中国“一带一路”节点城市C02排放特征分析

孟凡鑫　李芬　刘晓曼　蔡博峰　苏美蓉　胡俊梅　张祎

摘要“一带一路”节点城市的co：排放特征分析是绿色“一带一路”建设的关键和重要支撑。本文以我国“一带一路”沿线37个节点城市作为研究对象，基于国际上较为成熟和应用广泛的城市CO2排放核算方法，编制了节点城市在2005、2012、2015三年的C02排放清单，包含工业能源排放、工业过程排放、农业排放、服务业排放、城镇生活排放、农村生活排放、交通排放7个部门的直接排放和外调电力引起的间接排放。本研究分别从时间和空间维度，从C02排放总量及结构、排放强度、空间聚类三个方面，对37个节点城市的C02排放特征进行了系统分析。结果表明，中国“一带一路”节点城市C02排放在数量上呈现出较大的差异性，排放前5的城市几乎比排放后5的城市的C02排放量高出两个数量级。2005 -2015年间，“一带一路”节点城市C02直接排放总量以年均4.71%的增长率快速增加，以西北地区节点城市增长最快，以服务业增幅最大。而在空间上始终保持沿海、内陆、东北、西北、西南节点城市的c0，直接排放量由大到小的顺序不变，其中沿海地区节点城市占到45.31%。工业能源消耗是“一带一路”节点城市C02直接排放的主要来源，占比在71%～ 78%之间。我国“一带一路”节点城市的人均C02排放及单位GDP的C02排放，均低于节点城市所在区域的平均水平。“一带一路”倡议实施以来，西南和内陆地区节点城市单位GDP的C02排放水平逐渐提升.2叭5年呈现出内陆一西南一沿海一东北一西北节点城市的单位CDP的C02排放水平逐渐递增趋势。在人均C02排放和人均GDP二维空间上的城市聚类结果表明，近1/2节点城市处于“低排放、低经济”组，以西南地区节点城市为典型;1/3节点城市处于“低排放、高经济”组，以沿海地区节点城市为典型，是比较理想的城市发展模式;仅3个西北地区节点城市位于“高排放、低经济”组;“高排放、高经济”组仅有舟山、宁波、呼和浩特3个节点城市。本研究结果为“一带一路”各节点城市找出各自的低碳发展路径和模式，因地制宜地提出相关的低碳政策建议提供了依据和支撑。

关键词 一带一路;节点城市;碳排放清单;特征分析

中图分类号 X321

文献标识码A

文章编号1002 - 2104（2019） 01 - 0032 - 08 D01：10.12062/cpre.20180931

绿色“一带一路”建设是分享生态文明理念、实现可持续发展的内在要求，是顺应和引领绿色、低碳、循环发展国际潮流的必然选择。可见，绿色“一带一路”建设已经成为“一带一路”倡议的重要内容。2015年，“一带一路”沿线国家聚集了全球2/3的人口和1/3的GDP，消耗了全球53.9%的能源，排放了全球60.6%的CO2。城市作为“一带一路”建设的关键节点和重要支撑，是工业、商业、交通、建筑等生产及消费活动的高度聚集区，城市C02排放水平是城市绿色、低碳发展及减排的关键指标和外在表现，清晰、准确地把握我国“一带一路”节点城市宏观层面C02排放特征，对我国政府出台“一带一路”低碳发展规划决策具有非常重要的意义。

l 文献综述

目前，对于“一带一路”低碳发展的相关研究，多集中于宏观战略政策及定性评价研究，如柴麒敏等在战略高度提出了推动“一带一路”沿线国家共建低碳共同体的长远意义。祁悦等从全球可持续发展目标出发，分析了“一带一路”沿线国家相关国情及应对气候变化的目标与行动，倡议各方携手打造绿色低碳“一带一路”。赵春明定性识别了“一带一路”倡议实施过程中绿色产业发展的重点领域及主要路径，并从指定基础建设的绿色标准、财务政策、金融政策及低碳技术国际合作等方面提出了发展绿色产业的政策措施。目前，仅有少数的“一带一路”定量研究，多从国家及区域大尺度探讨“一带一路”绿色发展水平及低碳发展贡献，例如，傅京燕和司秀梅采用普通回归和分位数回归等方法分析了1992-2011年“一带一路”沿线50个国家碳排放的驱动因素，并通过构建指标量化评价了这些国家的历史减排贡献与潜力。李清如基于GTAP9数据库，构建了全球多区域投入产出模型，测算了中国和日本对“一带一路”沿线国家国际贸易中的隐含碳排放，結果表明“一带一路”大多数沿线国家是中国国内碳排放的实际消费国和日本国内消费的碳排放实际承担国。郭兆晖等通过建立低碳竞争力指标体系，定量评价了“一带一路”沿线区域的绿色发展水平，发现沿线区域存在总体偏低问题，中国提升潜力空间更大，并且中国沿线省份绿色发展水平差异较大。李小平和王洋基于松弛的方向性距离函数（SBM）和全域Malmquist-Luenberger指数，测算了1992-2014年“一带一路”沿线主要国家的碳生产率及其收敛性，并对其影响因素进行了实证分析。雷原等从协同的视角构建了中国经济增长与碳减排复合系统协同度模型，计算了中国的协同度并探索了影响该复合系统协同度的关键因素。

综上可见，“一带一路”低碳研究中，基于大量数据支撑且以城市为单位的研究十分缺乏。而“一带一路”节点城市的低碳发展，对于绿色“一带一路”建设具有支撑作用，而由于节点城市的经济水平、地理条件、能源资源禀赋、人文历史等存在差异，各个城市有自身的低碳发展特征。因此，分析总结各个节点城市当前的CO2排放水平，了解节点城市的C02排放情况，对于开展因地制宜的“一带一路”绿色低碳建设有重要意义

