDP 的脈沖響應(yīng)函數(shù)

從GDP 對自身的脈沖響應(yīng)函數(shù)可知，當(dāng)期GDP 的增長對未來GDP 增加有一定的正效應(yīng)，從第1 期至第5 期逐漸上升，從第6 期至第10 期逐漸下降，變動(dòng)趨勢比較平緩。從GDP 對能源生產(chǎn)的脈沖響應(yīng)函數(shù)可知，當(dāng)期GDP 的增長會(huì)對能源生產(chǎn)有一定的正效應(yīng)，第1 期至第7 期逐漸上升，第7 期至第10 期逐漸下降，最終漸趨平穩(wěn)。從GDP 對能源消費(fèi)的脈沖響應(yīng)函數(shù)可知，當(dāng)期GDP 的增長，對能源消費(fèi)有一定的正效應(yīng)，第1 期至第2 期逐漸上升，第3 期至第10 期逐漸下降，最終漸趨平穩(wěn)。從GDP 對CO2的脈沖響應(yīng)函數(shù)可知，當(dāng)期GDP 的增長會(huì)對CO2有一定的正效應(yīng)，第1 期到第3 期逐漸上升，第3期到第6期逐漸下降，第7期到第10期保持緩慢上升態(tài)勢，最終漸趨平穩(wěn)。

新疆經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)對能源系統(tǒng)、環(huán)境系統(tǒng)均有顯著的正向影響關(guān)系，從脈沖響應(yīng)圖4 可以看出短期內(nèi)GDP 的增長刺激了能源消費(fèi)、能源生產(chǎn)和未來GDP 增長，也促進(jìn)了CO2排放量的增加，并沒有對CO2排放起到抑制作用，說明新疆經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平還沒有達(dá)到環(huán)境庫茲涅茨曲線的拐點(diǎn)，當(dāng)達(dá)到這個(gè)拐點(diǎn)后，隨著經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平的進(jìn)一步上升，CO2排放量會(huì)逐漸降低，環(huán)境質(zhì)量也會(huì)得到改善。

圖4 能源生產(chǎn)的脈沖響應(yīng)函數(shù)

從能源生產(chǎn)對GDP 的脈沖響應(yīng)函數(shù)可知，當(dāng)期增加能源生產(chǎn)對GDP 的影響第1 期至第3 期呈負(fù)效應(yīng)，自第4 期開始呈正效應(yīng)，第9 期以后漸趨于零。從能源生產(chǎn)對其自身的脈沖響應(yīng)函數(shù)可知，當(dāng)期增加能源生產(chǎn)對自身的影響在第1 期至第5 期呈較明顯的正效應(yīng)，在第6 期至第10 期呈負(fù)效應(yīng)。從能源生產(chǎn)對能源消費(fèi)的脈沖響應(yīng)函數(shù)可知，在第1期至3期呈較明顯的負(fù)效應(yīng)，第4期至第9期呈較明顯的正效應(yīng)，在第6 期過后開始下降，逐漸趨于零。從能源生產(chǎn)對CO2排放的脈沖響應(yīng)函數(shù)可知，第1期呈微弱的負(fù)效應(yīng)，第2 期至第8 期呈較明顯的正效應(yīng)，第9期之后漸趨于零。

新疆能源系統(tǒng)對經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)有一定的正向影響。從脈沖響應(yīng)圖5 可以看出當(dāng)期能源生產(chǎn)增加，并沒有立刻對能源消費(fèi)有顯著的正效應(yīng)影響，這是因?yàn)樾陆粌H是能源大省，還是我國重要的能源基地和能源運(yùn)輸路線上的重要節(jié)點(diǎn)，其能源生產(chǎn)一部分用于滿足本地能源消費(fèi)需求，一部分要完成“西氣東輸”“西電東送”的重要任務(wù)，這也是新疆能源生產(chǎn)對未來經(jīng)濟(jì)增長影響微弱的原因之一。

