基于能源消费的浙江省碳排放影响因素实证研究

郑启伟

(浙江省发展规划研究院，浙江 杭州 310012)

1 引言

关于碳排放研究，现有文献主要集中在方法和驱动机理两方面。研究方法方面，Huang 等提出指数分解分析、协整分析等［1］，Dietz 等在IPAT 模型基础上建立了STIRPAT 模型［2］。驱动机理方面，主要研究了人口规模、经济发展、城市化水平、技术进步、对外贸易等因素对碳排放的影响，如Zha 等研究认为人口增加无论对城市或农村均导致碳排放的增加［3］，Dong 等研究提出碳排放增长因GDP 的增长而增长［4］，Stern 认为以能源强度下降为代表的技术进步是推进碳排放降低的主要原因［5］，张友国研究提出贸易规模的增长使我国成为碳净输出国［6］;城市化与碳排放之间关系则有城市化利于降低碳排放强度［7］、城市化增加碳排放［8］、城市化对碳排放影响不显著［9］三种不同观点。

浙江目前正处于全面提升工业化、信息化、市场化、城市化、国际化水平的关键时期，能源资源需求和碳排放仍将在一段时间内持续增加。根据2014年《中美气候变化联合声明》，我国要实现“在计划2030年左右二氧化碳排放达到峰值且将努力早日达峰”的控碳目标，必将采取更加严格的减碳措施。2013年，浙江省万元GDP 能耗为0.53 吨标准煤居全国前列［10］，进一步提高能源效率压力巨大。因此，在日趋严格的减碳形势下，开展碳排放驱动因素研究，探索经济发展与碳排放之间规律，对浙江加快转变经济发展步伐，促进区域经济健康发展具有重要的现实意义。基于此，本文结合浙江省作为我国沿海发达省份、吸纳外来人口大省、对外贸易大省和城市化水平较高省份等特点，运用STIRPAT模型对浙江的碳排放问题进行深入分析，以期为浙江转型发展提供研究支撑。

2 研究方法及数据来源

2.1 模型构建

IPAT 模型构建了环境冲击(I)和人口(P)、富裕度(A)、技术(T)三个因素之间的恒等式。但鉴于模型局限性，Dietz 等将IPAT 以随机形式表示，通过对人口、财富和技术的回归分析，并进行环境影响的随机估计，提出了环境影响随机模型(STIRPAT)。本文参考STIRPAT 模型，构建模型:

为消除各变量的异方差对方程进行自然对数处理，得到如下线性回归方程:

为了能够充分反应浙江特色，本文根据STIRPAT模型易于拓展的特点，进一步引进城市化(UR)和对外贸易(EX)两项，构建如下模型:

在(3)式中，C 为碳排放量，EF 为能源效率(地区生产总值与能源消费总量比值)代表技术进步，GDP 和EX(进出口总额占GDP 比例以)代表富裕程度，POP 表示人口规模，UR 表示城市化水平;δ 为常数项，β1、β2、β3、β4、β5为估计系数，ε 为随机误差项，t 为年份。

2.2 数据来源与处理方法

本文样本区间为1995－2013年。GDP、人口和进出口数据来源于历年《浙江省统计年鉴》，其中，为消除价格因素带来的误差，本文把历年GDP 数据折算成1995年价;为真实反映浙江作为我国吸纳外来人口大省的客观实际，文中人口用常住人口数据，城市化水平用城市人口与常住人口的比值;进出口数据用同期的美元汇率进行折算，汇率数据来源于《浙江省统计年鉴》。

由于官方统计机构还没有碳排放的数据，本文采用《省级温室气体清单编制指南》所提供的参考方法和历年《中国能源统计年鉴》数据对浙江碳排放进行估算。具体方法为，先根据《中国能源统计年鉴》公布的包括煤炭、柴油、汽油、煤油、原油、燃料油、焦炭、天然气等八种化石能源的折标煤系数，将各种能源消费量折算成标准统计量，再乘以《省级温室气体清单编制指南》提供的碳排放系数，得到八种能源消费的碳排放量，加总后即为浙江碳排放总量。

