基于區(qū)域一體化的長三角城市碳達(dá)峰實(shí)證研究

晏清 賀超飛 郭煥修

摘要長江三角洲地區(qū)是中國經(jīng)濟(jì)發(fā)展最活躍和開放程度最高的區(qū)域，同時(shí)也是中國二氧化碳排放量最高的區(qū)域之一。在2030年前碳達(dá)峰、2060年前碳中和的“雙碳”目標(biāo)之下，實(shí)施長三角一體化發(fā)展戰(zhàn)略是否有利于區(qū)域低碳經(jīng)濟(jì)發(fā)展和促進(jìn)區(qū)域碳達(dá)峰成為一個(gè)重要研究課題。本文在比較分析國內(nèi)外碳達(dá)峰研究的基礎(chǔ)之上，構(gòu)建空間計(jì)量模型對長三角地區(qū)41個(gè)城市2005—2019年的二氧化碳核算數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)證分析和碳達(dá)峰預(yù)測。結(jié)果顯示：長三角城市群的二氧化碳排放聚集效應(yīng)明顯。總體而言，地區(qū)經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平、要素市場一體化、外商直接投資、公共財(cái)政收入和科技支出顯著影響長三角地區(qū)的碳達(dá)峰。如果充分考慮區(qū)域一體化的空間溢出效應(yīng)，長三角地區(qū)將提前7年在2023年實(shí)現(xiàn)碳達(dá)峰。根據(jù)實(shí)證結(jié)果，本文就如何通過區(qū)域一體化發(fā)展促進(jìn)上述地區(qū)盡早實(shí)現(xiàn)碳達(dá)峰提出具體政策建議。

關(guān)鍵詞碳達(dá)峰?環(huán)境庫茲涅茲曲線長三角地區(qū)?區(qū)域一體化

一、引言

長江三角洲（以下簡稱長三角）地區(qū)是中國經(jīng)濟(jì)發(fā)展最活躍、開放程度最高、創(chuàng)新能力最強(qiáng)，?也是二氧化碳（CO2）排放最高的重點(diǎn)區(qū)域之一。黨的十八大以來，長三角一體化發(fā)展取得明顯成效，具備在更高起點(diǎn)上推動(dòng)高質(zhì)量一體化發(fā)展的良好條件，同時(shí)也面臨碳達(dá)峰碳中和的新機(jī)遇和新挑戰(zhàn)。進(jìn)一步推動(dòng)長三角一體化發(fā)展是否有利于促進(jìn)城市碳達(dá)峰成為亟需回答的熱點(diǎn)問題，對長三角引領(lǐng)全國實(shí)現(xiàn)“雙碳”目標(biāo)、打造全國區(qū)域一體化低碳發(fā)展示范具有重大意義。

目前針對碳達(dá)峰問題，國內(nèi)外學(xué)術(shù)界已經(jīng)開展了大量理論和實(shí)證研究。部分文獻(xiàn)側(cè)重分析影響碳排放的驅(qū)動(dòng)因素，多數(shù)學(xué)者從經(jīng)濟(jì)增長、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)、能源效率、城市化等角度進(jìn)行探討（Shao等，2016;Xu等，2018;Fu等，2021）。部分學(xué)者則從市場規(guī)制、技術(shù)進(jìn)步和國際貿(mào)易等方面研究各類碳減排途徑的作用機(jī)制與成效（Cao等，2019;Aldaco等，2019）。還有學(xué)者關(guān)注于行政區(qū)經(jīng)濟(jì)導(dǎo)致的市場分割對碳排放的影響（劉志彪，2019）。本文擬對這些文獻(xiàn)進(jìn)行細(xì)致的比較分析，總結(jié)出適用于長三角地區(qū)碳達(dá)峰研究的經(jīng)驗(yàn)鏡鑒，并提煉出長三角一體化背景下區(qū)域碳達(dá)峰的理論假說。

在此基礎(chǔ)之上，本文搜集長三角地區(qū)4省/直轄市41個(gè)地級市2005—2019年的CO2排放核算數(shù)據(jù)，根據(jù)環(huán)境庫茲涅茲曲線（EKC）理論對長三角城市的碳達(dá)峰趨勢進(jìn)行實(shí)證研究和預(yù)測。通過檢驗(yàn)長三角城市CO2排放的空間關(guān)聯(lián)度，構(gòu)建空間計(jì)量模型分析長三角一體化發(fā)展對城市碳達(dá)峰的影響，并進(jìn)一步區(qū)分直接效應(yīng)、溢出效應(yīng)和總效應(yīng)。研究結(jié)果顯示，長三角地區(qū)CO2排放聚集效應(yīng)明顯，以上海、南京和杭州等大型城市為核心高排放聚集區(qū)域：城市經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平、勞動(dòng)和土地要素、外商直接投資、公共財(cái)政收入和科技支出是區(qū)域碳達(dá)峰的重要影響因素。此外，長三角一體化發(fā)展對區(qū)域碳達(dá)峰影響顯著。如果城市獨(dú)立發(fā)展，以平均7%的經(jīng)濟(jì)增長速度，需要到2039年才能實(shí)現(xiàn)碳達(dá)峰;如果充分考慮區(qū)域一體化發(fā)展，同樣以7%的經(jīng)濟(jì)增長速度，長三角地區(qū)將會(huì)在2023年實(shí)現(xiàn)碳達(dá)峰。這是因?yàn)閯趧?dòng)、資本和技術(shù)等生產(chǎn)要素在統(tǒng)一市場的自由流動(dòng)具有顯著的碳減排空間溢出效應(yīng)，而產(chǎn)業(yè)在區(qū)域內(nèi)優(yōu)化配置可以促進(jìn)城市協(xié)同低碳發(fā)展。這也充分說明區(qū)域一體化發(fā)展戰(zhàn)略是長三角地區(qū)率先達(dá)成“雙碳”目標(biāo)、實(shí)現(xiàn)低碳轉(zhuǎn)型的重要推手。