圖5 能源消費(fèi)的脈沖響應(yīng)函數(shù)

從能源消費(fèi)對GDP 的脈沖響應(yīng)函數(shù)可知，當(dāng)期增加能源消費(fèi)，在第1 期至第10 期均對GDP 有微弱的負(fù)效應(yīng)。從能源消費(fèi)對能源生產(chǎn)的脈沖響應(yīng)函數(shù)可知，當(dāng)期增加能源消費(fèi)，在第1 期至第5 期對能源生產(chǎn)呈負(fù)效應(yīng)，第6 期至第8 期呈十分微弱的正效應(yīng)，之后漸趨于零。從能源消費(fèi)對其自身的脈沖響應(yīng)函數(shù)可知，增加當(dāng)期的能源消費(fèi)在第1 期對未來的能源消費(fèi)呈正效應(yīng)，隨后的第2 期至第10期呈負(fù)效應(yīng)，最后漸趨于零。從能源消費(fèi)和CO2的脈沖響應(yīng)函數(shù)可知，當(dāng)期增加能源消費(fèi)，在第1 期對CO2排放呈正效應(yīng)，在第2 期至第10 期對CO2排放呈負(fù)效應(yīng)，第5 期至第10 期負(fù)效應(yīng)逐漸減小并趨于零。

新疆能源系統(tǒng)對環(huán)境系統(tǒng)有一定的負(fù)向影響。新疆能源消費(fèi)增加一定程度會(huì)抑制經(jīng)濟(jì)增長、CO2排放。2000-2014 年新疆三次產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)為“二、三、一”型，2015年至今產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變?yōu)椤叭?、二、一”型?021 年新疆第三產(chǎn)業(yè)增加值占全區(qū)生產(chǎn)總值47.9%，雖然距離我國東部發(fā)達(dá)地區(qū)仍有一定差距，但第三產(chǎn)業(yè)逐漸進(jìn)入平穩(wěn)增長階段，緩解了新疆經(jīng)濟(jì)增長對第二產(chǎn)業(yè)的高依賴。同時(shí)，新疆產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)優(yōu)化的碳減排作用也逐漸開始呈現(xiàn)，一定程度上抑制了碳排放的高速增長。

從碳排放對經(jīng)濟(jì)增長的脈沖響應(yīng)函數(shù)可知，當(dāng)期增加碳排放對GDP 呈正效應(yīng)，第1 期至第4 期正效應(yīng)逐漸增大，第5 期至第6 期正效應(yīng)逐漸減少，之后漸趨于零。從碳排放對能源生產(chǎn)的脈沖響應(yīng)函數(shù)可知，當(dāng)期增加碳排放在第1 期至第6 期對能源生產(chǎn)呈微弱的正效應(yīng)，第7 期至第10 期正效應(yīng)較明顯。從碳排放對能源消費(fèi)的脈沖響應(yīng)函數(shù)可知，當(dāng)期增加碳排放，第1 期至第6 期呈一定正效應(yīng)，第5期至第6 期正效應(yīng)逐漸減小，第7 期至第10 期呈微弱的負(fù)效應(yīng)并漸趨于零。從碳排放對其自身的脈沖響應(yīng)函數(shù)可知，當(dāng)期增加碳排放，第1 期至第5 期對未來碳排放呈正效應(yīng)，第6 期至第7 期呈微弱負(fù)效應(yīng)，之后漸趨于零（見圖6）。

圖6 碳排放的脈沖響應(yīng)函數(shù)

