双重视角下安徽省经济增长与碳排放关系研究

侯立春，王翠翠

（1.东北财经大学 统计学院，辽宁 大连 116000；2.铜陵学院 经济学院，安徽 铜陵 244000）

环境问题作为人类生存面临的主要挑战之一，是当今世界需要攻克的一大难题。巴黎协定的签订和生效，表明全球对于低碳和绿色转型取得了共识。2020年9月，习近平总书记向世界宣布，中国将力争于2030年前实现“碳达峰”，2060年前实现“碳中和”的双碳目标。中国提出并践行双碳目标不仅彰显了自身积极应对全球气候变化，构建人类命运共同体的大国担当，也向世界展示了中国走绿色低碳可持续发展道路，推动经济高质量发展的坚定决心。围绕“双碳”目标，各地区也积极开展各种政策研究和方案制定工作，然而由于我国幅员辽阔，各地区的经济水平、资源禀赋、产业结构和生态环境存在较大的区域异质性，因此在规划双碳目标的战略措施时需要密切结合当地的发展情况，科学合理地设定具有针对性的碳减排方案。如何在提高地区经济发展水平的同时减少碳排放量，使得经济发展与双碳目标达到相对平衡的状态，是各地区亟待解决的问题，因此碳排放与经济增长之间的关系是研究的重点。

1 文献综述

关于经济增长与碳排放的关系，刘博文等[1]研究了区域产业结构与产业碳排放的脱钩关系，发现能源结构和产业结构基本没有表现出显著效果，甚至对部分地区脱钩的实现造成阻碍，因此对能源结构和产业结构进行适当调整仍然是中国未来实现脱钩的重要途径之一。韩梦瑶等[2]通过Tapio模型刻画出中国各省份碳排放与经济发展的相对关系，研究碳排放的区域差异及脱钩指数的演变趋势，推断中国各省份经济发展的区域差距逐年缩小，但碳排放差距逐年扩大。张华明等[3]对黄河流域碳排放特征及脱钩状态进行考察，发现黄河流域城市追赶脱钩状态不同，大部分城市仍处于强负脱钩状态，为促进低碳集约发展，想要实现碳排放与经济增长的绝对脱钩，需在城市自身的发展基础上，借鉴学习其他发达地区与标杆城市低碳发展经验。孙耀华等[4]测度了各省区1999-2008十年间碳排放与经济增长之间的脱钩关系，研究表明近十年来中国绝大部分省经济增长与碳排放之间呈现弱脱钩状态，工业领域能源利用效率的提高为减缓碳排放增长速度起到了重要作用。

为厘清安徽省经济增长和碳排放之间的关系，利用其2005-2020年数据，估算其能源消费碳排放量，建立安徽省的经济增长与碳排放和其它影响因素的多元回归模型，分析对安徽省经济增长的主要影响因素以及其是否与碳排放存在关系，再利用脱钩理论研究安徽省经济增长与碳排放和第二产业之间的相互关系，研究设计对环境治理有效且不会对安徽省的经济发展造成阻碍的方案。研究安徽省能源的碳排放与经济增长之间的关系对于保持经济绿色发展、促进生态文明建设以及实现“双碳”战略目标具有重要现实意义，而且研究地区经济发展与碳排放的关系对其他各省市制定科学的节能减排方案具有实用参考价值。

2 数据来源与处理

2.1 数据来源

安徽省能源消费量数据来源于CEADs中国碳核算数据库2005-2020年省级能源清单以及安徽省统计年鉴（2021）对于碳排放量的核算，考虑到安徽省使用的能源中煤油、柴油、原油、原煤、焦炭、炼厂干气、焦炉煤气、汽油、洗精煤、燃料油、液化石油气、天然气等12种占比很大，因而选取这12种能源计算碳排放量。

安徽省经济水平采用国内生产总值GDP作为评判标准；安徽省第二产业经济状况使用第二产业增加值表示，数据来源于国家统计局网站；安徽省对外开放通过进出口贸易总值测量，数据来源海关总署；绿化覆盖率、城镇人口数、专利申请数分别用绿化覆盖面积、年底城镇人口数量、年底省内专利申请总数进行表征，数据来源于RESSET宏观数据库。