本文所使用的计量分析软件Eviews 6.0。

3 浙江省碳排放的特点分析

图1 描述了浙江省1995－2013年碳排放强度(碳排放总量与GDP 的比值)和人均GDP 变化情况。从图1 中可以看出，浙江省碳排放强度总体呈现下降趋势，且在观察期内大致可分为3 个阶段:第一阶段1995－2003年，碳排放强度呈现下降趋势;第二阶段2004－2005年碳排放强度快速回升;第三阶段2006－2013，碳排放强度再次呈下降趋势。而同时期，浙江省人均GDP 一直呈稳定上升趋势。上述结果说明，在考察期内浙江生产单位GDP 带来的碳排放量在下降，反应了浙江经济增长与碳排放之间存在一定的“脱钩”关系。

图1 浙江省1995－2013年碳排放强度和人均GDP 变化

4 浙江省碳排放实证分析

4.1 单位根检验

在实证研究过程中，一些非平稳的经济时间序列可能存在虚假回归或伪回归现象。本文构建的是面板数据模型，包含时间序列数据。为避免伪回归现象的发生，确保估计结果的有效性，必须对各面板序列的平稳性进行检验。为提高检验结果的稳健性，本文采用ADF 检验方法对各时间序列进行单位根检验，以判断各序列的平稳性。根据变量序列的折线图，本文选择检测方程类型包括常数项和趋势项，得到单位根检验结果如表1 所示。

表1 时间序列数据的单位根检验结果

检验结果表明，浙江碳排放量、能源效率、对外贸易水平、经济增长、城市化水平和人口规模的水平序列在5%的显著水平下均存在单位根，不是稳定序列。进行一阶差分后的服从I(1)过程，满足构造协整模型的必要条件。

4.2 协整检验

本文涉及多个变量之间协整关系的检验，因此采用Johansen 检验法。Johansen 协整检验是一种基于向量自回归模型的检验，检验之前必须确定VAR 模型的结构。本文就lnEF、lnGDP 、lnEX、lnUR、lnPOP 对lnC 检验并进行判断，并依据AIC 和SC 最小值原则，最终确定VAR 模型的最优滞后期为1。在此基础上，得到协整检验结果见表2。

表2 Johansen 协整检验结果

由表2 可知，采用迹统计量检验在5%的显著性水平下，接受变量间存在1 个协整关系的原假设，由此可判断各变量之间存在长期均衡关系，其协整方程为:

从协整方程看，人口系数是正直，说明长期内浙江省人口规模是刺激碳排放增长的重要因素。这一结论与Zha 等［3］、纪建悦等［12］的研究结论一致。需要说明的是，在本文考察期内浙江省自然人口增长率5.54‰，而常住人口的增长率为12.59‰显著高于自然增长率，说明浙江吸纳了大量外来人口。并且，由于低层次的产业结构对技能和学历的要求相对较低，使得外来人口文化素质提高缓慢［12］，导致低碳生活理念和行为培育难度较大，这可能是浙江省人口增长与碳排放增长存在正向相关的重要原因之一。

GDP 系数为正，说明长期内浙江省经济增长与碳排放长期内存在均衡的正向关系。根据统计年鉴计算，浙江省在研究期内的人均GDP年均增长率为9.98%，而人均二氧化碳排放年均增长率为6.95%，两者相差3.03 个百分点，说明浙江碳排放与经济增长在一定程度上呈现“弱脱钩”的特点，这与刘其涛［13］、员开奇和董捷［14］等的研究结论一致。

能源效率系数为负，与郭朝先［15］、赵志耘等［16］的研究结论一致，说明长期内浙江省能源效率与碳排放之间存在稳定的均衡关系，表明能源效率的提高是浙江省碳排放的负向驱动因素。

城市化系数为负，与赵红和陈雨蒙研究一致［17］。这可能与城市化水平的提升有利于建立起对环境保护的激励与约束机制，使碳排放水平得到一定程度上的抑制有关。

贸易开放水平的系数为正值，说明长期内浙江省经济增长与碳排放长期内存在均衡的正向关系，这与张友国研究结论一致［6］，也与浙江出口以纺织、家具、服装、机电等劳动密集型商品为主和进口以原材料资源性商品为主，以及在国际分工体系中处于比较低端的加工环节的实际相符。

