“雙碳”目標下企業碳排放強度驅動因素及空間溢出性研究

王 博

(廣東康逸環保科技有限公司，廣東 廣州 510000)

1 引言

近十年來，隨著國內經濟、城鎮化建設以及工企業科技的發展，使國內能源市場過度膨脹，與此同時，由于企業能源過剩和低效率運營造成的碳排量持續增長，進一步加劇了國內節能減排、低碳、綠色循環發展的壓力[1～3]。在此背景下，積極落實“雙碳”戰略目標，系統性變革企業產業結構和經濟發展方式，優化企業區域生態環境則極為關鍵。根據相關能源統計數據[4]，國內石化(不可再生能源)生產能源是碳排放量的主要來源，如2019年國內企業碳排放總量占總比重約60%，數據統計表明落實“雙碳”目標的關鍵在于企業能源更迭、經濟建設和綠色發展，然而當前國內研究多集中為碳排放同產業結構的關系，如王姚等[5]以空間自相關分析法和空間面板計量模型分析了農業產業結構碳排放驅動因素及空間溢出性；苗二森等[6]則彌補了傳統方法不足，通過區域經濟發展水平和產業結構特征分析碳排放影響因素間空間溢出性和異質性，提出了因地制宜策略；為更準確地分析碳排放驅動因素和溢出性特征，張翠菊等[7]構建絕對和條件、收斂模型，考究收斂特征，進而通過空間滯后模型、空間誤差模型(SEM)等分析區域“碳減排”差異的深層原因，進一步了解不同驅動變量對碳排放強度的直接或間接效應。然上述研究多集中于空間溢出性分析，尚未明確“雙碳”目標背景與產業機構的量化分析[8]。為此，為落實“雙碳”戰略目標，本文以企業能源綠色發展為基，通過碳排放現狀及綠色關聯性研究，探索碳排放強度驅動影響因素，同時構建空間計量模型分析碳排放強度溢出效益演變規律，最終，制定多層次、全方位的碳排放調整策略，在落實“雙碳”目標的同時為企業節能減排，綠色發展提供科學性、針對性的參照價值。

2 文獻綜述

2.1 企業碳排放強度現狀

為合理、科學地研究分析碳排放強度和空間溢出特征性，本文通過碳排放量、經濟產業結構優化2個維度層級探索碳排放強度現狀。其中，碳排放量維度中，有關學者發現[9]，2020年“雙碳”目標提出后，國內各企業碳排放強度整體出現顯著性變化趨勢，如東北區域，該區域企業多樣，不可再生資源豐富，但經碳排放量調控后，總體呈下降趨勢；在結構優化維度中，有學者研究表明[10]，隨著“碳達峰”“碳中和”的綠色發展理念構建，企業逐步調整碳排放量目標、優化能源結構和企業結構，科學管理碳排放量，逐步形成新的綠色發展趨勢。

2.2 企業碳排放強度與綠色發展關聯性分析

探索企業碳排放強度與綠色發展關聯性有助于系統且科學的分析選取“雙碳”目標下企業碳排放強度驅動因素，提升企業碳排放強度管理。在此背景下，研究表明[11]以生產技術和創新角度分析兩者間關聯性，發現企業碳排放強度同生態綠色發展間呈“U”型關聯狀，表明當綠色發展提升時，企業碳排放量強度先呈上升，后呈下降的趨勢；為此，本文在上述研究成果基礎上，依據驅動因素關聯性原則，以空間預測模型進行預測分析和偏差比較，最終設計分析擬選取綠色發展關聯性因素為空間計量模型因子進行真實值模擬。

3 驅動因素及空間分析模型設計探索

3.1 碳排放強度測算分析

綜上，分析篩選企業碳排放驅動因素后，各類型驅動因素表明當前企業產生的碳排放量以生產能源(不可再生能源)消耗為主。為此，本文為合理評估測算局部區域內企業碳排放量，首先，選取企業多種類不可再生能源(煤炭、石油、焦炭等)[12]，其次，將選取能源經相關數學模型分析后，參照原嫄等[13]方法進行選定企業碳排放量測算，公式如(1)所示：

