1、黄河流域城市群工业增长与碳排放脱钩关系研究刘伟，毛显强，李巍*，成润禾北京师范大学环境学院摘要采用 Tapio 脱钩模型和 LMDI 分解法，在城市群尺度开展黄河流域工业增长、能源消费和碳排放耦合关系研究，以探索城市群与工业低碳转型和高质量协同发展。结果表明：呼包鄂榆城市群的工业经济与碳排放近似同步增长约 23 倍，关中平原和中原城市群则表现出明显的不同步现象；呼包鄂榆城市群的脱钩状态自 2014 年后由增长连结转为扩张型负脱钩，关中平原城市群脱钩状态自 2007 年后由增长连结转为弱脱钩，中原城市群始终处于弱脱钩状态；工业规模始终是 3 个城市群碳脱钩的主要抑制因素，能源强度对关中平原、中原
2、城市群碳脱钩始终起到促进作用，但对呼包鄂榆城市群的影响自 2014 年后从促进转为抑制作用。建议结合国家 2030 年前碳达峰行动方案，制定差异化的城市群工业绿色转型与碳减排政策措施，进一步遏制呼包鄂榆城市群“两高项目”盲目发展，加快工业结构升级和节能改造，提高关中平原和中原城市群工业能效和减碳能力。关键词黄河流域；城市群；工业碳排放；脱钩关系；影响因素中图分类号：X32文章编号：1674-991X（2023）02-0849-08doi：10.12153/j.issn.1674-991X.20220461Study on decoupling relationship between indu
3、strial growth and carbon dioxideemission in the urban agglomeration in the Yellow River BasinLIUWei,MAOXianqiang,LIWei*,CHENGRunheSchoolofEnvironment,BeijingNormalUniversityAbstractTheresearchonthecouplingrelationshipbetweenindustrialgrowth,energyconsumptionandcarbonemissionintheYellowRiverbasinonth
4、escaleofurbanagglomerationisofgreatsignificanceforexploringthelow-carbontransformationandhigh-qualitycoordinateddevelopmentofurbanagglomerationandindustry.Hohhot-Baotou-Ordos-Yulin(HBOY),GuanzhongPlain(GZP)andCentralPlains(CP)urbanagglomerationswereselectedasthestudyareas.TheTapiodecouplingmodelandL
5、MDIfactordecompositionmethodwereusedtostudythedecoupling relationship between industrial growth and carbon emissionas well asthe influencing factors.Theresultsshowedthat:1)TheindustrialeconomyandcarbonemissionofHBOYincreasedalmostsynchronouslyby23times,whileGZPandCPshowedobviousnon-synchronization.2
6、)TheHBOYmovedfromtheexpansionconnectiontotheexpansivenegativedecouplingsince2014,theGZPmovedfromtheexpansionconnectiontotheweakdecouplingsince2007,andtheCPhadbeeninastateofweakdecoupling.3)Industrialscalehadalwaysbeenthemainrestrainingfactorofcarbondecouplinginthethreeurbanagglomerations.Energyinten
7、sityhadalwaysplayedaroleinpromotingcarbondecouplinginGZPandCP,buttheimpactinHBOYhadchangedfromapromotingroletoarestrainingrolesince2014.Itwassuggestedthatcombinedwiththenationalactionplanforpeakcarbonemissionsby2030,differentiatedindustrialgreentransformationandcarbonemissionreductionpoliciesofurban
8、 agglomerations should be formulated,to further reduce the scale of high emission and high energyconsumption industries in HBOY,to upgrade the industrial structure and energy saving transformation,and toimprovetheindustrialenergyefficiencyandcarbonreductioncapacityofGZPandCP.Key wordsYellow River Ba