本研究的創(chuàng)新性主要體現(xiàn)在以下兩個(gè)方面：第一，與早期文獻(xiàn)以人口、經(jīng)濟(jì)等宏觀數(shù)據(jù)間接推算CO2排放的空間分布不同，本文的實(shí)證分析基于詳細(xì)的自下而上碳排放核算數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)的可靠性和實(shí)際空間分辨率高于基于宏觀數(shù)據(jù)實(shí)現(xiàn)的空間化結(jié)果。在長三角區(qū)域?qū)用嬗懻摮鞘刑寂欧诺慕?jīng)濟(jì)影響因素和碳達(dá)峰條件，為中國精細(xì)化碳達(dá)峰目標(biāo)分解和區(qū)域碳達(dá)峰政策實(shí)施提供數(shù)據(jù)支持和科學(xué)依據(jù)，具有數(shù)據(jù)和視角創(chuàng)新性。第二，本文重點(diǎn)考察了長三角一體化發(fā)展對城市碳達(dá)峰的促進(jìn)作用。采用空間計(jì)量方法改進(jìn)傳統(tǒng)EKC模型，為區(qū)域一體化的碳達(dá)峰分析提供理論依據(jù)并對實(shí)證方法進(jìn)行創(chuàng)新。針對長三角地區(qū)碳達(dá)峰面臨的挑戰(zhàn)，提出具體的區(qū)域一體化結(jié)合碳達(dá)峰政策建議，可為中國深入實(shí)施區(qū)域協(xié)調(diào)發(fā)展戰(zhàn)略、探索區(qū)域一體化低碳發(fā)展的制度體系和路徑模式提供抓手，因此具有方法和應(yīng)用創(chuàng)新性。

二、文獻(xiàn)回顧與理論假說

（一）碳達(dá)峰的內(nèi)涵及碳減排路徑

2020年，習(xí)近平主席在第七十五屆聯(lián)合國大會(huì)一般性辯論上宣布：“中國將提高國家自主貢獻(xiàn)力度，采取更加有力的政策和措施，二氧化碳排放力爭于2030年前達(dá)到峰值，努力爭取2060年前實(shí)現(xiàn)碳中和。”其中，碳達(dá)峰指CO2排放量達(dá)到最大值，經(jīng)過平臺期、由增轉(zhuǎn)降的歷史拐點(diǎn)，目標(biāo)包含碳達(dá)峰時(shí)間和峰值;碳中和是指經(jīng)濟(jì)活動(dòng)產(chǎn)生的CO2與通過碳捕捉與封存技術(shù)或植樹造林吸收的CO2抵消，實(shí)現(xiàn)凈零碳排放的狀態(tài)（胡鞍鋼，2021）。碳達(dá)峰是實(shí)現(xiàn)碳中和的基礎(chǔ)和前提，達(dá)峰的年份越晚、峰值越高，按期實(shí)現(xiàn)碳中和目標(biāo)的難度越大（王金南和嚴(yán)剛，2021）。因此，為實(shí)現(xiàn)碳中和的長期目標(biāo)，應(yīng)盡早在較低的碳排放水平實(shí)現(xiàn)碳達(dá)峰。

囿于各國或地區(qū)的稟賦特征和經(jīng)濟(jì)發(fā)展階段不同，各地碳減排路徑存在一定差異。歐美經(jīng)濟(jì)長期處于中低速發(fā)展?fàn)顟B(tài)，且截至2007年均已實(shí)現(xiàn)碳達(dá)峰（胡鞍鋼，2021），當(dāng)前主要依靠環(huán)境規(guī)制、技術(shù)進(jìn)步和國際貿(mào)易降低碳排放。比如歐盟通過碳排放交易制度持續(xù)縮減碳排放配額總量，整體上迫使企業(yè)改進(jìn)生產(chǎn)工藝、降低能源強(qiáng)度，同時(shí)根據(jù)不同企業(yè)節(jié)能減排能力差異，通過配額交易增加低能耗企業(yè)收益、降低高能耗企業(yè)碳排放成本，從整體上降低減碳對企業(yè)利益的負(fù)面影響（朱瑜和劉勇，2019）。而美國則抓住新能源經(jīng)濟(jì)機(jī)遇，借助稅收和補(bǔ)貼等財(cái)政工具刺激企業(yè)加大在新能源領(lǐng)域的投資降低能源強(qiáng)度（楊曉亮等，2020）。此外，通過進(jìn)口高能耗產(chǎn)品將能源消費(fèi)轉(zhuǎn)移到其他國家也是歐美控制本國碳排放的重要途徑之一（Zeng等，2014）。

中國目前仍處于經(jīng)濟(jì)快速增長、產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級的進(jìn)程中。相比2005年，中國2019年單位國內(nèi)生產(chǎn)總值（GDP）的CO2排放已經(jīng)下降了481%，但是在經(jīng)濟(jì)總量快速增長的帶動(dòng)下，中國碳排放總量仍呈現(xiàn)上升趨勢（楊曉亮等，2020）。中國與歐美實(shí)現(xiàn)碳達(dá)峰的條件存在明顯差異。首先，歐美是在經(jīng)濟(jì)中低速增長的狀態(tài)下實(shí)現(xiàn)碳達(dá)峰，而中國需要在中高速經(jīng)濟(jì)增長階段追求碳達(dá)峰，在此過程中，能源消費(fèi)持續(xù)增長不可避免。其次，從能源結(jié)構(gòu)看，中國85%的能源消費(fèi)源自化石能源，而歐美煤炭消費(fèi)比重平均卻不足12%（胡鞍鋼，2021）。此外，從城市化程度看，歐美在碳達(dá)峰前城市率已經(jīng)分別達(dá)到787%和801%?，中國仍處于快速城市化進(jìn)程中，使人口大規(guī)模從農(nóng)村聚集到城市，城市住房和交通運(yùn)輸供給增加，增加了能源消費(fèi)需求，帶來新的碳減排壓力（何曉萍等，2009）。因此，中國在努力實(shí)現(xiàn)碳達(dá)峰目標(biāo)的過程中，除借鑒歐美環(huán)境治理做法外，還需基于自身所處發(fā)展階段探求新的碳達(dá)峰實(shí)現(xiàn)路徑。

