| 题名 | 基于产业结构视角的能源富集区碳排放效应研究—以山西省为例 |
| 作者 | 董洁芳 |
| 答辩日期 | 2017-05-01 |
| 文献子类 | 博士 |
| 授予单位 | 中国科学院大学 |
| 授予地点 | 新疆乌鲁木齐 |
| 导师 | 王强 ; 张小雷 |
| 关键词 | 产业结构 碳排放 影响因素 Stirpat模型 面板模型 山西 |
| 学位专业 | 理学博士 |
| 英文摘要 | 中国政府承诺将于2030年左右使碳排放达到峰值并争取尽早实现。要实现碳减排的承诺，进行产业结构转型升级是中国绿色、低碳发展的必然选择。结合中国区域发展的实际，能源富集区由于“路径依赖”的存在，在产业结构调整方面将会面临更大挑战，因此也面临着更大的碳减排压力。同时，能源富集区域还面临着既要保障国家能源供应安全，又要实现自身经济增长与低碳转型的双重挑战。在此情况下，深入研究能源富集区域不同产业的碳排放效应以及产业结构变动对碳排放的作用机理具有十分重要的理论与现实意义。选择中部地区典型的能源富集及经济欠发达省份——山西省为研究对象。作为典型能源富集区域，山西产业结构及碳排放影响因素的演变具有较强代表性，研究获得的结论对能源富集区产业结构调整、低碳发展具有一定的借鉴意义。本文综合利用经济地理学、能源经济学、区域经济学、产业经济学以及计量经济学等相关理论与方法，将理论基础阐释与实证分析相融合，深入研究了山西产业结构变动与碳排放的动态演进关系以及工业行业碳排放等问题。并以山西为例，探索欠发达的能源富集区产业结构对碳排放的影响机制，从产业结构优化的视角为资源型区域低碳发展提供基础理论支撑。论文的主要内容包括：第一，对产业结构演进及低碳发展的有关理论进行梳理；第二，详细考察山西产业结构演进过程，从产值与就业两个方面分析产业结构变动趋势；第三，核算山西总体及分三次产业的碳排放，并对其能源结构、能源强度、碳排放强度以及产值与碳排放的相关性进行定量分析；第四，综合运用LMDI指数分解与STIRPAT模型，对山西总体碳排放的影响因素进行深入分析；第五，利用多层次指数分解法对各产业碳排放的影响因素进行辨识，并比较各因素在产业间存在的差异。同时，利用SBM-Undesirable模型分别测算碳排放约束下三次产业的全要素能源生产效率，从而判断各产业能源效率低下的主要原因；第六，对工业内部22个行业的碳排放量进行计算，并结合各行业产值数据，利用聚类分析方法探究山西工业内部行业结构及碳生产率的变动情况；第七，基于绿色索洛模型和IPAT概念方程构建面板回归模型，对产业结构变动影响碳排放的内在机理进行研究；第八，根据重要结论提出相关政策建议，分析论文不足，提出进一步研究的展望。论文的主要结论和创新点有：（1）结合能源结构变化，分析了山西总体碳排放以及各产业碳排放的演化趋势。发现山西碳排放总量的波动与经济增长速度相关性显著。尽管山西碳排放强度和能源强度不断降低，但以煤炭为主的能源消费结构未得到有效改善。三次产业层面的分析表明产业间在能源消费结构和碳排放量上存在明显差异。第一产业和第二产业能源消费以原煤和电力为主，第三产业能源消费以石油制品和电力为主。从碳排放总量来看，第二产业碳排放比重最大，且第二产业中工业产值与碳排放之间的相关系数最高。（2）将非线性STIRPAT模型与LMDI方法融合起来，从存量和流量的角度构建了对能源富集区碳排放研究具有普适性的分析模型。基于此模型，揭示了山西能源消费碳排放变动的内在机制。LMDI分解结果表明，经济规模效应是促使山西碳排放增加的主要因素。相反地，能源强度效应是抑制碳排放增加的关键因素。能源结构效应和产业结构效应均对碳排放起到微弱促进作用。基于岭回归的STIRPAT多变量非线性回归结果显示，经济水平、产业结构以及城镇化均促进碳排放。