呼包鄂榆城市群碳排放与经济发展脱钩关系及其驱动因素

摘 要：能源资源型城市碳减排对于实现“双碳”目标至关重要，为了给呼包鄂榆资源型城市群碳减排和经济高质量发展等提供参考，依据中国碳核算数据库（CEADs）发布的城市碳排放清单和该城市群各市社会经济面板数据，以2007—2019年为研究期，分析了碳排放量及排放强度的变化情况，采用Tapio脱钩指数模型分别分析了碳排放量、排放强度与经济增长的脱钩关系，采用LMDI分解法探讨了碳排放驱动因素。结果表明：1）研究期内呼包鄂榆城市群碳排放量呈增大趋势，各城市排放量及增幅差异较大，其中呼和浩特和包头排放量及增幅相对较小，鄂尔多斯和榆林排放量及增幅较大；2）呼包鄂榆城市群碳排放强度呈上升趋势，其中呼和浩特和包头呈微降趋势，鄂尔多斯和榆林呈上升趋势；3）研究期末，呼包鄂榆城市群整体碳排放与经济发展的关系为扩张负脱钩，碳排放量增长率大于经济增长率、二者关系失衡，其中呼和浩特实现了碳排放与经济发展强脱钩即在经济增长的同时减少了碳排放量，包头实现了碳排放与经济发展弱脱钩即碳排放量增长率小于经济增长率，鄂尔多斯和榆林碳排放与经济发展的关系分别为强负脱钩、扩张负脱钩即碳排放量增长率大于经济增长率；4）人口规模效应、经济发展效应和技术进步效应是呼包鄂榆城市群碳排放量增长的驱动因素，产业结构效应和能源结构效应是碳排放量增长的抑制因素。

关键词：碳排放；经济发展；脱钩关系；驱动因素；呼包鄂榆城市群

中图分类号：X24 文献标志码：A doi：10.3969/j.issn.1000-1379.2025.02.005

引用格式：张范平，张梅红，吴喜军.呼包鄂榆城市群碳排放与经济发展脱钩关系及其驱动因素[J].人民黄河，2025，47（2）：30-35，41.

基金项目：陕西省教育厅专项科研计划项目（21JK1014）；榆林市科技计划项目（CXY-2020-015-13）；榆林学院博士科研启动项目（21GK09）；陕西省自然科学基础研究计划项目（2023-JC-QN-0333）；陕西省科技创新团队项目（2022TD-08）

DecouplingRelationshipBetweenCarbonEmissionsandEconomic DevelopmentinHo？Bao？Or？YuUrbanAgglomerationandItsDrivingFactors

