中国省际贸易隐含碳及其城乡流通格局分析.pdf
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1、第 44 卷第 4 期2023 年 7 月华 北 水 利 水 电 大 学 学 报(自 然 科 学 版)Journal of North China University of Water Resources and Electric Power(Natural Science Edition)Vol.44 No.4Jul.2023收稿日期:2022-02-20基金项目:国家自然科学基金项目(41971241);河南省高校科技创新人才项目(人文社科类)(2021-CX-011);河南省社会科学规划决策咨询项目(2022JC44);河南省留学人员科研择优资助项目。第一作者:罗慧丽(1998),女,
2、硕士研究生,从事资源环境与碳排放方面的研究。E-mail:。通信作者:梁宗正(1992),男,讲师,博士,从事空间分析及地学方面的研究。E-mail:。引用:罗慧丽,赵荣钦,梁宗正,等.中国省际贸易隐含碳及其城乡流通格局分析J.华北水利水电大学学报(自然科学版),2023,44(4):83-91.LUO Huili,ZHAO Rongqin,LIANG Zongzheng,et al.Embodied carbon emissions and its spatial patterns of urban-rural flow in Chinas inter-provincial tradeJ.J
3、ournal of North China university of water resources and electric power(natural science edi-tion),2023,44(4):83-91.DOI:10.19760/j.ncwu.zk.2023048中国省际贸易隐含碳及其城乡流通格局分析罗慧丽1,赵荣钦1,梁宗正2,张建伟3,揣小伟4,张慧芳1,李汭诗1(1.华北水利水电大学 测绘与地理信息学院,河南 郑州 450046;2.北京外国语大学 区域与全球治理高等研究院,北京 100089;3.安阳师范学院 资源环境与旅游学院,河南 安阳 455002;4.南
4、京大学 地理与海洋科学学院,江苏 南京 210023)摘要:开展省际贸易隐含碳流通研究,有助于揭示区级贸易的异地环境影响,识别并划分碳减排责任,对于区域协同减排、公平发展具有重要理论和实践意义。基于 2017 年中国区域间投入产出表及各省(区、市)能源消费数据,利用环境拓展的投入产出模型,在分析省际贸易隐含碳流通格局的基础上,进一步揭示城乡贸易隐含碳的空间格局和流通路径。研究表明:贸易隐含碳的输入和输出具有较大的省际差异,净输入区域主要包括华东和西南地区,净输出区域主要集中在华北、东北和西北地区;贸易隐含碳排放主要从第二产业发达或能源资源富集的经济欠发达地区向经济发达地区流动;省际贸易隐含碳流
5、通路径相对集中,城镇间贸易隐含碳流通格局与省际的基本一致,而农村间隐含碳贸易体量较小,碳排放路径较为分散;从全国尺度看,城镇是贸易隐含碳输入的热点区域,而农村则是碳输出的主要源区。各省(区、市)农村输入城镇的贸易隐含碳量明显大于城镇输入农村的贸易隐含碳量,这表明农村在城乡贸易中承担了较大的碳排放压力,建议未来应进一步优化区域生产布局、提升贸易流通效率,并基于区域隐含碳开展省域及城乡之间的横向碳补偿,推动区域之间的协同减排和城乡公平发展。关键词:投入产出分析;贸易隐含碳;城乡贸易;中国中图分类号:X24文献标识码:A文章编号:2096-6792(2023)04-0083-09Embodied C
6、arbon Emissions and Its Spatial Patterns of Urban-rural Flow in Chinas Inter-provincial Trade LUO Huili1,ZHAO Rongqin1,LIANG Zongzheng2,ZHANG Jianwei3,CHUAI Xiaowei4ZHANG Huifang1,LI Ruishi1(1.College of Surveying and Geo-informatics,North China University of Water Resources and Electric Power,Zheng
7、zhou 450046,China;2.Academy of Regional and Global Governance,Beijing Foreign Studies University,Beijing 100089,China;3.Department of Resources&Environment and Tourism,Anyang Normal University,Anyang 455002,China;4.School of Geographic&Oceanographic Sciences,Nanjing University,Nanjing 210023,China)A
8、bstract:The study on embodied carbon emissions flow in inter-provincial trade can reveal the remote environmental im-pact in inter-regional trade,identifying and dividing the responsibilities of carbon emissions reduction,and has important theoretical and practical significance for regional collabor