（二）長三角區(qū)域一體化與碳減排

中國是在計(jì)劃經(jīng)濟(jì)體制基礎(chǔ)上推行的市場改革，在改革初期，經(jīng)濟(jì)增長是考核地方官員最重要的指標(biāo)，地方政府為此實(shí)施地方保護(hù)主義，導(dǎo)致地區(qū)市場分割和碎片化（師博和沈坤榮，2008）。行政區(qū)經(jīng)濟(jì)不但導(dǎo)致各地重復(fù)建設(shè)、加大環(huán)境壓力，而且地區(qū)之間相互掣肘難以形成規(guī)模經(jīng)濟(jì)，損害了能源利用效率（沈小波等，2021）。

長三角地區(qū)同樣具有市場碎片化、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)趨同的行政區(qū)經(jīng)濟(jì)特征。例如，上海與江蘇的產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)相似度為082、江浙相似度高達(dá)097。相同省份內(nèi)部同樣存在明顯市場分割，以蘇錫常為例，三市的支柱產(chǎn)業(yè)均為機(jī)械、化工、紡織等，基礎(chǔ)設(shè)施重復(fù)建設(shè)，缺乏統(tǒng)籌協(xié)調(diào)（李超民，2003）。市場分割的行政區(qū)經(jīng)濟(jì)降低了長三角能源利用效率，致使該地區(qū)CO2排放量一直占全國的20%以上（曹麗斌等，2020）。

深入推進(jìn)長三角區(qū)域經(jīng)濟(jì)一體化，可有效削弱行政壁壘、優(yōu)化生產(chǎn)要素配置、提升能源利用效率。區(qū)域經(jīng)濟(jì)一體化是指地理位置相鄰近的兩個(gè)或多個(gè)地區(qū)，為發(fā)揮互補(bǔ)效應(yīng)、形成集聚經(jīng)濟(jì)和擴(kuò)大市場規(guī)模等，通過協(xié)商共享等措施降低地方壁壘，促進(jìn)生產(chǎn)要素與商品自由流動(dòng)的經(jīng)濟(jì)區(qū)域集團(tuán)（陳建軍，2008）。在行政區(qū)經(jīng)濟(jì)特征下，持續(xù)推進(jìn)長三角經(jīng)濟(jì)一體化，可從多個(gè)渠道增強(qiáng)能源利用效率：首先，區(qū)域一體化有效減少地方行政壁壘，促進(jìn)資本、技術(shù)和勞動(dòng)等生產(chǎn)要素自由流動(dòng)，依據(jù)各地稟賦的比較優(yōu)勢進(jìn)行調(diào)整，通過優(yōu)化生產(chǎn)要素結(jié)構(gòu)直接提高生產(chǎn)效率，降低企業(yè)能耗。其次，伴隨生產(chǎn)要素區(qū)域調(diào)整的是企業(yè)在空間上集聚，利于公共基礎(chǔ)設(shè)施規(guī)模建設(shè)和集約化使用（韓峰等，2014）。再次，上下游關(guān)聯(lián)企業(yè)在空間的集聚，可以降低信息搜尋成本，推動(dòng)生產(chǎn)運(yùn)營的專業(yè)化和規(guī)模化，有助于企業(yè)發(fā)揮規(guī)模經(jīng)濟(jì)（李思慧，2011）。此外，集聚促進(jìn)企業(yè)創(chuàng)新技術(shù)在企業(yè)之間傳播，從而提升產(chǎn)業(yè)整體的技術(shù)水平和能源效率（袁茜等，2019）。長三角是中國經(jīng)濟(jì)最為發(fā)達(dá)的區(qū)域之一，應(yīng)對氣候變化、推進(jìn)節(jié)能減排的能力較強(qiáng)，具備爭取率先在全國實(shí)現(xiàn)碳達(dá)峰的基礎(chǔ)條件。

基于上述分析，本文提出待檢驗(yàn)的理論假說：

H1：?持續(xù)推進(jìn)長三角區(qū)域經(jīng)濟(jì)一體化，可顯著影響CO2排放，加快該地區(qū)碳達(dá)峰進(jìn)程。

三、實(shí)證方法

（一）長三角地區(qū)碳達(dá)峰基礎(chǔ)模型

本文首先根據(jù)環(huán)境庫茲涅茲曲線理論，選取了城市地區(qū)生產(chǎn)總值（GDP）、常住人口數(shù)量（POP）和行政區(qū)域面積（AREA）作為長三角地區(qū)城市碳排放的主要影響因素，從而探究城市碳排放與經(jīng)濟(jì)發(fā)展之間的關(guān)系。此外，加入以上影響因素的二次項(xiàng)，從而準(zhǔn)確識別城市實(shí)現(xiàn)碳達(dá)峰的重要社會(huì)經(jīng)濟(jì)條件，預(yù)測長三角地區(qū)城市的碳達(dá)峰情況。構(gòu)建的基礎(chǔ)計(jì)量模型如下：

lnCit=α0+α1lnGDPit+α2lnGDPit2+α3lnPOPit+α4lnPOPit2+

α5lnAREAit+α6lnAREAit2+αXit+μi+εit（1）

模型中的被解釋變量Cit代表城市總碳排放量，其中i指代長三角地區(qū)城市，t指代年份。模型還控制一系列重要的城市社會(huì)經(jīng)濟(jì)特征X，包括第二產(chǎn)業(yè)增加值占GDP比重、第三產(chǎn)業(yè)增加值占GDP比重、外商直接投資、公共財(cái)政收入和支出、科技支出、教育支出和就業(yè)人口等，從而緩解因遺漏變量導(dǎo)致的內(nèi)生性問題。為了進(jìn)一步控制不隨時(shí)間變化的城市不可觀測因素，模型還加入城市固定效應(yīng)μi。εit是服從獨(dú)立同分布的殘差項(xiàng)。

