能源禀赋与产业技术进步对碳排放强度的影响效应研究 —

(1.国家能源投资集团，北京 100033；2.武汉大学董辅礽经济社会发展研究院，湖北武汉 430072；3.国家海洋局海洋咨询中心，北京 100161)

摘要：基于1997-2015年长江经济带11个省份的区域面板数据，实证研究了能源禀赋、产业技术进步及二者交互对碳排放强度的影响。研究表明：①产业技术进步会降低碳排放强度，能源禀赋会提高碳排放强度，并且产业技术进步的抑制作用强于能源禀赋的促进作用；②能源禀赋和产业技术进步存在较强的交互作用，产业技术进步可能导致区域能源禀赋相对优势丧失，而能源禀赋优势丧失又会反作用于产业技术进步动力和需求，二者形成的良性互动有利于碳排放减少；③能源禀赋和产业技术进步对碳排放强度的影响存在区域差异，但二者交互作用在不同区域均表现为显著的抑制效应。基于以上结论，对促进长江经济带可持续发展提出以下政策建议：第一，提高能源利用效率，降低单位产出能耗；第二，推进科技创新，提高技术水平，积极开发、利用清洁能源；第三，因地施策，充分发挥产业技术进步通过能源禀赋抑制碳排放的交互作用。

关键词：能源禀赋；产业技术进步；碳排放强度；长江经济带

0 引言

根据国际能源署统计数据，2007年中国二氧化碳排放量超过美国，成为全球第一大碳排放国。在未来较长时间内，中国经济仍将以较快速度增长，城市化和工业化进程将持续推进，会导致经济增长与环境间矛盾加剧，进而给中国带来更大的减排压力。在此背景下，中国政府于2009年首次确立温室气体减排目标——到2020年，单位GDP二氧化碳排放量与2005年相比下降40%-45%，同时首次将约束性指标写入国民经济和社会发展中长期规划。

党的十九大报告指出“要实施区域协调发展战略”，而发展长江经济带是实现区域协调发展的重大举措。长江经济带依托长江流域，沿线经过11个省(市)，连接长三角城市群、长江中游城市群和成渝城市群，贯穿东部、中部和西部，是经济转型、绿色发展的经济示范区。长江经济带能源资源储量丰富，2015年原油开采量占全国开采总量的63%，煤油开采量占全国开采总量的39%，其它化石能源开采量均占到全国总开采量的20%以上。分省份看，贵州省和安徽省煤炭资源在长江经济带省份中占比较高，江苏省原油、燃料油和煤油开采量占全国开采量10%以上，四川省天然气开采量占全国天然气开采量的20%左右，长江经济带能源资源开采情况如表1所示。

表12015年长江经济带各省市能源开采量(单位：万t、亿m3)

长江经济带发展要以“共抓大保护、不搞大开发”为导向，而以长江经济带为研究对象，对于研究新常态下能源禀赋、产业技术进步与碳排放强度的关系具有代表性，能为中国在经济转型过程中调整能源战略、促进产业技术进步、实现绿色发展提供有益指导。

1 文献综述

产业技术进步是促进低碳经济可持续发展的驱动力和核心因素。其内涵丰富，对碳排放强度的影响并不仅体现在节能减排技术推广和应用方面，还存在于整个经济运行的诸多环节之中，如科学技术创新等可衡量的技术进步以及管理制度创新、体制机制创新等较难量化的软性技术进步。如不考虑空间溢出问题，产业技术进步一方面可以通过新的生产组合直接提高能源使用效率[1]，降低单位产出量的能源消耗水平，从而降低碳排放强度[2-3]；另一方面，产业技术进步可以通过新技术推动新兴产业发展、改造传统产业以及优化产业结构和能源结构等方式影响碳排放强度[4]。Zhou等[5]认为，技术进步并不能直接降低碳排放强度，但是技术进步可以促进产业结构升级，使其趋于合理化，间接降低碳排放强度。张治河等[6]指出，技术创新对能源消耗的影响主要体现在第二、三产业中。Feng等[7]运用模型分析中国碳排放量水平时发现，人的因素特别是人口增长和消费水平提高对于碳排放的促进作用显著强于技术水平提高对碳排放的抑制作用，这正是近年来产业技术进步对于碳减排的抑制作用大多会被人的因素抵消的原因。张兵兵[8]等利用DEA-Malmquist方法计算了产业技术进步指数，发现虽然产业技术进步可降低碳排放强度，但表现出明显的行业差异性。已有研究采用了多种方式衡量产业技术进步，但全要素生产率中的技术效率对产业技术进步具有较好的表征效果，故本文采用该指标对产业技术进步进行表征。