2.2 数据处理

碳排放量的计算方法参考姜国刚等（2021）[5]人的做法，首先将12种能源消费量转换为标准统计量，能源消费量乘以折标准煤转换系数θ，再乘以碳排放系数η，即可得到安徽省碳排放量，具体计算公式如下：

式中，Ci表示第i年的碳排放量，Eij表示第i年的第j种能源消费量，θj表示第j种能源的转换系数，ηj表示第j种能源的碳排放系数。转换系数与碳排放系数均来源于《中国能源统计年鉴2020》。

表1 能源转化系数与碳排放系数

2.3 数据分析

2.3.1 安徽省碳排放变化情况分析 通过能源消费量计算得到2005-2020年安徽省的能源碳排放量，根据碳排放量作出安徽省碳排放量在十五年间的变化趋势图，见图1。

图1 2005-2020年安徽省碳排放量

由图1可知，2005-2020年安徽省碳排放量总体上表现为上升趋势，从2005-2014年，安徽省的碳排放量一直在不断增长，2014-2016年碳排放量出现小幅度下降，2016-2020年，安徽省的碳排放量没有明显波动，这是由于安徽省坚持贯彻绿色发展的要求，努力实现双碳目标，而且近几年在生态文明建设工作上取得一定成效。

2.3.2 安徽省经济指标分析 图2为2005-2020年安徽省GDP和第二产业增加值变化趋势图。由图可知，2005-2020年安徽省GDP一直呈现指数增长的状态，对比图1，在碳排放量达到最高点的时候，安徽省GDP并没有达到最高点，尽管碳排放量不再明显增加，但安徽省经济发展仍处于上升状态，安徽省在绿色经济发展上取得显著成效，逐渐找到不依赖于高能源消耗产业也能健康发展经济的可持续发展道路。关于第二产业增加值的变化趋势，2005-2012年第二产业增加值不断上升，2013-2016年表现出稳定的小幅度下降趋势，可能与国家大力推进生态文明建设从而促使安徽省环保力度的进一步加大，减少工业产品的生产量有关，2017年呈现较明显的上升状态，可能与新能源方向高新技术推广应用有关。

图2 2005-2020年安徽省GDP和第二产业增加值变化趋势图

3 研究方法与结果分析

3.1 多元回归模型

3.1.1 模型设计 由于影响经济增长的因素是多元的，有产业结构（I），贸易开放（P），环保投资（EN），城镇化率（C）等影响，提出以下多元线性回归模型：

为缩小数据之间的绝对差异，避免个别极端值的影响，降低异方差，模型采用对数形式，即：

其中：α代表多元回归模型的截距，βi(i=1,2,…,5)为回归系数，ε为该模型的残差。

3.1.2 变量与数据 经济规模（E）用安徽省的GDP表示，单位为亿元；碳排放量（T）用上述方法计算得出，单位为万吨；产业结构（I）用第二产业增加值表征，单位为亿元；贸易开放（P）用每年进出口总额进行表征，单位为亿元；环保投资（EN）用绿化覆盖面积表示，单位为公顷；城镇化率（C）用城镇人口数占总人口数的百分比表示。

表2 各变量描述性统计

3.1.3 相关性分析 表3提供了经济规模、碳排放量以及其它控制变量的相关性系数：从经济规模与控制变量的相关性分析结果来看，其与所选中的这四个控制变量，即产业结构、贸易开放、环保投资、城镇化率各自均呈现相关性，其中与第二产业、城镇化率相关性最强。

表3 各变量间皮尔逊相关系数表

3.2 实验结果与分析

3.2.1 模型显著性检验 根据模型摘要表（见表4）可知，本实验的R2趋近于1，这表明本实验的经济增长与碳排放量和其它控制变量具有较高的影响强度。

表4 模型摘要表

由方差分析表（表5）可知，此模型的P值＜0.001，这是根据F值得到的。如果P值＜0.05，说明该多元回归模型中至少存在一个自变量的系数不为零。即该模型存在线性关系。

表5 方差分析表

3.2.2 多元回归结果 表6为多元回归的结果。由此可知碳排放量对安徽省经济增长影响呈现显著抑制性影响。与其一样对经济增长是负向影响的是环保投资。产业结构与城镇化率对安徽省经济增长均呈现出正影响。而贸易开放对安徽省经济增长影响不显著。

