碳中和背景下能源消费与区域经济增长收敛性关系研究

关松立 林淑伟

摘要：从区域经济增长和能源消费强度之间的关系出发，设定区域人均GDP收敛模型和能源消费强度与区域经济增长收敛模型，来分析我国东部、中部和西部地区的人均GDP的收敛情况以及中部、西部和东部省份的能源消费强度与人均GDP差异之间的关系。研究发现，东部、中部和西部地区的人均GDP均呈上升趋势，但在能源消费强度方面都呈下降趋势;能源消费强度与经济的发展水平呈负相关关系，东部地区的能源消费强度和碳排放是三个地区中最低的，西部地区的能源消费强度高于中部地区;东部、中部和西部经济地区的人均GDP发展水平存在GDP的绝对收敛;中部地区与东部地区的能源消费强度差异是发散的，西部地区与东部地区的能源消费强度差异则是收敛的。结果表明，区域经济发展战略的制定要考虑能源禀赋和传统工业的发展现状，针对碳排放量依然较大的地区，要采用能源利用效率较高的相关技术和发展相关产业，减少碳排放以争取尽快实现碳中和。

关键词：能源消费;碳中和;区域经济增长

中图分类号：F206;F124.1

文献标识码：A

文章编号：1673-5595（2022）01-0017-07

一、引言

自改革开放以来，我国经济一直保持着较快的增长速度。2020年，我国的GDP

首次突破100万亿元大关①，预示着我国正处于城市化和工业化快速发展的时期。伴随着经济的发展，作为城市化和工业化的引擎，能源消费的总量也在不断地攀升。改革开放40年来，我国能源产业由弱到強，实现了大发展，生产能力大幅提升，初步形成了以煤、天然气、石油和可再生能源多种能源驱动的能源生产体系，安全稳定的能源生产体系和快速增长的能源消费总量，有力地支撑了国民经济的快速发展。面对新的能源形势和气候变化，世界各国都在发展太阳能、风能和水能等可再生能源，但传统的一次性能源消费总量依然较大。随着经济的高速增长、能源的大量消费，能源、环境等社会问题与经济发展的矛盾也越发凸显，并制约着经济的可持续发展。能源作为重要的工业原材料，在促进经济增长的同时，产生了碳排放和其他大量的污染物，对全球生态平衡造成了严重的伤害。

长期以来，粗放型的经济增长方式逐渐失去了后续的发展空间，转变经济增长方式势在必行。《2021年国务院政府工作报告》指出，要扎实做好碳达峰、碳中和的各项工作，制定2030年前碳排放达峰的行动方案，优化产业结构和能源结构。能耗双控是实现碳达峰、碳中和目标任务的关键支撑，2021年国家发改委提出要完善能源消费强度和总量双控制度，持续提高能源利用效率，降低经济社会发展对能源和碳排放增长的依赖，合理控制能源消费总量，推动碳达峰、碳中和目标实现。

二、文献综述

关于能源消费与区域经济增长之间关系的研究较多。有学者从能源与经济增长率角度[1]进行计量分析，还有学者从经济增长中的能源贡献率和节能贡献率的角度[2]进行分析。Thomas[3]通过分析中国1990年以来经济增长与能源消费之间的关系认为，中国的能源消费与经济增长呈正相关关系，且中国在能源消费下降的情况下，不可能实现经济增长。Sinton[4]则对能源消费与经济增长之间的长期正相关关系持怀疑态度，认为中国的能源消费强度持续下降的问题值得进一步研究。韩智勇等[5]从能源强度变化角度分析了能源消费和经济增长之间的关系，解释了能源消费强度下降的原因。之后有学者开始尝试从产业结构变动[6]、技术进步[7]、工业化[8]等不同的角度分析提高能源效率的途径。

能源消费、碳排放和区域经济增长之间的关系也逐渐受到人们的重视。Maisonnave等[9]基于能源禀赋的差异对东扩后的欧盟国家的经济增长影响差异进行分析，并对欧盟国家的能源消费强度和经济增长之间的收敛性进行了分析;Leimbach[10]对56个发达国家与发展中国家的10个制造业的能源生产率的差异性进行研究和分析;Nordhaus[11]研究了技术创新在能源消费和碳减排中的作用，并分析了其在经济发展中的影响。国内学者则从行业终端[12]、产业结构升级[13]、能源转型[14]、能源消耗[15]、人口迁移[16]等角度对能源消费和碳排放之间的关系进行了研究，部分学者从时空格局[17]、空间演化[18]角度对具体的省市地区进行分析，探讨各地区碳减排的实现路径。在研究方法上，有学者通过对能源生产率的β