理论上，良好的能源禀赋会增强区域发展比较优势，从而推动经济发展并带动就业，然而现实并非总是如此。已有研究表明，良好的能源禀赋会抬高区域能源使用强度[9]，抑制就业率提升[10]，影响区域产业结构调整和优化[11]，最终导致“资源诅咒”。蔡荣生[12]论证了我国碳强度“资源诅咒”的产生机理，认为能源丰富地区面临能源短缺的可能性及能源使用压力较小，会导致该区域产业技术进步动力不足，从而习惯性地依赖于传统的高能耗、低层次产业，最终形成“高碳”产业发展路径。

目前对于产业技术进步和能源禀赋对碳排放强度影响的研究大多是独立进行的，对二者交互影响的关注度不足，但是能源禀赋与产业技术进步联系紧密：一方面，产业技术进步会影响能源开发及运输效率、成本，进而改变能源禀赋带来的相对优势；另一方面，能源禀赋也会影响产业技术进步的发生部门，而发生于高碳排放强度部门的产业技术进步对碳减排的影响更大。因此，二者交互会对碳排放产生较为深远的影响。基于上述分析，本文利用1997-2015年长江经济带11个省(市)的省际面板数据研究能源禀赋、产业技术进步及二者其交互与碳排放强度的关系，对拓展现有研究体系具有重要现实意义。

2 模型设定与变量选择

2.1 模型设定

式(1)中，i和t分别代表时间和地区；CIit为碳排放强度，即用碳排放强度代表的能源使用强度；τES为能源禀赋；

为控制变量向量，主要包括贸易开放度、产业结构、城镇化水平及能源结构；μi为控制了省际间不同但不随时间变化的未观测因素的地区效应；εit为随机误差项。

为了避免共线性，考察能源禀赋及产业技术进步对碳排放强度的影响，在模型中依次加入解释变量与交互效应变量。模型Ⅰ仅考察能源禀赋对碳排放强度的影响；模型Ⅱ仅考察产业技术进步对碳排放强度的影响；模型Ⅲ加入控制变量以避免估计结果有偏和非一致性；模型IV 在模型Ⅲ的基础上引入产业技术进步与能源禀赋的交叉项(lnES×lnAT)，考察二者交互对碳排放强度的影响。

2.2 变量说明与数据来源

碳排放强度(CI)。能源效率测度指标多样，本文选用“能源强度”这一宏观指标，即单位GDP能耗，具体计算过程为：首先，采用IPCC《国家温室气体排放清单指南》2006版推荐的方法[13]，对煤炭、焦炭、原油、燃料油、汽油、煤油、柴油和天然气8种主要化石能源进行计算，计算方法如式(6)；然后，根据碳排放强度定义计算长江经济带11个省份(市)的碳排放强度。

式(6)中，Ci估算的碳排放量；i表示各能源；Ei是能源消费量，数据来源于《中国能源统计年鉴》中的能源终端消费数据；CEFi为 IPCC (2006)提供的碳排放系数(见表2)。

表2一次能源折算标煤系数与碳排放系数

(1)能源禀赋(ES)。能源禀赋优势与能源的天然存储量密切相关，但天然能源存储量在不同时间和技术条件下往往存在较大差异，即使某地区拥有大量能源储备，但未得到探明和开采，也只是地理意义上的禀赋和优势，只有经实际开发过的能源才会对经济社会产生影响。因此，本文采用区域人均能源产量表征能源禀赋，既兼顾了实际能源生产能力，又规避了人口规模的影响。能源开采量数据来自于1998-2016年的《中国能源统计年鉴》，常住人口数据来源于《中国统计年鉴》。

(2)产业技术进步(AT)。采用全要素生产率中的技术效率指标测度产业技术进步，而技术效率是指在给定各种投入要素的条件下实现最大产出或者实现给定产出水平的投入最小化能力。具体来讲，本文借鉴毛其淋等[14]的研究，采用DEA-Malmquist指数方法，使用总产出量、劳动投入量和资本存量计算投入产出效率。其中，总产出量以实际GDP表示；劳动投入量用各地区年初、末总就业人数的均值表示；资本存量采用张军等[15]的永续盘存法估测。就业人数数据来源于1998-2016年的《中国人口和就业统计年鉴》，资本存量数据来自《中国统计年鉴》。