（二）長三角地區(qū)城市碳達(dá)峰空間計(jì)量模型

受長三角一體化區(qū)域政策的影響，長三角地區(qū)城市的碳排放不僅受到自身經(jīng)濟(jì)因素影響，同時(shí)也可能與其他鄰近城市的碳排放和社會(huì)經(jīng)濟(jì)因素存在關(guān)聯(lián)，即存在空間自相關(guān)。EKC模型忽略了上述因素，有可能產(chǎn)生因遺漏變量導(dǎo)致內(nèi)生性的問題。為此，本文在EKC模型的基礎(chǔ)上加入空間滯后變量，構(gòu)建空間杜賓模型（SDM）來分析長三角地區(qū)城市的碳排放情況：

lnCit=β0+ρ∑Nj=1ωijlnCit+β1lnGDPit+β2lnGDPit2+β3lnPOPit+

β4lnPOPit2+β5lnAREAit+β6lnAREAit2+βXit+θ1∑Nj=1ωijlnGDPit+

θ2∑Nj=1ωijlnGDPit2+θ3∑Nj=1ωijlnPOPit+θ4∑Nj=1ωijlnPOPit2+

θ5∑Nj=1ωijlnAREAit+θ6∑Nj=1ωijlnAREAit2+θ∑Nj=1ωijXit+μi+εit（2）

在模型中，ωij是衡量城市空間關(guān)聯(lián)程度的空間權(quán)重矩陣。以城市之間的空間地理距離倒數(shù)作為權(quán)重，計(jì)算每兩個(gè)城市之間的空間關(guān)聯(lián)程度。其數(shù)學(xué)定義如下：

ωij=1/dij2

dij=arcos[（sinφi×sinφj）+（cosφi×cosφj×cos（Δτ））]×R（3）

其中，φi和φj分別表示某個(gè)城市的經(jīng)度和緯度，Δτ表示兩個(gè)城市之間經(jīng)度之差，R為地球半徑，取值為3958761英里。按照空間計(jì)量文獻(xiàn)的慣例，本文在構(gòu)建該空間權(quán)重矩陣過程中，對空間權(quán)重矩陣進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化處理，對角元素設(shè)為0。

系數(shù)β將衡量社會(huì)經(jīng)濟(jì)因素對城市自身碳排放的影響;ρ衡量長三角城市碳排放的空間關(guān)聯(lián)度;θ則衡量城市之間社會(huì)經(jīng)濟(jì)特征的空間溢出效應(yīng)。此外，根據(jù)空間計(jì)量文獻(xiàn)，本文還將構(gòu)建空間誤差模型（SEM）和空間自回歸（SAR）模型，并采用似然比（LR）檢驗(yàn)來選擇合適的空間計(jì)量模型。最后根據(jù)LeSage?和?Pace（2009）的研究來計(jì)算長三角地區(qū)城市碳達(dá)峰影響因素的直接效應(yīng)、間接效應(yīng)和總效應(yīng)空間計(jì)量模型并不能完全解決內(nèi)生性問題，比如互為因果而導(dǎo)致的內(nèi)生性。傳統(tǒng)的計(jì)量經(jīng)濟(jì)學(xué)采用工具變量（IV）法來緩解，但是目前主要局限在截面數(shù)據(jù)。對于面板數(shù)據(jù)，雖然有部分文獻(xiàn)使用了分階段回歸的辦法，即首先采用截面數(shù)據(jù)模型對內(nèi)生變量進(jìn)行工具回歸，再使用內(nèi)生變量的擬合值進(jìn)行空間面板回歸，但這種辦法有可能將第一階段的回歸偏誤引入第二階段回歸，也無法對標(biāo)準(zhǔn)誤進(jìn)行修正。從審慎的角度出發(fā)，本文主要采用主流的空間面板回歸方法進(jìn)行分析。。

四、研究設(shè)計(jì)及數(shù)據(jù)分析

本文的研究范圍覆蓋長三角地區(qū)上海、江蘇、浙江、安徽4個(gè)省（直轄市）的41個(gè)城市，采用的城市碳排放數(shù)據(jù)主要來源于中國高空間分辨率排放網(wǎng)格數(shù)據(jù)（CHRED）。該數(shù)據(jù)集是由中國生態(tài)環(huán)境部環(huán)境規(guī)劃院編制的1km網(wǎng)格CO2排放清單，也是全面采用基于點(diǎn)排放源自下而上方法建立的碳排放面板數(shù)據(jù)集（Cai等，2019）。本文將CHRED的網(wǎng)格數(shù)據(jù)加總到城市層面，從而構(gòu)建41個(gè)城市2005—2019年碳排放面板數(shù)據(jù)?（蔡博峰，2016）。借鑒國際上較為成熟的城市CO2排放核算方法（世界資源研究所，2015），進(jìn)一步區(qū)分城市的直接和間接碳排放。直接碳排放是地級市邊界內(nèi)的所有能源消費(fèi)和經(jīng)濟(jì)活動(dòng)產(chǎn)生的碳排放，按排放源可分為農(nóng)業(yè)、服務(wù)業(yè)、工業(yè)能源、工業(yè)過程、城鎮(zhèn)生活、農(nóng)村生活和交通碳排放?本文的城市直接碳排放沒有考慮森林及土地利用變化導(dǎo)致的CO2排放和吸收。。間接碳排放是城市向外界購買電力、熱力等導(dǎo)致的間接排放。最后城市的碳排放總量包括了直接碳排放量及間接碳排放量。

此外，本文還收集了城市的社會(huì)經(jīng)濟(jì)數(shù)據(jù)來研究城市碳達(dá)峰的影響因素。選取的社會(huì)經(jīng)濟(jì)變量主要包括地區(qū)生產(chǎn)總值、常住人口、土地面積、工業(yè)占比、服務(wù)業(yè)占比、外商直接投資額、公共財(cái)政收入和支出、就業(yè)人口、科技以及教育支出等。數(shù)據(jù)主要來源于2006—2020年《中國城市統(tǒng)計(jì)年鑒》。主要變量的定義以及描述性統(tǒng)計(jì)如表1所示：

