绿色发展背景下“新四化”影响能源强度的机制与效应研究
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2.1 城镇化影响能源强度的国内外研究

研究伊始,对城镇化的用法加以简要说明是有必要的。城镇化是外来词语“Urbanization”在国内的一种译法,与之相似的译法是“城市化”。对于城镇化与城市化两种译法,国内学者可谓争论不断,至今未有统一的定论。考虑到,城镇化与城市化在本质上均包含“非农人口以及产业在地理空间上的大规模转移集中”特征,本研究采纳丁任重、李标(2013)丁任重,李标.改革以来我国城镇化进程中的“缺口”与弥补 [J].经济学动态,2013(4).认为两种译法均可的分析观点。在撰写研究内容的过程中,一般使用城镇化用语,除非原始文献使用城市化一词。

长期以来,城镇化与能源强度都是国内外学者研究的一大热点课题。围绕城镇化与能源强度关系的文献数量众多。在这大量文献中,城镇化与能源强度有显著的关联性是得到众研究者公认的,但关于二者是正相关还是负相关关系依然存在两类不同观点:一是,城镇化进程中将会带动能源消费总量的快速增加,不利于能源强度降低;二是,随着城镇化的推进,便利化的公共基础设施、快捷的交通运输条件、新技术与新能源的快速推广普及等因素,将大大降低人均能源消费水平,且可能带来大规模的经济增长,有利于改善国家或地区的能源强度。从而,此部分主要针对城镇化不利于或有利于降低能源强度的文献展开综述。

2.1.1 城镇化不利于能源强度降低的研究

城市具有显著的规模效应,城市化促进了城市规模扩大,使得单位产出的能源消费也随之提高(Jones, 1991)JONES D W. How urbanization affects energy use in developing countries [J]. Energy Policy, 1991,19(7).。Parikh、Shukla(1995)研究发展中国家的跨国截面样本数据发现,城镇化与能源强度的提高有着较强的正向关联性,这一关联性主要源于城镇化使得产品与服务需求的上升而促使了能源消费增长与对能源产生的直接需求被较快释放;而且,特大城市的能源消费规模显著高于中小城市PARIKH J, SHUKLA V. Urbanization, energy use and greenhouse effects in economic development: results from across-national study of developing countries [J]. Global Environmental Change, 1995,5(2).。Shen L.等(2005)发现中国的城镇化率与石油、煤炭等化石能源消费的相关系高达0.7,这表明中国的城镇化水平与能源消费之间存在较强的正相关性SHEN L. Urbanization, sustainability and the utilization of energy and mineral resources in China [J]. Cities,2005, 22(4).。Shobhakar(2009)对中国能源消费的观察结果也表明,城市能源消费规模在总能源消费中的比重为75.2%,远高于农村;同时,剔除人口因素的城市人均能源消费规模也比农村高出5.8倍SHOBHAKAR D. Urban energy use and carbon emissions from cities in China and policy implications [J]. Energy Policy,2009,37(11).。尽管中国的城市化与能源消费正相关特性具有显著性,但同时也存在区域差异性,这表现为城市化对能源消费的推动作用由西部向中部以及东部逐步减弱(Zhang, et al., 2012)ZHANG C G. Panel estimation for urbanization, energy consumption and CO2 emissions: a regional analysis in China [J]. Energy Policy,2012,49(10).

城镇化与能源消费之间的正相关性似乎说明了二者具有格兰杰因果关系。刘耀彬(2007)使用时间序列的实证研究结果显示,城市化水平是中国能源消费的格兰杰原因,即城市化水平的提高将促进能源消费规模的上升刘耀彬.中国城市化与能源消费关系的动态计量分析 [J].财经研究,2007(11).。Liu(2009)使用中国的样本进行的实证研究,利用ARDL方法与因素分解模型给出了二者具有稳定关联性的证据,在短期和长期中,城镇化是能源消费总量上升的格兰杰原因LIU Y B. Exploring the relationship between urbanization and energy consumption in China using ARDL and FDM [J]. Energy,2009,34(11).。AI-Mulali等(2013)使用全球8个地区跨国样本数据考察了城镇化与能源消费之间的关系,发现84%的样本支持城镇化是能源消费的格兰杰原因AI MULALI U. Exploring the relationship between urbanization, energy consumption and CO2 emission in MENA countries [J]. Renewable and Sustainable Energy Reviews,2013,23(4).