(1)贸易开放度(TO)。贸易开放对碳减排的影响主要通过以下两种方式实现：①贸易开放可以使东道国获得新的技术，利用新的技术实现碳减排；②贸易开放给东道国带来了竞争压力，迫使其采用多种方式加强研发和提高资源利用效率，以满足外国资本的投资环境偏好，进而起到促进减排作用。然而学术圈也存在相反的观点，即发展中国家会通过放松环境规制吸引资本，但该做法会导致其变相成为发达国家的“污染避难所”[16]。因此，贸易开放对碳减排的作用机理截至目前还未形成较为明确、一致的结论。本文以外商直接投资额(FDI)占GDP 比重反映贸易开放水平，数据来源于《中国统计年鉴》。

(2)产业结构(IS)。产业结构是指一个经济体内各产业间的比例关系，主要反映生产要素在各部门之间的配置情况和关联方式。产业结构转型升级是影响碳排放的重要因素之一[17]，因而通过产业结构调整、升级和转型推动绿色低碳发展备受关注。本文以第二产业产值占国内生产总值的比例作为产业结构测度指标，数据来源于《中国统计年鉴》。

(3)城镇化水平(URB)。城镇化与碳排放是当前中国社会发展的两大特征，且人口城镇化维度下的省份间碳排放“逐顶竞争”特征最为显著。因此，城镇化水平对碳排放的影响机制极为复杂。本文以城镇人口占总人口的比值衡量城镇化水平,数据来源于《中国统计年鉴》。

(4)能源结构(US)。能源结构和碳排放是制约中国经济增长的主要因素[18]，不同类型能源具有不同的碳排放系数，例如煤炭燃烧的碳排放量比同等单位的石油高出约36%，比天然气高出约61%，而太阳能、风能等清洁能源几乎不产生碳排放。因此，本文以煤炭消费量占能源消费总量的比重反映能源结构，探讨能源结构变化对碳排放的影响效应，数据来源于1998-2016年的《中国能源统计年鉴》。

表3主要变量定义及描述性统计结果

3 实证结果与分析

3.1 初步回归结果

以碳排放强度为被解释变量，利用长江经济带11省(市)面板数据对式(2)、(3)、(4)和(5)进行估计。首先，通过F检验和BP检验对面板模型设定进行检验，结果表明个体效应显著，不适合作混合回归；然后，通过Hausman检验进行模型选择，检验结果支持固定效应模型。固定效应模型回归结果如表4所示。

表4模型回归结果

注：括号内为t统计值，***、*分别表示在1%、5%、10%的水平下显著，下同

表4结果显示，模型Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ中的lnES、lnAT均在10%的水平下显著，系数符号保持一致，说明本文计量模型设定稳健性较强。

能源禀赋系数为正，且在1%的水平下显著，表明能源禀赋对碳排放强度具有正效应。能源禀赋每提高1个百分点，碳排放强度增加0.056个百分点。该结果支持碳排放强度存在“资源诅咒效应”的推断，即能源丰富地区因能源使用成本较低，更倾向于发展能源密集型产业，并将其作为主导产业推动区域经济发展，进而直接导该区域的高碳排放强度。例如，贵州省工业产值占比位居前三的分别是煤炭开采和洗选业，电力、热力生产和供应业及非金属矿物制品业，因而该效应在贵州省表现得尤为明显。

产业技术进步系数为负，且在5%的水平下显著，表明产业技术进步对碳排放强度具有负效应。产业技术进步每增加1个百分点，碳排放强度降低0.108个百分点。具体来讲，一方面，产业技术进步可以通过节能与环保实现碳减排；另一方面，先进技术可以推动第三产业和高新技术产业发展，进而促进产业结构转型升级，从根本上降低碳排放强度。

模型IV在模型III的基础上引入能源禀赋和产业技术进步的交叉项，估计结果为负值，并且在5%的水平下显著，表明能源禀赋与产业技术进步交互对碳排放具有抑制作用。其原因可能在于：一方面，能源开采和运输等产业技术进步可对相关活动过程起到改造作用，进而缩小不同省份之间的相对能源价格，进一步弱化能源禀赋的优势，提高能源利用效率，降低碳排放强度；另一方面，能源禀赋的地区差异可能导致不同省(市)产业技术进步发生部门及产业存在差别。譬如，对于能源丰富的省份，产业技术进步发生于高碳排放产业的可能性更大，其对碳减排的影响更强。