新疆環(huán)境系統(tǒng)對經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)有顯著的正向影響關(guān)系，環(huán)境系統(tǒng)對能源系統(tǒng)的影響不顯著。具體表現(xiàn)在碳排放會(huì)促進(jìn)GDP、未來碳排放的增長，上文脈沖響應(yīng)結(jié)果也表明GDP 的增加也會(huì)對碳排放產(chǎn)生明顯的正效應(yīng)影響，根據(jù)繆爾達(dá)爾的循環(huán)累計(jì)因果理論，碳排放和GDP 之間顯著的因果關(guān)系，會(huì)使得CO2的排放量越來越大，使得碳減排任務(wù)更加艱巨。新疆要想實(shí)現(xiàn)“雙碳”目標(biāo)，可能會(huì)降低經(jīng)濟(jì)增速，但經(jīng)濟(jì)增速的降低也將在一定程度上抑制碳排放的快速增長。

3.4 方差分解

方差分解是通過分析每一個(gè)結(jié)構(gòu)沖擊對內(nèi)生變量變化的貢獻(xiàn)率，進(jìn)一步評價(jià)不同結(jié)構(gòu)沖擊的重要性。在通過脈沖響應(yīng)函數(shù)分析變量間相互影響程度后，再采用方差分解方法目的是確定系統(tǒng)中每一個(gè)內(nèi)生變量的主要影響因素。得到的方差分解結(jié)果如圖7所示。

圖7 方差分析結(jié)果

在新疆GDP 的變動(dòng)中，GDP 對自身的貢獻(xiàn)率最大，第1 期的貢獻(xiàn)率為100%，第3 期后逐漸穩(wěn)定在75%左右的水平。能源生產(chǎn)對GDP 的貢獻(xiàn)率雖然呈逐漸上升趨勢，但貢獻(xiàn)率并不高。能源消費(fèi)對GDP 的貢獻(xiàn)率也較小。碳排放對GDP 的貢獻(xiàn)率較高，由第1 期的0 上升到第6 期的20%，之后維持在15%～18%區(qū)間范圍。由GDP 的方差分解結(jié)果可知，新疆環(huán)境系統(tǒng)對經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)的影響較大，具體表現(xiàn)在新疆GDP 主要的影響因素是其自身和碳排放，能源消費(fèi)和能源生產(chǎn)對GDP 的影響有限。合理科學(xué)制定碳減排計(jì)劃，協(xié)調(diào)降碳和經(jīng)濟(jì)增長之間的關(guān)系對新疆實(shí)現(xiàn)“雙碳”目標(biāo)有十分重要的意義。

在新疆能源生產(chǎn)的變動(dòng)中，經(jīng)濟(jì)增長對能源生產(chǎn)的貢獻(xiàn)率逐漸上升，由第1 期的7.6%上升到第10 期的53.12%。能源生產(chǎn)對自身的貢獻(xiàn)率逐漸下降，由第1 期的92.4% 下降至第10 期的35.93%。能源消費(fèi)和碳排放對能源生產(chǎn)的貢獻(xiàn)率較低。由能源生產(chǎn)方差分解結(jié)果可知，新疆經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)對能源系統(tǒng)的影響較大，具體表現(xiàn)在能源生產(chǎn)主要的影響因素是其本身和經(jīng)濟(jì)增長，其中經(jīng)濟(jì)增長對能源生產(chǎn)的影響越來越顯著，能源消費(fèi)和碳排放對能源生產(chǎn)的影響較小。新疆煤炭、油氣、光能、風(fēng)能十分豐富，隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，新疆能源生產(chǎn)總量逐年增加，其能源生產(chǎn)結(jié)構(gòu)雖然仍以煤、石油、天然氣為主，但近年來風(fēng)、光及其它能源生產(chǎn)占比不斷上升，新能源發(fā)展迅猛，2019 年新疆光電累計(jì)裝機(jī)容量達(dá)1 080×104kW，是2013 年的3.4 倍，同時(shí)風(fēng)電累計(jì)并網(wǎng)容量達(dá)1 956×104kW，是2013 年的2.9 倍，新疆風(fēng)、光電裝機(jī)容量的占比在全國各省份中排名靠前［16］。新能源產(chǎn)業(yè)在新疆發(fā)展的現(xiàn)有階段，經(jīng)濟(jì)增長對能源生產(chǎn)具有顯著的促進(jìn)作用。

