極端氣溫對中國家庭能源貧困的非對稱影響研究

摘 要：在全球氣溫變化的背景下，消除能源危機、有效保障家庭能源安全是國家發展的戰略性目標和實現人類可持續發展的基礎。本文基于2010—2020年中國家庭追蹤調查數據，采用固定效應模型實證分析了極端氣溫對家庭能源貧困的影響及其機制。研究發現：以制冷度日數和供暖度日數衡量的極端氣溫對家庭能源貧困具有顯著的正向影響，不同季節的氣溫沖擊對家庭能源貧困的影響存在差異；以氣溫區間衡量的氣溫變化對家庭能源貧困的影響呈現非對稱U型關系，即在基準氣溫區間兩側，家庭能源貧困發生的概率隨著氣溫與基準氣溫差距的增加而上升；極端氣溫對家庭能源貧困的影響存在收入和地區異質性，不同氣候帶地區的極端氣溫對家庭能源貧困的影響也存在異質性；極端氣溫會影響家庭能源消費支出、家庭人均收入、工作休閑分配和可再生能源技術創新水平，從而影響家庭能源貧困的發生。本文所提供的極端氣溫影響家庭能源貧困的經驗證據，可為政府采取積極措施應對極端氣溫，緩解家庭能源貧困以保障家庭能源安全提供科學依據。

關鍵詞：極端氣溫；氣溫變化；氣候帶；家庭能源貧困

中圖分類號：F320；F328 文獻標識碼：A 文章編號：1000-176X（2024）10-0117-13

一、問題的提出

隨著2020年中國脫貧攻堅任務的圓滿完成，學者對貧困問題的關注逐步從絕對貧困轉移到相對貧困。能源貧困作為一種新型的相對貧困形式，其緩解工作成為中國建立解決相對貧困長效機制的重要組成部分。為了提升地區能源普遍服務水平，2018年國家能源局發布《進一步支持貧困地區能源發展助推脫貧攻堅行動方案（2018—2020年）》，鼓勵貧困地區因地制宜發展風能、太陽能、生物質能等可再生能源。同時，為了應對氣候變化，黨的十八大以來，中國政府相繼發布了《城市適應氣候變化行動方案》《國家適應氣候變化戰略2035》等文件。此外，2023年生態環境部發布《中國應對氣候變化的政策與行動2023年度報告》，強調要優化能源結構，大力發展非化石能源，促進節能提效。因此，將氣溫變化與家庭能源安全聯系起來，構建清潔低碳、安全高效的能源體系，探究極端氣溫沖擊下的家庭能源貧困問題，實現應對極端氣溫與減緩家庭能源貧困的協同治理是社會經濟可持續發展的重要路徑。

極端氣溫不僅會影響人體健康和認知能力［1-2］，從而降低勞動生產率，增加勞動力成本［3］。同時，極端氣溫會降低農產品的全要素生產率、產品質量與產量［4］。研究表明，極端高溫對第二產業造成的損失最大，而對第一產業的影響最小［5］。為了應對極端高溫對家庭福利產生的不利影響，中國政府要求用人單位向勞動者提供“高溫補貼”等福利；法國出臺了15項應對高溫的預防措施；西班牙則禁止員工在高溫時段工作；德國發布了“防熱計劃”等。為了應對極端低溫對家庭福利產生的不利影響，中國在部分地區實施了冬季集中供暖補貼政策。

研究表明，極端氣溫對家庭能源貧困的影響。極端氣溫會導致能源系統的脆弱性，從而約束能源的供給與消費［6-7］。特別地，Lai等［8］發現，氣溫過高或過低都會對能源產品的消費產生影響。氣溫升高會增加居民的制冷需求［9］，空調設備的使用率會提高。當氣溫偏離20℃—22℃時，空調的使用會增加家庭能源消費支出，從而增加低收入家庭陷入能源貧困的風險［10］。Li等［11］發現，在高溫沖擊下，人們可能會偏向于室內休閑活動，從而增加能源消耗、加劇家庭能源貧困。Feeny等［12］ 發現，氣溫沖擊可能會通過減少農業產出，從而加劇家庭能源貧困。Longden等［13］發現，高用電量的家庭在非常熱或非常冷的情況下有1/3的概率經歷斷電。此外，Fung等［14］發現，氣溫每升高1℃，家庭用電量將增加9. 2%。特別地，Li等［11］發現，低溫和高溫對電力消耗存在非對稱影響。

綜上所述，現有研究已充分探討了極端氣溫對人類及經濟發展的深遠影響。然而，氣溫波動對家庭能源安全及家庭能源貧困的具體影響機制尚待深入挖掘。鑒于此，本文旨在通過分析全國范圍內的調查數據，揭示極端氣溫沖擊下，低溫日和高溫日如何影響家庭能源貧困狀況，特別是聚焦于氣溫變化對中國家庭能源貧困的非對稱影響。本文可能的貢獻與創新點主要表現為以下三個方面：一是基于家庭能源貧困視角，探究了低溫日和高溫日對家庭能源貧困的非對稱影響及其機制，豐富了極端氣溫對微觀家庭能源消費影響的研究。二是從多個維度刻畫極端氣溫，包括日最高（最低） 氣溫、制冷度日和供暖度日、氣溫沖擊、氣溫箱等方式，從而可以全面分析中國極端氣溫的影響。三是研究發現，極端氣溫對家庭能源貧困的影響存在季節差異，不同氣候帶地區的極端氣溫對家庭能源貧困的影響存在異質性。

二、理論分析

（一） 極端氣溫與家庭能源可負擔性

相較于工商業部門，家庭能源消費受極端氣溫的影響更大，極端氣溫會顯著改變家庭的電力消費［15］和天然氣消費等［16］。家庭能源消費是對極端氣溫的一種適應性反應：在寒冷的天氣中確保足夠的室內供暖，以及在炎熱的天氣中提供有效的制冷，不僅能預防嚴重的健康問題，還能避免身體和心理上的不適，從而抵消極端氣溫所帶來的福利損失。

基于此，本文通過效用最大化理論分析了極端氣溫與能源可負擔性之間的關系。本文假設家庭效用函數u（·）是關于非能源商品x、能源商品e和極端氣溫天數c的函數，如式（1）：

u（x，e，c） = u（x） [1 - f（e，c）] （1）

其中，0<f（e，c） < 1表示家庭效用損失函數，f（e，c） 越大，則效用損失越大。極端氣溫會增加居民面臨的健康風險，但通過使用空調等設備調節室內氣溫，可以有效抵消這些不利影響，即能源支出的增加可以有效減少氣溫升高引致的風險。由此，1 - f（e，c）表示在一個氣溫適宜的環境中居住的概率，效用損失函數f（e，c）滿足fe （e，c） < 0、fc （e，c） > 0且fec （e，c） < 0。由此，在效用最大化的目標下，式（1） 可以轉化為式（2）：