根據(jù)表1，長三角城市的平均碳排放總量是3980萬噸/每年。排放最大的城市年排放量達(dá)到27598萬噸，而排放最小的城市年排放量僅164萬噸/每年，表明長三角城市在碳排放上存在較大異質(zhì)性。在地區(qū)生產(chǎn)總值、人口、土地面積等社會(huì)經(jīng)濟(jì)方面，長三角城市同樣呈現(xiàn)出異質(zhì)性，這可以解釋城市碳排放的差異，同時(shí)說明了實(shí)施長三角一體化發(fā)展的現(xiàn)實(shí)性和迫切性。

此外，根據(jù)測算可知限于篇幅，未展示具體數(shù)據(jù)，備索。，長三角高碳排放城市主要分布在長三角東部核心地區(qū)，如上海、蘇州、無錫、寧波、南京和南通等經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)城市。而低碳排放城市則主要分布在西部地區(qū)，如浙江的麗水以及安徽的黃山、池州、宣城、六安和亳州等城市。而且，長三角地區(qū)的城市碳排放具有明顯的空間集聚特征，高碳排放城市高度集中在長三角核心地區(qū)。

進(jìn)一步對碳排放數(shù)據(jù)分年度進(jìn)行展示，結(jié)果如圖1所示。長三角地區(qū)城市的平均碳排放量從2005—2019年呈上升的趨勢。其中，直接碳排放的上升趨勢逐年減緩，且幅度越來越小。近5年來直接碳排放量幾乎不再增長，出現(xiàn)了明顯的碳達(dá)峰趨勢。而間接碳排放仍然以比較穩(wěn)定的幅度逐年上升。由于間接碳排放與直接碳排放相比，在總碳排放量中的占比很小，所以長三角城市總碳排放量的上升趨勢也逐年減緩，符合在2030年之前實(shí)現(xiàn)碳達(dá)峰的預(yù)判。

五、實(shí)證結(jié)果

（一）基礎(chǔ)模型結(jié)果

為了考察長三角地區(qū)城市碳排放的關(guān)鍵影響因素，從而對城市碳達(dá)峰進(jìn)行判斷，本文首先對模型（1）進(jìn)行逐步回歸，結(jié)果如表2所示。根據(jù)回歸結(jié)果，長三角城市的碳排放主要受地區(qū)經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平（GDP）、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)（第二和第三產(chǎn)業(yè)占比）、外商直接投資和公共財(cái)政收入的影響。其中，第二產(chǎn)業(yè)和第三產(chǎn)業(yè)顯著增加了城市碳排放，說明城市產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)是決定碳排放的重要因素。而外商直接投資顯著減少二氧化碳排放，是因?yàn)橥馍讨苯油顿Y是衡量地區(qū)對外開放程度的一個(gè)重要指標(biāo)，引進(jìn)更多國際先進(jìn)低碳技術(shù)可以顯著降低地區(qū)碳排放水平。公共財(cái)政收入與地方經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平高度相關(guān)，因此與地區(qū)的碳排放水平也呈現(xiàn)了顯著的正相關(guān)。值得注意的是，在基礎(chǔ)回歸結(jié)果中，GDP一次項(xiàng)系數(shù)為正，二次項(xiàng)系數(shù)為負(fù)，說明長三角地區(qū)的城市碳排放水平與地區(qū)經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平存在先增長后下降的非線性關(guān)系。根據(jù)EKC理論，經(jīng)濟(jì)發(fā)展初期主要依靠煤炭、石油等化石能源，生產(chǎn)規(guī)模擴(kuò)大加劇環(huán)境污染。經(jīng)濟(jì)發(fā)展使經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)發(fā)生調(diào)整，引致生產(chǎn)要素從污染向清潔生產(chǎn)部門轉(zhuǎn)移。此外，經(jīng)濟(jì)發(fā)展推動(dòng)生產(chǎn)活動(dòng)專業(yè)化程度、管理經(jīng)驗(yàn)和技術(shù)水平的提高，繼而提升了能源效率。隨著時(shí)間推移，上述三種效應(yīng)將發(fā)生此消彼長的變化，從而使經(jīng)濟(jì)增長與環(huán)境惡化程度的關(guān)系呈現(xiàn)先增后減特征。表2的結(jié)果與EKC理論一致。既然GDP和碳排放呈現(xiàn)出顯著的“倒U型”曲線關(guān)系，那么可以通過城市GDP對城市碳達(dá)峰趨勢進(jìn)行預(yù)測。采用列（3）中GDP的系數(shù)可以計(jì)算得出，當(dāng)lnGDP=-α1/2α2=-1247/2×（-00619）≈10時(shí)，即當(dāng)平均GDP約為22000億元時(shí)，長三角城市的碳排放將達(dá)到峰值。以2019年城市平均GDP為5794億元為基準(zhǔn)，如果長三角城市保持每年不低于7%的經(jīng)濟(jì)增長率，需要到2039年才能實(shí)現(xiàn)碳達(dá)峰。需要注意的是，由于基礎(chǔ)模型假設(shè)長三角各城市相互獨(dú)立，并不考慮在長三角一體化背景下碳排放可能存在的空間關(guān)聯(lián)，因此每一個(gè)城市要獨(dú)自實(shí)現(xiàn)碳達(dá)峰的經(jīng)濟(jì)條件非常高，很難在2030年之前實(shí)現(xiàn)碳達(dá)峰。

（二）空間計(jì)量模型選擇

然而，在長三角一體化背景下，城市的碳排放可能存在高度空間相關(guān)性。為了檢驗(yàn)這一假設(shè)，本文首先構(gòu)建空間滯后碳排放量，繪制碳排放空間相關(guān)性散點(diǎn)圖，并計(jì)算全局莫蘭指數(shù)，結(jié)果如圖2所示。從圖2可以明確看出長三角地區(qū)城市的碳排放確實(shí)存在顯著的空間相關(guān)性，因此采用空間計(jì)量模型對長三角城市的碳達(dá)峰進(jìn)行分析更為準(zhǔn)確。

