经济增长与能源生产碳脱钩研究

■ 黄 蕾 胡西武

（青海民族大学 青海西宁 810007）

一、引 言

习近平总书记在中央第七次西藏工作座谈会上指出，“保护好青藏高原生态就是对中华民族生存和发展的最大贡献”，并提出了“把青藏高原打造成为全国乃至国际生态文明高地”的重大要求。2021年6月在青海调研时，习近平总书记再次强调，“保护好青海生态环境，是‘国之大者’”。青海作为青藏高原重要核心区域，是“三江之源”“中华水塔”，生态地位极其特殊，生态责任特别重大。为此，2021年7月，中共青海省委十三届十次全会通过了《关于加快把青藏高原打造成为全国乃至国际生态文明高地的行动方案》，提出了“绿色循环发展水平走在前列，全国碳达峰碳中和先行区建设扎实推进，应对气候变化达到国际一流水平，构建起清洁低碳安全高效的现代能源体系”的远景目标。青海省是生态大省、资源大省和经济欠发达省份，肩负着全面筑牢国家生态安全根基、持续改善生态环境质量、推动高质量发展的重大任务。因此，测度经济增长脱碳和能源生产脱碳水平，识别其主要影响因素，对于青海建设生态文明高地和高质量发展具有十分重要的现实意义。

二、文献综述

“脱钩理论”于20世纪60年代被经济合作与开发组织（OECD）提出，最早应用于农业政策发展研究当中。“脱钩”就是指用少于以往的物质消耗产生多于以往的经济财富，在工业经济中则表现为经济增长逐渐摆脱对资源消耗的依赖。有研究表明，在工业经济增长初期，物质消耗的速度与经济增长同步甚至快于经济增长，但是在某个特定阶段，无论经济如何增长，物质消耗均呈现出下降趋势。

目前，脱钩理论的评价方法主要有Tapio模型、DPSIR模型、IPAT模型、灰色预测模型等。相较于其他脱钩模型，Tapio模型能够较好地消除基期选择误差且对脱钩状态进行更为详细的划分，因而其应用较为广泛。现有碳脱钩影响因素研究范围涵盖了宏观地域和微观行业，碳脱钩主要影响因素包括能源消费结构、经济增长模式、产业结构、技术进步、城镇化水平和人口规模等。

但以Tapio模型为代表的碳脱钩水平评价方法可能存在以下不足：模型仅考虑了经济总量和碳排放总量二者相对变化的关系，而忽略了能源结构调整所带来的减排效应。随着区域绿色转型发展，化石能源使用量减少是大势所趋，仅用碳排放量来衡量的碳脱钩水平难以体现能源优化要素。结合青海省提出的“加快推动经济增长与碳脱钩、能源发展与碳排放脱钩”要求，本文将Tapio模型与零碳能源生产能力相结合，形成青海“碳双脱钩”综合评价指数，对青海省碳脱钩水平进行测度，并在此基础上通过探讨脱钩水平的影响因素，为青海经济的绿色转型和高质量发展提出可行的对策建议。

三、实证分析

（一）研究方法

1. 碳排放量测算

（1）化石能源碳排放测算

化石能源燃烧产生的二氧化碳排放采用IPCC温室气体清单指南中提供的温室气体排放量核算方法进行测算。具体计算公式如下：

式中，Eco2表示二氧化碳排放总量；FCij表示i行业j燃料的消费量；LCVij表示i行业j燃料的低位发热量；CPCij表示i行业j燃料的单位热值含碳量；CORij表示i行业j燃料的碳氧化率；44/12表示碳转换系数。

（2）净输入电力碳排放测算

电力产生的二氧化碳排放参照《中国发电企业温室气体核算方法与报告指南（试行）》中公布的方法进行核算。

式中，E电代表企业净购入使用电力产生的二氧化碳排放量；AD代表企业的净购入电量；EF代表区域电网平均供电排放因子。

2.“碳双脱钩”综合评价方法

（1）经济增长碳脱钩指数

经济增长水平与碳排放量之间的相对关系可以通过Tapio模型来测算，计算公式为：

其中，ε代表经济增长与碳排放相对关系的脱钩指数（见下表表1）。△CE和△GDP分别代表二氧化碳排放量的增加值和地区生产总值的增加值；△CE0和△GDP0分别代表基期碳排放量和基期地区生产总值；%△CE和%△GDP分别代表碳排放增长率和经济增长率。

（2）能源生产碳脱钩指数

能源生产碳脱钩指数采用非清洁能源占全部能源生产总量的比例表示。计算公式为：

其中，λ代表非清洁能源生产量与全部能源生产总量的比值。CEN和TEN分别代表清洁能源（光伏、风能、水力、天然气等）生产量和全部能源生产总量。λ值越低，表明零碳能源生产能力越强。

