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《中国农村经济》精华版|张恒硕等:中国农村能源消费碳排放区域非均衡性及驱动因素动态识别

CRECRS编辑部 中国农村经济中国农村观察 2022-12-31

中国农村能源消费碳排放区域非均衡性

及驱动因素动态识别

 




作者:张恒硕   李绍萍   彭民 


作者单位:

东北石油大学经济管理学院


原文刊发:《中国农村经济》2022年第1期

 

   


一、引言


化石能源消耗导致的碳排放及其引发的气候问题已严重威胁生态环境可持续发展(刘贤赵等,2019)。新冠疫情影响下世界各国因能源使用所产生的碳排放急剧下降,全球能源消费碳排放将伴随后疫情时代世界经济的复苏而达到峰值。中国是全球最大的温室气体排放国,2018年中国二氧化碳排放量达9.42亿余吨,其排放规模占世界总排放量的27.96%,较2000年占比上升了13.99%。为积极参与全球气候治理,中国于2014年承诺2030年前实现碳达峰,并于2020年在联合国大会上承诺2060年前实现碳中和。“双碳”目标作为十四五时期污染防治攻坚战的重要挑战,现已上升至新时期国家战略目标。当前中国的单位GDP能耗为世界平均水平的1.5倍,单位能源碳强度比世界平均水平高出近30%,实现“双碳”目标任务仍十分艰巨(王一鸣,2021)。面临气候环境恶化与减碳目标的双重压力,国内全方位、多领域、深层次的碳减排问题已成为热议话题。城市与工业碳排放是政府减排规制的核心,而中国作为传统农业大国,农村与农业的碳排放问题亦不容忽视(吴贤荣等,2014)。

农村能源问题关乎全国近50%以上的人口生产和生活的基础供能及质量保障(中国科学技术协会和中国农业工程学会,2016),伴随农村能源消费由传统非商品性能源向商品性能源的进阶转化,农村能源问题现已成为政府节能减排战略的重要组成部分(史清华等,2014)。此外,农村环境治理工作正值乡村振兴战略的关键时期、生态新农村建设的攻坚时期以及农村高质量发展的爬坡时期,而2018年中共中央、国务院印发的《乡村振兴战略规划(2018-2022年)》明确指出,农村环境及生态问题较为突出,中国发展不平衡不充分问题在乡村地区尤为明显。因此,开展对中国农村能源消费碳排放的深入研究就显得尤为必要。

为此,本文首先在测算的2000-2018年30个省份农村能源消费碳排放的基础上运用变异系数与基尼系数分析农村能源消费碳排放的区域差异及贡献来源,其次结合核密度估计就非均衡发展的动态演进趋势进行分析,最后在构建的农村能源消费碳排放驱动因素指标体系中采用自适应Lasso模型对驱动因素进行初期筛选,并运用OLS参数估计进行后续的影响机制识别。


二、研究设计


(一)研究方法

首先,本文结合农村能源消费的两大类型(农村生产能源消费与农村生活能源消费)构造农村能源消费碳排放两权重配比变异系数,衡量中国八大地区农村能源消费碳排放的区域差异性。其次,本文选择Dagum基尼系数衡量农村能源消费碳排放的区域非均衡性,并根据Dagum(1997)提出的基尼系数分解方法对八大地区农村能源消费碳排放的区域差异及贡献来源进行深入分析。再次,本文运用核密度估计方法刻画2000-2018年中国农村能源消费碳排放的动态分布及演进态势。最后,探究区域间农村能源消费碳排放类型的时空变化及农村能源消费碳排放的主导类型。此外,基于农村能源消费碳排放驱动因素的初始选择,本文构建自适应Lasso模型选取农村能源消费碳排放的驱动因素。


(二)变量设定及数据来源

本文结合农村生产及生活能源消费碳排放两方面,基于农村地区21种能源品类消费数据,采用2006年IPCC提供的系数估算法对农村能源消费碳排放进行测算。在运用自适应Lasso模型选取驱动因素之前,本文从地区经济发展水平、农村生产生活要素投入、农村人口发展规模、农村生活质量水平及能源消费水平等方面进行驱动因素指标体系的初始选择。本文的数据类型为2000-2018年30个省份的面板数据。测算农村能源消费碳排放的基础数据中,能源消费量数据取自2001-2019年历年的《中国能源统计年鉴》,平均低位热值参见《综合能耗计算通则(GB/T 2589-2020)》,单位热值含碳量及碳氧化率参见《省级温室气体清单编制指南(试行)》。指标变量的基础数据中,农业总产值、农村总人口、农村人口占地区总人口比重取自2001-2019年历年的《中国统计年鉴》;农业机械总动力、总播种面积、农村住户固定资产投资完成额、农村居民人均可支配收入、农村居民人均消费支出、能源价格、农业内部结构、粮食总产量取自2001-2019年历年的《中国农村统计年鉴》;乡村老年抚养比取自各省份2001-2019年的历年统计年鉴;能源强度、能源消费结构、人均能源消费量据2001-2019年历年的《中国能源统计年鉴》相关数据计算所得。


