長三角地區(qū)工業(yè)碳排放效率時空特征分析

王芳利

(福建師范大學，福建 福州 350117)

0 引言

長三角地區(qū)是我國近代民族工業(yè)發(fā)源地，其碳排放引起的環(huán)境問題顯著，對其工業(yè)有關碳排放問題的研究，是推動長三角低碳、可持續(xù)發(fā)展的必由之路[1-3]。關于碳排放效率的研究，主要有以下幾個方面：一是碳排放效率評價測度方面，相關學者多采用全要素數(shù)據(jù)包絡分析(data envelopment analysis，DEA)。就國內研究而言，蔣自然等[4]運用DEA 模型對碳排放效率進行了相關研究。二是碳排放效率不同工業(yè)行業(yè)測度方面,相關學者基于不同的視角研究了制造行業(yè)[5]、物流行業(yè)[6-7]、交通行業(yè)[8-9]的碳排放效率。已有大多數(shù)研究聚焦于大區(qū)域、省際等宏觀尺度，缺少基于城市尺度下的工業(yè)行業(yè)碳排放效率方面的研究。本文基于長三角地市級數(shù)據(jù)采用超效率SBM 模型測算了工業(yè)行業(yè)的碳排放效率，并進行時空特征分析。

1 研究區(qū)域與數(shù)據(jù)來源

1.1 研究區(qū)域

長三角地區(qū)地處東海之濱，是我國能源消費和碳排放的主體地區(qū)[10]，本文選取長三角地區(qū)江蘇、浙江、安徽三省的21 個地級市作為研究對象。

1.2 數(shù)據(jù)來源

相關數(shù)據(jù)主要來源于江蘇、浙江、安徽三省相關地級市的城市統(tǒng)計年鑒和社會發(fā)展統(tǒng)計公報。

2 研究方法與指標選擇

2.1 研究方法

數(shù)據(jù)包絡分析(DEA)是研究碳排放效率的重要工具，超效率SBM 模型為非徑向，能夠將非期望產出考慮在內，允許效率值大于1，從而對多個有效的決策單元作比較，彌補了標準效率模型的這一局限性，其模型如下：

2.2 指標選擇

本文選取經濟、勞動力、能源三個要素作為投入指標，期望和非期望產出作為產出指標，具體測度指標體系如表1 所示。選擇對應年份的中國區(qū)域及省級電網二氧化碳平均碳排放因子乘用電量來衡量工業(yè)碳排放量，采用2012 年碳排放因子代替2015 和2020 年的相關缺失數(shù)據(jù)。

表1 工業(yè)碳排放效率測度指標

3 工業(yè)及重點行業(yè)碳排放效率時空特征分析

3.1 工業(yè)時空演化特征

如表2 所示，總體來看2005—2020 年長三角地區(qū)工業(yè)碳排放效率值呈上升增長趨勢，由 2005 年的 0.458 增 長 至2020 年 的 0.779。2005—2010 年碳排放效率增長快速，碳排放效率值由0.458 上升至0.769，2010—2020 年碳排放效率增長速度逐漸放緩。研究期間碳排放效率均值始終小于1.000，這體現(xiàn)出長三角地區(qū)各城市工業(yè)在發(fā)展中，受到內部結構、技術創(chuàng)新等各種條件的制約，導致碳排放效率較低，同時也說明工業(yè)在節(jié)能減排方面有較大提升空間，合肥的碳排放效率值最高，處于生產的前沿，這說明合肥工業(yè)的投入產出在現(xiàn)有的生產條件和技術條件下達到資源配置最優(yōu)化，是經濟—資源—環(huán)境協(xié)調發(fā)展的樣板。2005 年長三角地區(qū)城市工業(yè)碳排放效率空間分布高值區(qū)主要集中在西北部(合肥、蕪湖)和東南部(寧波)等市，低值區(qū)分散分布在北部(鹽城、南通)和南部(紹興、臺州)，2020 年中部地區(qū)主要是高值區(qū)，外圍地區(qū)為低值區(qū)，內部以蘇州、湖州、常州為核心高效城市。整體來看，2005—2020 年碳排放效率高的城市主要是合肥、宣城、臺州、蘇州等注重工業(yè)與環(huán)境可持續(xù)發(fā)展的城市。

表2 各地級市工業(yè)碳排放效率

3.2 工業(yè)重點行業(yè)時空演化特征

如圖1 所示，化學原料和化學制品制造業(yè)以及燃氣生產和供應業(yè)大部分年份碳排放效率均高于1，表明這兩個行業(yè)低碳技術水平較高，引領行業(yè)高質量綠色低碳發(fā)展。電力、熱力生產和供應業(yè)以及紡織業(yè)碳排放效率的排放趨勢基本一致，碳排放效率在 2005—2015 年穩(wěn)步上升，2015—2020 年下降趨勢顯著。