本文擬采用SEM、SAR和SDM三種模型對長三角城市碳達(dá)峰展開分析。為了判斷哪種模型更適用于長三角碳達(dá)峰分析，首先采用LR檢驗(yàn)分別檢驗(yàn)三種模型的原始假設(shè)，結(jié)果如表3所示。結(jié)果發(fā)現(xiàn)所有LR檢驗(yàn)均拒絕了原假設(shè)，也就是說，相比較普通最小二乘法（OLS）、SAR和SEM，SDM是最適合本研究的空間計(jì)量模型（Elhorst，2014）。為此，本文接下來的分析均采用SDM結(jié)果。

（三）長三角一體化背景下的城市碳達(dá)峰分析

根據(jù)LeSage和Pace（2009）的研究，本文進(jìn)一步計(jì)算得到長三角地區(qū)城市碳達(dá)峰主要影響因素的直接效應(yīng)、間接效應(yīng)和總效應(yīng)。其中，直接效應(yīng)反映了經(jīng)濟(jì)發(fā)展因素對城市自身碳達(dá)峰的影響，間接效應(yīng)反映了由于空間溢出對區(qū)域內(nèi)其他城市碳達(dá)峰的影響;總效應(yīng)是直接效應(yīng)和間接效應(yīng)的加總，反映區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展因素對區(qū)域所有城市碳達(dá)峰的總影響。結(jié)果如表4所示。

首先，從表4列（1）結(jié)果可以看出，對于城市自身發(fā)展而言，經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平（GDP）、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)（工業(yè)占比）、公共財(cái)政（收入和支出）、外商直接投資以及科技支出是直接影響城市碳達(dá)峰的最顯著因素。其中，GDP一次項(xiàng)（lnGDP）、工業(yè)占比（SEC）、公共財(cái)政收入（lnREV）和科技支出（lnTECH）顯著增加城市的碳排放;而GDP二次項(xiàng)（lnGDP2）、外商直接投資（lnFDI）和公共財(cái)政支出（lnEXP）則顯著減少城市的碳排放。該結(jié)果表明隨著城市經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展和產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的進(jìn)一步調(diào)整，城市的碳排放水平有可能還會(huì)提高。這是因?yàn)殚L三角城市人口和經(jīng)濟(jì)體量大，當(dāng)前處于經(jīng)濟(jì)高速增長階段，需要消耗大量的化石能源，碳排放水平仍處于高位。

其次，列（2）結(jié)果展示的是長三角地區(qū)經(jīng)濟(jì)發(fā)展因素的空間溢出效應(yīng)。可以看到，長三角區(qū)域的人口流動(dòng)和土地要素具有顯著的空間溢出效應(yīng)。區(qū)域經(jīng)濟(jì)一體化可以加強(qiáng)生產(chǎn)要素市場一體化，促進(jìn)生產(chǎn)要素在城市之間的配置和轉(zhuǎn)移，從而促進(jìn)區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展。與此同時(shí)，生產(chǎn)要素的重新配置也會(huì)帶來碳排放的轉(zhuǎn)移，因此需要通過區(qū)域統(tǒng)一協(xié)調(diào)的碳減排政策防止碳泄漏發(fā)生。此外，結(jié)果表明工業(yè)、外商直接投資以及科技支出也具有顯著的空間溢出效應(yīng)，可以促進(jìn)區(qū)域碳減排。這說明產(chǎn)業(yè)、資本和技術(shù)在一體化市場下的自由流動(dòng)，不僅僅是過剩產(chǎn)業(yè)從發(fā)達(dá)地區(qū)轉(zhuǎn)移到欠發(fā)達(dá)地區(qū)，同時(shí)也會(huì)擴(kuò)大區(qū)域產(chǎn)業(yè)集群、普及先進(jìn)技術(shù)和升級清潔低碳產(chǎn)業(yè)。區(qū)域經(jīng)濟(jì)一體化下的生產(chǎn)要素自由流動(dòng)可以增強(qiáng)長三角規(guī)模經(jīng)濟(jì)效應(yīng)和技術(shù)溢出效應(yīng)，提升長三角整體能源利用效率，促進(jìn)實(shí)現(xiàn)長三角區(qū)域的碳達(dá)峰。

最后，從列（3）結(jié)果可以看出，在充分考慮區(qū)域經(jīng)濟(jì)一體化和空間溢出效應(yīng)之后，地區(qū)經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平（GDP）、土地和勞動(dòng)要素、外商直接投資、公共財(cái)政收入和科技支出仍然顯著影響長三角區(qū)域城市整體碳達(dá)峰。根據(jù)EKC理論，可以計(jì)算得到當(dāng)lnGDP=-β1/2β2=-2025/2×（-0114）≈89時(shí)，即當(dāng)城市平均GDP達(dá)到7200億元時(shí)，長三角區(qū)域整體碳排放就可以達(dá)到峰值。2019年，城市平均GDP為5794億元，以此為基準(zhǔn)，按照每年7%的經(jīng)濟(jì)增長率，長三角地區(qū)將在2023年實(shí)現(xiàn)碳達(dá)峰，比預(yù)期2030年目標(biāo)提前了7年。與基礎(chǔ)EKC模型的結(jié)果相比，如果城市單獨(dú)發(fā)展，按照每年7%的經(jīng)濟(jì)增長率要到2039年才能實(shí)現(xiàn)碳達(dá)峰。但是在長三角一體化協(xié)同發(fā)展背景下，充分考慮區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展的空間溢出效應(yīng)，長三角區(qū)域可以在2023年之前就實(shí)現(xiàn)碳達(dá)峰。

