城市群碳排放脱钩效应分析

□文/苗 英

（华北理工大学经济学院 河北·唐山）

［提要］基于城市群能源消费数据和地区GDP数据，测算地区碳排放总量，并构建Tapio脱钩模型，研究各区域碳排放总量与经济发展的脱钩关系。结果表明：在碳排放总量方面，长三角地区排放量最大，京津冀次之，珠三角最少；8省市中河北的排放体量最大，减排任务最重。在脱钩效应方面，城市群碳排放总量与经济发展的脱钩关系基本为弱脱钩状态；各省市脱钩表现差异较大，河北脱钩状态相对较差。这说明城市群经济发展状况存在差异，据此对地区实现“双碳”目标提出一些建议。

经济增长伴生了一系列的环境问题。随着全球变暖问题的突出，以二氧化碳为代表的温室气体的排放问题受到广泛关注。中国在实现经济增长的过程中也付出了环境代价，排放了大量的二氧化碳。作为世界碳排放第一大国，2020 年中国正式提出了2030 年前实现二氧化碳排放达峰、2060 年前实现碳中和的“双碳”目标。城市群是我国经济发展的主体区域，也是碳排放的重点区域。城市群作为中国重要人口和经济载体，其“双碳”目标的实现对中国整体目标的实现至关重要。2020 年，京津冀、长三角和粤港澳大湾区的碳排放总量为39.8 亿吨，在全国占比达到30%。《2030 年前碳达峰行动方案》中强调，京津冀、长三角、粤港澳大湾区等区域要发挥高质量发展动力源和增长极作用，率先推动经济社会发展全面绿色转型。因此，研究测算城市群碳排放现状，分析地区经济发展与碳排放的脱钩关系，有助于掌握地区经济发展状况，制定相应政策实现“双碳”目标。

一、文献综述

学者基于不同的时间维度，对不同地区乃至不同产业的碳排放与经济发展的脱钩关系进行了广泛研究。不同经济体国家碳排放脱钩状态存在差异，高收入国家依然是全球碳排放的主要排放国和重点减排地区。相比经济发展的区域差异，中国各省碳排放的区域差距问题更加突出，不同省份碳排放脱钩状态存在差异。不同类型的城市处于不同的脱钩状态，城市碳排放特征差异明显，需要采取针对性政策应对城市碳减排问题。此外，部分学者还将脱钩模型应用于工业、农业、旅游业、交通运输业等重点产行业，探究不同产行业碳排放与经济发展的脱钩关系，为行业实现低碳发展提供参考。

基于以上的文献梳理，不难发现学者对碳排放和经济发展的脱钩关系研究主要集中在国家、省域以及重点城市层面上，也有对特定产业两者关系的分析研究，具体研究结论也不尽相同。本文以京津冀（北京、天津和河北）、长三角（上海、江苏、浙江和安徽）和粤港澳大湾区（广东、香港和澳门）为研究地区，研究城市群碳排放与经济发展的脱钩关系，能够准确掌握各城市群经济发展质量的现状，并进一步为地区发展提出对策建议。

二、研究方法与数据来源

（一）碳排放量测算方法。碳排放量的测算采用政府间气候变化专门委员（IPCC）指南中提出的碳排放核算方法，具体计算方法如下：

其中，Ct代表t 时期的碳排放总量；Eit代表第i 种能源在t时期的消费量；σi代表第i 种能源的折标准煤参考系数；ζi代表第i 种能源的碳排放系数；44/12 是碳和二氧化碳换算的分子式。其中，折标准煤参考系数出自《中国能源统计年鉴》，碳排放系数出自《IPCC 国家温室气体排放清单指南》。

（二）脱钩模型。本文采取TAPIO 提出的脱钩弹性系数法研究碳排放与经济发展的脱钩关系，计算方法如下：

其中，Uc代表碳排放量对GDP 的脱钩程度；△C 和△GDP分别为碳排放总量以及地区生产总值t 年与0 年的差值。

（三）数据来源。本文所使用的2004～2020 年三大城市群的能源消费数据来自于《中国能源统计年鉴》，居民消费价格指数以及城市群各地区GDP 数据来自于《中国统计年鉴》。此外，为了消除价格变动产生的影响，以2004 年为基准，计算得出城市群各地区实际GDP 数值并使用。

