中國各地何時實現(xiàn)碳達峰？

注：本文為刪減版，不可直接引用。原中英文全文刊發(fā)于《景觀設計學》（Landscape Architecture Frontiers）2021年第6期“氣候變化與韌性人居環(huán)境”?？?/strong>。點擊獲取全文免費下載。

中國綜合經(jīng)濟區(qū)碳達峰實現(xiàn)的時空差異研究

Research on Time–Space Differences in the Prediction of Carbon Peaking of China’s Comprehensive Economic Zones

研究背景

自工業(yè)革命以來，以二氧化碳為主的溫室氣體的排放量急劇增加，氣候變暖導致人類面臨海平面上升、極端天氣、生物多樣性減少等諸多問題，并為社會經(jīng)濟發(fā)展和人們生命財產(chǎn)安全帶來巨大挑戰(zhàn)。作為一個負責任大國，中國積極參與全球氣候變化治理體系——中國政府承諾將通過更有力的政策措施，力爭在2030年和2060年前分別實現(xiàn)碳達峰和碳中和。

許多中國學者已從不同尺度展開碳達峰研究。但整體而言，現(xiàn)有研究主要集中在國家或省市級尺度層面——前者常存在局部地區(qū)易受忽視、研究范圍過大及政策制定易顯粗糙等缺陷；后者雖然能夠清晰反映出單一省市碳達峰的時間特征，但難以基于此制定全國碳達峰政策，易出現(xiàn)政策制定成本升高、地區(qū)間協(xié)調(diào)難度增加、政策有效性降低等問題。

對于區(qū)域尺度的碳達峰研究，當前主要集中在東北三省、長三角、珠三角等特定區(qū)域，研究視角較為局限，易忽視區(qū)域內(nèi)部各地區(qū)的差異性與集聚性，不利于深入分析區(qū)域間差異并制定區(qū)域政策。此外，還有研究聚焦于行業(yè)層面（如工業(yè)、交通和建筑等），但相關研究難以揭示全國總體碳排放水平。

為彌補既有研究的局限，本研究依據(jù)國務院發(fā)展研究中心發(fā)布的《區(qū)域協(xié)調(diào)發(fā)展戰(zhàn)略與政策》，根據(jù)地理位置、資源稟賦、經(jīng)濟發(fā)展水平及相互聯(lián)系、社會結構，以及區(qū)域規(guī)模等因素將中國劃分為八大綜合經(jīng)濟區(qū)，并對八大經(jīng)濟區(qū)進行碳達峰年份預測，以期為中國各區(qū)域碳減排目標及實施路徑的制訂提供參考。

研究模型與數(shù)據(jù)來源

現(xiàn)有對于碳排放驅(qū)動因素的研究證明，人口規(guī)模、人均GDP、城鎮(zhèn)化率、產(chǎn)業(yè)結構、能源強度和能源結構均可對二氧化碳排放產(chǎn)生顯著影響，也是當前碳排放預測研究中最為常見的影響因素。因此，本研究以STIRPAT擴展模型為基礎，將上述6種影響因素作為相關變量，進行碳達峰時間預測及路徑實現(xiàn)分析研究。

本研究中涉及的各省市人口規(guī)模數(shù)據(jù)、國內(nèi)生產(chǎn)總值數(shù)據(jù)和第二產(chǎn)業(yè)增加值數(shù)據(jù)來自2005~2019年《中國統(tǒng)計年鑒》及各省市統(tǒng)計年鑒，城鎮(zhèn)化率數(shù)據(jù)來自2005~2019年《中國人口和就業(yè)統(tǒng)計年鑒》，能源消費數(shù)據(jù)來自2005~2019年《中國能源統(tǒng)計年鑒》及各省市統(tǒng)計年鑒，碳排放數(shù)據(jù)來自中國碳核算數(shù)據(jù)庫中的碳排放數(shù)據(jù)省級清單。由于能源與碳排放數(shù)據(jù)庫暫不包含西藏自治區(qū)、香港和澳門特別行政區(qū)，以及臺灣省能源統(tǒng)計數(shù)據(jù)，故本研究中大西北綜合經(jīng)濟區(qū)暫不包括西藏，且此四個地區(qū)暫不列入計算范圍。