（四）長三角一體化背景下的城市直接和間接碳排放

為了探索區(qū)域一體化促進(jìn)碳達(dá)峰的作用機(jī)制，研究進(jìn)一步將總碳排放區(qū)分為直接碳排放和間接碳排放，回歸結(jié)果如表5和表6所示。直接碳排放是由于化石能源消費(fèi)而產(chǎn)生的碳排放。表5的結(jié)果顯示城市的經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)和外商直接投資是影響直接碳排放的重要因素，說明經(jīng)濟(jì)發(fā)展、產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型和外商投資可以改善城市能源結(jié)構(gòu)，減少城市化石能源消費(fèi)，從而實(shí)現(xiàn)碳減排。而第二和第三產(chǎn)業(yè)具有顯著的空間溢出效應(yīng)，降低區(qū)域直接碳排放。這說明區(qū)域經(jīng)濟(jì)一體化下，第二和第三產(chǎn)業(yè)的在區(qū)域內(nèi)的優(yōu)化配置，也同樣可以有效改善區(qū)域能源結(jié)構(gòu)，減少化石能源消費(fèi)，促進(jìn)區(qū)域直接碳排放的減排。因此，產(chǎn)業(yè)在區(qū)域內(nèi)優(yōu)化配置可能是區(qū)域經(jīng)濟(jì)一體化促進(jìn)碳達(dá)峰的重要作用機(jī)制之一。

間接碳排放是指通過區(qū)域外部電力凈輸入而產(chǎn)生的碳排放，其排放趨勢與直接碳排放趨勢有很大的不同。從表6展示的結(jié)果可以看出，對于城市自身而言，經(jīng)濟(jì)的發(fā)展（GDP增長）會(huì)顯著增加間接碳排放，而通過人口增長可以顯著減少間接碳排放。此外，適當(dāng)提高工業(yè)占比和增加公共財(cái)政支出也可以減少城市的間接碳排放。但是，對于區(qū)域內(nèi)其他城市而言，經(jīng)濟(jì)發(fā)展和生產(chǎn)要素轉(zhuǎn)移對城市間接碳排放的空間溢出效應(yīng)微弱。這說明區(qū)域一體化發(fā)展雖然可以改善區(qū)域能源結(jié)構(gòu)降低直接碳排放，但并不能同時(shí)減少區(qū)域能源消費(fèi)總量。化石能源消費(fèi)的減少需要由電力來替代，因此無法減少間接碳排放。可以判斷，隨著經(jīng)濟(jì)的進(jìn)一步發(fā)展，長三角城市的電力消費(fèi)和間接碳排放還會(huì)有進(jìn)一步的增長。

（五）長三角城市碳達(dá)峰時(shí)間預(yù)測

根據(jù)表4的結(jié)果，設(shè)定GDP_目標(biāo)=7200億元為城市碳達(dá)峰的經(jīng)濟(jì)目標(biāo)值，并按照長三角地區(qū)各個(gè)城市2019年實(shí)際經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平（GDP_2019）和經(jīng)濟(jì)增長速度（r_2019），可以進(jìn)一步計(jì)算得到城市的具體碳達(dá)峰時(shí)間，結(jié)果如表7所示。預(yù)測結(jié)果顯示，由于長三角城市的經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平和增長速度具有較大的差異性，各個(gè)城市的碳達(dá)峰時(shí)間也有所不同。其中，上海、蘇州、杭州、南京、無錫等11個(gè)城市目前已經(jīng)實(shí)現(xiàn)碳達(dá)峰。超過一半（23個(gè)）的城市能夠在2030年之前實(shí)現(xiàn)碳達(dá)峰，還有18個(gè)城市預(yù)計(jì)無法在2030年之前實(shí)現(xiàn)碳達(dá)峰。總體而言，江蘇和浙江的大部分城市碳達(dá)峰時(shí)間較早，而蘇北地區(qū)和安徽大部分城市的碳達(dá)峰時(shí)間較晚。這是因?yàn)橥ㄟ^EKC模型預(yù)測城市碳達(dá)峰時(shí)間，主要依據(jù)經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平和碳排放的“倒U型”關(guān)系，所以經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平越低，增長速度越慢的城市達(dá)峰時(shí)間越靠后。需要注意的是，城市碳達(dá)峰時(shí)間與碳排放水平并不直接相關(guān)。部分城市，如舟山和黃山，碳排放水平較低，但是由于產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)比較單一，隨著經(jīng)濟(jì)發(fā)展和人口增加，其城市碳排放將會(huì)保持較低水平而緩慢持續(xù)的增長，因此這些城市的碳達(dá)峰時(shí)間也會(huì)相對較晚。該計(jì)算結(jié)果進(jìn)一步說明長三角區(qū)域一體化的必要性，已實(shí)現(xiàn)碳達(dá)峰的地區(qū)可以通過產(chǎn)業(yè)和技術(shù)轉(zhuǎn)移，幫助落后地區(qū)盡快實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)升級，區(qū)域協(xié)同發(fā)展，才能共同實(shí)現(xiàn)長三角地區(qū)碳達(dá)峰。

六、結(jié)論與政策建議

本文基于長三角41個(gè)城市的碳排放數(shù)據(jù)，利用空間計(jì)量模型實(shí)證研究區(qū)域一體化對長三角碳排放的影響。研究結(jié)果表明：如果各城市獨(dú)立發(fā)展，很難在2030年實(shí)現(xiàn)碳達(dá)峰，而在區(qū)域一體化的推動(dòng)下，產(chǎn)業(yè)區(qū)域布局更為合理，資本、勞動(dòng)、技術(shù)等關(guān)鍵生產(chǎn)要素具有顯著的空間溢出效應(yīng)，因此長三角整體實(shí)現(xiàn)碳達(dá)峰的時(shí)間可提前7年。此外，地區(qū)經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平、要素市場一體化、外商直接投資和科技財(cái)政支出等均是影響長三角區(qū)域CO2排放的顯著因素。為進(jìn)一步推動(dòng)長三角碳減排進(jìn)程，基于歐美關(guān)于碳減排的主要做法及國內(nèi)節(jié)能減排的探索，結(jié)合該區(qū)域經(jīng)濟(jì)一體化趨勢特征，本文從經(jīng)濟(jì)發(fā)展、能源結(jié)構(gòu)、統(tǒng)一市場、科技財(cái)政支出和外商投資等五個(gè)方面提出政策建議，充分發(fā)揮區(qū)域經(jīng)濟(jì)一體化的碳達(dá)峰促進(jìn)作用。