三、城市群碳排放测算

本文以京津冀、长三角和粤港澳大湾区为例，研究城市群的碳排放及其脱钩效应。由于数据的可获得性，粤港澳大湾区仅研究广东。根据公式（1），可分别计算得出2004～2020 年京津冀、长三角以及粤港澳大湾区的碳排放总量。截至2020 年，三大城市群的碳排放总量可达20.88 亿吨。具体来说，长三角地区的碳排放总量最大，在三大城市群中占比可达50%，分别是京津冀、粤港澳大湾区的1.5 倍和3 倍。从排放趋势来看，京津冀地区的碳排放总量可分为两个阶段，在2004～2013 年间呈增长趋势，年均增长率可达7.16%，碳排放总量从2004 年的7 亿吨增长至2013 年的12.95 亿吨；在2013～2020 年间呈现出平稳趋势，且有轻微下降态势，2020 年碳排放总量为12.07 亿吨，是2004 年排放水平的1.72 倍。长三角地区的碳排放总量排放趋势和京津冀地区大致相同，在2004～2013 年间呈增长趋势，年均增长率可达7.45%，碳排放总量从2004 年的10.35 亿吨增长至2013 年的19.63 亿吨；在2013～2020 年间增速较缓，年均增长率为0.85%，2020 年碳排放总量达20.83 亿吨，是2004 年排放水平的2.01 倍。粤港澳大湾区的碳排放总量在2004～2011年间快速增长，年均增长率为8.5%，碳排放总量从2004 年的3.52 亿吨增长至2011 年的6.22 亿吨；在2011～2020 年间增速放缓，年均增长率为2%，2020 年碳排放总量达6.95 亿吨，是2004 年排放水平的1.97 倍。

接下来对城市群进行逐一分析。京津冀地区分省市来看，河北的碳排放总量在京津冀地区碳排放总量中占比可达73.24%，排放趋势与地区总趋势接近，在2013 年达到峰值后略有下降趋势；北京和天津在京津冀地区碳排放总量中的占比分别为11.35%和15.41%，且北京和天津的碳排放总量在此期间基本呈平稳态势，甚至在2013 年以后北京的碳排放总量呈现出逐年下降趋势。可见，京津冀地区的碳排放总量在地区之间还是存在明显差异，尤其是相较于北京和天津，河北在碳排放总量上仍存在较大问题，京津冀地区的减排难点仍在河北。

长三角地区分省市来看，就碳排放增长趋势而言，上海的碳排放总量呈现平稳增长态势，年均增速为1.42%；江苏的碳排放总量在2004～2011 年快速增长，年均增长率为10.92%，在2011～2020 年增速放缓，增速为2.33%；浙江的碳排放总量在2004～2011 年快速增长，年均增长率为8.29%，在2011～2020年略有下降趋势；安徽的碳排放总量在2004～2014 年快速增长，年均增长9.11%，之后增速较缓，仅为1.18%。就占比而言，江苏占比最大，可达40.07%；浙江次之，占比可达24.59%；安徽占比逐渐增加至20.92%；上海占比逐渐下降，从2004 年的19.35%下降至2020 年的11.84%。可见，长三角地区的碳排放总量在地区之间存在差异，江苏的问题最为突出，浙江和安徽次之，上海表现相对较好。

四、城市群碳排放脱钩效应分析

根据公式（2），可计算得出2004～2020 年城市群的碳排放总量与地区GDP 的脱钩值。长三角地区的碳排放总量与地区GDP 的脱钩关系从2005～2006 年的扩张性连接状态转变为2007～2020 年的弱脱钩状态，脱钩值基本处于逐年下降状态。京津冀地区两者的脱钩关系在2005 年表现为扩张性连接状态，在2006～2020 年表现为弱脱钩状态，脱钩值在2004～2017年基本处于逐年下降趋势，在2018～2020 年数值较为稳定。粤港澳大湾区在此期间一直处于弱脱钩状态，脱钩数值在2008～2011 年逐年上升，其余时间段均呈逐年下降态势。整体上，城市群的碳排放总量增速小于地区GDP 增速，说明地区经济发展质量较好，但仍有进一步提高空间。城市群比较来看，地区整体脱钩状态粤港澳大湾区最佳，京津冀地区次之，长三角地区相对不佳。在2018～2020 年间城市群脱钩数值较为相似且基本持平，说明这三个城市群碳减排面临难点。

京津冀地区分省市来看，天津一直处于弱脱钩状态；北京在2004～2019 年间处于弱脱钩状态，2020 年表现出强脱钩趋势；河北从2004 年的扩张负脱钩状态、2005～2006 年的扩张性连接状态转变为弱脱钩状态。说明在此期间北京、天津和河北的碳排放总量虽然持续增加，但其增速低于地区GDP 增速，地区经济发展质量相对较高，但两者关系还有向强脱钩状态转变的空间。相对于北京和天津，河北碳排放总量与地区GDP 的脱钩值明显偏高，说明河北的碳减排任务仍很艰巨。

