可再生能源配置与河北省绿色转型的关系研究

王 康,谢 敏,乔桂红,于光荣,陈维国

(中国邮政集团培训中心,河北 石家庄 050000)

随着工业化进程的不断推进,各国环境保护与经济增长的矛盾日益尖锐,推动绿色发展已逐渐成为全球共识。在过去的40 年里,高投入、低产出的粗放型工业模式在给中国带来经济快速发展的同时,也使中国付出了惨重的环境代价。大量的资源消耗和生态破坏,迫使中国工业实现绿色转型升级。党的十九大首次将绿色发展提到国家发展战略的高度,提出要推动能源生产和消费革命,有效引导产业转型升级。因此,发展可再生能源,推进产业绿色转型,成为实现经济增长与环境保护“双赢”战略的关键。但是市场运行中的不完善,能源价格和其他生产要素的价格错位,阻碍了能源的自由流动,造成部分地区能源供应过剩,而其他地区能源供应不足,偏离了区域最优,导致“能源错配”[1]。

因此,本研究从区域角度出发,基于河北省各地区能源配置不合理的情况,研究了工业绿色转型中可再生能源消费的发展机制。首先,测量了河北省11 个地市的工业绿色转型水平。其次,利用最小二乘虚拟变量(LSDV)方法计算了各区域的能量分配不均程度。最后,建立模型,对河北省各地区的能源配置效率进行了测度,并分析了能源配置是否存在错配及其错配程度。在理论上,本研究可以拓展对能源转型、资源配置和可持续发展等方面的研究;在实践上,可以为我国其他地区高质量发展和产业调整提供经验和建议。

1 模型设定

1.1 理论模型

可再生能源消费对产业绿色转型的影响不是简单的线性关系,而是由于区域能源错配而形成的非线性关系[2]。为了进一步探讨可再生能源消费对产业绿色转型是否具有不同的作用机制,本研究采用面板阈值模型进行实证研究。假设面板数据是{yit,qit,xit,1≤i≤I,1≤t≤T},单阈值模型可以表示为:

在公式(1)中:yit——被解释变量;xit——解释变量;I(.)——值为1 或0 的指示符;μi——固定效应;εit～idd(0,δ2)——随机干扰项;β1,β2——可变系数;β1≠β2 表示阈值效应的存在。

用群检验方法检验变量间的非线性效应时,给出了外生的判定准则。然而,在阈值模型中,阈值γ 是未知的,并且完全由样本的数据特征决定,需要进一步检验阈值效应是否显著,并重新确定,以确定最优阈值,当γ 为最优时,阈值模型的残差平方和S(γ)最小,即=argminS(γ)[3]。在确定最优阈值后,需要进一步检验阈值效应是否显著和真实。

上述模型假设只有一个阈值,但实际上可能存在一个双阈值或多阈值。以双阈值为例,将模型设置为:

公式(2)中:γ1<γ2 和其他指标与公式(1)中的指标具有相同的含义。根据优化搜索方法进行双阈值估计的步骤如下:第一步,假设模型有一个单一的阈值,在搜索第一个阈值1 之后,假设1是一个已知变量。第二步,继续搜索第二个阈值2,如果存在,则必须假设2 是已知变量,然后再次搜索第一个阈值,重复上述步骤以获得两个阈值的一致估计。

1.2 阈值模型

以双阈值模型为例,建立了以工业绿色转型为解释变量,以可再生能源消费为核心解释变量,以能源错配程度为阈值变量的双阈值模型。在此基础上,探讨能源错配程度大于或小于阈值时,可再生能源消费对产业绿色转型影响的差异。模型如下:

公式(3)中:被解释变量Upgrade 表示工业绿色转型的程度;Renewable 表示可再生能源消耗;τit 表示能源错配的程度;γ 表示阈值。控制变量主要包括R&D(区域R&D 水平)、Regulation(环境规制强度)、OPEN(开放程度),Human(人力资本),选取以上四个变量来控制不能观察到的区域特征效应。区域R&D 水平(R&D),以单位R&D 投入在技术市场周转率中的表现;环境规制强度(Regulation),以单位国内生产总值环境污染治理投资额表示;开放度(OPEN)以进出口总额和国内生产总值的比例表示;人力资本(Human)以平均受教育年限表示。

