京津冀区域碳排放库兹涅茨曲线研究

任伟，杜丽娟

(华北理工大学 经济学院，河北 唐山 063210)

京津冀区域碳排放库兹涅茨曲线研究

任伟，杜丽娟

(华北理工大学 经济学院，河北 唐山 063210)

京津冀；碳排放；库兹涅茨曲线

借助《2006年IPCC 国家温室气体清单指南》，分析了1995-2014年京津冀三地碳排放量和碳排放强度变化趋势。采用碳排放环境库兹涅茨曲线的对数模型，拟合了京津冀各地区库兹涅茨曲线。结果表明，京津冀、北京、天津、河北碳排放库兹涅茨曲线的拐点并没有到达，京津冀、天津的曲线呈N型，北京的曲线呈倒N型，河北的曲线表现为趋于线性。针对研究结果，从优化产业结构、加强生态环境治理与碳交易体系建设等方面提出了建议。

京津冀地区拥有人口1.1亿人，土地21.8万平方公里，是我国北方经济规模最大的城市群。2014年京津冀地区生产总值为66474.5亿元，占全国的10.4%，而碳排放量却占全国的20%，在环保部公布的城市空气质量状况中，京津冀地区的13个城市中有8个城市列在前10名，成为世界碳排放量最大的城市群。

京津冀各地区的经济发展与碳排放之间到底存在着怎样的关系，碳排放的不均衡是否制约着该地区的协同发展呢？文章将从京津冀地区的碳排放现状和区域库兹涅茨曲线的拟合进行分析。

一、京津冀区域碳排放现状

(一)数据描述

京津冀地区碳排放总量值根据统计年鉴中地区消耗的原煤、焦炭、原油、汽油、煤油、柴油、燃料油、天然气的数量进行换算，按照《2006年IPCC 国家温室气体清单指南》和碳排放计算公式(公式1)计算得出。

由于各种能源的消费数量都是以各自的量纲为单位进行统计，本研究先将各项能源消费量转换为标准煤，再计算其碳排放量，计算结果见表1。

(1)

其中：C表示碳排放量，δi为第i种能源的碳排放折算系数，Ei为第i种能源的消费量。

其中，二氧化碳排放系数=能源低位发热量×碳排放因子×碳氧化率×碳转换系数，本文中各种能源的碳排放折算系数根据2006年IPCC公布的数据为计算依据。

(二)京津冀区域碳排放总量分析

从表1和图1可看出，1995-2014年，京津冀碳排放总量的年均增长率在8.78%，1995年到2001年间，碳排放总量增长缓慢，进入2002年以后碳排放量增长迅速，到2013年达到峰值35362.57万吨，是1995年的2.83倍，是2002年的2.33倍。分地区看，1995-2014年间，北京碳排放总量虽有增长，但占比持续下降，从1995年的22.06%降到了2014年的8.23%；天津的碳排放总量随着京津冀总排放量的增长而缓慢增长，占比维持在15%左右；河北省的碳排放量一直走在京津冀的前面，并且总量始终大于北京和天津两地之和，在2013年达到峰值26624.20万吨，是该年北京碳排放总量的9.51倍，是天津碳排放总量的4.48倍。

(三)京津冀碳排放强度分析

根据表1算得的1995-2014年各地的碳排放量，结合1995-2014年京津冀三地的GDP数值，可以求出三地各年度的碳排放强度，见图2。

资料来源于2017年黑龙江省9个登记处上报到黑龙江省肿瘤防治办公室的2014年肿瘤发病与死亡数据以及相应的人口数据库，上报数据库为2014-01-01-2014-12-31首次确诊的新发恶性肿瘤病例(ICD10:C00.0～C97,D45～D47)和中枢神经系统良性肿瘤及中枢神经系统动态未定或者未知肿瘤(ICD10:D32.0～D33.9；D42.0～D43.9)，死亡病例为同期肿瘤登记地区因恶性肿瘤死亡的病例。