长三角地区分省市来看，上海和安徽一直处于弱脱钩状态；江苏从2005～2006 年的扩张性连接转变为弱脱钩状态；浙江在2005～2008 年表现为扩张性连接，2009～2020 年表现为弱脱钩状态。相较于其他三省，上海的脱钩值最小，说明其经济发展质量相对较好；江苏和浙江脱钩值基本逐年下降，说明地区经济发展质量逐渐变好；安徽的脱钩值波动较大，且下降趋势较缓，说明安徽仍需加强碳减排。总体而言，上海的碳排放总量与地区GDP 的脱钩表现最佳，江苏、浙江和安徽表现基本相似，说明长三角地区的碳减排重点主要在江苏、浙江和安徽三省。

五、结论及建议

（一）结论。本文根据城市群2004～2020 年数据研究地区碳排放的变化趋势及地区GDP 与碳排放的关系变化，并通过构建Tapio 脱钩模型分析比较京津冀、长三角以及粤港澳大湾区碳排放与经济发展的脱钩状态，以期为三大城市群的经济发展政策和碳减排政策提供理论参考。

1、就碳排放总量而言，2004～2020 年间城市群的碳排放总量均呈逐年上升趋势，长三角地区的体量最大，京津冀地区次之，粤港澳大湾区最小。分省市来看，河北的碳排放总量在8 省市中占据首位，江苏次之，然后是广东、浙江和安徽，上海、天津和北京的碳排放总量相对较少。说明河北、江苏和广东等省市在碳减排方面还有很大的空间，京津冀地区碳减排的关键重点仍在河北，长三角地区碳减排应重点关注江苏，粤港澳大湾区碳减排仍需进一步采取措施。

2、就脱钩效应而言，三大城市群在2004～2020 年期间主要表现为弱脱钩状态，脱钩值呈下降趋势，说明地区碳排放增速低于经济增速，地区经济发展质量向好发展。相比而言，粤港澳大湾区碳排放总量与地区GDP 的脱钩关系表现最佳，京津冀地区次之，长三角地区相对不佳。分省市来看，8 省市近期均表现为弱脱钩状态，河北的脱钩状态表现最末，之后是江苏、浙江、安徽和广东，天津、上海和北京表现最佳，北京甚至出现了强脱钩状态。说明城市群各省市在此期间的经济发展对碳排放的依赖程度较低，地区经济高质量发展有所成效，但碳排放总量与经济发展的脱钩还未达到最佳状态，还需采取各种手段措施以期实现强脱钩。

（二）政策建议

1、区域内加强协同发展，同时各省市因地制宜。从碳排放总量上来看，虽然各城市群整体上趋势基本相似，但各省市之间的差异性相对还是比较明显。例如，京津冀地区中河北的碳排放问题明显比北京和天津更严重、更突出。因此，各地区的碳减排政策制定要因地制宜，结合地区经济发展特点，制定符合该地区的经济高质量发展要求的政策。比如，河北、安徽等地应侧重于淘汰落后产能，推动钢铁、煤炭等高污染行业的升级改造，减少对传统能源的依赖；北京、上海等大城市则应更注重高新技术在节能减排中的应用和推广。此外，在因地制宜的同时，还应注重平衡地区间的利益要求和发展需求，建立高效的政策协同机制，推动各地区绿色协同发展。

2、优化能源结构，提高清洁能源利用。碳排放虽受众多因素影响，但根源仍是化石能源的使用。京津冀地区尤其是河北的能源结构仍以煤炭等化石能源为主，经济发展对传统能源的依赖性较大，能源综合利用率较低。但实际上，河北的张家口等地区蕴含着丰富的太阳能、风能等清洁资源，河北要积极利用这些清洁能源以实现节能减排。因此，为了优化地区能源结构，城市群各地区应大力支持清洁能源开发技术，用清洁能源替代传统能源，同时加强区域间技术合作，提高整个地区清洁能源的利用。

3、转变地区经济发展方式，推动低碳产业发展。为实现节能减排，各地区应转变经济发展方式，大力推动高新技术产业等低碳产业的发展。北京、上海等地应发挥其科技创新优势，大力发展科技产业。河北、安徽等地由于自身拥有大量的传统产业，因此应致力于推动低碳技术在煤炭等能源依赖型产业中的应用和推广，以助力实现传统产业的低碳转型。同时，也要注重技术创新，为产业结构转型升级注入新的活力。