9、ative emissions reduction and equitable development.By environ-mentally extended input-output model,using multi-region input-output table of China in 2017 and energy consumption data,on the basis of analyzing the spatial patterns of embodied carbon emissions flow in Chinas inter-provincial trade,it
10、further revealed that the spatial patterns and flow paths of embodied carbon emissions in Chinas inter-provincial urban-rural trade.The results are as follows.Firstly,there are significant differences in the import and export of embodied carbon in trade,East and Southwest China are found to be net i
11、mporters of trade-embodied carbon,while north,northeast and Northwest China are net exporters of trade-embodied carbon.Secondly,embodied carbon mostly transfers from the areas with devel-oped secondary industries or resource-rich but economically underdeveloped regions to economically developed regi
12、ons.Thirdly,the embodied carbon flow paths in urban-rural trade are relatively concentrated,the flow paths of embodied carbon emissions in inter-urban trade are basically consistent with those in inter-regional trade,the volume of embodied carbon trade among rural areas is small,and the carbon emiss
13、ions paths are relatively scattered.Finally,at the national scale,the hotspots of embodied carbon import are urban areas,while rural areas are the major source of embodied carbon export.The embodied carbon trade volume from rural areas to urban areas is larger than that from urban areas to rural are
14、as,these indi-cat that rural areas bear greater pressures to reduce carbon emissions in inter-provincial urban-rural trade.It is recommen-ded that in the future,the regional layout of trade production is further optimized,and the efficiency of trade flow should be improved.At the same time,the resea
15、rch on provincial and urban-rural horizontal carbon compensation based on regional embodied carbon has an important significance for promoting regional collaborative emissions reduction and urban-rural eq-uitable development.Keywords:input-output analysis;carbon emissions embodied in trade;urban-rur
16、al trade;China人类活动导致的碳排放及其对全球变暖的影响受到各国政府和科学界的广泛关注1-2。随着经济全球化进程的不断加快,区域之间的经济联系进一步加强,产品贸易带来的隐含碳排放和碳泄漏问题成为当前的研究热点之一3-4。贸易隐含碳指一国(或地区)生产进出口贸易产品(或提供服务)所引起的碳排放量5。研究表明,无论是对外贸易6-7还是区域间贸易8-9都引起了巨大的隐含碳转移。因此,开展省际贸易隐含碳流通研究,有助于揭示区级贸易的异地环境影响,识别并划分碳减排责任,对于区域协同减排、公平发展具有重要理论和实践意义10。近年来,国内外学者从不同角度探讨了贸易隐含碳排放问题,采用的测度方法主
17、要有两种:一是“自下而上”的生命周期评价法11,即对贸易过程的全生命周期碳排放进行跟踪计算。该方法多适用于特定产品12、单个行业13的碳排放总量计算,对数据的完整性要求较高,不能进行多个体复杂关系的研究。二是“自上而下”的投入产出法14,投入产出法可进一步分为单区域投入产出法15-16和多区域投入产出法17-18,即通过地区投入产出表,利用 Leontief 逆矩阵,计算区域之间贸易隐含碳排放量,该方法能够很好地反映出多个经济体或部门间的关联关系,应用较为广泛。研究尺度主要涉及全球19、国 家20-21、“一 带 一 路”地 区22-23、省 区市24-25、产业26-27等不同层面。研究发现
