文献阅读 | 中国的大城市会消耗更多的能源吗？

题目

City size and energy conservation: Do large cities in China consume more energy?

作者

Wei Hu, Yuemin Fan

期刊

Energy Economics

时间

2020年9月

一作

单位

Guanghua school of Management, Peking University, Beijing 100871, China

链接

https://doi.org/10.1016/j.eneco.2020.104943

研究背景

能源是一个国家或地区经济发展的关键投入因素，也是人类社会前进的基本动力。自21世纪初以来，全球能源需求迅速增长，确保能源可持续供应已成为世界各国维护国家战略安全的优先事项。中国在过去40年中取得了巨大的发展成就，不断扩大的能源供需为经济增长提供了坚实的物质保障。

伴随着经济增长和能源消费扩张，中国的城市化也在快速发展。过去40年来，超过6.5亿农村居民迁移到城市居住。预计到2020年底，我国城市人口的比例将达到60%。扩大后的城市迅速获得了劳动力和能源等生产要素，并实现了快速发展。然而，与此同时也遇到了区域和结构性能源短缺和生态环境质量下降等问题。在过去的研究中，大量分析了城市人口与能源消费之间的关系。然而，前人的研究对象更侧重于城市规模对区域或国家能源消费的影响，包括中国省级地区、发展中国家和新兴经济体的能源使用，或特定的城市能源消费领域，如城市交通、城市建设、城市居民、外国投资等领域的能源使用。

而本研究以中国地级市和较大城市为研究对象，重点研究城市规模与能源消费的关系。试图回答在当前条件下，扩大中国城市规模是否能降低能源强度或人均能源消耗的问题。此外，本研究还基于理论解释，讨论了城市规模对能耗的线性和非线性影响。通过该研究，可以试图从节能的角度为中国最优城市规模提供新的解释和证据。

研究方法

1.数据选择

基于可用性和一致性，本文选取了2000年至2017年中国地级市和较大城市的平衡面板数据。截至2017年底的统计数据显示，我国有4个直辖市，15个副省级城市和279个地级市，研究中删除了一些数据缺失量较大的城市。样本数据主要来自《中国城市统计年鉴》、《中国能源统计年鉴》和《中国经济数据库》。一些缺失的数据可以通过适当的计量经济学方法和相应省份的统计年鉴来补充。为保证不同年份数据的可比性，本研究以2000年为基期，对价格指数相关数据进行调整。下表显示了每个变量数据的统计摘要。

表1  变量数据的统计摘要

2. 实证模型

根据城市规模对能源消费影响机制的理论描述为，随着城市规模的扩大，城市产业竞争、环境政策、能源效率的变化逐渐显现，城市能源消费可能发生非线性变化。即线性回归结果不是常数，这种效应可以表示为先促进后抑制。在此基础上，本研究将城市规模二次项纳入回归模型。此外，根据城市规模的分类标准，本研究进行非线性回归分析，并将结果与前一段的结果进行比较。2014年，中国国务院发布《关于调整城市规模划分标准的通知》，根据城市人口将城市规模划分为五个等级。本文指定小城市为参考组，构造了四个表示不同城市规模的虚拟变量，然后将虚拟变量和城市规模的四个乘法项合并到模型中，得到一个非线性模型：

3. 工具变量

由于城市规模对能源消费的影响可能存在内生性偏差， 因此，文章选取铁路线作为工具变量。由于该工具变量在时间上不变，因此避免了城市规模对能源消费的内生影响。本研究在涉及工具变量的回归中还控制了省级固定效应，以避免共线性。

研究结果

对于小城市，城市规模每增加1%，能源强度就增加0.05%；对于中等城市，城市规模每增加1%，能源就会增加0.02%。对于大城市，城市规模每增加1%，能源强度就减少0.03%；对于特大城市，城市规模每增加1%，能源强度就减少0.07%。显然，对于不同人口规模的城市，连续的人口聚集对能量强度的影响是先正后负的。第（4）栏中的回归结果也显示出类似的变化，拐点处相应的城市规模大于第（2）栏。这一结果意味着人口超过100万规模的城市更有利于减少能源消耗。回归结果如表2所示。

表2  回归结果

实证结果表明，目前中国城市的扩张对能源消费有积极的影响。中国的城市化正在迅速发生，城市人口集聚促进了能源消费。但是，城市规模对能源消耗的影响存在阈值。随着城市规模的不断扩大，能源消费（包括能源强度和人均能源消费）将超过临界值，并从增加到减少。而且，城市人口集聚对能源强度影响的临界值小于对人均能源消耗的临界值；即城市人口膨胀所产生的节能效应使城市能源强度先下降，其次是人均能源消耗下降。根据城市规模不同等级分类的非线性回归结果表明，人口大于100万的城市更有利于降低能耗。此外，通过将城区人口中的核心解释变量替换为城市建成区，发现人口集聚可以更有效地促进城市能耗跨越门槛，实现其下降。从这些研究结论中可以得出一些政策影响。首先，城市规模与能源消费之间的“倒U型”关系联系意味着中国政府应采取适当的城市规划，增加大多数城市的规模，以促进能源强度（包括人均能源消耗）尽快跨越临界点。目前中国城市化的现状是大多数城市规模太小。最新统计数据显示，我国中小城市数量占总数的46%，不包括300多个县级小城市。因此，应建设更现代化的大型城市，促进城市地区产业和人口的高效集聚，从而形成节能效果。第二，政府在制定节能目标时应遵循城市能源消费规律，即实现能源强度稳定下降，然后逐步过渡到人均能源消费下降。第三，要建设更多的大城市来实现节能目标，当务之急应该是促进城市人口集聚，而不是扩大城市建成区。

编辑：龙治锦

排版：江琴

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