（3）“碳双脱钩”综合评价指数

借鉴许晓冬等人的做法，本文基于熵值法构建了由20个年份、2个评价指标组成的原始矩阵B20×2，将经济增长碳脱钩指数和能源生产碳脱钩指数进行无量纲化处理后得到标准化矩阵B＇20×2，进而计算得到经济增长碳脱钩指数和能源发产碳脱钩指数的熵权ewij,最终得到“碳双脱钩”的综合评价值ddi。计算公式为：

（二）数据来源

本文数据来源于《中国能源统计年鉴》（1999~2020年）、《中国环境统计年鉴》（1999~2020年）、《中国环境年鉴》（1999~2020年）和《青海省统计年鉴》（1999~2020年）。

（三）模型构建

在已有研究成果基础上，本文主要探讨经济规模、投资规模、产业结构、能源效率、科技投入、城镇化水平和环境规制等因素对碳排放脱钩指数可能产生的影响。脱钩指数（decoupling）采用经济增长碳脱钩指数和能源生产碳脱钩指数相结合的“碳双脱钩”综合指数衡量，该指数在传统碳排放脱钩模型基础上加入了零碳生产能力对碳排放的影响，能够更全面地反映脱钩状态。影响因素主要有：经济规模（output）直接影响到地区的能源使用量，对碳排放产生重要影响，用地区生产总值衡量。投资作为拉动经济增长的“三驾马车”之一，是影响能源消耗和碳排放的重要因素，用固定资产投资额（invest）衡量。产业结构（industry）事关能源消耗和碳排放量，采用第二产业产值占地区生产总值的比重来衡量。能源效率（effect）体现资源耗减状况，采用每万元GDP能耗衡量。科技投入（tech）对能源结构和碳排放量有重要作用，用R&D经费内部支出衡量。城镇化水平（urban）与现代化水平和信息化水平紧密相关，对生态环境和碳脱钩状态会产生一定影响，用城镇化率衡量。环境规制（environment）会对碳排放及能源效率产生重要影响，采用环保投入衡量。为消除异方差的影响，对经济规模、投资规模、科技投入和环保支出做对数化处理（见表1）。

表1 各指标的描述性统计量

最小二乘法是单一线性方程参数估计最常用的方法，适用于多个影响因素的边际效应分析。根据上述分析，本文构建计量模型如下：

（四）实证结果

1.碳排放演变趋势分析

2000年以来，青海省碳排放量整体呈现出先升后降的趋势。碳排放量由2000年的1236.40万吨上升至2016年的6468.21万吨，而后持续下降至2019年的4432.24万吨（见图1）。

图1 青海省碳排放演变趋势分析（2000~2019年）

2.“碳双脱钩”状态分析

（1）经济增长碳排放脱钩指数分析

从表2可以看出，经济发展碳脱钩指数总体上呈现出波动下降的趋势，二氧化碳排放量增长速度低于经济增长速度。根据Tapio模型的脱钩状态判别标准，当经济处于正增长时期，若二氧化碳排放增量小于零则意味着强脱钩；若二氧化碳增量大于零且脱钩指数小于或等于0.8时则意味着弱脱钩。2001~2016年间指数值大多位于0-0.4的区间，弱脱钩状态明显，表明经济稳定增长的同时能源消耗量也随之增加。2000~2019年20年间，青海省经济增长碳脱钩指数曲线呈现出了“强脱钩——弱脱钩——强脱钩”的变化趋势，变动周期大体与我国“五年计划”的时间节点相一致，且碳脱钩状态在单个变动周期内呈现出先减弱后增强趋势（见表2）。

表2 青海省经济增长与碳排放脱钩指数变化情况（2000~2019年）

（2）能源生产碳脱钩指数分析

从表3可以看出，能源生产碳脱钩指数较高，2019年仍为0.62，表明非清洁能源占比仍然较高，能源生产碳依赖程度较高，清洁能源仍有较大发展空间。脱钩指数从2000年的0.81，下降到2019年的0.62，整体呈下降趋势但下降趋势较为平缓，且下降速度慢（见表3）。，