(1)

式(1)中：C表示所測算的碳排放量；i表示選取的不可再生能源種類；Oi表示不可再生能源燃燒時的碳化率；CCi表示單位熱值燃料含碳量；NCVi表示不同種類不可再生能源發熱量；Ei代表不同種類不可再生能源的消費量。

碳排放量計算后，本文為測算碳排放強度，進一步分析能源效益和CO2空間溢出特征，以企業碳排放量相比實際GDP，測算碳排放強度，如式(2)所示：

EC=C/GDP

(2)

式(2)中：EC表示碳排放強度測算量；C表示碳排放量；GDP表示實際生產總值。

3.2 驅動因素定義及分析

依據碳排放強度測算及綠色發展關聯性相關研究現狀及特點，本文以選取經濟因素(產業結構、生產總量、經濟發展水平等)、生態環境質量因素(人口空間分布特征、開放水平等)8個碳排放強度驅動因素進行關聯性分析(具體見圖1所示)。其中，常以企業第二產業所占GDP衡量產業結構，以區域人均GDP衡量經濟發展水平，為此，以經濟因素分析，當前，企業產業結構對優化碳排放強度有極為顯著的影響，當企業第二生產業通過差異化產業結構優化或節能減排優化后，綠色優質產品質量降低高能耗、高污染型排放源降低，進而在碳排放強度降低的同時促進了企業經濟發展[14]；以生態環境質量因素分析時，常以人均可支配水平衡量人口空間分布，則企業人口空間分布密度低區域，受人為干擾因素影響，且區域消費和服務大面積減少，使GDP總值降低，進而在維持碳排放量不變的前提下，有助于實現了碳排放強度的合理控制。

3.3 空間計量模型設計與特征分析

3.3.1 設計目的及原理

本文以區域企業碳排放強度為基礎研究對象，并在企業碳排放強度受驅動因素變化條件下，以碳排放量和GDP為依據進行碳排放強度關聯性、空間躍遷矩陣方法[15]分析企業碳排放時空格局特征，進而實現多尺度區域內企業碳排放強度的同質性和差異性變化分析。

圖1 碳排放強度驅動因素分析結果示意

由于區域碳排放強度空間相關性易受干擾因素造成實際偏差，故經碳排放強度驅動因素后，本文從空間溢出維度出發，以空間計量模型分析碳排放強度空間格局變化及差異性影響因素[16]，以此，為合理的企業碳節能減排策略和經濟增益分析提供相關理論依據。

3.3.2 模型設計構建

本文擬構建空間計量模型以分析社會經濟發展對碳排放強度的差異性影響因素及空間格局變化特征。由于該計量模型同時兼顧空間效應和時間效應，故相比傳統空間聚集權重矩陣模型，該模型更滿足企業區域環境污染(過量碳排放量)同GDP指標發展中的現實特征，同時具備碳排放強度同區域經濟變化間的密切相關性，具體模型矩陣如式(3)所示：

Wij=1/[1+abs(Ri-Rj)]

(3)

式(3)中：Wij表示空間集聚權重矩陣；Ri表示i-j年城市間經濟水平的均值。

在空間聚集權重矩陣基礎上，為具體表征實際區域面積內企業總經濟值同碳排放量間的聚集程度，以直觀分析企業碳排放強度、經濟變化總量指標和經濟發展中碳排放強度差異性，本文以式(4)進行相關研究：

CCit=α0+α1CCit-1+ρ1W.CCjt+α2DIGit+α3DIGit2+ρ2W.DIGjt+ρ3W.DIGjt2+α2DIGit×pathit+α3DICGit2×pathit+ρ2W.DIGjt×pathjt+ρ3W.DIGjt2×pathjt+α4X+ρ4W.X+μi+vt+εit