考慮到碳達峰顯示結果的滯后性，為探究各區(qū)域于2030年前是否能實現(xiàn)碳達峰，故將預測研究時間截止時間設置為2040年。

依據(jù)影響因素變化率的高、中、低值的不同組合，本研究選擇了5種代表性的碳排放情景。

P=人口規(guī)模，A=人均GDP，U=城鎮(zhèn)化率，IS=產(chǎn)業(yè)結構，EI=能源強度，ES=能源結構。

1）基準情景：各影響因素變化率的設置均為中值，旨在探索政策規(guī)劃下未來的碳排放變化趨勢；

2）產(chǎn)業(yè)結構優(yōu)化情景：產(chǎn)業(yè)結構變化率設為低值，其他影響因素設為中值，為在基準情景基礎上進一步探索產(chǎn)業(yè)結構轉(zhuǎn)型升級時的碳排放趨勢；

3）節(jié)能情景：能源強度和能源結構變化率設為低值，其他影響因素設為中值，以研究在加大能源相關約束力度、提升能源利用效率、提高清潔能源比例時的碳排放變化；

4）綠色發(fā)展情景：各影響因素變化率設置均為低值，探索將低碳發(fā)展而非經(jīng)濟增長作為主要發(fā)展目標時的碳排放趨勢；

5）粗放發(fā)展情景：各影響因素變化率設置均為高值，探索將經(jīng)濟發(fā)展作為主要目標時的碳排放趨勢。

研究結果與分析

各經(jīng)濟區(qū)碳排放量為所包含省市計算結果的總和，碳排放峰值則基于整體碳排放量判斷。根據(jù)各區(qū)域的碳達峰時間與情景，本研究將八大經(jīng)濟區(qū)劃分為基準情景可達峰地區(qū)、條件約束下可達峰地區(qū)和條件約束下仍無法達峰地區(qū)三類。

基準情景可達峰地區(qū)

基準情景下，東北、東部沿海和大西南綜合經(jīng)濟區(qū)均能于2030年前達峰，但達峰模式存在差別：由于東北綜合經(jīng)濟區(qū)社會經(jīng)濟發(fā)展相對緩慢甚至停滯，人口呈現(xiàn)負增長態(tài)勢，該區(qū)域的碳達峰模式為社會經(jīng)濟衰退導致的被動達峰結果，不利于地區(qū)的長期可持續(xù)發(fā)展。

東北綜合經(jīng)濟區(qū)碳達峰預測 ? 王逸、邊天夏、黃賢金

而東部沿海與大西南綜合經(jīng)濟區(qū)社會經(jīng)濟活力較高，加之正在進行的產(chǎn)業(yè)結構與能源強度、結構的綠色轉(zhuǎn)型，使其得以于2030年前實現(xiàn)碳達峰，屬于保障社會經(jīng)濟發(fā)展下的主動達峰過程。

東部沿海綜合經(jīng)濟區(qū)碳達峰預測 ? 王逸、邊天夏、黃賢金

大西南綜合經(jīng)濟區(qū)碳達峰預測 ? 王逸、邊天夏、黃賢金

條件約束下可達峰地區(qū)

在條件約束下，北部沿海、南部沿海和黃河中游綜合經(jīng)濟區(qū)均只可在綠色發(fā)展情景下于2030年前實現(xiàn)碳達峰，時間分別為2019年、2020年和2030年。

北部沿海和南部沿海綜合經(jīng)濟區(qū)是中國改革開放以來便作為經(jīng)濟重心的沿海地區(qū)，人口流入較集中，區(qū)域社會經(jīng)濟活力充沛，較難實現(xiàn)碳達峰；而黃河中游綜合經(jīng)濟區(qū)作為中國能源輸出的主要區(qū)域，難以實現(xiàn)碳達峰主要受制于由其資源稟賦特征決定的發(fā)展模式，需考慮區(qū)域分工合作和隱含的碳排放轉(zhuǎn)移等因素對碳排放峰值的影響，其達峰路徑需結合全國碳排放情景，與全國碳達峰路徑進行協(xié)調(diào)，避免為實現(xiàn)達峰目標而制定對區(qū)域經(jīng)濟發(fā)展不利的苛刻目標。

北部沿海綜合經(jīng)濟區(qū)碳達峰預測 ? 王逸、邊天夏、黃賢金

南部沿海綜合經(jīng)濟區(qū)碳達峰預測 ? 王逸、邊天夏、黃賢金

黃河中游綜合經(jīng)濟區(qū)碳達峰預測 ? 王逸、邊天夏、黃賢金

條件約束下仍無法達峰地區(qū)