表3 青海省能源生产与碳排放脱钩指数变化情况（2000~2019年）

（3）青海省经济增长与能源生产“碳双脱钩”状态分析

采取熵值法计算经济增长碳脱钩指数和能源生产碳脱钩指数的比重分别为0.4719和0.5281。根据这一结果计算出经济增长和能源生产“碳双脱钩”综合指数（见表4）。

表4 青海省经济增长与能源生产“碳双脱钩”综合指数变化情况（2000~2019年）

在此基础上绘制出经济增长碳脱钩指数、能源生产碳脱钩指数以及经济增长与能源生产“碳双脱钩”综合指数比较图（见图2）。

图2 青海省经济增长与能源生产碳脱钩指数变化趋势比较图

从图2可以看出，“碳双脱钩”综合指数整体在波动中呈下降趋势，显示青海省经济增长和能源生产整体脱钩能力不断加强，但存在一定的不稳定性。

3.碳脱钩影响因素分析

（1）数据平稳性检验

一般而言，经济数据大多都是非平稳的，经典回归分析要求数据满足平稳性假设，若回归模型中的数据是非平稳的，则“一致性”将会受到破坏，导致“虚假回归”的问题。因此，在进行模型估计之前，需要先对数据进行平稳性检验。差分的意义在于消除时间序列数据中所包含的随机趋势，令数据变得平稳（见表5）。

表5 数据平稳性检验结果

从表5可知，在5%的显著性水平下，“碳双脱钩”指数的原序列平稳，经济规模、投资规模、产业结构、能源效率、科技投入、城镇化水平和环境规制的原序列均存在单位根。因此，在进行最小二乘回归之前需要对所有解释变量进行一阶差分，差分后所有变量数据均变得平稳，形成一阶单整序列。

（2）OLS回归分析

根据单位根检验的结果，将双脱钩指数的原序列作为模型的被解释变量，进行普通最小二乘回归。在模型1中，以双脱钩指数为被解释变量，以差分后的经济规模、投资规模、产业结构、能源效率、科技投入、城镇化水平和环境规制为解释变量进行普通最小二乘回归，得到回归方程（7）。

从表6可知，经济规模、投资规模、能源效率和城镇化水平对青海省“碳双脱钩”指数具有显著影响。回归方程的拟合值为0.6731，回归方程设定较为合理。但本文所关注的科技投入和环境规制对碳脱钩的影响并未显现。因此，在模型1的基础上加入了科技投入和环境规制的交互项（tech enviro），得到模型2的回归方程（8）。

从表6可知，虽然科技投入与环境规制的交互项对“碳双脱钩”指数并没有显著影响，但加入交互项后，产业结构对碳脱钩的影响显著，而其他因素的显著性水平均得到了提升。模型2的回归拟合达到0.7178，较模型1而言具有更强的解释力度。

表6 OLS回归结果

（3）影响因素分析

①经济规模的影响分析

从回归结果中可知，经济规模作为“碳双脱钩”指数的促增因素之一，脱钩指数值与经济增长同方向变动，对青海省“碳双脱钩”状态具有显著的负向影响。模型1中经济规模的回归系数为1.0747，表明前一期的GDP增长率每增加1个单位，则当期“碳双脱钩”指数就会增加1.0747个单位。加入科技和环境的交互项后，系数值下降到0.9360，表明在科技水平和环境规制条件下，经济规模的扩大对“碳双脱钩”指数的负向影响下降，脱钩状态得到一定程度的强化。

②投资规模的影响分析

投资规模是“碳双脱钩”指数最主要的促增因素，对“碳双脱钩”状态产生显著的负向影响。模型1中的回归系数值为1.3199，表明上一期固定资产投资增长率每增加1个单位，则当期的“碳双脱钩”指数就会增加1.3199个单位。加入科技与环境的交互项后，系数值上升为1.4810，表明在控制科技和环境后，投资的促增作用会更加突出。当投资更多流向重能耗和高排放领域时，“碳双脱钩”状态弱化；当投资流入绿色行业和低碳部门时，“碳双脱钩”状态会得到改善。

③产业结构的影响分析

产业结构是“碳双脱钩”的重要基础和影响因素。模型1和模型2均显示，脱钩指数与产业结构同向变动，表明在能源消耗水平一定的条件下，工业所占比例越高，碳脱钩水平越低。模型1中的回归系数值为0.0453，表明前一期的工业占比每增加1个单位，则当期的“碳双脱钩”指数就会下降0.0453个单位，但并不显著。加入科技与环境的交互项后，模型2的系数值增加为0.0629，结果显著。说明在科技与环境的共同作用下，产业结构对“双碳脱钩”的作用更为明显。

④能源效率的影响分析

能源效率是“碳双脱钩”指数最主要的促减因素，模型1中的回归系数值为-0.2975，表明前一期的能源使用效率每增加1个单位，则当期的“碳双脱钩”指数就会下降0.2975个单位。在科技和环境共同作用下，模型2的系数值为-0.3483，促减作用更加显著了。随着能源使用效率的提升，“碳双脱钩”状态得到强化；同时随着科技进步与环保投入的增加，能源效率对“碳双脱钩”的效应更大。

