基于脱钩模型和空间杜宾模型的京津冀县域碳达峰类型划分及影响因素研究

以京津冀县域为研究单元,利用2010—2017年县域碳排放和社会经济面板数据,运用Tapio脱钩模型、扩展的STIRPAT模型与空间杜宾模型等方法,结合碳排放的空间自相关和脱钩状态进行综合分区,并揭示关键影响因素。结果表明:1)京津冀县域碳排放具有空间依赖性、空间溢出性以及空间分布不均衡性。在县域尺度上,京津冀县域碳达峰存在不同的类型差异,将京津冀县域划分为“双碳”高风险区(40个)、“双碳”中风险区(65个)、“双碳”低风险区(47个)、“双碳”风险潜在区(46个)。“双碳”高风险区、中风险区,碳达峰难度较大,将是京津冀协同推进“双碳”目标较为难啃的“硬骨头”。2)扩展的STIRPAT模型与空间杜宾模型的结果显示,不同碳达峰类型影响因素存在差异。对于“双碳”高风险区,城镇化水平、绿化水平对于碳排放强度具有显著的直接正向作用;对于“双碳”中风险区,对外贸易开放程度对碳排放强度具有显著的直接正向作用;对于“双碳”低风险区,社会富裕程度和第三产业发展水平对碳排放强度具有显著的直接负向作用;对于“双碳”风险潜在区,对外贸易开放程度、绿化水平、产业结构对于碳排放强度具有显著的直接正向作用。针对不同县域碳排放风险,亟需实施分类指导的碳排放管制策略。

计及大规模电网分级分区解耦的区域电网供电碳排放因子计算模型研究

各供电区域碳排放的精准核算是供电企业进行碳排放管理、促进“双碳”目标的前提。该文提出以500 kV电压等级为主网的大规模电网分级分区电量交换等效模型;针对消纳电量发电类型比例、交换电量发电类型比例和碳迹不明的区域,该文将省内电网分为多个等级,每个等级包含多个供电区域,基于电力生产和消费守恒和省间、省内各级各区域电网间交换电量的平衡关系,提出根据消纳电量所属区域的火、水、风、光等不同种类发电量比例计算的省内大规模电网分级分区解耦的区域电网供电碳排放因子计算模型。分别构建省内总发电量及各类型发电量计算模型、输送至外省各类型发电量的计算模型和省内各级电网各区域内各类型发电量计算模型,推导省内各级电网各区域供电综合碳排放因子和碳排放量的计算模型。案例计算表明,该文所提分级分区的方法和所构建各电量的计算模型是有效合理的。

长三角地区农业碳排放时空特征和脱钩弹性研究

本文基于农业物资、能源利用、水稻种植、禽畜养殖四个维度11种碳源,测算了长三角地区2012年至2021年26个城市的农业碳排放总量。结果表明:样本期间,农业碳排放总量年均下降1.32%;农业碳排放总量地区差异较大,传统农业区和非传统农业区农业碳排放差异较大;盐城的农业碳排放总量一直居于首位,2021年高达160.89万吨,是农业碳排放总量最小地区铜陵的11.58倍。本文利用Tapio脱钩模型分析了农业碳排放和农业经济发展的脱钩关系。从横向角度来看,绝大多数城市已经实现了农业碳排放脱钩;从纵向角度来看,2012年至2020年脱钩效应显著,2021年部分地区农业碳排放类型由强脱钩转变成衰弱脱钩甚至是弱脱钩。

“双碳”目标下中国工业碳排放驱动因素及其脱钩效应

通过对位于中国不同区域的辽宁省、湖北省、广东省、上海市、天津市和重庆市6个代表省市2010—2021年间的工业能源消费碳排放量进行计算,利用LMDI对数指数分解法和Tapio脱钩模型相结合的方式分析6省市经济增长与工业碳排放的脱钩动态及影响因素,并比较6省市的差异.研究发现,辽宁省与其他5省市的工业碳排放量及脱钩趋势存在差距,脱钩状态最好的是上海市和重庆市.总体来看,能源强度和产业结构因素是促进工业碳减排及脱钩的关键因素,经济增长则是最大的抑制因子,能源结构因子对于工业碳减排有很大潜力.因此,对于资源型高碳排地区的工业企业,提高能源利用效率、优化产业结构是主要的减碳及促进脱钩的方式;而非资源型经济发达地区工业企业应推动能源结构优化和经济增长方式转型.