條件約束下仍無法實現(xiàn)碳達峰的區(qū)域是長江中游與大西北綜合經(jīng)濟區(qū)。長江中游綜合經(jīng)濟區(qū)除湖南省可在基準情景、產(chǎn)業(yè)結構優(yōu)化情景、節(jié)能情景及綠色發(fā)展情景下于2012年實現(xiàn)碳達峰外，其余湖北、江西、安徽三省在任何情景下均無法實現(xiàn)碳達峰。其中，安徽省和江西省受產(chǎn)業(yè)結構和能源結構的影響較大，故若兩省增加技術資金投入、鼓勵技術創(chuàng)新、優(yōu)化產(chǎn)業(yè)結構、提升清潔能源占比，也可將提供更多的碳減排空間。

長江中游綜合經(jīng)濟區(qū)碳達峰預測 ? 王逸、邊天夏、黃賢金

對于大西北綜合經(jīng)濟區(qū)而言，青海和寧夏兩省可在基準情景、產(chǎn)業(yè)結構優(yōu)化情景、節(jié)能情景和綠色發(fā)展情景下分別于2013和2019年實現(xiàn)碳達峰，而甘肅省和新疆自治區(qū)在任何情景下均無法實現(xiàn)碳達峰。近年來，在西部大開發(fā)的戰(zhàn)略支持下，大西北綜合經(jīng)濟區(qū)經(jīng)歷了人口規(guī)模、經(jīng)濟和城鎮(zhèn)化率的強勁增長。此外，該地區(qū)第二產(chǎn)業(yè)占比普遍較高、能源利用效率較低，煤炭消費比重下降緩慢甚至出現(xiàn)上升趨勢，使得難以實現(xiàn)碳達峰目標。因此，優(yōu)化產(chǎn)業(yè)結構、改善能源結構將可能顯著約束碳排放增長，提升能源利用效率并對現(xiàn)有高新技術進行推廣利用也將促進該區(qū)域盡早實現(xiàn)碳達峰。

大西北綜合經(jīng)濟區(qū)碳達峰預測 ? 王逸、邊天夏、黃賢金

未來研究展望

整體而言，本文研究預測結果與地區(qū)實際碳排放變化趨勢或相關研究結果基本吻合，而部分地區(qū)的碳達峰時間預測結果存在差異。導致這一現(xiàn)象的原因可能在于研究中采用的碳排放影響因素變化率參照各省市相關規(guī)劃文件進行設置，但可能存在規(guī)劃的發(fā)展目標與當?shù)匕l(fā)展現(xiàn)狀不符的情況。以人口為例，大量研究表明中國人口增長逐漸放緩，甚至在5~10年內(nèi)將迎來負增長的轉(zhuǎn)折點，然而多個地區(qū)現(xiàn)有規(guī)劃文件中依然設置了較高的未來人口規(guī)劃目標。盡管本研究已參照近年人口實際變化速率適當下調(diào)部分省市人口的預計增長率，使人口變化速率更貼近于實際變化情況，一定程度上降低了預測偏差，但不排除仍存在系統(tǒng)性偏差的可能性。

由于中國各大經(jīng)濟區(qū)資源稟賦、發(fā)展程度不同，各區(qū)域碳排放的主要影響因素亦存在區(qū)別，故在進行碳達峰政策制定時要結合區(qū)域?qū)嶋H發(fā)展情況，不能為實現(xiàn)碳達峰目標而實行一刀切政策，阻礙部分欠發(fā)達地區(qū)的社會經(jīng)濟發(fā)展——當前，欠發(fā)達經(jīng)濟區(qū)的碳排放增長趨勢較強，僅靠單一因子約束難以抑制其持續(xù)增長。

此外，未來碳達峰的相關研究有必要將能源輸送和碳排放轉(zhuǎn)移等事件的影響納入考慮；跳出封閉視角的單一區(qū)域研究，僅靠單一區(qū)域自身的努力無法實現(xiàn)全國碳達峰目標；更要考慮各區(qū)域的分工合作和協(xié)調(diào)配合，保障全國各區(qū)域公平且均衡的發(fā)展。

編輯 | 張晨希、田樂

翻譯 | 田樂、周佳怡

制作 | 田樂