⑤城镇化水平的影响分析

城镇化水平对“碳双脱钩”指数具有显著的负向影响。模型1中的回归系数值为-0.1495，表明前一期城镇化率每提升1个单位，则当期的“碳双脱钩”指数就会下降0.1495个单位。在科技与环境的交互作用下，系数值变大了，反映了科技和环境对碳脱钩水平有一定的约束作用。虽然城镇化推动了人口集聚和工业部门碳排放量增加，但随着科技进步和环保投入增加，社会能源清洁化水平不断提高，“碳双脱钩”指数值不断减小，脱钩状态得到强化。

⑥科技投入和环境规制的影响分析

在模型1和模型2中，科技投入、环境规制以及二者交互项的系数分别为-0.0053、-0.0611和-0.4922 ，三者与“碳双脱钩”指数呈相反方向变动，表明三者对“碳双脱钩”起着积极的促进作用。虽然三者都不显著，但在科技投入和环境规制交互项控制下，产业结构的影响由不显著变为显著，投资规模和城镇化水平的系数变大，经济规模和能源效率的系数变小，表明科技投入与环境规制的共同作用会使其他因素对“碳双脱钩”的作用产生影响。

四、结论与建议

（一）主要结论

本文测算了青海省碳排放量，测度了青海省经济增长和能源生产“碳双脱钩”水平并分析了影响因素。主要得到如下结论：

1.2000~2019年，青海省碳排放量整体呈现先升后降的趋势。碳排放量由2000年的1236.40万吨上升至2016年的6468.21万吨，而后持续下降至2019年的4432.24万吨。

2.青海省的经济增长和能源生产整体脱钩能力不断加强，但存在一定的不稳定性。经济增长碳脱钩呈现“强脱钩——弱脱钩——强脱钩”趋势，单个波动周期呈现先削弱再增强的趋势。能源生产碳脱钩指数以较平缓的速度下降，但整体上清洁能源占比仍然较低。

3.青海省经济增长和能源生产“碳双脱钩”水平受多种因素影响。其中经济规模和投资规模对“碳双脱钩”状态具有显著的负向影响，能源使用效率和城镇化水平对“碳双脱钩”状态起到正向的推动作用，科技投入和环境规制有助于碳脱钩状态改善，但影响不显著。

（二）对策建议

中共青海省委十三届十次全会作出了“率先打造全国乃至国际生态文明新高地”的全面部署，而稳定和提升“碳双脱钩”水平是建设生态文明高地的重要内容和关键举措。因此，必须持续深入推进“一优两高”战略，统筹推动减污降碳与生态治理，走出一条生态友好、绿色低碳、具有高原特色的高质量发展之路。

1.加快推进经济增长减碳，积极促进能源生产消碳。调整产业结构，实现低碳经济绿色转型；优化能源结构，实现清洁能源替代，是青海省推进高质量发展的两条路径。一方面，要大力发展生态经济、循环经济、低碳经济和平台经济，提高经济增长脱碳能力。另一方面，要以清洁能源为重点，全面提升“绿电”和其他零碳能源生产能力。通过经济增长减碳和能源生产消碳，全面提升青海省碳脱钩水平。

2.构建绿色发展标准体系，强化绿色生产、绿色投资。经济规模和投资规模是影响青海省“碳双脱钩”的重要因素，又是青海省经济发展的主要支撑。因此，坚持以减碳为中心，落实能源消费强度和总量双控目标，全面推进绿色生产、绿色投资、低碳发展。以盐湖产业、清洁能源、生态旅游和绿色有机农牧业为重点，通过绿色投资和绿色产业政策的支持引导，稳定降低固定投资和产业发展对碳排放的依赖。

3.积极推进城镇化进程，有效提升能源使用效率。以创建“美丽高原城镇”为载体，全面加快城镇化进程和提升城镇化质量，广泛开展“低碳社区”建设，提升社会公众低碳意识，培育绿色生产生活方式。同时，以节能减排为重点，结合经济社会发展、产业结构转型、重大项目布局、用能空间结构等，实行用能预算，坚决管控高耗能高排放项目，完善用能权有偿使用和交易制度，不断提高能源使用效率。

4.加大科技研发和环保投入，全面提高生态治理水平。科技进步是“碳双脱钩”的强大动力，环境规制是“碳双脱钩”的重要保障。既要以科技创新来壮大科技含量高、资源消耗低的产业规模，开展高原生态治理重大问题科技攻关，探讨开发生态脆弱地区碳吸收储存利用技术，又要进一步加大生态治理和减碳降能的投入，优化多元化投入机制，探索PPP融资方式，做实生态治理和环境保护投资底盘。