Trends and Regional Variations in Carbon Productivity across China

This paper utilizes the Theil and decoupling indices to analyze variation in carbon productivity as well as the factors that influence regional carbon productivity in China and proposes carbon emission reduction countermeasures. The authors conclude that most provinces exhibit year-on-year rising carbon productivity, a trend which decreases moving from east to western China. When applied to carbon productivity, the Theil index presents distinct regional differences. Moreover, the regional variance in carbon productivity is consistently reduced in eastern China and becomes smaller in central China. The difference, however, grows in western China. Carbon productivity grows with the highest speed in central China and the lowest speed in western China. Overall variation in carbon productivity mainly arises from intra-regional difference, whereas inter-regional difference mainly contributed by eastern China. In recent years; both the decoupling index, a dynamic value equal to the rate of change rate in carbon emissions divided by the rate of change in GDP during a given period of time, and carbon productivity vary in different economic development stages. Even if under the same decoupling state, carbon productivity remains different in three regions, i.e., that of the eastern region is higher than the other two regions .

数字经济赋能下区域经济碳脱钩效应研究——基于脱钩理论的面板数据分析

采用2013—2019年中国30个省市数字经济的面板数据,利用脱钩模型测度区域经济碳脱钩水平,并通过面板计量模型和中介效应模型实证检验了数字经济对区域经济碳脱钩的影响和作用机理。研究发现:中国整体经济碳脱钩水平不断上升,东北地区存在较大碳脱钩阻力;中国数字经济发展水平由东南沿海向西部和北部地区逐级递减;数字经济能够显著促进区域经济碳脱钩,能源结构优化是数据经济促进经济碳脱钩的重要机制。未来国家应更加重视东北地区的数字经济发展,促进东北地区产业数字化转型;考虑到我国数字经济发展不平衡、数字人才、产业数字化水平较低的特点,应适当引导东部地区数字技术向西部、东北地区流动,发挥数字技术的后发优势,防止数字技术在区域上的脱节;鉴于数字经济可以通过改善能源结构促进区域经济碳脱钩,还需进一步加强数字经济和能源革命的深度融合。

山东经济增长与化石能源消耗脱钩的区域差异与收敛性

山东省的经济体量和化石能源消耗在全国占比双高,以其为研究对象,基于Tapio脱钩模型,利用山东省2006—2019年各市化石能源消耗与经济增长的统计数据,揭示山东经济增长依赖化石能源消耗的事实,进一步测度山东各市经济增长和化石能源消耗的脱钩指数,并利用Dagum基尼系数揭示山东经济增长与化石能源消耗脱钩指数的差异和来源,最后借助收敛模型分析脱钩指数的收敛性。研究发现:山东整体及区域经济增长与化石能源消耗显著正相关,二者脱钩状态涵盖扩张连结、扩张负脱钩和弱脱钩,且在绝大多数年份处于弱脱钩状态;样本期内,脱钩指数区域间差异明显高于区域内差异和超变密度,是构成山东经济增长与化石能源消耗脱钩指数差异的主要来源,区域内差异和超变密度大小呈现出收敛趋势,区域重叠效应呈增加态势;山东省及胶东、鲁西、鲁中、鲁北四大地区脱钩指数不存在绝对σ收敛的态势,呈条件β收敛。