表6 多元线性回归模型结果

3.2.3 分析结果 从结果来看，该模型R2接近于1，F值也较大，这说明该模型的拟合度较好。就估计结果而言，碳排放量与其他控制变量对经济增长的影响是不同的：首先，碳排放量与环保投资自2005年至2020年对安徽省的经济增长大致呈负相关，由此可以推断十五年来，安徽省对于减少碳排放量投入了大量资金，包括环保投资。其次，第二产业增加值对安徽省经济增长的影响是正相关的，即工业化产业的增加，促进了安徽省经济的增长；城镇化率对安徽省经济影响也是正向的，且其模型系数绝对值是最大的，即安徽省的城镇化率的增加在很大程度上促进了GDP的增长。最后，贸易开放对于安徽省经济增长不显著，可以理解为进出口贸易的总值并不是安徽省GDP增长的主要影响因素，这可能是因为安徽省现阶段的贸易开放度还不够。

3.3 脱钩模型

由上述分析可知经济增长与碳排放量存在相关关系，下文将深入讨论两者之间的脱钩关系。

脱钩指标主要反映GDP的增长与碳排放压力在同一时期的增长弹性变化。随着研究的深入，学者利用数量关系描述经济发展与能源资源环境消耗的内在之间联系，通过对面板数据的横向比较，对区域经济发展和碳排放量的趋势来进行预测，给出建设性意见。在经济发展与能源消耗中最不利的一个状态是“强负脱钩”，碳排放总量和单位经济增长的碳排放减少，经济总量持续降低，相反经济总量持续增长，即经济增长与能源消耗的关系是“强脱钩”的，后者也是经济发展与能源消耗最理想的状态。最常见的指标为弱脱钩与强脱钩，其中弱脱钩是因为经济的快速发展对资源的利用以及环境压力增加，以一种相对较低频率增长，即经济快速发展对碳排放程度的影响很小，可以用瓶颈期或者停滞期来阐述；强脱钩是发生在尽管资源利用的总量在不断增大，经济增长过程中资源利用和碳排放压力的增长率在减小。一般情况下弱脱钩最先发生，在人为或者政策效应的控制之下将最终转变为强脱钩。在两种发生变化转换点即为资源/环境的拐点，即倒“U”型曲线的顶点。

3.3.1 模型建立 脱钩模型是根据经济总量的变化率与能源消费利用量的变化率进行了一次细分，分为以下八种类型：强脱钩、弱脱钩、衰退脱钩、衰退连接、增长连接、弱负脱钩、强负脱钩、增长负脱钩，又按照能源消耗（C）和经济发展（GDP）之间的关系变动，得到以下公式：

其中，T(CO2,GDP）表示脱钩弹性指数，CO2表示碳排放量，IGDP表示工业生产总值，CCI表示碳排放强度，GDP表示地区生产总值。将该式进一步化成碳排放量与区域经济增长之间的直接关系：

该指标更加清晰地反映了区域经济增长与二氧化碳排放量关系，将其划分三种状态与八种类型：

表7 脱钩程度的判断标准

通过上述八种类型的具体指标，可得出强脱钩状态是对区域发展状态最好的情况描述，其反映出碳排放量来自环境的压力在降低，经济发展可以得到更深层次的挖掘，也正好与国家大力倡导的绿色发展理念相符合。在这些脱钩和连接的状态中，虽然有些实现了经济总量和能源消耗的同时增长或者降低，单位经济增长的能耗有所降低或者提高，但仍处于连接状态或负脱钩状态，这些都不属于低碳经济的最佳发展方向，还需要对部分指标进行优化，从而靠近最优的低碳经济生活。

3.3.2 计算结果与分析 利用碳排放量、GDP总值和第二产业增加值计算安徽省2005-2020年的脱钩指数（详见表8）。由计算结果可知，2005-2020年安徽省经济增长与碳排放脱钩状态大多呈现强脱钩与弱脱钩的状态，其经济增长可划分为增长层（2005-2016年）与瓶颈层（2017-2020年），由起初弱脱钩关系到增长连接再到发展较好的强脱钩关系再到弱脱钩关系，主要原因是起初为推动经济快速增长，导致城市化和工业化进程加快，碳排放量迅速攀升。然而近年来，安徽省注重绿色发展，淘汰了一批落后产能，引进和培育了一批高新绿色产业，大大降低了碳排放量。