(4)

式(4)中，pathit依次表示經濟增長、固定資產投資和技術進步路徑。

3.3.3 空間溢出效益檢驗

由于空間計量模型以不同區域類型碳排放強度和區域經濟發展指標為基礎特征值進行相關預測，故模型解釋變量和被解釋變量的空間溢出效益存在偏差，在此基礎上，本文選取偏微分矩陣進行偏差校正，以最大限度獲取溢出效益真實性，公式如(5)所示：

Y=(I-ρWi,j)-1+(I-ρWi,j)-1(Xβ+Wi,jXθ)+(I-ρWi,j)-1ε

(5)

在公式(5)基礎上，本文為進一步分析空間溢出效益中各變量的直接效益、間接效益以及總效益，進而通過解釋變量轉化矩陣分析，見公式(6)：

(6)

3.3.4 空間溢出性特征分析

本文通過莫蘭指數(Moran's I)分別構建全局空間自相關檢驗模型和局部自相關檢驗模型，以進一步解釋企業中碳排放強度和多類型經濟指標的空間溢出整體特征，實現碳排放強度合理管理、區域經濟可持續發展和綠色生態安全的總體目標[17]。

(1)全局空間自相關模型。

該解釋模型以Moran's I進行衡量判定，以ZI模型檢驗Moran's I結果顯著性，模型式分別如式(7)、(8)所示：

(7)

(8)

(2)局部空間自相關模型。

局部模型及分區研究，常以分析空間聚集性和分散性，通過直觀的維度以Moran's I空間關聯圖解譯局部模型碳排放強度同和經濟指標間自相關顯著性，局部空間自相關模型如式(9)所示；

(9)

在碳排放強度全局和局部自相關模型特征描述下，為進一步掌握空間溢出演變規律，本文將全局指標(I)、局部指標(Ii)系統的分為三部分，如下：當I或Ii>0時，表明區域內企業碳排放量增多，刺激周邊生態環境變化，使碳排放強度增加，故企業經濟效益、生態安全性降低；反之，當I或Ii<0時，則表明區域企業碳排放強度降低，故企業經濟效益在一定程度內提升。

3.3.5 實證分析

表1以沿海某區域企業碳排放為例，通過全局和各區域間相關系數和ZI檢驗以論證企業碳排放量的空間相關性。由表1可知，全局及局部Moran's I特征值均為正相關，即存在某些空間傳導機制致使沿海區域企業碳排放水平呈正向關聯性。

表1 近五年沿海某區域碳排放量全局Moran's I特征值統計結果分析

從近5年統計年鑒可知，企業發展同碳排放量全局和局部空間相關性正逐步降低，表明針對“碳減排”政策逐步顯現成效，沿海企業更注重企業新能源式的經濟建設模式。如2016～2020年全區域相關系數于0.40降至0.24，值由3.86降至2.48，表明整體空間相關系數降低，相關性減弱，但于2019年達0.32，相較上一年度空間相關系數提升，同時統計多年份中局部Moran's I相關系數均大于全局區域(2016年0.42>0.40)，僅2020年檢驗特征值(2.48)低于5%的極顯著水平，表明沿海某區域內大部分企業碳排放量存在空間相關性，少部分區域碳排放量存在空間異質性，碳排放空間溢出局部多呈現高高聚集態勢或低低聚集態勢，全局呈現高低聚集態勢。