检验进行实证分析[19]，也有通过中国东、西部地区以及中国和其他发达国家之间的能源消费强度和经济增长之间的收敛性进行理论和实证分析[20-21]。过去的研究虽未对我国进行分区域探讨能源消费和区域经济增长之间的关系，但这些研究为本文提供了方法上的启示，本文参考有关经济增长和能源消费强度、碳排放之间的收敛性研究方法，收集我国31个省、自治区、直辖市的年度面板数据进行实证分析（由于国家统计数据中缺少香港、澳门和台湾的相关数据，故剔除这3个行政区域）。

三、研究设计

（一）模型设定

能源强度通常是不同国家或地区能源利用效率的统计分析指标之一，能源消费的强度是某地区能源消费的总量与该地区经济或物力产出之比。在宏观经济领域的能源强度通常用单位GDP能源消耗表示，即不同国家或地区能源消费总量与其GDP总量之比，而在微观经济领域的能源强度则表现为单位产品的能源消耗和碳排放，即某企业或某行业的能源消费总量与其总产品的比值。

1.区域人均GDP收敛模型

借鉴Sala-i-Martin[22]和齐绍洲等[23]关于区域人均GDP收敛情况的研究，假定由于资本存在边际报酬递减的规律，不同地区之间的人均收入增长与人均初始收入成负相关关系，即初始收入低的地区经济发展速度会快于收入高的地区。人均GDP的收敛模型可以描述为：

（二）样本选取与数据来源

本研究选取《中国统计年鉴2021》中的国内生产总值（2011—2020年，单位：亿元）、《中国能源统计年鉴2020》中能源消费总量（2011—2020年，单位：亿吨）以及各地区的统计年鉴中相关数据。其中能源消费总量是将各省（自治区、直辖市）的原煤、原油、天然气、电力等消费量按照标准煤的折算系数折算统计碳排放，能源消费强度是能源消费总量与各地区GDP的比值。

为科学反映我国不同区域的社会经济发展状况，根据《中共中央、国务院关于促进中部地区崛起的若干意见》《国务院发布关于西部大开发若干政策措施的实施意见》以及党的十六大报告的精神，将我国经济区域分为东部、中部和西部三大地区，为了统计方便，将东北地区的辽宁归入东部经济区域，将吉林和黑龙江归入中部经济区域。因此，东部经济区域包括北京、天津、河北、上海、江苏、浙江、福建、山东、辽宁、广东和海南，中部经济区域包括吉林、黑龙江、山西、安徽、江西、河南、湖北和湖南，西部经济区域包括内蒙古、广西、重庆、四川、贵州、云南、西藏、陕西、甘肃、青海、宁夏和新疆。三个经济区域的划分能够将经济发达地区和欠发达地区分开，便于统计和分析各地区能源消费强度和经济增长的收敛程度。

我国东部沿海地区经济基础较为雄厚，生产工艺较为先进，科技水平较高，技术创新能力较强，市场发育程度较高，自改革开放以来便享受了国家赋予的诸多优惠政策，但能源、矿产等资源相对缺乏，经济发展以生产和输出精加工、深加工和附加价值大的制成品为主。西部地区与东部地区相比较恰好相反，经济发展水平、科技水平、技术创新能力等较低，但能源、矿产资源丰富，面积广阔。而中部地区的情况居于东部地区和西部地区之间，中部地区的矿产资源储备以能源、有色金属和贵金属为主，其中铜、铝、金、银、煤的保有储量在东部 、中部和西部三个地区中居首位。中部和西部地区主要是生产和输出自然资源及其初级加工品。东部、中部和西部地區的划分，是以其经济发展水平与地理位置为依据的，东部地区在整个经济发展中发挥着龙头作用，中部地区重工业基础较好，地理上承东启西，而西部地区虽然开发较晚，但具有很大的发展潜力。

四、实证结果

（一）统计特征

为进行人均GDP的收敛性和能源消费强度的收敛性分析，根据统计的人均GDP数据，分别计算东部、中部和西部地区的人均GDP和能源消费强度。在人均GDP方面，2011—2020年间，东部、中部和西部地区的经济发展虽然出现一定的差异性，但增速差距并不明显，人均GDP均呈上升趋势，具体如图1所示。

在能源消费强度方面，东部、中部和西部地区总体都呈下降趋势，这符合随着科学技术水平的发展能源利用效率不断提高和碳排放不断降低的客观现实。另外，东部地区的能源利用效率最高，因此能源消费强度最低，中部地区的能源消费强度较高，而西部地区的能源消费强度最高，这与经济的发展水平呈负相关关系，即经济发展水平越高的地区，能源消费强度越低，碳排放量越高。从下降幅度来看，相比于东部和中部地区，西部地区2011—2015年间的下降幅度最大，说明随着新时代西部大开发新格局的实现，西部地区的经济发展水平提速较快，从2017年开始，东部和中部地区的能源消费强度的降速比西部地区更快，这可能与西部地区本身能源消费强度不高有关，具体如图2所示。

