珠江三角洲城市碳排放效率特征研究

劉 欣, 葉長(zhǎng)丁

(揚(yáng)州大學(xué) 建筑科學(xué)與工程學(xué)院, 江蘇 揚(yáng)州 225127)

全球變暖已成為制約人類經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要因素。至20世紀(jì)末,過度依靠能源消耗帶動(dòng)全球經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展模式,已經(jīng)不再適合人類社會(huì)環(huán)境的發(fā)展。溫室氣體的排放受到各國(guó)政府的持續(xù)關(guān)注,可持續(xù)發(fā)展理念在世界各國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展中起到重要作用。

國(guó)家“十四五”規(guī)劃提出落實(shí)2030前實(shí)現(xiàn)碳達(dá)峰目標(biāo),2060年前實(shí)現(xiàn)碳中和。在最新國(guó)家住建部的規(guī)劃中,城鄉(xiāng)建筑發(fā)展將全面轉(zhuǎn)向綠色建筑,預(yù)計(jì)2025年,完成建筑超低能耗、近零能耗建設(shè)面積達(dá)0.5億m2。在國(guó)家實(shí)現(xiàn)“雙碳”目標(biāo)的背景下,城鄉(xiāng)減碳已成為重中之重。因此,中國(guó)核心城市群的碳達(dá)峰是完成國(guó)內(nèi)碳達(dá)峰的關(guān)鍵一步。國(guó)務(wù)院印發(fā)的《粵港澳大灣區(qū)發(fā)展規(guī)劃綱要》中明確提出打造國(guó)際一流灣區(qū)和世界級(jí)城市群,珠江三角洲作為內(nèi)地對(duì)接港澳地區(qū)的核心地帶,作為國(guó)家高質(zhì)量發(fā)展的排頭兵,將發(fā)展為國(guó)家首個(gè)森林城市群,建設(shè)綠色經(jīng)濟(jì)。

已有的碳排放效率研究[1-2]能更加科學(xué)地反映效率評(píng)價(jià)。蔡博峰和王金南[3]以長(zhǎng)江三角洲城市群為研究對(duì)象,針對(duì)CO2排放特征進(jìn)行研究,得出在長(zhǎng)江三角洲城市群中,城市發(fā)育不成熟會(huì)造成城市碳排放效率水平降低。王新平等[4]測(cè)算黃河流域城市碳排放效率發(fā)現(xiàn)空間格局為“中心高,四周低”,并提出優(yōu)化城市產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)是能實(shí)現(xiàn)城市高質(zhì)量發(fā)展的重要途徑,具體沒有展開研究。郭娜娜等[5]認(rèn)為產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)高級(jí)化發(fā)展,碳排放的增速減緩,但沒有描述經(jīng)濟(jì)發(fā)展的影響作用,缺乏數(shù)據(jù)支撐。史紅偉和郭銀菊[6]認(rèn)為城市經(jīng)濟(jì)發(fā)展與碳排放之間存在弱脫鉤狀態(tài),但沒有具體分析兩者的影響因素。郭沛和梁棟[7]認(rèn)為國(guó)家低碳試點(diǎn)政策能顯著提升城市碳排放效率,主要是通過技術(shù)水平的提升依據(jù)城市能源結(jié)構(gòu)來(lái)發(fā)揮作用。程杰晟和雷俊霞[8]認(rèn)為提升城市生態(tài)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展水平,改善碳排放的結(jié)構(gòu),對(duì)城市碳排放效率具有正向促進(jìn)作用。岳夢(mèng)婷[9]研究城市間碳排放效率的關(guān)聯(lián)強(qiáng)度,得出經(jīng)濟(jì)水平差異化是其重要影響因素。江三良和賈芳芳[10]提出適當(dāng)發(fā)展數(shù)字經(jīng)濟(jì)能促進(jìn)城市碳排放效率的提升,但缺少具體城市實(shí)例。

通過文獻(xiàn)梳理發(fā)現(xiàn),目前側(cè)重對(duì)城市碳排放效率的影響因素進(jìn)行研究探索,針對(duì)城市群效率水平的差異化研究較少,且對(duì)碳排放效率的測(cè)算,主要集中于省級(jí)層次,對(duì)城市層面的研究較少,研究方法多為數(shù)據(jù)包絡(luò)分析(data envelopment analysis,DEA)模型和基于變量度量(slack-based measure,SBM)模型。但傳統(tǒng)的DEA模型和SBM模型忽略了角度的選擇,影響了測(cè)量效率的準(zhǔn)確性。采用非期望產(chǎn)出的超效率SBM模型,以非導(dǎo)向及規(guī)模報(bào)酬可變的角度,評(píng)價(jià)珠江三角洲城市碳排放績(jī)效,隨后采用ML指數(shù)分析,研究技術(shù)變動(dòng)效率和技術(shù)進(jìn)步對(duì)城市碳排放績(jī)效的影響,為珠江三角洲城市群高質(zhì)量綠色發(fā)展提供理論依據(jù)和政策建議。