4 討論與政策建議

4.1 討論

為進一步分析驅動因素對碳排放量效益和經濟效益重要性，本文針對經濟發展水平、技術創新水平量兩因素進行論證研究。首先，經濟發展水平方面，若直接經濟效益增長為負，則說明區域經濟發展水平制約了企業碳排放強度；反之，則促進了企業碳排放強度，如史丹等[18]通過對“雙碳”目標下工業碳排放結構模擬與政策沖擊研究發現，在強政策經濟發展區域，企業整體實現“碳達峰”時間短，區域碳排放量顯著降低，表明區域經濟增益與碳排放強度有顯著相關性，為此，實現區域企業的節能減排綠色目標，需政府強化企業管理措施，優化產業結構，并加強區域經濟、基礎設施建設，提升GDP產值。其次，技術創新方面，若僅單一以技術創新為核心，而尚未設計綠色技術開發，即使企業創新水平提升，但區域碳排放強度仍舊為降低，表明企業的節能減排技術創新不足，將依舊引起能源消費、碳排放強度的逆增長，如有學者等對京津冀及周邊“2+26”城市碳排放強度時空演變規律及影響因素分析發現，能源結構創新不足、科技投入不足易阻礙碳排放強度降低，對區域環境規制和經濟規模發展均造成嚴重影響；同時王茜等[19]通過碳達峰背景下區域碳排放強度影響因素及空間溢出性研究分析得出，能源結構、技術創新水平、產業結構創新分別在不同程度，不同區域內呈現空間溢出效益，同時也是影響企業碳排放強度的關鍵技術因素，在此背景下，政府需及時調度優化，合理開發清潔能源，實施綠色生態安全準則；企業需優化生產結構，降低碳排放強度，以增加經濟效益。

4.2 政策建議

4.2.1 因地制宜，提高綠色創新水平

未實現區域企業經濟增益、節能減排和綠色生態的總體“雙碳”戰略目標，提升區域碳排放強度綜合治理能力和綠色發展創新新水平，本文在空間溢出分布和驅動因素分析下，首先，提出企政協調，依據碳排放空間溢出特性，政府提出生態安全治理策略(如調度優化清潔能源、區域植樹造林等)，企業強化設備生產管理，人員生態環境安全培訓等，經企政協調，一方面，提高企業經濟效益，另一方面降低區域環境污染[20]；其次，優化企業經濟結構，實現綠色清潔能源和企業高新技術相結合，同時由低碳點轉向低碳面，帶動經濟效益、綠色生態共同發展；最終，基于“大數據”相關技術手段，創新構建碳排放監測智慧管理平臺，該平臺具備科學性、數據準確性、全方位性等，一方面依托綠色高新創新技術實現企業區域碳排放科學、全面的監測帶動城鎮居民、區域經濟，共建綠色、環保、高效益的企業共享機制；另一方面，以實現企業綠色高新技術轉型的同時改善區域環境，促進區域經濟。

4.2.2 創新能源，能源供給改革

隨著“雙碳”目標提出，各企業為限制區域碳排放空間溢出，降低碳排放強度驅動因素成為了根本目標，在此背景下，本文為創新能源發展，降低碳排放溢出效益，提出能源供給側改革戰略思路[21]。首先，著力推進能源革命，優化能源供給結構，實現能源效率提升，同時建設清潔低碳、安全高效的現代能源體系，降低碳排放強度驅動因素，優化區域碳排放溢出性；其次，依據碳排放驅動因素構建多源供應體系同時優化能源數配網絡和設施建設，在大力推進煤炭清潔高效利用的同時減少碳排放驅動因素；最終，本文依據碳排放空間溢出性區域等級，確立以綠色低碳為方向，推進產業創新，商業模式創新，同時緊密結合其他領域高新技術，通過創新能源改革技術，將能源技術及其關聯產業培育成帶動我國產業升級的新增長點。

5 結論

本文在分析企業碳排放來源及產業機構后，對區域內企業碳排放強度驅動因素及空間溢出效益進行了相關研究，并通過溢出效益檢驗、溢出特性全局和局部分析，合理地構建企業節能減排綠色發展策略，得到以下相關結論：①產業結構、經濟發展水平、技術創新水平、開放水平等驅動因子是影響企業碳排放強度在不同區域的空間溢出效益特征變化的關鍵因素；②生產企業的碳排放存在一定空間自相關性；③碳排放強度易受企業經濟因素、技術因素、企業生產結構因素，能源因素等影響，呈多樣化空間溢出特性。