1.3 数据处理

所有数据均来自中国国家统计局、河北统计局和北京理工大学国家能源模型集成平台。为了减少数据中可能出现的异方差和离差,本研究对相关变量进行了对数和减法处理,样本的描述性统计分析如表1 所示:

表1 变量统计描述

2 实证分析结果

2.1 面板阈值模型结果

考虑到河北各地区的能源错配水平,采用面板阈值法对可再生能源消费与产业绿色转型之间的复杂机制进行实证研究。样本的F 值和p 值如表2 所示。结果表明,该模型的单阈值和双阈值效应均通过了检验,即存在明显的能量错配双阈值效应,单阈值和双阈值分别为0.168 1 年和0.839 9 年。因此,本研究对双门限效应进行了详细的分析。

表2 阈值显著性检验结果

表3 阈值和置信区间

上述分析表明,可再生能源消费与产业绿色转型之间是一种非线性关系。通过阈值效应检验,得到两个阈值变量,估计值为0.168 1 年和0.839 9 年。进一步分析了2010—2019 年河北省11 个地市能源错配水平的相对阈值分布,并将样本分为“低错配”“中错配”和“高错配”三组,结果见表5。在相对最优的低误分配区间内的样本数很小。近年来,虽然河北省能源错配缺口有一定的改善趋势,但低错配区间的样本数在缓慢增加,虽然改善效果不是很明显,但是还有改进的余地。目前大规模推广可再生能源消费只能在部分地区实现绿色增长效应,因此改善能源配置不当势在必行,这是“新常态”下由粗放型向集约型转变的重要组成部分[4]。

根据阈值回归结果,可再生能源消费对产业绿色转型的驱动力不是单调递增(递减)的。不同地市的可再生能源消费影响系数差异显著,即随着能源配置失调的加剧,促进和抑制产业绿色转型的效果将更加明显。当能源错配水平高于0.839 9 时,可再生能源消费每增加1%,工业绿色转型率就会下降0.382 09%。当能量错配程度超过阈值时,即能量错配程度在0.168 1～0.839 9 之间,可再生能源消费在产业绿色转型中的作用方向将发生结构性突变。这时影响系数会由负变为正,但参数估计值未通过显著性检验。随着能源分配不当程度的减轻,该系数继续增加。当能量分配错误超过另一个阈值0.168 1 时,可再生能源消费弹性系数为0.040 981,显著水平为0.01。这表明0～0.168 1 是合理的能源配置范围,以及可再生能源的消费可以有效地促进产业的绿色转型。

表4 2010—2019 年河北省11 个地市能源配置水平相对阈值的分布

2.2 分析

由表5 对模型参数的分析可知,在探讨可再生能源消费与产业转型之间的关系时,必须充分考虑能源分配问题。也就是说,在不同的能源配置水平下,可再生能源消费对区域绿色发展水平的影响存在较大差异。

表5 模型参数估计结果

在低能源错配区间(τ≤0.1681),可再生能源消费能有效促进产业绿色转型。这是因为,一方面,可再生能源的合理配置可以充分满足企业的能源需求,为企业进行技术改造和基础设施更新提供有利条件,提高其绿色技术创新能力;另一方面,增加可再生能源消费可以从根本上促进清洁低碳能源转型,提高能源利用效率,改变传统依靠要素投入的增长方式,促进产业绿色转型。