表8 2005-2020年安徽省经济增长与碳排放量脱钩指数与对应状态

2012年以后安徽省GDP增长率远大于碳排放增长率。2017年以来，安徽省在创新驱动战略引领下，大力发展现代环保产业，2018年6月新能源车行业发布补贴政策，安徽省以合肥为首，芜湖、阜阳等城市陆续跟进，使得碳排放增长率进一步下降。但由于低碳行业为群众陌生领域，群众认同性较低，其他低碳生活方式还在普及过程中，安徽省经济增长与碳排放出现瓶颈期，绿色环保意识并没有完全落实到实际行动中，未能稳定局面。

图3 2005-2020年安徽省碳排放年增长率与GDP的年增长率

综上可知，安徽省经济增长与碳排放脱钩状态主要是由弱到强再到弱的变化。强脱钩状态仅持续了两年，从2005-2013年的弱脱钩到2014-2016年的强脱钩，其中的脱钩指数变化幅度较大，强脱钩指数也没有呈现持续上升趋势，说明从弱脱钩到强脱钩的转变能力弱，此时应该着重科技减排，积极引进和创新绿色发展技术。

4 结论和讨论

一方面，由于第二产业的增加势必会导致碳排放量的增多，而安徽省的经济发展又无法摆脱第二产业的增加所带来的影响；另一方面，安徽省现阶段对于减少碳排放量投入了大量资金，力争减少碳排放。这反映了安徽省当前经济发展与环境质量改善之间的矛盾。如何能在尽可能小的影响经济增长的前提下，减少碳排放量，改善环境，是一个重要研究课题。

通过以上分析得出结论如下：

（1）安徽省GDP情况整体上大部分时间处于弱脱钩状态，第二产业增加值情况整体上表现为弱脱钩与增长连接状态，即一方面经济增长的同时，碳排放量也没有减少，短暂的强脱钩状态，表明目前经济增长与碳减排之间矛盾依然存在，因而仍需对碳减排技术进行优化。

（2）2008-2012年，安徽省GDP呈现高速增长状态，GDP增长率远高于碳排放增长率，同时呈现出增长连接状态。2014年出现强脱钩状态，说明碳减排工作取得一些进展，但该状态持续时间较短，仍需寻找经济增长与碳排放的平衡点。

（3）从第二产业增加值来看，GDP从强脱钩状态重回到弱脱钩时，第二产业的发展增加了碳排放的压力，第二产业增加值也呈现了增长负脱钩状态，即碳排放增长率降低，碳减排工作有明显成效。

对于安徽省经济发展来说，碳减排任务依然艰巨，需提高碳排放效率。安徽省应该首先抓住跟紧国家战略与共同发展方向，保障全省人民的消费水平的同时提倡低碳生活，坚持绿色共享出行，减轻环境压力。鉴于上述研究结论，提出下列政策建议：

第一，调整产业链与消费模式。在低碳方面，聚焦清洁能源，创新绿色技术，淘汰部分高污染高能耗产业，鼓励培育低能耗产业。考虑到第二产业对GDP影响，需要对相关产业链进行调整，鼓励第一、第二产业和第三产业协同发展，减弱第二产业产生的负面影响。

第二，加快重点行业技术研发。一方面，需将科技减排放在重点位置，积极研发和引进先进技术，推广应用低碳绿色交通、能源效率提升等技术。另一方面，加紧打造一批关键行业重点科学技术示范工程，形成良好的示范效应，制定并发布安徽省自主碳减排技术手册，推广至各地。

第三，开发利用各种新型可再生能源。寻找绿色安全的新能源代替传统能源，减弱对传统化石能源的依赖。此外，还应加强安徽省能源生产基础，积极发展光能源、硅能源和氢能源等可再生能源。资源的充分高效利用以及低能耗技术运用有利于减少碳排放、提高碳排放效率，可从根源解决问题。

第四，提高群众低碳环保意识。如今安徽省正在推动城市化进程，城镇人口流量越来越大，交通运输产生大量的碳排放问题，通过在社会上全面推行共享单车项目，倡导民众绿色出行，开展创建低碳社会行动模范，可以有效降低碳排放。