18、,中国快速增长的区域出口活动造成了大规模的碳排放28,且中国在中日贸易中处于逆差方29,在中美贸易中处于顺差方30。另外,中国省际碳排放差距逐年扩大31,主要表现为经济较发达地区通过贸易使经济欠发达地区承担了一定的碳排放压力32。大量研究表明,贸易隐含碳排放主要受经济效应33、技术效应34、结构效应35、规模效应36、贸易模式37等因素的影响,尤以贸易模式的影响最为显著。另外,贸易产品的城乡结构是影响隐含碳转移的重要因素38。近年来,一些学者开展了贸易隐含碳排放责任划分的研究。比如:ZHANG Y G39认为基于生产者责任制的碳排放核算未考虑区域间的经济联系及环境影响,有失公平性;钟章奇等40
19、认为中国采用消费者责任制测算的碳减排责任分摊更公平合理;余晓泓和詹夏颜41认为中国承担了部分来自他国的收益侧碳排放责任;杨青林等42认为生产-消费者共担责任原则对国家碳排放的责任分配更公平有效。这些研究为进一步开展省际城乡贸易隐含碳流通研究提供了重要参考。总体而言,前期研究大多关注国家间、区域间贸易隐含碳流通的情况,而对于城乡之间贸易隐含碳流通的研究相对较少。由于中国长期存在城乡二元结构,城乡经济发展水平和产业结构存在较大差距43,城乡系统之间具有大量产品、资源的贸易流通,且具有明显的区域差异。因此,开展省际城乡贸48华 北 水 利 水 电 大 学 学 报(自 然 科 学 版)2023 年 7
20、 月易隐含碳流通研究对于揭示城乡消费的异地环境影响、推动城乡协调发展具有重要的现实意义。鉴于此,为深入了解省域城乡间贸易的异地环境影响及城乡不公平性,本文采用 2017 年中国区域间投入产出表及各省区能源消费数据,利用环境拓展的投入产出模型,在省际贸易隐含碳空间分布及流通格局分析的基础上,探讨了省域尺度城乡贸易隐含碳的空间格局,并揭示了不同省份城镇和农村隐含碳的流通路径和网络特征。本研究可为区域协同减排和城乡公平发展提供理论参考和实践指导。1研究方法与数据来源1.1数据来源及处理本文的数据来源主要有:2017 年中国 31 个省区 42 部门区域间投入产出表44;各能源平均低位发热量来自 20
21、18 年中国能源统计年鉴,碳排放因子来自IPCC 国家温室气体清单指南45,碳氧化率来自省级温室气体清单编制指南。需要说明的是:由于中国能源统计年鉴中缺乏西藏自治区的数据,因此本文的计算结果中西藏仅有隐含碳输入而没有输出。另外,由于数据缺失,未计算香港、澳门、台湾的贸易隐含碳。考虑到投入产出表其他项占总产出的比例小于 5%,对计算结果影响较小,本文未将其他项从总产出中扣除。本文采用的是竞争型投入产出表,一国的中间品投入分为进口中间品和国内中间品投入两部分,本文在计算时没有对进口中间品的投入进行严格区分,计算结果可能会有一定误差。1.2研究方法1.2.1碳排放量计算参考 IPCC 的计算方法,各
22、省(区、市)能源消费碳排放的计算公式如下:Epq=FCpqNCVqEFqOq。(1)式中:Epq为 p 行业 q 能源的碳排放量;FCpq为 p 行业 q 能源的消费量;NCVq为 q 能源的平均低位发热量;EFq为能源 q 的碳排放因子;Oq为 q 能源的碳氧化率。本文涉及的能源类型包括煤炭、焦炭、原油、汽油、煤油、柴油、燃料油、天然气、液化石油气、炼厂干气等 10 类。1.2.2贸易隐含碳量计算在一个考虑 R 个区域 N 个部门的经济系统中,各区域各部门间的投入产出关系可以表示为:X=(I-A)-1Y。(2)式中:X、Y(N1 向量)分别为各区域各部门的总产出、用于最终使 用的产出(已扣除
23、 用于出口的 产出),万元;A(NN 矩阵)为直接消耗系数矩阵,其元素 akskj为在 s 区域生产单位 j 部门产品所需 r 区域k 部门产品的投入量;(I-A)-1为 Leontief 逆矩阵。将碳排放量作为环境变量引入式(2),得到环境拓展的投入产出模型:C=EX=E(I-A)-1Y=TY。(3)式中:C(N1 向量)为各区域各部门的碳排放量;E为对角矩阵,其组成元素为直接碳排放系数,即各区域各部门生产单位产品的直接碳排放量,t/万元;T为完全碳排放系数矩阵(完全碳排放包括直接碳排放和间接碳排放)。r 区域对 s 区域的隐含碳转出量计算公式为:ECrs=ijktrikjyisj。(4)式
24、中:ECrs为 r 区域对 s 区域的隐含碳转出量;trikj为i 区域生产最终用于消费的 j 部门单位产品所需 r区域 k 部门的完全碳排放系数;yisj为 s 区域最终用于消费的在 i 区域 j 部门生产的产品量;i=1、2、R;j、k=1、2、N。r 区域的碳足迹计算公式为:CFr=sECrs。(5)式中CFr为 r 区域的碳足迹。当 s=r 时,ECrs为本地的碳足迹;当 sr 时,ECrs为异地的碳足迹。1.2.3省际城乡贸易隐含碳量计算参考孙思奥等46提出的构建区域间虚拟水城乡贸易网络的方法,建立省际城乡贸易隐含碳排放量计算模型,具体公式如下:r 区域农村地区转移到 s 区域城镇地
25、区的隐含碳量ECrsr-u为:ECrsr-u=ijk1trik1jyisj,u。(6)式中:yisj,u为 s 区域城镇地区最终用于消费的在 i 区域生产的 j 部门的产品量;trik1j为在 i 区域生产最终用于消费的 j 部门单位产品所需 r 区域 k1部门的完全碳排放系数,其中 k1部门为第一产业生产部门。r 区域城镇地区输入至 s 区域农村地区的隐含碳量ECrsu-r为:ECrsu-r=ijk2trik2jyisj,r。(7)式中:yisj,r为 s 区域农村地区最终用于消费的在 i 区域生产的 j 部门的产品量;trik2 j为在 i 区域生产最终消费的 j 部门单位产品所需 r 区
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