1 數(shù)據(jù)來(lái)源和研究方法

1.1 數(shù)據(jù)來(lái)源

以城市CO2排放量為非期望產(chǎn)出的角度測(cè)算珠江三角洲城市碳排放效率。選定研究對(duì)象為9個(gè)地級(jí)市。因近兩年受新冠肺炎疫情影響,故研究時(shí)間段為2010—2019年?；A(chǔ)數(shù)據(jù)來(lái)源于《中國(guó)能源統(tǒng)計(jì)年鑒》《中國(guó)統(tǒng)計(jì)年鑒》《中國(guó)碳核算數(shù)據(jù)(CEADs)》《廣東省統(tǒng)計(jì)年鑒》。具體如表1所示。

表1 城市碳排放效率指標(biāo)體系

1.2 基于非期望產(chǎn)出的超效率SBM模型

采用以CO2為非期望產(chǎn)出的超效率SBM模型,對(duì)城市碳排放效率進(jìn)行測(cè)算,模型公式如下:

(1)

s.t.

(2)

1.3 Malmquist-Luenberger指數(shù)

Malmquist-Luenberger(ML)指數(shù)相比Malmquist更能描述非期望產(chǎn)出的因素影響。求得的效率指數(shù)值處于區(qū)間(0,1)表示效率降低,大于1表示效率提升,具體公式如下:

(3)

(4)

(5)

式中:a、b、c分別為投入、期望產(chǎn)出和非期望產(chǎn)出;t為年份;EFFCH為技術(shù)效率指數(shù);TECH為技術(shù)進(jìn)步指數(shù)。

2 實(shí)證分析

采用非期望產(chǎn)出的超效率SBM模型,利用MaxDEA軟件測(cè)算珠江三角洲城市碳排放效率值,結(jié)果如表2所示。

表2 2010—2019年城市碳排放效率

珠江三角洲城市群絕大部分的效率值均小于1,其中年均值在0.8上下波動(dòng)。效率值高的城市主要集中城市群核心圈區(qū)域,外圍城市的碳排放效率值偏低。說明碳排放效率需要進(jìn)一步的改善,在產(chǎn)業(yè)空間布局上,需要一定調(diào)整,且有很大的上升空間。

根據(jù)測(cè)算結(jié)果分析顯示,只有深圳的碳排放效率值大于1,說明該市的投入產(chǎn)出比已達(dá)到最優(yōu)水平,發(fā)展更加注重綠色可持續(xù),以及資源利用方面采取了有效的措施。這與深圳較早發(fā)展高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)的政策密不可分。其中,佛山、肇慶、東莞、惠州的效率值低于平均水平,廣州、深圳、珠海、中山等地的碳排放效率值在平均水平以上?？傮w而言,一半以上城市的碳排放還處在較低的水平,區(qū)域碳排放治理有待改善。

結(jié)合基礎(chǔ)數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn)城市固定資產(chǎn)投入高的城市,其碳排放效率不一定高。佛山固定資產(chǎn)投入均高于珠海和中山,且接近兩倍,但碳排放效率值遠(yuǎn)低于兩市。影響碳排放效率的更多的是城市產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu),高質(zhì)量的創(chuàng)新發(fā)展規(guī)劃。這些能給城市帶來(lái)強(qiáng)勁的發(fā)展動(dòng)力。

廣州的碳排放效率是低于深圳,盡管廣州每年的城市固定資產(chǎn)投入高于深圳,但對(duì)比產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)優(yōu)化、城市發(fā)展布局情況,深圳處于領(lǐng)先地位。中山2016—2019年碳排放效率明顯上升,得益于2016年提出構(gòu)建“一中心、四組團(tuán)”差異化發(fā)展,針對(duì)產(chǎn)業(yè)資源配置進(jìn)行配置、整合,打造高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)。

針對(duì)建筑業(yè)碳排放效率分析,除了SBM模型的靜態(tài)分析,進(jìn)一步運(yùn)用ML指數(shù)進(jìn)行動(dòng)態(tài)分析。為了準(zhǔn)確地比較區(qū)域碳排放效率的差異,將綜合技術(shù)效率分解為技術(shù)效率指數(shù)(EC)和技術(shù)進(jìn)步指數(shù)(TC),結(jié)果如表3所示。