四轴陀螺稳定平台分区离散变结构控制策略及优化方法

为了有效提高四轴陀螺稳定平台伺服系统全姿态控制精度,针对变结构分区控制过程中台体大角度晃动问题,提出一种优化的四轴陀螺稳定平台控制回路分区离散变结构控制策略。在分析四轴平台框架系统运动学方程的基础上,给出了随动式分区离散变结构控制策略,通过分析执行机构与被控角速度之间的相关程度,对随动式分区离散变结构控制策略进行优化。为了进一步减小变换区域时的切换扰动,在随动式分区离散变结构控制基础上提出一种稳定式分区离散变结构控制方法,对变结构区域进行了整合和优化,有效避免了运动状态在不同区域之间切换造成的台体晃动。仿真结果表明,随动式分区离散变结构控制策略优化前后相比,X方向台体晃动角速度减小63.5%,Y方向台体晃动角速度减小84.5%;稳定式分区离散变结构控制策略优化前后相比,X方向台体晃动角速度减小29.0%,Y方向台体晃动角速度减小57.3%,有效减小了平台台体在变结构控制切换过程中的晃动,提高了控制精度。

基于内点法和邻域搜索解耦动态规划法的区域电网动态无功优化方法

动态规划法可高效、准确求解小规模区域电网动态无功优化问题,但随着电网规模的增大,存在组合爆炸而导致求解时间急剧增长的问题。为此,提出了基于内点法和邻域搜索解耦动态规划法的区域电网动态无功优化两阶段混合方法。第1阶段,采用Sigmoid函数实现原模型的连续化,然后采用内点法求连续最优解;第2阶段,在连续解基础上,采用启发式邻域搜索策略确定解耦动态规划法搜索空间,通过站间解耦、调压和无功补偿设备的解耦协调以及站内的动态规划求解区域电网动态无功优化问题。该两阶段方法既保证了优化解的质量又可以有效避免离散变量求解状态组合爆炸问题,大幅度提高了动态规划法的计算效率。以某220 kV控制分区的仿真分析,验证了所提方法的有效性。

京津冀城市群高质量发展与碳排放的脱钩关系研究——基于综合评价指数的分析

以2004—2018年京津冀城市群为研究对象,以新发展理念和“双碳”目标为框架,构建高质量发展指数和碳利用水平指数,利用脱钩指数、收敛指数和追赶模型测度各城市高质量发展水平及其5个子系统与碳利用水平之间的脱钩关系、差异情况和追赶类型,得出以下结论:(1)高质量发展水平及其子系统与碳利用水平之间的脱钩状态整体趋势向好,发展水平较低,分期特征明显;创新、绿色、共享系统优化幅度更加显著。(2)高质量发展水平绝对差异扩大,创新、协调、开放系统是主导因素;相对差异收敛,协调、绿色、共享系统收敛趋势更显著。碳利用水平的差异呈现倒“U”型弱收敛趋势,先升后降,分期特征明显。(3)绿色追赶是京津冀城市群普遍存在的追赶类型,绝对追赶较少出现,扩张追赶未出现;各城市高质量发展水平差异显著,普通城市较难实现追赶。

广东省工业绿色转型升级评价的研究

借鉴脱钩理论的核心理念,研究提出利用工业资源消耗或污染物排放变化相对工业产值的弹性脱钩值作为测度工业绿色转型升级水平的评价指标,并进一步将其分解细化为结构脱钩弹性、技术脱钩弹性和治理(回用)脱钩弹性三个中间变量,以深入研究工业绿色转型升级各环节的发展状况。在此基础上,该研究以工业新鲜用水量和燃料消耗量、化学需氧量和SO2排放量分别作为资源与环境的代表性指标,评价分析了"十一五"期间广东省及其五个区域工业绿色转型升级进展。结果表明,在资源环境约束下,广东省工业绿色转型升级有明显进展,但存在显著的区域差异特征。在资源环境约束强的珠三角核心区,工业绿色转型升级进展相对较好。在资源环境目标管理约束不强的粤东地区,工业仍粗放式发展。广东工业绿色转型升级中,部门行业内部升级成效明显,但结构升级不显著。因此,加快工业绿色转型升级进程,不能单纯依靠提升工业行业内部技术水平和污染治理、资源回用效率,必须坚持源头控制,在遵循工业化发展规律的前提下,通过加大政府调控力度、加快工业结构向资源节约型和环境友好型转变。此外,资源环境约束强弱与工业绿色转型升级关系密切,现阶段,政府可以通过制定严格的资源环境约束目标促进工业绿色转型升级。