上述研究表明,城市化与能源消费的线性关系得到了验证,同时也有研究发现二者虽然有正相关特征,但呈现非线性的关系。张优智、党兴华(2013)运用非线性平滑转化模型(STR)对中国城市化与能源消费的关系进行了研究,发现二者存在线性关系与非线性关系之间的转换,且城市化对能源消费有正向促进作用张优智,党兴华.我国城市化与能源消费非线性动态研究 [J].城市问题,2013(10).。Liu等(2013)以1978—2010年国家与省际样本的研究发现,中国的城市化与能源消费强度之间存在着非线性的因果关联LIU Y B. Asymmetric adjustment of the dynamic relationship between energy intensity and urbanization in China[J]. Energy Economics,2013,36(3).。Salim等(2014)以1980—2011年OECD国家的面板数据为基础,使用可拓展的随机性环境影响评估模型(STIRPAT)的实证结果也得到了二者非线性关系的证据SALIM R A. Urbanization and renewable and non-renewable energy consumption in OECD countries: an empirical analysis[J]. Economic Modelling,2014, 38.

由此可见,不论城镇化与能源消费之间是存在所谓的线性关系,还是非线性关系,城镇化均表现出其刺激能源消费的主动作用,由此加大了能源强度难以降低的压力。从某种意义上可以说,城镇化之所以不利于能源强度的降低,主要是因为在城镇化进程中,能源消费增长的速度较高(李标,等,2015)李标.城镇化、工业化、信息化与中国的能源强度 [J].中国人口·资源与环境,2015(8).。史亚东(2015)使用52个国家的数据,在控制收入水平的同时,验证了城市化与能源强度的非线性关系,而且发现城市化率的提高推动了能源强度上升史亚东.城市化与能源强度的非线性关系研究——采用跨国数据的门限效应分析 [J].西部论坛,2015(3).

2.1.2 城镇化有利于改善能源强度的研究

对能源强度而言,城镇化是一把双刃剑WEI B R. Urbanization impaction energy demand and CO2 emission in China [J]. Journal of Chongqing University-Eng,2003,2(10).。它既可能沿着前文所述的路径促进能源消费总量提升,阻碍能源强度降低,也可能通过积极作用于能源消费结构、产业与技术结构、城市规模结构等途径,提高能源使用效率,改善整体的能源强度。

在城镇化进程中,农村人口将不断向城镇集中,由此使得农村居民原有的依赖程度较高的煤炭、燃烧效率较低的木炭等有机燃料消费量将大幅下降,同时,电力、天然气等相对清洁的优质商业化和网络化能源消费将快速上升,从而改善了整体的能源消费结构,提升了能源消费效率,有利于改善能源消费结构(Pachauri, et al., 2008Pachauri S. The household energy transition in India and China [J]. Energy Policy, 2008, 36(11).;黄飞雪,靳玲,2011黄飞雪,靳玲.城市化对中国能源消费的影响机制研究 [J].产业经济评论,2011(1).)。