ZHANGFanping，ZHANGMeihong，WUXijun

（SchoolofCivilEngineering，YulinUniversity，Yulin719000，China）

Abstract：Carbonreductioninenergyresources-basedcitiesisofgreatsignificancetoachievethegoalofcarbonpeakandcarbonneutrality inChina.Inordertoprovidereferenceforthecarbonemissionreductionandhigh？qualityeconomicdevelopmentofHohhat？Baotou？Ordos？Yu？ lin（HBOY）resources？basedurbanagglomeration，thispaperanalyzedthechangesrulesofcarbonemissionsandemissionintensityfrom 2007to2019andthedecouplingrelationshipsbetweencarbonemission，emissionintensityandeconomicgrowthbyusingtheTapiodecou？ plingmodel，anddiscussedthedrivingfactorofcarbonemissionbyusingtheLMDIdecompositionmethod，basedontheCarbonEmission AccountsandDatasets（CEADs），releasedbyurbancarbonemissioninventoryandthesocio？economicpaneldataofthecitiesintheurban agglomeration.Theresultsshowthata）duringthestudyperiod，thecarbonemissionsofHBOYagglomerationshowanincreasingtrend，but theemissionsandgrowthratesofeachcityarequitedifferent.TheemissionsandgrowthratesofHohhatandBaotouarerelativelysmall，whileOrdosandYulinarerelativelylarge.b）ThecarbonemissionintensityofHBOYurbanagglomerationshowanupwardtrend，among which，HuhhatandBaotoushowaslightdownwardtrend，whileOrdosandYulinshowanupwardtrend.c）Attheendofthestudyperiod，therelationshipbetweenthecarbonemissionandeconomicdevelopmentofHBOYurbanagglomerationisnegativedecoupling.Thegrowthrate ofcarbonemissionsisgreaterthantheeconomicgrowthrate.Therelationshipofgrowthratebetweencarbonemissionandeconomicisunbal？ anced.Hohhathasrealizedstrongdecouplingbetweencarbonemissionandeconomicdevelopment，thatis，carbonemissionisreducedwhile economicgrowthisachieved.Baotouhasrealizedweakdecouplingbetweencarbonemissionandeconomicdevelopment，thatis，carbonemis？ siongrowthrateislessthaneconomicgrowthrate.TherelationshipsbetweencarbonemissionsandeconomicdevelopmentinOrdosandYulin isstrongnegativedecouplingandexpansionnegativedecouplingrespectively，thatis，thegrowthrateofcarbonemissionisgreaterthanthee？ conomicgrowthrate；d）Populationscaleeffect，economicdevelopmenteffectandtechnologicalprogresseffectarethedrivingfactorsforthe growthofcarbonemissionsinHBOYurbanagglomeration，whileindustrialstructureeffectandenergystructureeffectaretheinhibitingfac？ torsforthegrowthofcarbonemissions.

Keywords：carbonemissions；economicdevelopment；decouplingrelationship；drivingfactors；Ho？Bao？Or？Yuurbanagglomeration

0 引言

在过去的一个多世纪，化石燃料燃烧及不可持续的能源和土地利用导致全球气温持续上升，其主要原因是以CO2为主的温室气体排放[1]。中国作为全球最大的发展中国家和能源消费大国，非常重视经济发展与生态保护之间关系的协调[2]。2020年9月22日，国家主席习近平在第七十五届联合国大会上宣布，中国力争在2030年前二氧化碳排放达到峰值、努力争取在2060年前实现碳中和目标（即“双碳”目标）。2021年10月24日中共中央、国务院发布的《关于完整准确全面贯彻新发展理念做好碳达峰碳中和工作的意见》，提出了2025年、2030年、2060年碳减排的具体目标。

在上述背景下，碳排放变化规律及驱动因素成为学界研究的热点。关于碳排放量的测算，大都采用基于能源消耗数据的碳排放系数法[3-4]，但该方法因省级以下行政区能源消费数据难以准确获取而应用受到一定限制[4]，为了解决碳排放量数据在时间和空间尺度上的限制，有关学者提出了多种碳排放量间接测算方法，如采用夜间灯光数据反演城市碳排放量[5-6]。清华大学关大博教授研究团队创建了中国碳核算数据库（CEADs，https：//www.ceads.net.cn），中国城市温室气体工作组发布了中国城市二氧化碳排放数据集（http：//www. cityghg.com）。有关研究成果表明，我国碳排放量及排放强度在空间上呈现北高南低的分布特征[7-8]。关于碳排放驱动因素及其作用机制，学者们也开展了广泛研究，如：Huang等[9]基于社会生态系统框架研究了中国土地利用效率与碳排放的关系；冯新惠等[10]分析了城市形态对碳排放的影响机制；莫惠斌等[11]通过研究，认为经济规模与产业结构是碳排放的重要驱动因素；刘伟等[12]分析了黄河流域三大城市群（呼包鄂榆城市群、关中平原城市群、中原城市群）工业增长、能源消费与碳排放的关系；刘志华等[13]分析了科技创新、产业结构升级与碳排放的关系；崔艳芳等[14]通过研究，认为人口规模、人均GDP、城镇化率和单位GDP能耗对碳排放量的增加有促进作用，而产业结构优化对碳排放有抑制作用。上述研究涉及全国、省域、城市（群）、县域等多个空间尺度，采用的研究方法有Tapio脱钩模型[9]、地理探测器[15]、LMDI分解法[1]、计量经济模型[13]、投入产出模型[16-17]等，虽然已取得丰硕研究成果，但是在不同时空尺度碳排放基础数据采集及处理、碳排放量测算方法等方面都有待进行深入的理论探索和广泛的实证检验。