三、农村能源消费碳排放区域

非均衡性分析


(一)农村能源消费碳排放区域差异性分析
在全国层面,2000-2018年八大地区的区域变异系数变化幅度较小,2005-2010年区域变异系数逐渐下降至最低点,2010-2013年区域变异系数增长迅速,而2015-2018年其增长速度有所放缓。2005年后,新一轮能源危机对区域能源消费结构及区域能源消费能力造成重大影响,而受2008年国际金融危机的影响国内采取大规模刺激内需的经济及政策举措,各地区的能源消费水平在快速上升的同时区域间能源消费碳排放的空间差异也随之扩大。伴随近年来对大气污染物排放的严格管控及农村能源消费结构的不断优化,区域间碳排放差异水平的增速有所放缓。在区域层面,区域间的农村能源消费结构及消费水平进一步助长了农村能源消费碳排放差异,且区域内部差异及变化趋势存在差异性特征。

(二)农村能源消费碳排放区域差异分解及贡献识别
在区域差异的时间变化方面,以黄河中游地区的区域内差异的年际变化最为明显,而东北地区的区域内差异的年际变化最为稳定。在区域差异的空间变化方面,由2000年南部沿海地区的区域内差异最大演变为2018年北部沿海地区的区域内差异最大,北部沿海、南部沿海及大西北地区的内部各省份间农村能源消费碳排放差异明显。八大地区的区域间差异是导致中国农村能源消费碳排放区域差异的主要原因。

(三)农村能源消费碳排放区域非均衡动态演进
农村生活能源消费碳排放量逐渐升高,同时区域间非均衡程度不断扩大,区域间农村生活能源消费碳排放差异逐渐成为农村碳排放区域间差异增长的主要贡献。对八大地区碳排放类型的分类结果表明:黄河中游地区属于双高碳排放型;大西北及南部沿海地区属于双低碳排放型;东北及东部沿海地区属于高农村生产低农村生活碳排放型;长江中游地区在双高碳排放型与高农村生产低农村生活型之间徘徊;而大西南地区在低农村生产高农村生活碳排放型、双高碳排放型及双低碳排放型之间波动。在农村能源消费碳排放较高(高于全国平均水平)的地区中,北部沿海及大西南地区的农村能源消费碳排放水平受较高的农村生活能源消费碳排放主导,长江中游的农村能源消费碳排放水平受较高的农村生产能源消费碳排放主导,而黄河中游的农村能源消费碳排放水平受较高的农村生产及生活能源消费碳排放的共同影响。在农村能源消费碳排放较低(低于全国平均水平)的地区中,东北与东部沿海地区的农村能源消费碳排放受较低的农村生活能源消费碳排放主导,而南部沿海与大西北地区的农村能源消费碳排放水平受较低的农村生产及生活能源消费碳排放的共同影响。


四、农村能源消费碳排放驱动因素分析


全国视角下对农村能源消费碳排放具有较大且显著驱动作用的变量为总播种面积、农业机械总动力、人均能源消费量、能源强度、农业总产值、能源消费结构、农村总人口、农村居民人均可支配收入。其中,总播种面积对驱动农村能源消费碳排放增长的作用最大,农业机械总动力每增加1%会刺激农村能源消费碳排放增长0.477%。这表明,高耗能式的生产方式是引发碳排放增长的重要因素。因此,加速生产方式的绿色转型有助于减缓农村能源消费碳排放增长。随着农村地区的经济发展及居民生活质量的提高,居民收入与能源消费水平对农村能源消费碳排放的驱动作用持续增强。此外,农村地区以煤炭为主导的能源消费结构也是导致碳排放增长的重要原因。区域视角下区域间农村能源消费碳排放的驱动因素及作用效果存在较大差异,驱动因素的非均衡发展加大了农村碳减排的协同治理难度。                      

驱动因素的时间演变上,农业机械总动力的影响程度在2000-2018年期间呈现“下降—上升—下降”的变化趋势,2018年参数估计的影响系数较2000年下降了0.335;总播种面积在样本考察期内的影响程度经历先上升后下降的过程,其影响系数在2018年较2000年下降了0.287。该两类驱动因素影响程度下降的原因在于:近年来全国农业生产方式逐渐向低碳化、可持续化方向过渡,据《中国农业绿色发展报告2019》,全国已建成100个农业绿色标准化生产示范基地,农业生产方式持续向绿色化转型。