工业绿色发展评价指标体系及应用于广东省区域评价的分析

工业的快速发展,给资源环境带来了前所未有的压力,于是人们纷纷探讨绿色发展之路。工业绿色发展评价指标体系的研究旨在发现工业绿色转型升级中的薄弱环节,设计评估工业的绿色发展状况的指标,引导工业绿色转型升级,从而实现工业发展与资源环境的和谐统一。文章借鉴脱钩理论的核心理念,分析资源环境的特征指标,利用工业资源消耗或污染物排放变化对工业产值的弹性脱钩值作为考察工业绿色转型升级的动态指标,建立包括工业资源环境压力、工业资源环境弹性脱钩和工业发展绿化度3个方面的工业绿色发展评价指标体系,并应用于广东省21个地级以上城市的评价分析。研究表明,该指标体系对于评价工业绿色发展具有实际可操作性,结果合理、可靠。对广东各地的实证评价分析显示,广东省工业总体绿色发展水平不断提升,在高压力水平下,逐步向资源节约型、环境友好型的新型工业化道路转型。但由于各地工业发展水平不同、资源环境约束目标不同,工业绿色发展的进程也存在较大区域差异。资源环境约束严格的珠三角核心区工业绿色发展情况相对其他地区较好,属高绿化度高资源环境压力的绿色发展模式。资源环境约束较严格的粤北山区工业转型升级也有明显进展。而在资源环境约束管理不大的珠三角非核心区与粤西地区中,江门和湛江工业绿色发展相对较好,肇庆和茂名一般,惠州和阳江工业呈粗放发展,粤东地区除汕头外,工业粗放发展趋势明显。因此,各地应制定针对性措施,促进工业结构调整,限制高消耗、重污染型行业发展,加大工业污染防治力度,推进高消耗、重污染型行业的生态化转型,推动工业绿色转型升级加快。

基于LMDI的区域产业碳排放脱钩努力研究

随着全球变暖形势的不断加剧以及能源的过度开发利用,人类迫切需要一种能满足能源环境可持续发展要求的新型经济模式,代替以高能耗高污染为特点的工业经济发展模式。低碳经济被广泛认为是继工业革命后改变全球经济的又一次革命浪潮。低碳产业不仅是低碳发展的重点内容,也是低碳经济转型的重要途径。我国终端能源消费的90%直接发生在产业部门,巨大的能源消费总量,加上中国以煤炭为主的能源结构,使得产业部门的碳排放管理势必成为中国低碳经济政策的重要内容之一。本文运用LMDI分解法和Tapio脱钩指标分析了1996年到2015年间中国区域产业增长和CO_2排放的脱钩弹性和脱钩努力程度。结果表明:(1)各区域的产业碳排放都呈现显著增加趋势,其中增幅最大的是位于北部沿海的河北和山东。从排放结构来看,制造业在1996年所占比重最大,但部分地区的交通碳排放在2015年超过制造业,成为最大的碳排放源。(2)从全国层面看,"九五"、"十一五"和"十二五"时期呈现弱脱钩,"十五"时期呈现为扩张链接状态。尤其需要注意的是"十二五"时期,西北地区呈现出扩张负脱钩。(3)各地区都做出了脱钩努力,其中,北京做出的脱钩努力最大,青海和宁夏做出的脱钩努力最小。从各脱钩努力指标来看,能源强度的贡献比较大;产业结构和能源结构基本没有显著效果,甚至阻碍了部分地区脱钩的实现;人口规模一直未做出脱钩努力,尤其是在发达的人口密集区。由此可见,产业结构和能源结构调整依然是未来我国实现脱钩的重要途径。