9、sin;urban agglomerations;industrial carbon emission;decoupling relationship;influencingfactor收稿日期：2022-05-13基金项目：国家自然科学基金项目（72050001）作者简介：刘伟（1997），男，硕士研究生，主要从事环境规划与管理研究，*责任作者：李巍（1969），男，教授，主要从事战略环境影响评价等研究，Vol.13，No.2环境工程技术学报第13卷，第2期Mar.，2023JournalofEnvironmentalEngineeringTechnology2023年3月刘伟，毛显强，李巍
10、，等.黄河流域城市群工业增长与碳排放脱钩关系研究 J.环境工程技术学报，2023，13（2）：849-856.LIUW,MAOXQ,LIW,etal.StudyondecouplingrelationshipbetweenindustrialgrowthandcarbondioxideemissionintheurbanagglomerationintheYellowRiverBasinJ.JournalofEnvironmentalEngineeringTechnology，2023，13（2）：849-856.黄河流域是我国重要的能源流域1，长期以来依托能源和矿产资源的大规模开发，在带动工
11、业经济快速发展的同时导致了碳排放量的大幅提升2。“双碳”目标提出后，2030 年前碳达峰行动方案中要求工业领域要加快绿色低碳转型和高质量发展3，力争率先实现碳达峰4。2021 年 8 月，国家发展和改革委员会等四部门联合下发通知，要求严控沿黄地区的高污染、高耗水、高耗能项目建设，工业低碳绿色发展已成为黄河流域高质量发展的现实需求5。而城市群作为黄河流域社会经济发展的重要载体，集聚了流域 60%以上的人口及 70%以上的 GDP，是黄河流域碳减排的重要区域。特别是呼包鄂榆、关中平原、中原三大城市群，2019 年合计贡献了全流域 41%以上的工业增加值6，工业能源消耗量约占全流域工业能源消费总量的
12、 51%7，并且煤炭在工业能源消费结构中占比仍然超过 90%，已成为黄河流域工业发展与碳减排的重中之重。目前，三大城市群仍处于快速工业化、城镇化阶段，短期内发展模式仍会以能源重工业为主，碳减排形势严峻。推动三大城市群工业发展与碳排放脱钩，对实现黄河流域高质量发展至关重要。脱钩理论最早由经济合作与发展组织（OECD）提出，用于衡量经济增长与环境压力间的依赖关系8。但 OECD 提出的脱钩因子只能粗略地识别经济增长与环境压力的脱钩状态，不能准确区分二者同时增加和下降的关系9。对此，Tapio10引入弹性系数计算脱钩指数，并将脱钩等级进一步细分为 8 个级别，可以更真实地反映经济增长与环境压力间的脱
13、钩状态。Tapio 脱钩模型同时具有不受统计量纲影响、不需要选择基期、脱钩指标更完备等特点11，目前已成为研究经济增长与环境压力依赖关系的主要方法12-13。随着中国经济与碳排放的快速增长，学者们已针对经济增长和碳排放的脱钩关系开展了广泛研究14-19。例如，Wang 等20量化分析了 20002014 年中国经济增长与碳排放的脱钩关系，结果表明 20022005 年间中国处于扩张型负脱钩状态，20002002年、20052014 年间处于弱脱钩状态，脱钩状态逐渐改善。Gao 等9进一步分析了 19952017 年中国 30 个省（区、市）的经济增长与碳排放的脱钩关系，结果显示 30 个省（区
14、、市）的脱钩状态从“十五”期间的扩张型负脱钩和增长连结逐步走向“十二五”期间的弱脱钩甚至强脱钩。与此同时，郑思远21对江西、湖南等省域的经济增长与碳排放脱钩关系进行了深入探讨。在黄河流域，黄国庆等22以省域为单元测度了 20062018 年全流域旅游业碳排放的脱钩效应，发现流域旅游业的脱钩指数经历较为剧烈的动态变化后已维持在弱脱钩状态。公维凤等23同样以省域为单元，分析了全流域经济增长与碳排放之间的脱钩关系，结果表明黄河流域整体碳脱钩大致呈现由增长连结到弱脱钩再到强脱钩的状态，并且 9 省（区）之间存在明显异质性。徐泽等24以呼包鄂榆城市群为案例区探究了土地混合利用与碳排放的脱钩关系，结果表明
15、土地利用混合度和碳排放的脱钩状态具有时空异质性。除此以外，流域内的山西25、陕西26、山东27等省（区）也受到了一定关注。脱钩分析仅能反映二者之间的相关关系，更重要的是衡量碳排放背后的驱动因素才真正有利于实现经济增长与碳排放脱钩28。目前的解构模型主要包括结构分解分析（SDA）和指数分解分析（IDA）。SDA 方法的运用基于投入产出表，通常用于隐含碳排放29-30等研究，并且由于对数据收集的要求较高，从而限制了该方法的广泛应用。IDA 法主要包括Laspeyres 类指数分解法和 Divisia 指数分解法，Laspeyres 类指数分解法需要非常复杂的公式来解决自身的残差问题，因此 Divi
16、sia 指数分解法应用更为广泛31。Divisia 指数分解法经过许多学者的扩展和改进之后，最终形成 2 种经典的扩展形式，即算数平均除法指数（AMDI）分解法和对数平均除法指数（LMDI）分解法32，而 LMDI 分解法因无残差、易使用等优点成为最广泛使用的因子分解方法33-34。从研究尺度上看，目前有关经济发展与碳排放脱钩关系的研究主要集中于全国或省域等实体性治理单元，而对黄河流域城市群关注较少。实体性治理单元具有明确的行政区分割以及权责范围，在政策落实上具备一定优势，而城市群这一虚拟性治理单元具有弹性边界、内部合作灵活等特点35，在应对碳减排跨区域治理上具有独特优势。黄河流域城市群目前正处于进一步发展过程中，其内部各城市之间的发展联系正在逐渐增加。以城市群为研究单元，深入分析经济发展与碳排放的脱钩关系并制定城市群的碳减排措施，有利于推动二氧化碳的跨区域协同减排。本研究从促进工业绿色转型和高质量发展视角，回顾黄河流域三大城市群工业发展与碳排放的总体趋势，采用 Tapio 脱钩理论分析城市群工业增长与碳排放的脱钩关系，并结合 LMDI 分解法进一步探究其影响因素，以期为制定城市群的碳
