中国各地何时实现碳达峰？
注：本文为删减版，不可直接引用。原中英文全文刊发于《景观设计学》（Landscape Architecture Frontiers）2021年第6期“气候变化与韧性人居环境”专刊。获取全文免费下载链接请点击“阅读原文”；参考引用格式见文末。
导 读
实现碳达峰、碳中和目标已成为各国参与全球气候变化治理的关键一环，中国碳达峰研究对于“中国于2030年前实现碳达峰”承诺的达成和路径的执行具有重要影响和现实支撑。本文构建了STIRPAT碳达峰时间预测模型，结合情景设置方法，对中国八大综合经济区碳达峰时间进行预测，并在全国层面分析碳达峰实现的可能路径。
研究结果显示，东北、东部沿海和大西南综合经济区在基准情景、产业结构优化情景和节能情景下，可于2030年前实现碳达峰；在绿色发展情景下，除以上三个经济区外，北部沿海、南部沿海和黄河中游综合经济区也可实现碳达峰目标；而长江中游和大西北综合经济区在任何情景下均无法于2030年前达峰。
关键词
碳达峰；STIRPAT模型；情景分析；区域差异；
八大综合经济区；碳排放强度
中国综合经济区碳达峰实现的
时空差异研究
Research on Time–Space Differences in the Prediction of Carbon Peaking of
China’s Comprehensive Economic Zones
王逸
南京大学地理与海洋科学学院硕士研究生
边天夏
南京大学地理与海洋科学学院硕士研究生
黄贤金
南京大学地理与海洋科学学院教授、博士生导师
LAF
01
研究背景
自工业革命以来，以二氧化碳为主的温室气体的排放量急剧增加，气候变暖导致人类面临海平面上升、极端天气、生物多样性减少等诸多问题，并为社会经济发展和人们生命财产安全带来巨大挑战。作为一个负责任大国，中国积极参与全球气候变化治理体系——中国政府承诺将通过更有力的政策措施，力争在2030年和2060年前分别实现碳达峰和碳中和。
许多中国学者已从不同尺度展开碳达峰研究。但整体而言，现有研究主要集中在国家或省市级尺度层面——前者常存在局部地区易受忽视、研究范围过大及政策制定易显粗糙等缺陷；后者虽然能够清晰反映出单一省市碳达峰的时间特征，但难以基于此制定全国碳达峰政策，易出现政策制定成本升高、地区间协调难度增加、政策有效性降低等问题。
对于区域尺度的碳达峰研究，当前主要集中在东北三省、长三角、珠三角等特定区域，研究视角较为局限，易忽视区域内部各地区的差异性与集聚性，不利于深入分析区域间差异并制定区域政策。此外，还有研究聚焦于行业层面（如工业、交通和建筑等），但相关研究难以揭示全国总体碳排放水平。
为弥补既有研究的局限，本研究依据国务院发展研究中心发布的《区域协调发展战略与政策》，根据地理位置、资源禀赋、经济发展水平及相互联系、社会结构，以及区域规模等因素将中国划分为八大综合经济区，并对八大经济区进行碳达峰年份预测，以期为中国各区域碳减排目标及实施路径的制订提供参考。
02
研究模型与数据来源
现有对于碳排放驱动因素的研究证明，人口规模、人均GDP、城镇化率、产业结构、能源强度和能源结构均可对二氧化碳排放产生显著影响，也是当前碳排放预测研究中最为常见的影响因素。因此，本研究以STIRPAT扩展模型为基础，将上述6种影响因素作为相关变量，进行碳达峰时间预测及路径实现分析研究。