双控行动下京津冀经济发展与水资源利用脱钩评价

京津冀经济发展与水资源利用“脱钩”,已成为京津冀政府管理部门和学者们高度关注的学术热点和研究领域。现有文献主要采用经典的脱钩判别框架,偏重于京津冀地区用水总量、工业用水的短时序脱钩态势评价与驱动效应研究。鲜有学者在脱钩评价模式中凸显双控行动的导向性作用,统筹考虑不同规划期京津冀地区经济发展与行业用水的脱钩关系,揭示京津冀地区经济发展与行业用水脱钩的内在机理。为此,基于驱动力-压力-响应分析视角,构建双控行动下京津冀经济发展与水资源利用脱钩评价模式。采用Tapio弹性系数法,动态对比评价不同规划期京津冀地区及其行业经济发展与水资源利用的脱钩态势。采用完全分解模型,通过京津冀地区不同行业用水脱钩的驱动因素分解,深度解析京津冀地区经济发展与行业用水脱钩的内在机理。研究表明:①河北双控行动成效显著,北京次之,天津较弱。京津冀整体经济发展与水资源利用自“十五”时期开始呈现稳定的“强脱钩”态势。但京津地区仍处于“弱脱钩”态势,而河北呈现“强脱钩”态势。其中,京冀地区工农业经济发展与水资源利用呈现较稳定的“强脱钩”态势。河北对京津冀整体用水、北京服务业对北京用水、津冀地区工农业对津冀地区用水的“强脱钩”影响显著。②京津冀地区行业用水的技术进步效应显著,成为推动京津冀地区用水脱钩的关键驱动因素,而结构调整效应仍未发挥显著作用。仅至“十三五”前半段,京津冀地区农业用水的结构调整效应显著,成为实现京津冀地区农业经济发展与其用水脱钩的关键驱动因素之一。但京津冀地区服务业仍未达到用水顶峰和用水增量“拐点”,亟须通过提升水利科技创新能力,提高服务业用水强度,加速服务业结构转型升级,发挥结构调整效应对服务业用水脱钩的驱动作用。

中部六省经济增长方式对区域碳排放的影响——基于Tapio脱钩模型、面板数据的滞后期工具变量法的研究

本文综合运用Tapio脱钩模型、面板协整检验、滞后期工具变量法和碳排放峰值预测,使用1995-2012年的18年长面板数据,研究中部六省经济增长方式对区域碳排放的影响。研究思路是先用Tapio脱钩模型考察中部各省经济增长与碳排放总量、人均碳排放量和碳强度之间的关系,找到中部各省的个体差异和共性,接着检验经济增长与碳排放是否存在长期均衡,在确定两者存在长期均衡的基础上进一步运用省际面板数据和滞后期工具变量具体考察中部六省经济增长中产业结构、能源结构、城镇化水平、对外贸易和技术进步与碳排放总量和碳强度的关系,归纳经济增长方式对区域碳排放的影响,最后根据回归方程和中部六省的基础数据预测碳排放峰值的到来时间。得出中部六省经济增长对于化石能源的依赖程度经历了由弱到强再到弱的过程,经济增长方式经历了一个由集约到粗放再回到相对集约的过程;经济增长与碳排放之间存在协整关系,中部六省人均GDP增长对人均碳排放增长的贡献弹性还很大,即人均GDP每升高1%,碳排放总量会上升1.246 7%;中部六省存在碳排放和碳强度环境库兹涅茨曲线,火力发电对中部六省的碳排放和碳强度产生正的影响,前后两年间火力发电比例每提高1%,中部六省内碳排放量和碳强度将分别提高0.505 1%和0.370 3%,第二、第三产业的发展和技术进步有利于中部六省的碳减排工作,前后两年间的第二产业占GDP比重、第三产业占GDP比重和研发强度代表的技术进步每提高1%,中部六省碳排放量将会分别降低2.286 1%、3.845 3%和48.167 6%,碳强度将会分别下降1.919 4%、3.163 0%、48.996 4%,城镇化和地区开放程度对中部六省的碳排放影响不显著,中部六省经济增长方式对区域碳排放量和碳强度的影响是一致的;目前各省均已越过碳强度峰值,但还远未越过碳排放峰值。在经济"新常态"下,通过强化中部六省碳减排的协同合作和跨区域治理,打造中部碳交易市场和碳金融中心,调整产业结构、促进技术进步,积极发展低碳产业,中部六省很有可能提前在2030年前达到碳排放峰值。