然而,中高能源配置范围不合理,导致企业间资源配置不合理。由于自然资源是国有的,政府有绝对的权力决定能源的初始分配。一般来说,能源优先分配给地方国有垄断企业,这些垄断企业可以创造更多的国有产出,而其他非国有企业则无法获得类似的能源资源。一方面,地方国有垄断企业在获得低成本的能源要素后,一般不会选择绿色转型,因为只要不断增加要素投入就能获得可观的利润,进而导致能源的过度使用和产业绿色转型的无效推进;另一方面,为其他公司开发可再生能源不仅需要大量的资金投入和人力资源的科学研究,还需要更新相关的配套基础设施,这是许多公司无法承担的。因此,一些企业特别是中小企业可能存在短视行为,片面追求利润。同时,忽视生产技术创新和产业结构升级,不能有效促进产业绿色转型[5]。

在控制变量方面,环境规制系数和技术创新系数均为1%显著正相关,说明这两个影响因素对促进产业绿色转型具有重要意义,对高质量经济发展和环境保护具有显著的正效应。然而,人力资本的促进作用尚未得到验证。

3 结论与建议

3.1 结论

减少资源配置不当是河北省实现可持续发展的关键。此外,提高可再生能源消费是产业绿色转型的基础。本研究以低碳经济发展理论为指导,构建了可再生能源消费、能源错配、产业绿色转型的非线性阈值模型。在计算河北省不同地区能源错配程度的基础上,结合其时空异质性因素,通过理论和实证分析,阐明了可再生能源消费促进产业绿色转型的复杂机制,得出以下结论:

一般来说,可再生能源消费对产业绿色转型的影响是非线性的。考虑到河北省各地区之间的显著差异以及长期粗放型经济增长方式导致的能源错配,可以发现可再生能源消费与产业绿色转型之间存在着显著的能源错配门槛特征。

河北省各地的能源配置并不理想,存在一定程度的配置不当。根据阈值水平,将该地区划分为三种类型:低(τ≤0.168 1)、中(0.168 1<τ≤0.839 9)、高(τ>0.839 9)错配区间。

随着能源错配不断跨过门槛,产业绿色转型中可再生能源消费的方向也在不断改变。在低错配区间,可再生能源消费能显著促进产业绿色转型,但在高错配区间(τ>0.399),无法看到可再生能源消耗的影响。这表明错配间隔(τ≤0.168 1)是最佳时期,在这种情况下,可再生能源促进工业绿色转型的作用最为明显。

此外,笔者还发现,在样本期内,虽然处于低错配区间的地区数量有所增加,但变化非常缓慢,且中高错配地市仍占多数,说明能源错配的改善效果并不明显,需要付出更多的努力来改变这种状况[6]。

3.2 建议

根据以上研究结论,优化能源要素配置势在必行。河北省应大力推进清洁能源转型,增强可再生能源消费的积极效应,促进产业绿色转型。具体而言,本研究提出以下建议:

3.2.1 提高河北省能源错配和资源配置效率

政府应充分尊重市场在资源配置中的基础性作用,减少直接干预,深化市场改革,促进能源要素的有效配置。同时,要打破长期存在的“所有制歧视”,消除各种隐性制度障碍,使非公有制企业能够自由进入竞争性行业。此外,政府还需要及时纠正信贷、上市等金融服务中对非国有经济的歧视。

3.2.2 发展可再生能源,推进清洁能源转型

政府应采取财税等多种措施,分担企业使用可再生能源的压力,发展清洁技术,促进可再生能源产业的快速发展。比如,对新能源汽车消费、光伏企业生产、清洁能源准入等,政府应给予一定比例的财政补贴和税收减免。

3.2.3 进一步推进区域市场一体化进程

产业绿色转型过程中地方保护主义造成的资源配置不当壁垒具有较强的空间传导和负外部性,这就要求跨区域“联防联控”共同承担低碳转型的责任,通过消除贸易壁垒促进经济与环境协调发展,优化资源配置,为促进产业绿色转型提供有效的长效机制。

3.2.4 建立“自上而下”与“自下而上”相结合的绩效考核体系

鼓励地方政府依靠技术创新促进环境治理和产业绿色转型。地方政府应注重当前和长远的统一,这将有助于从根本上解决经济发展与环境保护之间的矛盾。