这一结论验证了LMDI分析所获的结果。除了这三个因素之外，岭回归结果还表明能源强度的降低和能源结构的改善可以有效减少碳排放。（3）拓展了多变量、非线性LMDI模型的多层次指数分解方法，并将其运用于产业层面的分析，揭示了山西不同产业碳排放驱动因素间存在的具体差异。研究结果显示，劳动生产率是导致各产业碳排放增加的主要因素。其中，第二产业的劳动生产率对碳排放的影响最大。相反地，能源强度被证明是抑制三次产业碳排放的关键因素。与第一、第二产业相比，该效应对第三产业碳排放的抑制作用更为明显。能源结构与就业人口对碳排放的影响分产业有所不同。就能源结构而言，其累积效应促进第一产业碳排放的增长。相反地，该效应抑制第三产业碳排放的上升。（4）将CO2作为非期望产出，对SBM-Undesirable模型进行扩展并利用此模型对各产业全要素能源生产效率低下的原因进行深入研究。结果显示，山西第一产业全要素能源效率低下的主要原因为二氧化碳的过度排放、其次为能源、劳动力以及资本的冗余投入。与第一产业相比，第二产业的全要素能源效率较高，这说明在考虑非期望产出的情况下，第二产业消耗单位能源可以获得更高产出。同时，导致第二产业全要素能源生产效率低下的原因包括能源消费的冗余投入、劳动力的过度投入。第三产业投入与产出松弛变量分析显示，其投入要素中，70.44万吨标煤的能源，14.52万人的劳动力以及6.28亿元的资本属于冗余投入。（5）对工业行业内部产值与碳排放的研究揭示了山西各行业碳生产率演化规律。研究发现，煤炭开采和洗选业，石油加工、炼焦和核燃料加工业，化学原料和化学制品制造业，黑色金属冶炼和压延加工业，有色金属冶炼和压延加工业以及电力、热力生产和供应业是山西工业产值比重最大的6个行业。对各行业产值比重增长率的分析显示山西工业重型化趋势明显，山西经济增长对能源矿产等资源的依赖在逐步加强。电力、热力生产和供应业，石油加工、炼焦和核燃料加工业、黑色金属冶炼和压延加工业碳排放总额最大。而烟草制品业，仪器仪表制造业以及纺织服装、服饰业碳排放量较小。同时碳排放占比较大的行业碳排放量增长速度较快，表明山西省碳排放越来越集中于特定行业。进一步，结合碳生产率，将细分的22个行业通过系统聚类分为5种类型：低产值、低排放；高产值、高排放；低产值、高排放；中产值、中排放和中产值、高排放。（6）发展了适于能源富集区碳排放研究的绿色索洛模型，揭示了产业结构变动对碳排放影响的作用机理。利用相关经济数据，选取工业产值在总产值中比重，第三产业产值在总产值中比重以及第三产业产值与第二产业产值之比来表征产业结构，并建立静态面板回归模型。面板单位根检验显示所选变量均平稳，且面板Pedroni协整检验显示变量之间存在长期均衡关系。面板回归结果表明，山西产业结构调整对碳排放影响显著。通过对表征碳排放的三个变量在不同模型中系数变动的区间进行对比可知，第二产业比重变动对碳排放总量影响最大。产业结构从以第二产业为主向以第三产业为主的转型可以逐渐降低碳排放。 |
| 语种 | 中文 |
| 学科主题 | 自然地理学 |
| 内容类型 | 学位论文 |
| 源URL | [http://ir.xjlas.org/handle/365004/14777]  |
| 专题 | 新疆生态与地理研究所_研究系统_荒漠环境研究室 |
| 作者单位 | 中国科学院新疆生态与地理研究所 |
| 推荐引用方式 GB/T 7714 | 董洁芳. 基于产业结构视角的能源富集区碳排放效应研究—以山西省为例[D]. 新疆乌鲁木齐. 中国科学院大学. 2017. |
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