山东省循环经济建设的生态效率测度

构建山东省循环经济建设的生态效率评价指标体系,对山东省的生态效率进行测度,并探讨经济发展与环境压力的脱钩/复钩关系。结果表明,2000—2010年,山东省GDP呈快速增长趋势,年均增长率达13.08%,各自然输入要素中用水总量、SO2和COD排放量呈下降趋势。各类自然输入要素的生态效率总体呈逐步提高趋势,其中COD排放、SO2排放和用水总量的生态效率年均增长率分别达18.59%、14.85%和14.13%,这3个指标处于强脱钩状态,其他指标均处于弱脱钩状态。总体而言,经济增长与环境保护的矛盾有所缓解,但能源的大量投入导致碳排放压力仍较大。

西部地区碳排放与经济增长的脱钩关系比较研究

脱钩理论是有关环境压力与经济绩效之间的联系的理论,文章通过对西部11个地区的碳排放与经济增长的现状进行统计描述,在此基础上运用脱钩模型计算出西部地区碳排放与GDP的脱钩弹性指数,得到西部地区碳排放与经济增长脱钩状态的排序,并提出政府要根据不同的脱钩状态制定不同的脱钩政策这一新的低碳发展的制度安排。

中国沿海区域旅游发展与碳排放脱钩关系研究

引入旅游节能弹性和旅游减排弹性分指标构建旅游发展与碳排放脱钩模型,分析了中国沿海区域2003—2012年旅游发展与碳排放的脱钩关系及时空演变趋势,并根据十年平均发展情况将我国沿海11省(市)划分为三类。研究结果表明:沿海区域旅游发展与能源消耗脱钩程度较好,主要表现为弱脱钩;旅游减排弹性值较高,能源消耗与碳排放脱钩程度较差,并且没有明显改善趋势;旅游发展与碳排放总脱钩以弱脱钩和增长连结为主;辽宁、河北、山东和广西近十年旅游发展与碳排放脱钩关系呈增长连结状态,海南省虽属于增长连结,但旅游减排脱钩程度极低,其余省份则处于弱脱钩状态。据此,提出提高能源效率、改善能源结构、发展新能源等建议,以促进旅游业节能减排。

长株潭地区建设用地扩张与经济发展关系研究

为综合考察建设用地与经济发展之间的关系,以长株潭地区为例,结合脱钩分析、回归分析等方法研究建设用地扩张与二三产业GDP增长之间的脱/复钩关系,分析建设用地扩张对经济发展的影响并对脱钩分析结果进行验证。结果表明:2002—2010年间,长株潭地区的建设用地扩张与二三产业GDP之间的关系一直处于扩张性复钩状态,即存在着明显的耦合关系。对长株潭地区二三产业GDP的建设用地弹性系数和增长源泉分析表明,建设用地扩张对经济发展的贡献体现得并不明显,但通过区域横向对比发现,株洲市和湘潭市的建设用地弹性系数明显高于经济相对较发达的长沙市。随着经济质量的改进和发展阶段的提升,建设用地扩张对经济发展的促进作用趋于不明显。应加大非农建设占用耕地的管理力度,通过产业转型和土地节约集约利用等措施促进经济持续发展。

京津冀地区经济增长与碳排放脱钩研究

本文基于1986—2014年京津冀地区碳排放、能源消费与经济增长的面板数据,利用改进的Tapio脱钩理论模型,引入能源消费量、第二产业生产总值等中间变量,对京津冀地区经济增长与碳排放进行了脱钩研究。结果表明,京津冀地区碳排放总量在1986—2014年基本呈逐年攀升趋势,其中北京市的碳排放量趋于平稳,而天津市与河北省的碳排放量呈现不同幅度的上升趋势。就经济增长与碳排放的脱钩状态而言,北京市多为弱脱钩,天津市多为弱脱钩和增长连接,两地经济增长速度略大于碳排放增长速度;河北省多为弱脱钩、增长连接和扩张性负脱钩,其经济增长速度与碳排放增长速度基本持平;整个京津冀地区多为弱脱钩、增长连接。北京和天津脱钩效果较好,河北省面临较大的减排压力。本文在研究的基础上,结合京津冀地区能源消费、碳排放与经济增长现状,为尽快达到京津冀协同发展近期环境治理目标,实现京津冀区域协同减排、平衡发展提出了政策建议。