在新疆能源消費(fèi)的變動(dòng)中，經(jīng)濟(jì)增長對能源消費(fèi)的貢獻(xiàn)率先由第1 期的49%上升至第2 期的68%，再逐漸下降到第4 期的51%，隨后保持在42%～49%之間。能源生產(chǎn)對能源消費(fèi)的貢獻(xiàn)率逐漸增加，先從第1 期2.5%增長至第2 期的7.5%，第3 期至第5 期保持在13%～14%之間，從第6 期的18.46%開始快速增加至第10期的30.8%。能源消費(fèi)對自身的貢獻(xiàn)率逐漸下降，從第1 期的47.98%下降到第2 期的19.57%，隨后保持在0.7%～0.9%之間。碳排放對能源消費(fèi)的貢獻(xiàn)率呈先升后降的趨勢，先由第1 期的0 上升至第5 期的29%，隨后開始逐漸下降，最終下降到第10 期的19%。由能源消費(fèi)的方差分解結(jié)果可知經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)對能源系統(tǒng)的影響較大，具體表現(xiàn)在經(jīng)濟(jì)增長是促進(jìn)能源消費(fèi)量增長的主要因素，能源生產(chǎn)和碳排放對能源消費(fèi)有一定影響，能源消費(fèi)對自身的影響越來越微弱。2021 年，新疆第二產(chǎn)業(yè)增加值比重為37.4%，其中非金屬礦物制品業(yè)，電力、熱力生產(chǎn)和供應(yīng)業(yè)，黑色金屬冶煉及壓延加工業(yè)，化學(xué)原料和化學(xué)制品制造業(yè)，有色金屬冶煉及壓延加工業(yè)，石油、煤炭及其它燃料加工業(yè)等六大高耗能行業(yè)占規(guī)模以上工業(yè)增加值的比重為53.8%［17］。新疆產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)雖然已經(jīng)轉(zhuǎn)變?yōu)椤叭?、二、一”型，但第二產(chǎn)業(yè)仍占較高的比重，且第二產(chǎn)業(yè)中高耗能的產(chǎn)業(yè)占比較高，但新疆正在致力于推進(jìn)高耗能產(chǎn)業(yè)向低碳化轉(zhuǎn)型，對高耗能產(chǎn)業(yè)的發(fā)展有一定的抑制作用，所以經(jīng)濟(jì)增長對能源消費(fèi)的促進(jìn)作用也在逐漸減弱。

在新疆碳排放量的變動(dòng)中，經(jīng)濟(jì)增長對碳排放的貢獻(xiàn)率由第1 期的27.2%上升到第3 期的57%，又從第4 期的53.3%逐漸下降至第7 期的47.7%，隨后保持在52%～56%之間。能源生產(chǎn)對碳排放的貢獻(xiàn)率由第1期的4%逐漸上升到第8期的26%，之后保持在22%～23%之間。能源消費(fèi)對碳排放的貢獻(xiàn)率由第1 期的10%先下降至第3 期的5.2%，再上升到第6 期的7.8%，之后保持在5%～6%之間。碳排放對自身的貢獻(xiàn)率由第1期的58.5%逐漸下降到第10期的15.7%。從碳排放的方差分解結(jié)果可見，經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)、能源系統(tǒng)對環(huán)境系統(tǒng)均有較大影響，具體表現(xiàn)在經(jīng)濟(jì)增長很大程度上促進(jìn)了碳排放量的增加，同時(shí)能源生產(chǎn)和碳排放本身對碳排放也有一定影響。這表明，新疆經(jīng)濟(jì)的快速增長是以高碳排放為代價(jià)的，而高碳排放對經(jīng)濟(jì)增長產(chǎn)生了負(fù)面的影響，加快轉(zhuǎn)變經(jīng)濟(jì)增長方式仍是新疆將要面臨的重要難題。