根据计算结果，河北省的碳排放强度最高，天津其次，北京为最低。1995年，北京、天津和河北的碳排放强度分别为1.83吨/万元、2.26吨/万元和2.67吨/万元。2014年，三地的碳排放强度分别为0.13吨/万元、0.35吨/万元和0.89吨/万元，河北的碳排放强度是北京的6.8倍，天津的2.5倍，这说明河北省的高碳产业比重高、能耗大、低碳技术水平落后。1995-2014年，北京、天津和河北三地的碳排放强度年均下降比率分别为5%，4.4%和3.5%，北京下降的速度最快，天津其次，河北最慢。1995-2014年，河北省在碳强度方面起步落后，而在碳强度下降速度上又慢于两地，京津冀三地之间节能减排的效益差距也在越拉越大。

表1 京津冀碳排放总量(单位：万吨)

图1 京津冀碳排放年增长率

图2 京津冀碳排放强度变化趋势图

二、京津冀碳排放的库兹涅茨曲线实证研究

(一)模型设定

采用碳排放环境库兹涅茨曲线的对数线性模型，如下式所示。

lny=β0+β1lnx+β2(lnx)2+β3(lnx)3+ε

(2)

其中lny和lnx分别表示人均碳排放量和实际人均GDP的对数值，β1，β2和β3分别表示lnx，(lnx)2和(lnx)3的估计系数，ε表示随机误差项。

(二)计量检验结果

在原有模型中引入一阶自回归项后，DW值回归到2附近，数据的序列自相关性得以补救，并且模型更好的通过了R2、F和P检验。拟合曲线分别见图3-图6。

表2 碳排放库兹涅茨曲线模拟结果

表3 广义差分的碳排放库兹涅茨曲线模拟结果

表4 各地区库兹涅茨曲线方程表达式

(三)结论

京津冀地区人均碳排放总量与人均GDP拟合曲线R2=0.991 508，拟合度高。从图3可见，京津冀地区人均碳排放量随着人均GDP的增加逐步上升，当人均GDP到达17000元时(即2624.8美元)，人均碳排放量开始下降。表现为“N型”库兹涅茨曲线的右半部分，并且从图形上看，虽然有下降趋势，但下降程度较小。这样的曲线形状表明，京津冀地区仍以第二产业为主导产业，经济发展以高能耗、高排放和高污染为代价，碳排放量处在较高的水平。

图3 京津冀人均碳排放与人均GDP的拟合

图4 北京市人均碳排放与人均GDP的拟合

北京市人均碳排放与人均GDP曲线(图4)表现为“倒N型”，R2=0.928333，拟合度较好。但倒N形左边特征不明显，右边特征明显，也可视为倒U形的右半侧，即随着人均GDP的增加，北京的人均碳排放量也成下降趋势，明显下降拐点大约在人均GDP11000元，折合成美元为1694美元，并不是EKC理论的转折点，即这个水平的人均GDP不会带来环境的自然改善，需要政府进行政策约束和产业结构的调整。

图5 天津市人均碳排放与人均GDP的拟合

图6 河北省人均碳排放与人均GDP的拟合

天津市人均碳排放与人均GDP曲线(图5)表现为"N型"右半部分，也有点倒U的形状。 R2=0.955476，拟合度较好。随着人均GDP的增加，天津市人均碳排放量先增加后减少，拐点在人均GDP21000元左右(3238.2美元)。与京津冀的情况相比较，天津市的拐点出现较晚，并且拐点后的下降趋势较明显，预测曲线的下降程度较大。曲线形状表明天津市对碳排放的控制程度还有待提高。

河北省人均碳排放与人均GDP曲线(图6)表现为不同于其他几条曲线的趋近于直线增加型，R2=0.996268，拟合度非常高。根据曲线可见，河北省人均碳排放随着人均GDP的增加逐步增加，人均碳排放量在20年间增加了近6倍，并且下降的趋势不明显。这样的曲线形状表明，河北省在环境保护资金投入、治理能力、污染控制方面与北京和天津存在很大差距。

三、对策

(一)探索低碳化、高端型产业体系的构建

京津冀协同发展已经上升为国家战略，产业对接与融合是京津冀协同发展的关键。在新一轮的产业转移中，应更多考虑低碳效应，以生态承载力、大气环境容量作为承接产业转移的依据，坚持产业转移与资源、环境相协调，推动区域产业体系向低碳化、高端化转型。