我国碳排放量的90%来自能源生产和消费[18]，能源资源型城市碳减排对于实现“双碳”目标至关重要。位于黄河中上游地区的呼包鄂榆城市群（包括内蒙古自治区呼和浩特市、包头市、鄂尔多斯市和陕西省榆林市），既是我国重要的能源生产、消费和输出地，也是重要的煤化工、农畜产品加工、稀土新材料产业和装备制造业基地，近年来经济快速发展，已逐渐成为我国中西部地区重要的经济增长极，2022年GDP总量为19236亿元（人均达158844元），第一、二、三产业比例为4.16∶60.67∶35.17。本文对呼包鄂榆城市群碳排放时空格局及驱动因素进行研究，以期为该资源型城市群碳减排和经济高质量发展等提供参考。

1 研究方法与数据来源

1.1 Tapio脱钩指数模型

1.2 LMDI分解法

LMDI分解法（对数平均迪氏分解法）具有无残差、易使用等优点，被广泛用于资源环境领域的影响因素分析[20-22]。根据本研究的内容，用人均GDP表示经济发展水平，用工业产值与GDP的比值表示产业结构，用能源消耗量与工业产值的比值表示能源利用效率，用碳排放量与能源消耗量的比值表示能源结构，构建的LMDI模型的基本形式为

1.3 数据来源

准确的碳排放量数据是研究结果可靠的基础，本文采用的碳排放量数据源自清华大学关大博教授团队在中国碳核算数据库（CEADs）发布的1997—2019年290个城市碳排放清单，该碳排放清单是基于DMSP/OLS、NPP/VIIRS两套夜间灯光数据利用粒子群优化-反向传播算法反演得到的，其与基于能源消耗数据核算的碳排放量拟合精度较高。本文采用的人口、GDP、能源消耗量等数据源自陕西省和内蒙古自治区历年统计年鉴。

2 结果与分析

2.1 碳排放量及排放强度变化情况

2.1.1 碳排放量变化情况

本文研究期为2007—2019年，呼包鄂榆各市碳排放量变化情况见图1，其中：呼和浩特呈增加—减少趋势，2007年为38.62Mt，2013年增至最大值89.36Mt，2019年为74.19Mt，多年平均为74.25Mt；包头呈波动增加趋势，2007年为67.29Mt，2019年为133.81Mt，多年平均为113.11Mt；鄂尔多斯呈快速增加趋势，2007年为44.61Mt，2019年为313.42Mt，多年平均为167.22Mt；榆林也呈快速增加趋势且增幅最大，2007年为68.84Mt，2019年为457.76Mt，多年平均为245.27Mt。

呼包鄂榆城市群碳排放总量在研究期呈增大趋势，2007年为219.36Mt，2019年为979.18Mt，多年平均为599.85Mt，其中：榆林占比最高，由2007年的31.38%提高至2019年的46.75%；鄂尔多斯占比次之，由2007年的20.34%提高至2019年的32.01%；呼和浩特和包头占比均较低，前者由2007年的17.61%降至2019年的7.58%，后者则由2007年的30.68%降至2019年的13.67%。