驱动因素的空间差异上,地区经济发展水平指标中,农业总产值在江西、浙江等地对农村能源消费碳排放的驱动作用明显,而地区经济结构在北京、广东等地对农村能源消费碳排放的抑制作用更为突出。农村生活要素投入在吉林、河北、山西、陕西、云南等地对农村能源消费碳排放增长表现为显著的正效应;而在辽宁、北京、上海等地对农村能源消费碳排放增长表现为显著的负效应,伴随上述地区城镇化不断深化以及城镇功能向农村地区不断扩张,辽宁、北京、上海等地的生活要素投入并不会对农村能源消费碳排放产生驱动作用。能源要素投入对福建、河南、贵州、宁夏等地的农村能源消费碳排放增长表现为显著的正效应;而在北京、广东等地能源消费结构的不断优化及地区碳排放管控政策持续实施的影响下,能源要素投入对农村能源消费碳排放增长表现为显著的负效应。


五、机制检验:两类型碳排放

驱动机制的分化特征


总播种面积对全国农村生产能源消费碳排放增长的驱动作用最为明显,而农业内部结构对全国农村生产能源消费碳排放增长发挥显著的抑制作用。这说明,农业生产规模的扩张具有驱动农村生产能源消费碳排放增长的作用,农业生产耕种面积的增加会进一步刺激碳排放增长。东北地区农业发展程度在全国平均水平之上且属于高农村生产低农村生活碳排放型,农业总产值、人均能源消费量及总播种面积对农村生产能源消费碳排放增长的贡献明显。东部沿海地区农村生产能源消费碳排放的驱动因素以农业总产值最为突出,而南部沿海地区的能源强度是刺激农村生产能源消费碳排放增长的重要因素。粮食总产量对农村生产能源消费碳排放的作用效果在黄河中游地区以及长江中游地区之间具有差异性,而能源强度在两地皆对碳排放增长具有显著的驱动作用。


地区经济发展水平对区域间农村生活能源消费碳排放的异质性影响表现明显,地区经济结构在北部沿海、东部沿海及南部沿海地区的影响系数皆超过0.500且通过显著性检验,而在大西北地区表现出对碳排放增长显著的抑制作用。其主要原因在于:大西北地区的农业增加值占地区生产总值的比重不断下降,受农业经济在地区经济结构及产业发展中的地位逐渐弱化的影响,地区经济结构对大西北地区的农村生活能源消费碳排放增长产生抑制作用。农村生活要素投入在东北地区发挥显著的正效应,但区域间农村生活要素投入对碳排放增长的影响效果差异较大。农村总人口在东北、黄河中游、大西北地区对农村生活能源消费碳排放增长产生显著的正效应,表明上述地区的农村人口发展规模缩小会抑制农村能源消费碳排放增长;而农村总人口在北部沿海及南部沿海地区对农村能源消费碳排放产生显著的负效应,意味着北部沿海及南部沿海地区农村人口规模的缩小会驱动农村生活能源消费碳排放增长。


六、结论与启示


本文的结论如下:第一,农村能源消费碳排放时空差异明显且非均衡程度不断深化。2000-2018年,农村能源消费碳排放区域间差异呈现先缩小后扩大的发展态势,全国及八大地区的农村能源消费碳排放的区域非均衡特征明显,区域差异表现为区域间差异大而区域内差异小。不同地区间农村生产及生活能源消费碳排放主导类型具有差异性,农村生活能源消费碳排放逐渐演变为推动农村能源消费碳排放增长的主导类型。第二,农村能源消费碳排放驱动因素的作用效果具有时空异质性。全国及八大地区的农村能源消费碳排放驱动因素的作用效果存在区域间差异,驱动因素的非均衡发展程度加大了区域间农村碳减排的协同治理难度。基于驱动因素的时空动态识别表明,农村人口发展规模及能源消费水平逐渐成为刺激农村能源消费碳排放增长的重要因素,而各类指标对农村能源消费碳排放的驱动效果及影响作用具有时间及空间差异性。第三,农村生产及生活能源消费碳排放驱动机制存在分异及分化特征。全国视角下,在以农村生产为主导的能源消费碳排放的驱动因素中,生产要素投入及能源要素投入的影响效果较突出,总播种面积的驱动作用最为明显。此外,在以农村生活为主导的能源消费碳排放的驱动因素中,农村人口发展规模、农村生产生活要素投入、能源消费水平及地区经济发展水平表现的影响效果明显。地区视角下,农村生产及生活能源消费碳排放驱动因素的作用机制及影响程度表现出“因区而异、因类而异”的特点。


鉴于此,本文提出以下政策启示:第一,管控结合、分异治理,中国的农村能源消费碳排放涨幅趋势明显,农村地区的碳减排应尽早纳入政府碳排放重点管治对象体系之中,提高社会各层面对农村碳减排治理的重视与关注程度。此外,农村碳排放管治过程中应明确“全国统筹、区域协调、地区专治”的管理思路,秉承“分地区、分时段、分类型”的分类管理方式,以区域碳排放水平划分减排的重点管理区域,以驱动因素的作用机制作为减排的管理导向。第二,以实促改,精准施策。各地区应结合自身实际情况及农村能源消费碳排放驱动因素在本地区发挥的不同作用,加强地区内的碳排放管治重点,完善与制定相应的碳减排措施与政策。



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