本研究中涉及的各省市人口规模数据、国内生产总值数据和第二产业增加值数据来自2005~2019年《中国统计年鉴》及各省市统计年鉴，城镇化率数据来自2005~2019年《中国人口和就业统计年鉴》，能源消费数据来自2005~2019年《中国能源统计年鉴》及各省市统计年鉴，碳排放数据来自中国碳核算数据库中的碳排放数据省级清单。由于能源与碳排放数据库暂不包含西藏自治区、香港和澳门特别行政区，以及台湾省能源统计数据，故本研究中大西北综合经济区暂不包括西藏，且此四个地区暂不列入计算范围。
八大综合经济区 | 所含省份及直辖市 |
东北综合经济区 | 辽宁、黑龙江、吉林 |
北部沿海综合经济区 | 北京、天津、山东、河北 |
东部沿海综合经济区 | 上海、江苏、浙江 |
南部沿海综合经济区 | 福建、海南、广东 |
黄河中游综合经济区 | 陕西、山西、河南、内蒙古 |
长江中游综合经济区 | 湖北、湖南、江西、安徽 |
长江中游综合经济区 | 云南、贵州、四川、重庆、广西 |
大西北综合经济区 | 甘肃、青海、宁夏、新疆 |
考虑到碳达峰显示结果的滞后性，为探究各区域于2030年前是否能实现碳达峰，故将预测研究时间截止时间设置为2040年。
依据影响因素变化率的高、中、低值的不同组合，本研究选择了5种代表性的碳排放情景。
P=人口规模，A=人均GDP，U=城镇化率，IS=产业结构，EI=能源强度，ES=能源结构。
1）基准情景：各影响因素变化率的设置均为中值，旨在探索政策规划下未来的碳排放变化趋势；
2）产业结构优化情景：产业结构变化率设为低值，其他影响因素设为中值，为在基准情景基础上进一步探索产业结构转型升级时的碳排放趋势；
3）节能情景：能源强度和能源结构变化率设为低值，其他影响因素设为中值，以研究在加大能源相关约束力度、提升能源利用效率、提高清洁能源比例时的碳排放变化；
4）绿色发展情景：各影响因素变化率设置均为低值，探索将低碳发展而非经济增长作为主要发展目标时的碳排放趋势；
5）粗放发展情景：各影响因素变化率设置均为高值，探索将经济发展作为主要目标时的碳排放趋势。
03
研究结果与分析
各经济区碳排放量为所包含省市计算结果的总和，碳排放峰值则基于整体碳排放量判断。根据各区域的碳达峰时间与情景，本研究将八大经济区划分为基准情景可达峰地区、条件约束下可达峰地区和条件约束下仍无法达峰地区三类。
基准情景可达峰地区
基准情景下，东北、东部沿海和大西南综合经济区均能于2030年前达峰，但达峰模式存在差别：由于东北综合经济区社会经济发展相对缓慢甚至停滞，人口呈现负增长态势，该区域的碳达峰模式为社会经济衰退导致的被动达峰结果，不利于地区的长期可持续发展。
东北综合经济区碳达峰预测 © 王逸、边天夏、黄贤金
而东部沿海与大西南综合经济区社会经济活力较高，加之正在进行的产业结构与能源强度、结构的绿色转型，使其得以于2030年前实现碳达峰，属于保障社会经济发展下的主动达峰过程。
东部沿海综合经济区碳达峰预测 © 王逸、边天夏、黄贤金
大西南综合经济区碳达峰预测 © 王逸、边天夏、黄贤金
条件约束下可达峰地区
在条件约束下，北部沿海、南部沿海和黄河中游综合经济区均只可在绿色发展情景下于2030年前实现碳达峰，时间分别为2019年、2020年和2030年。
北部沿海和南部沿海综合经济区是中国改革开放以来便作为经济重心的沿海地区，人口流入较集中，区域社会经济活力充沛，较难实现碳达峰；而黄河中游综合经济区作为中国能源输出的主要区域，难以实现碳达峰主要受制于由其资源禀赋特征决定的发展模式，需考虑区域分工合作和隐含的碳排放转移等因素对碳排放峰值的影响，其达峰路径需结合全国碳排放情景，与全国碳达峰路径进行协调，避免为实现达峰目标而制定对区域经济发展不利的苛刻目标。
北部沿海综合经济区碳达峰预测 © 王逸、边天夏、黄贤金