2.1.2 碳排放强度变化情况

用单位GDP碳排放量表示碳排放强度。呼包鄂榆城市群整体碳排放强度在研究期呈现上升趋势，2007年为5.92t/元，2019年为7.38t/元，多年平均值为6.36t/元。各市碳排放强度变化情况见图2，其中：呼和浩特呈波动下降趋势，由2007年4.59t/元下降至2019年2.66t/元，多年平均值为4.58t/元；包头也呈波动下降趋势，由2007年7.18t/元下降至2019年4.93t/元，多年平均值为6.55t/元；鄂尔多斯呈波动上升趋势（尤其在2016年以后上升幅度明显增大），由2007年3.88t/元上升至2019年8.69t/元，多年平均值为5.03t/元；榆林呈现波动上升趋势，2015年最大（为13.71t/元），2019年为11.03t/元，多年平均值为9.49t/元（为四市最大值）。

2.2 碳排放与经济发展脱钩关系

2.2.1 碳排放量与经济发展脱钩关系

由前述分析可知，呼包鄂榆城市群碳排放量和排放强度均呈上升趋势，且各市差异较大。为进一步探究碳排放量与经济发展的脱钩关系，分别按2007—2019年、2007—2013年、2013—2019年3个时段计算了呼包鄂榆城市群整体及各市碳排放量与经济发展的脱钩指数，结果见表2。

从城市群整体来看，按2007—2019年长时段计算的碳排放量与经济发展脱钩指数为1.34，脱钩类型为扩张负脱钩；分阶段来看，2007—2013年城市群整体碳排放量与经济发展的脱钩指数为1.00、脱钩类型为增长连接，2013—2019年脱钩指数为2.07、脱钩类型为扩张负脱钩，说明城市群碳排放量增长率大于经济增长率、二者关系失衡。

从具体城市来看，2007—2019年呼和浩特经济增长的同时减少了碳排放量，实现了碳排放量与经济发展强脱钩；包头碳排放量增长率小于经济增长率，实现了碳排放量与经济发展弱脱钩，且有望在短期内实现强脱钩；鄂尔多斯碳排放量增长率为经济增长率的2.81倍，碳排放量与经济发展脱钩类型为扩张负脱钩，经济发展脱钩指数为0.09，脱钩类型为弱脱钩，即碳排放强度增长率低于经济增长率。从具体城市来看，呼和浩特和包头在研究期内实现了碳排放强度与经济发展强脱钩，即在保持经济增长的同时实现了碳排放强尤其需要引起重视的是2013—2019年为强负脱钩（经济增长率为负而碳排放量增长率为正）；榆林碳排放量与经济发展的脱钩类型，2007—2013年为增长连接，2013—2019年为扩张负脱钩即碳排放量增长率明显大于经济增长率，应引起足够重视。

2.2.2 碳排放强度与经济发展脱钩关系

把式（1）中碳排放量、计算时段碳排放增量替换为碳排放强度、碳排放强度增量，分别按2007—2019年、2007—2013年、2013—2019年3个时段计算了呼包鄂榆城市群整体及各市碳排放强度与经济发展的脱钩指数，结果见表3。

从城市群整体来看，2007—2019年碳排放强度与度降低；鄂尔多斯和榆林在研究期内实现了碳排放强度与经济发展弱脱钩，但需要注意的是鄂尔多斯碳排放强度与经济发展在2013—2019年为强负脱钩（即经济增长率为负而碳排放强度增长率为正）。

2.3 碳排放量变化的驱动因素

对呼包鄂榆城市群整体及各市2013—2019年（研究期后期）碳排放增量及各类效应分解结果见表4，各类效应变化情况见图3。

1）呼包鄂榆城市群整体。人口规模效应一直是碳排放量增加的驱动因素，但其效应在减弱；经济发展效应是碳排放量增加的主要驱动因素，其年际波动较大；产业结构效应是碳排放量增加的主要抑制因素，但其抑制作用在研究期不稳定，如2017—2019年对碳排放量增加有促进作用；技术进步效应是研究期碳排放量增加的一个主要驱动因素；能源结构效应是碳排放量增加的抑制因素，但其抑制作用较小且不稳定。