进一步分析经济增长与能源消费强度之间的关系，如表1所示，2011—2015年间，东部、中部和西部地区人均GDP平均环比增长速度分别为10.83%、15.74%和18.17%;而2016—2020年间，东部、中部和西部地区人均GDP平均环比增长速度分别为6.39%、6.24%和7.31%。从能源消费强度变化来看，2011—2015年间，东部、中部和西部地区能源消费强度平均环比增长速度分别为-3.42%、-5.93%和-9.06%，而2016—2020年间，东部、中部和西部地区能源消费强度平均环比增长速度分别为-7.24%、-5.94%和-3.68%。

从表1中可以看出，只有东部地区2020年的人均GDP高于全国的人均GDP（72 371元/每人）的水平，而中部地区和西部地区的人均GDP水平均低于全国的人均GDP水平，这可能与之前中部和西部地区省份的划分有关，但这表明中部地区和西部地区的经济发展水平远远落后于东部地区。而东部地区2020年的能源消费强度也是三个地区中最低的，这也符合经济水平越高，能源利用效率越高的实际。其中中部地区和西部地区的人均GDP

相差不大，但西部地区的能源消费强度却高于中部地区，说明西部地区目前碳排放控制能力有待提高。

（二）人均GDP的收敛性检验

第四，中部地区在缩小与东部地区之间的经济差异的同时，二者之间的能源消费强度差异却是发散的，即中部地区与东部地区的人均GDP差异每缩小1%，能源消费强度反而增加39.54%。但西部地区在缩小与东部地区之间的经济差异的同时，二者之间的能源消费强度差异则是收敛的，即西部地区与东部地区的人均GDP差异每缩小1%，能源消费强度减少35.68%。

基于本研究，可以得到如下政策启示：我国各区域发展的背景不同，其区域经济发展演变趋势也不尽相同，其中中部地区与东部地区的能源消费强度差异是发散的，这说明中部地区的部分省份经济增长依然以较高的碳排放作为代价;虽然我国西部地区与东部地区的能源消费强度差异是收敛的，但西部地区的能源消费强度却高于中部地区，说明西部地区目前部分省市的碳排放量依然较高。我国东部、西部与东部地区的能源消费强度存在差异性，政策的制定要以能源供求平衡为目标，使各地区充分利用能源禀赋和能源使用之间的

差异进行合作，走能源节约型的区域平衡发展道路。对传统的能源大省要控制能源消费总量，促进其能源效率提高，对经济落后地区要结合当地情况，吸收先进技术，提高能源使用效率。

政府在制定区域经济发展战略的时候，要考虑到各个地区的能源禀赋和传统工业的发展现状，要结合中部地区实际情况，采取控制碳排放总量的方式，加快落后设备的更新换代，促进传统工业能源效率的提高。对于西部地区的发展，针对其碳排放量依然较大的实际，要继续加大投入，不断更新技术，必要时可直接移植东部地区中能源利用效率较高的相关技术和产业，减少碳排放以争取尽快实现碳中和，平衡未来我国区域均衡发展中的能源需求压力。

注釋：

① 参见国家统计局网站GDP统计数据，http：//www.stats.gov.cn/tjsj/ndsj/2021/indexch.htm。

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责任编辑：曲 红

Abstract：From the perspective of the relationship between regional economic growth and energy consumption intensity， the regional per capita GDP convergence model and the convergence model between energy consumption intensity and regional economic growth are set up to analyze the convergence of per capita GDP in eastern， central and western China and the relationship between energy consumption intensity and per capita GDP difference between central and western  and eastern provinces. The findings are as follows： the per capita GDP of the eastern， central and western regions shows an upward trend and the energy consumption intensity shows a downward trend; there is a negative correlation between energy consumption intensity and economic development level; the energy consumption intensity and carbon emission in the eastern region are also the lowest among the three regions， and the energy consumption intensity in the western region is higher than that in the central region; the development level of per capita GDP in the eastern， central and western economic regions is different β Absolute convergence; the difference of energy consumption intensity between the central region and the eastern region is divergent， while the difference of energy consumption intensity between the western region and the eastern region is convergent. The results indicate that in formulating regional economic development strategy， the energy endowment and the development status of traditional industries should be considered and that for areas with large carbon emissions， relevant technologies  with high energy efficiency should be adopted and relevant industries should be developed to reduce carbon emissions， so as to achieve carbon neutralization as soon as possible.

Key words： energy consumption; carbon neutralization; regional economic growth