从控制变量看，贸易开放度对碳排放强度的影响效应为负，且在5%的水平下显著，可以认为贸易开放对碳排放具有抑制作用，即FDI可以通过产生技术溢出降低长江经济带区域碳排放；产业结构变动对碳排放强度的影响效应为正，且在1%的水平下显著，可以认为产业结构变动对碳减排具有显著的促进作用，即第三产业有利于节能减排，应适当提高第三产业比重；城镇化在模型Ⅲ中对碳排放强度具有正向影响效应，且在10%的水平下显著，在模型IV中对碳排放强度具有负的影响效应，且在1%的水平下显著，因此不能确定城镇化对碳排放强度的影响效应；能源结构对碳排放强度具有正向影响效应，且在1%的水平下显著，说明以煤炭为主的能源消费结构对碳减排具有显著的抑制作用，应提高其它更为清洁的一次能源消费比重。

3.2 分地区回归结果

由于区域经济发展水平和能源禀赋存在不均衡，我国碳排放强度具有显著的区域异质性。本文按照经济发展程度以及地理位置，将长江经济带划分为长江下游地区、长江中游地区和长江上游地区3个子样本。其中，长江下游地区包括上海、江苏、浙江和安徽，相对而言经济更为发达；长江中游地区包括江西、湖南和湖北，经济发展水平居中；长江上游地区包括重庆、四川、云南和贵州，经济发展相对较弱。子样本回归结果如表5所示。

表5子样本回归结果

3个区域的能源禀赋与碳排放强度正相关，弹性系数依次为长江下游区域<长江中游区域区<长江上游区域，即长江上游区域的能源禀赋对碳排放强度的影响最强，这可能与3个地区的产业结构相关。长江上游区域作为中国三线建设的主要区域，集聚了一大批高能耗重工业企业，对能源需求较大，但能源充裕使其相对价格较低，极易导致能源利用效率下降。对于长江下游区域，迅速发展的第三产业对能源依赖程度较低，因而其能源禀赋对碳排放强度的影响较弱。

长江下游区域和长江中游区域的产业技术进步对碳排放强度呈现负效应，在10%的水平下显著，且长江下游区域产业技术进步的减排效果优于长江中游区域；长江上游区域的产业技术进步对碳排放强度呈现正效应，但是结果不显著，这可能与各地区经济发展水平和环境规制有关；长江下游区域经济最为发达。随着经济发展和居民对环境质量关注度不断提高，政府逐步加强了环境管制，通过鼓励企业发展低碳技术和环境友好型产品以降低当地环境的承载压力，即长江下游区域产业技术进步本身更加偏向于减少二氧化碳排放；长江中游区域经济发展水平及政府规制程度均低于长三角区域，且目前在产业转移大背景下承接了部分发达地区的高污染高排放产业，生产过程仍以使用传统技术为主，产业技术进步对碳减排的作用弱于长江下游区域；长江上游区域目前的主线是经济发展快速，在承接产业转移的过程中对耗能和排放等关注较少，因此虽然产业技术进步总体水平有所提高，但反而提高了碳排放强度。

3个子区域两变量的交互项对碳排放强度均产生了抑制作用，这与全样本回归结果一致，从而提高了本文回归结果的稳健性，也表明本文模型设定具有较好的准确性。

4 结语

4.1 研究结论

本文通过理论梳理，探讨了能源禀赋、产业技术进步及二者交互对中国碳排放的影响，并基于1997-2015年长江经济带11个省(市)的省际面板数据，利用固定效应模型对其作用关系进行实证考察，得到以下研究结论：

(1)产业技术进步会降低碳排放强度，能源禀赋会提高碳排放强度，而产业技术进步的抑制作用强于能源禀赋的促进作用。

(2)能源禀赋与产业技术进步交互对碳排放强度具有抑制效应，其主要作用路径为：能源禀赋通过改变产业发展方式，影响产业技术进步需求和动力；科技进步通过作用于能源开采和能源运输等活动过程，改变能源可开采量和利用率，间接改变能源禀赋；当能源禀赋与产业技术进步形成良性循环时，产业技术进步可能导致区域能源禀赋相对优势丧失，而能源禀赋优势丧失又会反作用于产业技术进步动力和需求，二者交互有利于降低碳排放。