2）呼和浩特。人口规模效应和经济发展效应是碳排放量增加的驱动因素，两者的驱动效应在研究期逐渐减弱；产业结构效应、技术进步效应和能源结构效应是研究期碳排放量增加的抑制因素，其中产业结构的抑制效应逐渐减弱并转变为促进、技术进步效应由促进逐渐转变为抑制、能源结构效应不稳定。

3）包头。人口规模效应和经济发展效应是碳排放量增加的驱动因素，其中人口规模效应在研究期逐渐减弱、经济发展效应逐渐增强；产业结构效应、技术进步效应和能源结构效应是碳排放增加的抑制因素，其中产业结构效应较显著、技术进步效应在减弱、能源结构效应不稳定。

4）鄂尔多斯。人口规模效应和技术进步效应是碳排放量增加的驱动因素，其中人口规模效应在研究期逐渐减弱、技术进步效应逐渐增强；经济发展效应、产业结构效应和能源结构效应是碳排放量增加的抑制因素，经济发展效应在研究期由促进逐渐变为抑制、产业结构效应和能源结构效应由抑制变为促进。

5）榆林。人口规模效应、经济发展效应、技术进步效应和能源结构效应是碳排放量增加的驱动因素，产业结构效应是碳排放量增加的抑制因素，其中人口规模效应和经济发展效应比较稳定、其他效应波动较大。

3 结论与建议

3.1 结论

1）研究期内呼包鄂榆城市群碳排放量呈增加趋势，各城市排放量及增幅差异较大，其中：呼和浩特、包头排放量及增幅相对较小，多年平均碳排放量分别为74.25、113.11Mt；鄂尔多斯、榆林排放量及增幅较大，多年平均碳排放量分别为167.22、245.27Mt。

2）研究期内呼包鄂榆城市群碳排放强度呈上升趋势，其中呼和浩特和包头呈微降趋势，鄂尔多斯和榆林呈上升趋势。

3）研究期末，从呼包鄂榆城市群整体来看，碳排放量与经济发展的关系为扩张负脱钩，即碳排放量增长率大于经济增长率、二者关系失衡。从各城市来看，呼和浩特实现了碳排放与经济发展强脱钩，在经济增长的同时减少了碳排放量；包头实现了碳排放与经济发展弱脱钩，碳排放量增长率小于经济增长率；鄂尔多斯和榆林碳排放与经济发展的关系分别为强负脱钩、扩张负脱钩，碳排放量增长率大于经济增长率，应引起足够重视。

4）人口规模效应、经济发展效应和技术进步效应是呼包鄂榆城市群碳排放量增长的驱动因素，产业结构效应和能源结构效应是碳排放量增长的抑制因素，其中人口规模效应在减弱、经济发展效应在增强、产业结构效应由抑制逐渐转变为驱动。

3.2 建议

基于上述结论，提出如下建议：

1）呼包鄂榆城市群应进一步统筹产业结构调整、污染治理与生态保护，严格限制高污染、高耗能产业，积极采取多种措施推进碳减排、促进低碳经济转型，使得产业结构及其布局与生态、资源、环境承载能力相适应。

2）呼包鄂榆城市群各市应根据产业结构制定差异化发展路径，推动经济发展的有效提质和合理增量。呼和浩特作为内蒙古自治区首府，应强化科技创新、金融服务、文化教育等功能；包头应发挥“中国制造2025”试点示范作用，重点发展稀土新材料、冶金、现代装备制造、农畜产品精深加工等产业；鄂尔多斯和榆林应打造高端能源化工产业集群，布局风能、太阳能、生物质能、天然气等清洁能源，构建低碳、绿色发展模式，以尽快实现碳排放与经济增长强脱钩。

3）发挥政府在低碳化转型发展中的主导作用，通过绿色金融创新等调动企业低碳化转型的积极性。

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【责任编辑 张智民】