4 結(jié)論與對策建議

4.1 結(jié)論

本文通過構(gòu)建新疆3E 系統(tǒng)的VAR 模型，對新疆經(jīng)濟(jì)增長、能源生產(chǎn)、能源消費(fèi)、碳排放四個(gè)變量之間的動(dòng)態(tài)關(guān)系進(jìn)行分析，分析結(jié)果如下：

1）對新疆2000-2022 年GDP、能源生產(chǎn)、能源消費(fèi)、碳排放量進(jìn)行平穩(wěn)性檢驗(yàn)，四個(gè)序列在經(jīng)過二階差分后均為平穩(wěn)序列，且四個(gè)變量之間存在長期的協(xié)整關(guān)系，得到穩(wěn)定的VAR（2）模型。

2）Granger 因果關(guān)系檢驗(yàn)結(jié)果表明，新疆經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)和能源系統(tǒng)之間存在顯著的雙向Granger因果關(guān)系。經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)與環(huán)境系統(tǒng)之間存在顯著的雙向Granger 因果關(guān)系。能源與環(huán)境之間存在單向Granger 因果關(guān)系，即能源消費(fèi)對碳排放有顯著的Granger影響。

3）脈沖響應(yīng)分析表明，經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)對能源系統(tǒng)、環(huán)境系統(tǒng)均有顯著的正向影響。能源系統(tǒng)對經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)有一定影響，主要表現(xiàn)在能源生產(chǎn)會(huì)正向促進(jìn)經(jīng)濟(jì)增長，但能源消費(fèi)會(huì)抑制經(jīng)濟(jì)增長，能源系統(tǒng)對環(huán)境系統(tǒng)有顯著的負(fù)向影響，主要表現(xiàn)在能源消費(fèi)的增加一定程度上會(huì)對碳排放起抑制作用。環(huán)境系統(tǒng)對經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)、能源系統(tǒng)均有顯著的正向影響關(guān)系。

4）方差分解結(jié)果表明，能源系統(tǒng)、環(huán)境系統(tǒng)對經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)有一定的影響，具體表現(xiàn)在碳排放、能源生產(chǎn)是GDP 增長的主要影響因素。經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)對能源系統(tǒng)、環(huán)境系統(tǒng)有較大影響，具體表現(xiàn)在GDP 很大程度上促進(jìn)了能源生產(chǎn)、能源消費(fèi)、碳排放量的增加。能源系統(tǒng)對環(huán)境系統(tǒng)有一定影響，具體表現(xiàn)在能源生產(chǎn)對碳排放量有一定影響。

4.2 建議

結(jié)合分析結(jié)果，為了促進(jìn)新疆3E 系統(tǒng)科學(xué)合理發(fā)展，早日實(shí)現(xiàn)“雙碳”目標(biāo)，提出以下幾點(diǎn)建議：

1）轉(zhuǎn)變經(jīng)濟(jì)增長方式，積極調(diào)整產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)

錢納里工業(yè)化階段理論明確指出，在工業(yè)化后期階段，第一產(chǎn)業(yè)、第二產(chǎn)業(yè)逐漸趨向協(xié)調(diào)發(fā)展，第三產(chǎn)業(yè)開始快速增長，并逐漸成為區(qū)域經(jīng)濟(jì)增長的主要力量。新疆現(xiàn)階段正處于工業(yè)化后期階段，第三產(chǎn)業(yè)占比逐漸升高，但第二產(chǎn)業(yè)尤其是重工業(yè)仍占比較大的比重，傳統(tǒng)的低附加值、高耗能、高污染的工業(yè)產(chǎn)業(yè)對經(jīng)濟(jì)增長的貢獻(xiàn)率開始變得有限，既不能適應(yīng)新時(shí)期新疆經(jīng)濟(jì)發(fā)展的要求，也不符合二十大報(bào)告中提出的綠色低碳高質(zhì)量發(fā)展的目標(biāo)。所以，新疆必須要轉(zhuǎn)變經(jīng)濟(jì)增長方式，適當(dāng)放緩GDP增速，減少碳排放量，提高傳統(tǒng)能源開發(fā)利用附加值，抑制高耗能、高污染、低效益的資源型產(chǎn)業(yè)投資規(guī)模，大力發(fā)展能耗較低、污染較小的第三產(chǎn)業(yè)，重點(diǎn)發(fā)展節(jié)能型、高附加值的高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)和環(huán)保產(chǎn)業(yè)，探索一條符合新疆實(shí)際的綠色經(jīng)濟(jì)發(fā)展道路。