(二)优化区域产业结构

2014年，北京三次产业的结构为0.7:21.4:77.9，而天津、河北的三次产业结构分别为1.3:49.4:49.3和11.7:51.1:37.2。除北京外，天津和河北的经济主体均为第二产业，致使京津冀的经济发展对资源、能源依赖性强，发展的代价是高能耗、高排放和高污染。推进产业结构向高技术、高附加值、高资本密集度方向发展成为京津冀发展急需解决的主要问题。

(三)加强生态环境治理的协调与合作

2014年，北京、天津、河北三地的人均节能环保支出分别为728元/人、283元/人和94元/人，北京是河北7.75倍，天津是河北的3.01倍，污染最为严重的河北，其治理的财力支持能力却最弱。河北与北京和天津地缘相接，要控制碳排放量不仅仅在于个别省市如何调控产业结构，更重要的是控制和预防三地之间污染的空间传送和相互叠加。因此，要加强生态环境治理的协调与合作，节能环保投资要向治污难度最大的河北省倾斜，以更好地改善区域生态环境，促进区域经济社会持续发展。

(四)促进碳交易体系的构建

我国在碳排放总量上的考核采用的是单位GDP碳排放强度指标，这一考核指标的减排效果并不理想。从京津冀的实践来看，1995-2014年京津冀碳排放总量呈现上升趋势，但GDP碳排放强度却连年下降，而且下降趋势明显。可见，单位GDP碳排放强度并不能有效控制和管理京津冀地区的碳排放，应进一步探索区域碳交易市场的构建，以成本-效益方式推动区域碳减排，不断提高区域碳减排的成效。

[1]北京统计局.京津冀协同发展现状调查报告[R].2015,7.

[2]环保部.环境保护部发布2014年重点区域和74个城市空气质量状况[R].2015年2月2日,环保部官网,http://www.mep.gov.cn/gkml/hbb/qt/201502/t20150202_295333.htm.

[3]Heil,MT,Wodon,QT. Inequality in CO2 emissions between poor and rich countries[J].Journal of Environment and Development,1997,6(4):426-452.

[4]Heil,MT,Wodon,QT. Future inequality in CO2 emissions and the impact of abatement proposals[J]. Environmental and Resource Economics,2000,17(2):163-181.

[5]刘晨跃,高志刚.资源型城市碳排放库兹涅茨曲线研究[J].资源与产业, 2014，10(16):1-7.

[6]周国富,宫丽丽.京津冀能源消耗的碳足迹及其影响因素分析[J].经济问题,2014,8 (27):27-31.

[7]董锋,徐喜辉,龙如银,等. 我国碳排放区域差异性分析[J].长江流域资源与环境， 2014，11(23):1526-1532.

[8]万伦来,孙博任,雪萍.中国省际碳排放公平性的测度与分解[J].经济学动态,2014,12:53-60.

[9]杨振.基于环境容量的能源消费碳排放空间公平性研究[J].研究与探讨,2010,7(32):25-32.

Study on Kuznets Curve of Carbon Emission in Beijing-Tianjin-Hebei Region

REN Wei, DU Li-juan

(College of Economics, North China University of Science and Technology, Tangshan Hebei 063210, China)

Beijing-Tianjin-Hebei; carbon emission; Kuznets curve

With the "2006 IPCC national greenhouse gas inventory guidelines", analysis the change trend of carbon emissions and carbon emissions intensity in 1995-2014 in Beijing, Tianjin and Hebei. Using the log model of the Kuznets curve of carbon emission of environment, the Kuznets curve of Beijing, Tianjin and Hebei region was fitted. The results show that inflection point in those areas do not reach, the curve of the whole area and Tianjin is N type, Beijing is inverted N type, Hebei tends to be linear. Reflects the unfairness of carbon emissions. In view of the research results, this paper puts forward the suggestions on optimizing the industrial structure, strengthening the management of the ecological environment and the construction of carbon trading system.

2095-2708(2017)02-0058-06

2016-11-24

国家科技支撑计划课题“我国绿色低碳发展的关键支撑政策与技术研究”(2012BAC20B08)；河北省高等学校人文社会科学研究项目“河北省钢铁企业碳减排研究”(SQ133012)。

任伟(1981-)，女，河北唐山人，经济学院讲师，博士，研究方向为区域经济和住房保障。

F127

A