第一，準(zhǔn)確理解經(jīng)濟(jì)增長與碳達(dá)峰的辯證關(guān)系，落實(shí)促進(jìn)城市低碳經(jīng)濟(jì)發(fā)展的積極政策。本文研究結(jié)果表明，經(jīng)濟(jì)發(fā)展是城市碳排放的最重要驅(qū)動(dòng)因素，碳達(dá)峰是社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展到一定程度后的自然結(jié)果。減碳不是減經(jīng)濟(jì)發(fā)展，較低的經(jīng)濟(jì)發(fā)展和碳排放并不是碳達(dá)峰。因此，地方政府應(yīng)認(rèn)識到“雙碳”目標(biāo)的準(zhǔn)確含義，“雙碳”工作的本質(zhì)是促進(jìn)區(qū)域經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展。發(fā)展持續(xù)是政府的中心工作，包括制定長期戰(zhàn)略目標(biāo)和具體工作政策，都應(yīng)堅(jiān)持以發(fā)展為中心。

第二，優(yōu)化長三角區(qū)域產(chǎn)業(yè)配置，改善地區(qū)能源結(jié)構(gòu)，減少化石能源消費(fèi)。本文實(shí)證結(jié)果表明，經(jīng)濟(jì)一體化促進(jìn)產(chǎn)業(yè)在區(qū)域內(nèi)優(yōu)化配置，是改善區(qū)域能源結(jié)構(gòu)，降低直接碳排放的重要作用機(jī)制之一。長三角地區(qū)CO2高排放的一個(gè)重要原因是能源倚重煤炭等化石能源，2017年浙江電力消費(fèi)中63%來自火電，因此要推進(jìn)碳達(dá)峰進(jìn)程就必須改善地區(qū)能源結(jié)構(gòu)。實(shí)際上，長三角聚集了全國約1/3的可再生資源，應(yīng)大力發(fā)掘東部沿海豐富的海上風(fēng)電資源，并推進(jìn)能源基礎(chǔ)設(shè)施互聯(lián)互通，加快浙江沿海東電西送和江蘇北電南送等通道建設(shè)。提高電網(wǎng)的靈活性和可再生能源消納水平，推動(dòng)地區(qū)能源結(jié)構(gòu)從化石能源向清潔能源轉(zhuǎn)型。

第三，進(jìn)一步弱化行政邊界，促進(jìn)資本、勞動(dòng)和技術(shù)等要素流動(dòng)。基于本文實(shí)證結(jié)果，統(tǒng)一市場下生產(chǎn)要素自由流動(dòng)可以強(qiáng)化規(guī)模經(jīng)濟(jì)，繼而提升能源利用效率是區(qū)域經(jīng)濟(jì)一體化加速碳達(dá)峰進(jìn)程的可能重要機(jī)制。在地區(qū)稟賦比較優(yōu)勢的作用下，長三角業(yè)已形成區(qū)域產(chǎn)業(yè)集群的雛形。例如，上海的金融服務(wù)業(yè)、生物醫(yī)藥、人工智能，浙江的紡織、化工和互聯(lián)網(wǎng)服務(wù)業(yè)，江蘇的重型機(jī)械、船舶制造等。持續(xù)推進(jìn)區(qū)域經(jīng)濟(jì)一體化、破除行政壁壘，可進(jìn)一步減弱長三角各省市產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)趨同性，提升各地區(qū)產(chǎn)業(yè)的互補(bǔ)性和協(xié)同性，擴(kuò)大產(chǎn)業(yè)集群、增強(qiáng)規(guī)模效應(yīng)和技術(shù)溢出效應(yīng)，提升長三角整體能源利用效率、降低能源消耗。

第四，加強(qiáng)科技財(cái)政支出，提升技術(shù)的經(jīng)濟(jì)適用性。本文實(shí)證結(jié)果表明政府科技支出具有顯著的碳減排和空間溢出效應(yīng)。對于工業(yè)企業(yè)而言，創(chuàng)新和推廣低碳節(jié)能技術(shù)，提高工業(yè)能效是碳減排的重要手段，而經(jīng)濟(jì)適用性是低碳節(jié)能技術(shù)能否被大規(guī)模推廣的關(guān)鍵。因此，政府應(yīng)加強(qiáng)科技支出，支持基礎(chǔ)科學(xué)研究和技術(shù)應(yīng)用，提升低碳節(jié)能技術(shù)的經(jīng)濟(jì)適用性。長三角作為全國科研院校最為集中、對海內(nèi)外科技人才最具吸引力的地區(qū)之一，政府應(yīng)充分利用區(qū)域資本和人才優(yōu)勢、加大科研支持力度，促進(jìn)節(jié)能技術(shù)升級和推廣。

第五，科學(xué)利用外商直接投資，引進(jìn)發(fā)達(dá)國家先進(jìn)生產(chǎn)節(jié)能技術(shù)。本文實(shí)證結(jié)果表明，外商直接投資減少了長三角地區(qū)的CO2排放。這是因?yàn)橥馍讨苯油顿Y推動(dòng)了低碳節(jié)能技術(shù)從發(fā)達(dá)國家向發(fā)展中國家的轉(zhuǎn)移，從而提升發(fā)展中國家的能源效率。故政府可在已有外資引進(jìn)的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步優(yōu)化外資引進(jìn)結(jié)構(gòu)、擴(kuò)大外資利用規(guī)模，充分吸收外商直接投資帶來的先進(jìn)低碳技術(shù)，提升地區(qū)整體能源利用效率，可有力促進(jìn)區(qū)域碳達(dá)峰。

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（責(zé)任編輯：蔣妍）