4.3 Granger 因果检验

在确定上述变量之间均衡关系的基础上，进一步用Granger 因果检验确定各变量之间的因果关系。本文用“≯”表示符号前面的变量不是引起符号后面变量变化的Granger 原因。检验结果见表3。

表3 Granger 因果关系检验结果

从表3 看出，浙江能源效率和碳排放互为Granger原因，两者之间的影响机制是双向的;经济增长、对外贸易、城市化和人口增长是碳排放的Granger 原因，但碳排放不是经济增长、对外贸易、城市化和人口增长的Granger 原因，经济增长、对外贸易、城市化和人口增长与碳排放的影响机制是单向的。

5 结论与政策建议

5.1 结论

本研究根据1995－2013年间的统计数据，通过协整分析与Granger 因果检验，对浙江省碳排放驱动因素进行了定量观察。经研究发现，考察期内浙江省碳排放与经济增长之间呈现“弱脱钩”关系;碳排放(被解释变量)与能源效率、对外贸易、经济增长、城市化水平和人口增长等四个解释变量之间存在长期均衡关系，其中，能源效率和城市化水平对浙江省碳排放有负向驱动效应，对外贸易、经济增长和人口增长对碳排放有正向驱动作用。从因果检验看，对外贸易、经济增、城市化水平和人口增长是引起浙江省碳排放变化的Granger 原因，且仅存在单向影响机制。但能源效率与碳排放互为因果关系。上述结论是浙江省有效控制碳排放和大力发展低碳经济的重要依据。

5.2 主要政策建议

在人口规模方面，在人口基数大、人口增长较快的情况下，要降低人口对碳排放的影响，就必须采取各种有效措施减少人类活动所带来的碳排放。首先各级政府要采取积极措施，引导和鼓励外来人口自主参加职业教育和培训，鼓励用人单位、各类教育培训机构和社会力量开展相关的培训内容，提高外来人口素质和就业能力。其次，加快摆脱对低端产业的路径依赖，推进产业转型升级，提高产业技术含量。再次要加对低碳生活理念的宣传，正确引导人民群众选择低碳的生活或行为，营造低碳生活的社会氛围。

在经济增长方面，尽管浙江省经济增长与碳排放之间呈现一定程度的“弱脱钩”现象，但经济增长依然是推进碳排放增长的重要因素，尚未实现碳排放负增长和经济增长的“强脱钩”，因此，要在保持经济稳定增长的条件下，大力发展生物、新能源、节能环保、物联网、新材料等碳排放强度低、产业带动强的战略性新兴产业和现代服务业，同时严格控制高碳行业发展，加快淘汰落后产能，进一步调整和优化产业结构，减少生产过程碳排放。同时，要在税收激励、相关法律法规知识产权保护等多方面支持相关产业发展。

在技术方面，要提升技术水平，加大技术研发和推广，减少碳排放，切实提高能源利用效率。要限制高投入、高污染、高能耗、低效率企业，整改、关停碳排放不达标的企业，积极引导和鼓励企业更采取有效的减排措施。在提高能源效率的同时，优化能源结构也是通过技术水平的提升实现减排的有效措施。此外，要构建低碳技术评价认定体系，形成低碳技术遴选、示范和推广动态管理机制，提高能源使用效率，从源头上控制因能源效率不高引起的碳排放。

在城市化发展方面，要继续以新型城市化战略和主体功能区战略为指导，构筑以省域中心城市建成区为中心、县城和中心镇为节点、综合交通为骨架的城市空间形态，实现城镇结构的低碳化。同时，要在城市基础设施、公共服务设施等建设方面坚持绿色低碳理念。

在贸易开放方面，理性对策应是转变出口增长模式，优化出口产品结构，通过出口产品结构变化控制碳输出，其中，重点是要鼓励出口附加价值率高而能源强度较低的产品或服务，并对能源强度高的产品通过适当的经济、法律和行政手段加以限制。

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