圖1 2005—2020 年地級市高碳排工業(yè)行業(yè)碳排放效率

有色金屬冶煉和壓延加工業(yè)的碳排放效率大致可分為兩個階段：2005—2010 年碳排放效率大幅下降；2015—2020 年碳排放效率下降至0.791。石油加工、煉焦和核燃料加工業(yè)碳排放效率值處于中等水平。黑色金屬冶煉及壓延加工業(yè)和非金屬礦物制品業(yè)碳排放效率2005—2020 年碳排放效率值均不高，處于行業(yè)間最低層級水平。如圖2 所示，電力、熱力生產和供應業(yè)2005 年碳排放效率高值中心分散分布在南京、湖州，2020 年高值區(qū)新增合肥市。紡織業(yè)2020 年碳排放效率高值區(qū)由原來北部的南京、滁州、南通等市南移至合肥、常州等市，由于產業(yè)結構調整和經濟增長方式優(yōu)化，碳排放效率提高。非金屬礦物制品業(yè)2020 年高值中心主要位于北部的南通、南京、合肥，低值中心主要分布在中部區(qū)域，未發(fā)生顯著變化。黑色金屬冶煉及壓延加工業(yè)2005 年高值區(qū)分散分布，2020 年高值區(qū)向北部合肥、南通和西南部安慶等地擴散，低值區(qū)南移至寧波、杭州。石油加工、煉焦和核燃料加工業(yè)2020 年高值中心集中連片分布在蘇州、南通等市，低值中心新增寧波、紹興等市?；瘜W原料和化學制品制造業(yè)2020 年地區(qū)碳排放效率發(fā)生轉移，高值區(qū)向北移至南通、常州等市，低值區(qū)未發(fā)生顯著變化。有色金屬冶煉和壓延加工業(yè)2020 年碳排放效率高值區(qū)向合肥、南通擴散，低值中心未發(fā)生顯著變化。燃氣生產和供應業(yè)2020 年碳排放效率高值區(qū)空間布局集中在東北部的蘇州、無錫，低值區(qū)新增宣城。

圖2 高碳排工業(yè)行業(yè)碳排放效率空間特征

4 結論與討論

本文通過超效率SBM 模型，測算了長三角地區(qū)工業(yè)及重點行業(yè)2005—2020 年的碳排放效率，并采用ArcGIS 軟件進行時空演化特征分析，得出結論：長三角地區(qū)工業(yè)碳排放效率大幅提高，增幅較大，具有高值區(qū)集中在西北部( 合肥、蕪湖) 和東南部( 寧波)等市，低值區(qū)分散分布在北部(鹽城、南通)和南部(紹興、臺州)的空間特征。2005—2020 年長三角地區(qū)工業(yè)行業(yè)間的碳排放效率差異明顯，化學原料和化學制品制造業(yè)以及燃氣生產和供應業(yè)碳排放效率一直最高，黑色金屬冶煉及壓延加工業(yè)和非金屬礦物制品業(yè)這兩個行業(yè)碳排放效率處于行業(yè)間最低層級水平。2020 年黑色金屬冶煉及壓延加工業(yè)，石油加工、煉焦和核燃料加工業(yè)，化學原料和化學制品制造業(yè)等行業(yè)碳排放效率高值區(qū)在南通等市，低值區(qū)在杭州等市。

未來長三角地區(qū)工業(yè)低碳發(fā)展：

一是先要做到促進產業(yè)結構升級，創(chuàng)新驅動工業(yè)體制機制的發(fā)展，改造傳統(tǒng)重工業(yè)城市，提升高端制造業(yè)占比，實現(xiàn)綠色轉型。建立市場為導向的創(chuàng)新體系，推進工業(yè)清潔生產技術，加快技術向生產力的轉化，大力發(fā)展節(jié)能環(huán)保、低碳智造、新能源、高端裝備制造等戰(zhàn)略性新興產業(yè)，提高對高碳排放行業(yè)的準入條件。

二是提升工業(yè)能源利用效率，建立工業(yè)能源管理體系，提高清潔能源的使用。加大對工業(yè)環(huán)保技術和關鍵共性技術的研發(fā)投入，促進工業(yè)行業(yè)如紡織業(yè)、非金屬礦物制品業(yè)、化學原料制品業(yè)等低碳節(jié)能處理技術的發(fā)展，形成綠色集約化生產方式。

三是要推動形成區(qū)域聯(lián)動協(xié)調機制，長三角地區(qū)應突破省域和市域界限，強化外資企業(yè)技術外溢和本土產業(yè)聯(lián)動，通過推動外資向綠色產業(yè)投入，提升外資利用的外溢效應，創(chuàng)新投融資機制實現(xiàn)低碳能源的應用和推廣。