2）優(yōu)化能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)，提高能源利用效率

能源生產(chǎn)是促進(jìn)碳排放量增加的第二大因素，優(yōu)化能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)，提高能源利用效率可以減少能源生產(chǎn)量，進(jìn)而達(dá)到減碳目標(biāo)。2020 年，新疆全年能源消費(fèi)總量為18 981.81 萬tce，其中煤炭占68.9%，石油占10.7%，天然氣占6.7%，其它能源占13.7%，可見新疆的能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)仍以煤、石油為主，以化石能源為主的能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)必然會(huì)帶來高碳排放問題。同時(shí)，新疆除了煤炭、油氣資源外，光能、風(fēng)能資源也十分豐富，開發(fā)潛力巨大?！笆奈濉睍?huì)議中也明確指出，要統(tǒng)籌推進(jìn)陸上風(fēng)電和光伏基地發(fā)電建設(shè)，加快推進(jìn)以沙漠戈壁荒漠地區(qū)為重點(diǎn)的大型風(fēng)電、太陽能發(fā)電基地，重點(diǎn)建設(shè)新疆、黃河上游、河西走廊等新能源基地。新疆應(yīng)該充分發(fā)揮自身的優(yōu)勢，合理利用光能、風(fēng)能，發(fā)展光電、風(fēng)電、潔凈煤、地?zé)崮艿确腔茉?，促進(jìn)能源消費(fèi)多元化發(fā)展。努力將風(fēng)力、光伏產(chǎn)業(yè)發(fā)展成推動(dòng)經(jīng)濟(jì)增長的主導(dǎo)產(chǎn)業(yè)，進(jìn)而帶動(dòng)其他產(chǎn)業(yè)發(fā)展。但現(xiàn)階段新疆能源利用效率較低，棄風(fēng)、棄光問題突出，而提高能源利用效率是節(jié)能減排的有效措施之一，所以還應(yīng)該重視能源科技研究，加大投入和扶持力度，發(fā)展高效、便捷的輸送技術(shù)，通過技術(shù)進(jìn)步提高能源利用效率。

3）制定合理的碳減排政策，建立政策法規(guī)體系

碳排放量是影響經(jīng)濟(jì)增長的主要因素，所以實(shí)現(xiàn)減碳目標(biāo)可能會(huì)帶來經(jīng)濟(jì)增速放緩甚至后退的情況，所以如何協(xié)調(diào)經(jīng)濟(jì)增長和減碳目標(biāo)的關(guān)系，需要制定科學(xué)合理的政策法規(guī)作為引導(dǎo)。首先要繼續(xù)貫徹落實(shí)碳減排政策，通過收取環(huán)境稅、生態(tài)稅和可交易排污權(quán)費(fèi)提高企業(yè)排污成本，從而降低碳排放量。其次制定鼓勵(lì)新能源建設(shè)政策，加大對清潔能源利用和開發(fā)的扶持力度，促進(jìn)能源結(jié)構(gòu)向清潔化發(fā)展。最后制定長期合理的科學(xué)技術(shù)發(fā)展規(guī)劃，積極吸引人才，鼓勵(lì)科技創(chuàng)新，加快推進(jìn)用高新技術(shù)改造提升傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)，以技術(shù)基礎(chǔ)探索一條低碳綠色經(jīng)濟(jì)發(fā)展之路。