南部沿海综合经济区碳达峰预测 © 王逸、边天夏、黄贤金
黄河中游综合经济区碳达峰预测 © 王逸、边天夏、黄贤金
条件约束下仍无法达峰地区
条件约束下仍无法实现碳达峰的区域是长江中游与大西北综合经济区。长江中游综合经济区除湖南省可在基准情景、产业结构优化情景、节能情景及绿色发展情景下于2012年实现碳达峰外，其余湖北、江西、安徽三省在任何情景下均无法实现碳达峰。其中，安徽省和江西省受产业结构和能源结构的影响较大，故若两省增加技术资金投入、鼓励技术创新、优化产业结构、提升清洁能源占比，也可将提供更多的碳减排空间。
长江中游综合经济区碳达峰预测 © 王逸、边天夏、黄贤金
对于大西北综合经济区而言，青海和宁夏两省可在基准情景、产业结构优化情景、节能情景和绿色发展情景下分别于2013和2019年实现碳达峰，而甘肃省和新疆自治区在任何情景下均无法实现碳达峰。近年来，在西部大开发的战略支持下，大西北综合经济区经历了人口规模、经济和城镇化率的强劲增长。此外，该地区第二产业占比普遍较高、能源利用效率较低，煤炭消费比重下降缓慢甚至出现上升趋势，使得难以实现碳达峰目标。因此，优化产业结构、改善能源结构将可能显著约束碳排放增长，提升能源利用效率并对现有高新技术进行推广利用也将促进该区域尽早实现碳达峰。
大西北综合经济区碳达峰预测 © 王逸、边天夏、黄贤金
04
未来研究展望
整体而言，本文研究预测结果与地区实际碳排放变化趋势或相关研究结果基本吻合，而部分地区的碳达峰时间预测结果存在差异。导致这一现象的原因可能在于研究中采用的碳排放影响因素变化率参照各省市相关规划文件进行设置，但可能存在规划的发展目标与当地发展现状不符的情况。以人口为例，大量研究表明中国人口增长逐渐放缓，甚至在5~10年内将迎来负增长的转折点，然而多个地区现有规划文件中依然设置了较高的未来人口规划目标。尽管本研究已参照近年人口实际变化速率适当下调部分省市人口的预计增长率，使人口变化速率更贴近于实际变化情况，一定程度上降低了预测偏差，但不排除仍存在系统性偏差的可能性。
由于中国各大经济区资源禀赋、发展程度不同，各区域碳排放的主要影响因素亦存在区别，故在进行碳达峰政策制定时要结合区域实际发展情况，不能为实现碳达峰目标而实行一刀切政策，阻碍部分欠发达地区的社会经济发展——当前，欠发达经济区的碳排放增长趋势较强，仅靠单一因子约束难以抑制其持续增长。
此外，未来碳达峰的相关研究有必要将能源输送和碳排放转移等事件的影响纳入考虑；跳出封闭视角的单一区域研究，仅靠单一区域自身的努力无法实现全国碳达峰目标；更要考虑各区域的分工合作和协调配合，保障全国各区域公平且均衡的发展。
本文引用格式 / PLEASE CITE THIS ARTICLE AS
Wang, Y., Bian, T., & Huang, X. (2021). Research on Time–Space Differences in the Prediction of Carbon Peaking of China’s Comprehensive Economic Zones. Landscape Architecture Frontiers, 9(6): 24-43. doi:10.15302/J-LAF-1-020056
本文为删减版，获取全文免费下载链接请点击“阅读原文”
编辑 | 张晨希、田乐
翻译 | 田乐、周佳怡
制作 | 田乐
封面图片来源：uwa.edu.au
END
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