(3)能源禀赋和产业技术进步对碳排放强度的影响存在区域差异。从能源禀赋对碳排放的影响看，对长江下游区域的影响效应最弱，对长江上游区域的影响效应最强；从产业技术进步对碳排放强度的影响看，对长江下游区域和长江中游区域的效应为负，对长江上游区域的影响效应为正；能源禀赋与产业技术进步交互作用对不同区域均表现为显著的抑制效应，对中游地区作用最强，对下游地区作用最弱。

4.2 政策启示

(1)提高能源利用效率，降低单位产出能耗。能源资源丰富容易造成能耗水平较高从而提高碳排放水平，因此提高能源利用效率，同时要与能源结构调整相结合，提高能源利用效率，对于转变经济发展方式、建设资源节约型和环境友好型社会具有重要意义。一方面要继续推进供给侧结构性改革，坚决淘汰落后产能，优化产业结构，调整能源结构；另一方面，政府应做好顶层制度设计，综合利用税收、财政等政策引导企业降低能耗。

(2)推进科技创新，提高技术水平，积极开发利用清洁能源。技术水平的提高会显著降低能耗水平，因此引导政府和企业加大科技研发力度，特别是在能源技术领域。政府的财政支出也应更多地向科技方向倾斜，对具有高技术含量的投资项目提供更多优惠政策和支持。一方面推进重点关键技术攻关，围绕能源安全供应保障、清洁能源发展和化石能源清洁高效利用三大重点领域集中攻关；另一方面加强革命性技术研究论证，聚焦战略性前沿技术，进一步加大研究论证力度，推进能源互联网、先进核能、煤炭分质梯级利用、能源新材料等领域的技术革命。

(3)因地施策，充分发挥产业技术进步通过能源禀赋抑制碳排放的交互作用。应从多维视角和不同层面探索低碳发展转型的实践模式与制度创新范式，结合人口、经济、资源与环境等多维度以及宏观、中观与微观等多层面，对低碳发展的程式化要素进行分析。根据各地不同的经济发展阶段，制定适合本地的能源政策，通过产业结构调整引导技术充分抵消能源禀赋对碳排放的促进作用，形成产业技术进步与能源禀赋交互作用的良性循环。

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TheEffectofEnergyEndowmentsandIndustrialTechnologicalAdvancesonCarbonIntensity——An Empirical Analysis Based on the Yangtze River Economic Belt

(1. China Energy Investment, Beijing 100033,China；2.Dong Furen Economic& Social Development School, Wuhan University, Wuhan 430072, China；3.Consultation Center，State Oceanic Administration, Beijing 100161,China)

Abstract：Based on the panel data of eleven provincial regions in the Yangtze River economic belt from 1997 to 2015, this paper empirically examines the impact of energy endowments, industrialtechnological advances and their interactions on carbon emission intensity.The results show that:①Industrialtechnological advances will reduce carbon intensity, energy Endowment will increase the intensity of carbon emissions, and the inhibitory effect of industrialtechnological advances is stronger than the role of energy endowments; ②There is a strong interaction between energy endowments and industrialtechnological advances, technological progressmay lead to the loss of the relative advantages of regional energy endowments, the advantages of energy endowments Loss and then will react to the motivation and demand for technological advances.This interaction of virtuous cycle is conducive to the reduction of carbon emissions.③There are regional differences in the impact of energy endowments and technological advances on carbon intensity.However, the interaction between the two Different regions showed significant inhibitory effect.Based on the above conclusions, the following policy suggestions are put forward to promote the sustainable development of the Yangtze River economic belt.Firstly, improve energy efficiency and reduce energy consumption per unit of output.Secondly, promote technological innovation and technological upgrading and actively develop and utilize clean energy.Thirdly, due to local policy, make full useof the technological progress through the end of carbon emissions energy endowment interaction.

KeyWords:Energy Endowments;Industrial Technological Advances;Carbon Intensity;the Yangtze River Economic Belt

作者简介：黄鲜华(1984-)，男，湖北恩施人，国家能源投资集团博士后，研究方向为市场营销、区域产业转移；边娜(1993-)，女，山西忻州人，武汉大学董辅礽经济社会发展研究院博士研究生，研究方向为金融创新、城镇化与区域科技创新；石欣(1983-)，女，山东济宁人，国家海洋局海洋咨询中心高工，研究方向为海洋环境法与区域经济发展。

能源禀赋与产业技术进步对碳排放强度的影响效应研究——来自长江经济带的实证