Analysis of spatial heterogeneity and driver detection of energy-related carbon emission in China

Abstract

以全球变暖为代表的气候变化问题是二十一世纪人类面临的最严峻的挑战之一，无论是对环境还是社会经济发展均产生了严重的威胁，人类如何在面临气候变化挑战下寻求能源消费、温室气体排放与经济发展协调发展之间的平衡的方式是一直以来也是全球范围内备受关注的重要科学问题。我国为实现 2030年单位国内生产总值的二氧化碳排放量比 2005 年下降 60%－65%的减排任务，不同区域的共同努力是基本的保障。在此背景下，本文从国家层面和区域层面针对全国以及我国不同经济分区碳排放量变化以及碳排放变化和经济发展的可能性脱钩关系展开了讨论。本文借助变异系数、 q 统计量分析我国能源消费碳排放空间分异，使用地理探测器分析其驱动因子，从全局和区域两个视角对经济发展方式、能源消费情况和碳排放的变化趋势以及相互关系及作用机制进行了探讨，针对东部、中部、西部和东北四大地区的协同低碳发展提供的政策建议，对我国节能减排提供有益思路。一般来说，要求一个国家放弃本国的经济发展机会来完成总的减排的目标是不现实的，因此，如何在不对经济发展造成影响的情况下，实现减排是亟需解决的问题，对于这一问题的研究具有重要意义。我国作为最大的二氧化碳排放国和一次能源使用国，也承担了更多国际赋予的减排责任，而随着我国经济发展步入新常态，如何减少能源消耗，提高能源使用效率，实现节能减排，高效平稳发展，建设资源节约型和环境友好型社会，也对我国提出了新的挑战，需要各个区域的共同努力。本文从中国经济发展与区域能源消费演进特征，全国能源消费碳排放空间分布格局及影响因素以及全国及各区域经济增长与碳排放作用机制三个方面开展分析，通过运用地理探测器对能源消费碳排放空间异质性及变化驱动因子进行探测分析，从时空两个维度对碳排放的变化以及空间分异演变进行分析，初步得出一系列结论。（1）影响我国碳排放年际变化的前三位的影响因子分别为：人均国内生产总值(地区生产总值)、人口和城镇劳动力供给能力。其中，除了能源强度外，其他因子对碳排放的变化是一种正向影响因子，这说明目前我国在能源效率提高上已经取得了一定的进步。（2）除了经济发展与能源强度、 能源强度与石油比重这两组关系之外，其他各个因子间是双因子增强作用，而这两组呈现出非线性增强的作用，相较于其他几组，他们的共同作用后对我国总的能源消费碳排放量的增强效果更为显著。（3）除海南外，各个省及地区在 1995至 2016年间均呈现出弱脱钩的状态，虽然暂时未达到最理想的强脱钩状态，但总的来说，随着经济的发展，碳排放增长的速度得到了一定程度的减缓，尤其是东北地区和中部地区。（4）东部地区最影响脱钩的因子是人均 GDP，其次是能源强度因素和人口因素，能源结构因素和碳排放因子系数对脱钩进程影响相对较小。从作用的方式来说，能源强度因子和能源结构因子是能够对脱钩起到正向的促进作用，其余的因素主要是起到阻碍脱钩进程的作用。（5）对中部地区来说，主要的促进脱钩的因子是能源强度和能源结构因子，但人类经济活动因素、人口因素是实现强脱钩状态的主要的阻碍。相较于东部地区而言， 中部地区的能源强度对各个省份带来的作用相对较为平均，且人口因素对脱钩状态带来的阻碍相对较小，能源结构仍然是促进脱钩的主要正向因子。（6）西部地区最大的阻碍因子是人类经济活动，且相较于东部地区和中部地区，经济的影响更为明显。此外，能源结构因子相较与前两个地区而言，在大多数地区是会拖慢强脱钩的进程，这说明目前在这些地区能源使用结构仍然非常不合理