随着城镇化的加快推进,能源使用效率、技术水平以及人力资本存量等将逐步提升,产业结构会不断改善,从而使得城镇化对能源消费与能源强度的正向关联性表现出日益减弱的特征(成金华,刘军,2009成金华,刘军.中国城市化进程中的能源消费区域差异:基于面板数据的实证研究 [J].经济评论,2009(3).; Liu, 2009LIU Y B. Exploring the relationship between urbanization and energy consumption in China using ARDL and FDM [J]. Energy,2009,34(11).)。由经济社会发展的实践可知,在工业化或产业结构演进调整的过程中,能源作为一种生产投入要素,会发生流动,流动方向为低生产率的农业产业至高生产率的非农产业与高能耗、低效益的传统行业至低能耗、高效益或高附加值的战略性新兴行业,进而使得能源消费规模与能源效益有所改善。李标.城镇化、工业化、信息化与中国的能源强度 [J].中国人口·资源与环境,2015(8).这已被国内外众多的研究成果所论证,如Samuels等(1984)SAMUELS. Potential Production of Energy cane for Fuel in the Caribben [J]. Energy Progress, 1984(4).、Kambara(1992)KAMBARA T. The Energy Situation in China [J]. The China Quarterly,1992(131).、Richard等(1999)RICHARD G, ADAM B. The induced innovation hypothesis and energy-saving technological change [J]. Quarterly Journal of Economics,1999,114(3).、史丹(2002)史丹.中国经济增长过程中能源利用效率的改进 [J].经济研究,2002(9).、董锋(2012)董锋.产业结构、技术进步、对外开放程度与单位GDP能耗——基于省级面板数据和协整方法 [J].管理学报,2012(4).。此外,城镇化的技术效应对能源强度产生着有利影响。在城镇化进程中,往往伴随着技术进步,提高了能源利用效率。有学者,如Garbaccio等(1999)GARBACCIO R F. Why has the energy-output ratio fallen in China? [J]. Energy Journal,1999, 20(3).、Fisher-Vanden、Jefferson K(2006)FISH VANDEN, JEFFERSON K. What Is driving China's decline in energy intensity? [J]. Resource and Energy Economics,2006,7(26).认为能源领域或生产领域的技术进步在极大程度上提高了能源的使用效率,进而促进了国家或地区整体能源强度的下降。

城市规模与能源强度之间的关系十分复杂。20万至50万人口的中等城镇在能源效率方面的规模、结构与技术效应较为明显,伴随人口增加与空间扩张,这些效应有减弱的趋势,但它是否能持续,主要取决于技术节能的优势(洪丽璇,等,2011)洪丽璇.中国地级及以上城市工业能源消费的增长:基于2001—2006年的数据分解 [J].地理研究,2011(1).。与之不同,武俊奎(2012)的研究结果则表明,城市规模与能源强度呈显著负相关关系(或与能源效率呈正相关关系),他认为300万至1000万人的特大城市具有最好的节能效果,能源利用效率最高,其次分别是大城市和中等城市,小城镇的能源利用效率最低武俊奎.城市规模、结构与碳排放 [D].上海:复旦大学,2012.。另外,随着城市规模的不断扩大,城市的空间结构或土地利用方式也对能源强度产生着极为重要的影响。Jenks等(1996)认为,在紧凑型的城市发展空间下,有利于充分发挥公共汽车、地铁、管网、学校等公共基础设施的内外规模经济,降低私家车出行以来的能源输送损耗,有利于节约能源,提高能源使用效率,反之,松散型的结构只会提高能源强度JENKS. The compact city: a sustainable urban form [M]. New York: Sponsor Press,1996.。其他一些国内外的学者,如Chen等(2008)CHEN H Y. Sustainable urban form for Chinese compact cities: challenges of a rapid urbanized economy [J]. Habitat International,2008,2(1).、Zheng等(2010)ZHENG S Q. The greenness of China: household carbon emissions and urban development [J]. Journal of Economic Geography,2010,10(6).、范进(2011)范进.城市密度对城市能源消耗影响的实证研究 [J].中国经济问题,2011(6).、程开明(2011)程开明.城市紧凑度影响能源消耗的理论机制与实证分析 [J].经济地理,2011(7).、滕飞等(2011)滕飞.中国特大城市能耗变化的影响因素分解及其区域差异 [J].资源科学,2013(2).通过研究发现,相较于低密度城市结构,城市土地利用越紧凑,容积率、居住密度与经济密度均会随之提高,公共管网、服务设施以及能源利用的规模经济效益可以得到充分发挥,技术更易推广,大大降低了能源损耗度。

综上可知,随着城镇化的推进,农村主导型社会下的能源消费结构将得到充分改善,而且产业结构的优化、技术水平的进步、便利的公共基础设施、快捷的交通运输条件、新技术与新能源的快速推广普及等因素,将大大降低人均的能源消费水平,且可能带来较大规模的经济增长,从而促使国家或地区步入能源效率提升通道,改善自身的能源强度。