廣州、深圳2010—2013年碳排放績(jī)效呈現(xiàn)下降的趨勢(shì),通過分解的情況來(lái)看,城市碳排放績(jī)效水平較低且在下降。廣州2018—2019年的碳排放績(jī)效雖上升,但技術(shù)進(jìn)步指數(shù)下降幅度過大,主要是由技術(shù)效率指數(shù)的提升帶動(dòng)增長(zhǎng)。廣州作為省會(huì)城市,第三產(chǎn)業(yè)發(fā)達(dá),大量人才聚集。深圳作為經(jīng)濟(jì)特區(qū),因其臨靠香港,且獲得中央政策支持,高水平人才集聚,高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)發(fā)達(dá)。中山2013—2016年碳排放績(jī)效呈現(xiàn)下降趨勢(shì),原因是產(chǎn)業(yè)發(fā)展過快,技術(shù)效率水平發(fā)展跟不上,城市管理總體水平升級(jí)難度大,造成的城市碳排放績(jī)效波動(dòng)下降。

除了佛山、東莞、珠海2011—2012年碳排放績(jī)效降低,總體呈現(xiàn)上升局勢(shì)。技術(shù)效率進(jìn)步指數(shù)的上升帶動(dòng)了績(jī)效的增長(zhǎng)。其原因是2012以后,這些地區(qū)的傳統(tǒng)加工、制造業(yè)開始轉(zhuǎn)向技術(shù)密集型的產(chǎn)業(yè),產(chǎn)業(yè)在升級(jí)改造,這是個(gè)長(zhǎng)期的過程,所以績(jī)效水平在波動(dòng)上升。但東莞2018—2019年ML指數(shù)下降幅度較大,其主要原因是技術(shù)進(jìn)步指數(shù)和技術(shù)效率變動(dòng)均有一定程度上的降低,珠三角核心圈的輻射作用開始變小。

江門、肇慶和惠州的碳排放績(jī)效總體變化幅度不大,其技術(shù)效率變動(dòng)指數(shù)一直處于較低水平。很大程度上是由于位于珠江三角洲城市群的外圍,受到港珠澳地區(qū)的輻射較小,產(chǎn)業(yè)發(fā)展相比其他城市較為緩慢。外部需求以及工業(yè)投資較少,產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)、資源制約等問題需要解決。江門碳排放績(jī)效呈現(xiàn)上升趨勢(shì),但增長(zhǎng)幅度低,主要原因是其地理位置較為偏,城市發(fā)展水平不均,管理效率有待提升。

3 結(jié)論和建議

基于非期望產(chǎn)出的SBM模型,將城市資產(chǎn)投入、勞動(dòng)力和能源消耗作為投入指標(biāo),城市碳排放量為非期望產(chǎn)出、城市GDP為期望產(chǎn)出,對(duì)珠江三角洲城市群9個(gè)城市2010—2019年的城市碳排放效率進(jìn)行測(cè)算。通過ML指數(shù)模型分解,從靜態(tài)和動(dòng)態(tài)兩個(gè)方面分析。

3.1 結(jié)論

絕大部分城市的碳排放效率值小于1,均值在0.8左右,水平較高。

珠江三角洲城市群碳排放效率值表現(xiàn)為波動(dòng)上升趨勢(shì),但增長(zhǎng)速率較為緩慢。主要受到固定資產(chǎn)投入以及人員投入的資源配置的低效率影響。

在城市產(chǎn)業(yè)發(fā)展布局中,技術(shù)效率跟不上,會(huì)很大程度影響城市碳排放效率。

3.2 建議

對(duì)于一些碳排放效率高的城市,在城市發(fā)展規(guī)劃中,可增加碳吸項(xiàng)目的建立,比如提高城市的綠化率,抵消碳排放量,進(jìn)一步提升環(huán)境質(zhì)量。針對(duì)于碳排放效率低的地區(qū),人才利用效率低,可引進(jìn)高端技術(shù)人才,推進(jìn)產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展。城市核心圈中技術(shù)效率下降的城市,改變單純通過產(chǎn)業(yè)規(guī)模增收的觀念,追求高新技術(shù)帶來(lái)的效益。經(jīng)濟(jì)發(fā)展不是造成碳排放污染的因素,節(jié)能政策需在城市發(fā)展布局中引起重視。區(qū)域發(fā)展可參考高質(zhì)量發(fā)展城市例子,比如深圳作為城市群中高質(zhì)量發(fā)展的領(lǐng)頭羊,可提供經(jīng)驗(yàn)參考,在珠江三角洲區(qū)域技術(shù)交流中發(fā)揮引導(dǎo)作用,率先增進(jìn)與國(guó)外低碳高質(zhì)量產(chǎn)業(yè)的交流與合作,推動(dòng)先進(jìn)技術(shù)和人才管理經(jīng)驗(yàn)流入,進(jìn)一步扶持區(qū)域內(nèi)低效率城市的發(fā)展。區(qū)域內(nèi)低效率的城市可調(diào)整城市產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu),加快新技術(shù)與新設(shè)備的推廣。