2 研究方法

2.1 节点城市的选择及分类

2015年，国家发展改革委、外交部、商务部联合发布了《推动共建丝绸之路经济带和21世纪海上丝绸之路的愿景与行动》，明确提出了“一带一路”六大经济走廊及21世纪海上丝绸之路。据此，将文件中提及的37个省会及沿海港口城市，作为国内“一带一路”重要节点城市，遍布中国五大区域：西北地区（5）、东北地区（5）、内陆地区（7）、沿海地区（16）、西南地区（4）。具体路线及所经的城市清单详见表1。

2.2 碳排放清单编制

根据世界资源委员会（WRI）及世界可持续发展工商理事会（WBSCD）推荐的城市CO2排放核算方法，本研究只考虑范围1中城市行政边界内所有能源相关的和工业过程引起的直接C02排放，以及范围2中城市外调电力、热力导致的间接C02排放。基于自下而上的过程分析方法，采用统一数据源和规范化、标准化数据处理方法，编制了2005、2012、2015年我国“一带一路”37个节点城市的CO，排放清单，共包含8个部门：工业能源、工业工程、农业、服务业、城镇生活、农村生活、交通、间接排放。

城市化石能源活动水平数据主要包括三种来源：一是CHRED2.0数据库（http：//www.cityghg.com/）。二是城市层面的各类官方统计年鉴、政府文件和调研报告等。三是现场调研、采访、电话咨询和向相关部门发函获取等。CO2直接排放因子主要源自《中国温室气体清单研究》，C02间接排放采用城市范围内的外调电量乘以城市所在区域电网排放因子。城市外调电量等于城市用电量与发电量的差值（若该值小于0，将其取值设为0），其中，城市发电量考虑了化石能源和非化石能源（水电、风电、核电、生物质燃料发电和太阳能发电）发电量，中国化石能源电厂发电量及空间位置来自CHRED2.0数据库，非化石能源电厂发电量及空间位置来自《中国电力工业统计资料汇编》;城市全社会用电量来自《中国统计年鉴》。具体的核算方法、参数因子、数据来源及处理方式，参考已发表的研究。

3 结果分析

3.1 节点城市C02排放总量及结构特征分析

根据《中国统计年鉴2006》，2005年中国共有地级区划数（地级行政单位）333个，其中地级市283个。本研究中，2005、2012、2015三年的全国城市，统一按2005年地级市划分标准和范围，包括除港澳台地区以外的地级市（283个）和直辖市（4个）共287个城市。

2015年，我国“一带一路”37个节点城市的常住人口总和占全国城市总人口的22.49%，生产总值占到所有城市GDP的35.33%。2005、2012、2015年，我国“一带一路”37个节点城市CO，直接排放总和分别为140 876.46万t、207 076.63万t、223 158.96万t，分别占全国287个城市C02总直接排放的22.52%、21.40%和，21.76%。

2015年“一带一路”节点城市C02排放总量及结构具体见表2。2015年，中国“一带一路”节点城市C02排放在数量上呈现出较大的差异性。排放总量位于前5的城市依次是上海、重庆、天津、北京与宁波;排放总量位于全国后5的城市依次是舟山、南宁、海口、三亚与拉萨，前5名的排放总量几乎高出后5名城市两个数量级。从“一带一路”节点城市排放总量分布来看，一半以上城市C02排放总量集中在0～6 000万t区间;排放总量高于1.5亿t的城市为4个直辖市;排放总量介于5 001-10 000万t之间的城市多为东南沿海经济发达以及省会城市;排放总量介于2 001～5 000万t之间的城市以中部和东部地区城市为主;排放总量介于0～2 000万t之间低排放城市以中西部地区为主，城市规模小、城镇人口少、产业集聚度低。

2005-2015年中国“一带一路”节点城市C02直接排放总量及结构变化如图1所示。2005-2015年，中国“一带一路”节点城市CO，直接排放总量，以年均增长率4.71%呈逐渐上升趋势。从区域层面来看，西北地区近十年来CO2直接排放增长最快，年均增长率达到8.22%，2012-2015年“一带一路”节点城市的CO2直接排放增速变缓，年均增长率仅为2.52%，其中，西南地区和东北地区的CO2直接排放呈现小幅度下降趋势。2005-2015年，C02直接排放总量始终保持沿海、内陆、东北、西北、西南由大到小的顺序不变，2015年这些地区的C02直接排放量占比依次为45.31%、22.29%、15.63%、12.53%和4.23%。

图1显示，中国“一带一路”节点城市C02直接排放构成中，能源消耗引起的C02占绝对主导地位，占到94%，而工业过程引起的非能源C02仅为6%。其中，工业能源消耗仍然是城市C02直接排放的主要来源，占比在71%～78%之间。在2005-2015的10年间，服务业、交通、工业过程、工业能源引起的CO2排放分别以17.06%、8.16%、5.24%和4.24%的年均增长率快速增长。值得注意的是，2005-2012年，由于“一带一路”节点城市服务业快速蔓延，使得服务业CO2排放占比从2%迅速增加到7%，交通业CO2排放从8%增加到10%，而工业能源CO，排放占比从78%快速下降到71%，这可能是因为经济快速发展过程中引起的产业结构转变，以及2010年低碳试点城市建设方案的实施，引发的传统高碳产业低碳技术改造升级，以及低碳产业的快速发展，使得工业能源碳排放占比出现大幅下降。在2012-2015三年期間，居民生活C02排放从6%下降到3%，一定程度上是因为清洁能源如天然气以及可再生能源的广泛推广应用，另外，服务业CO2排放从7%下降到5%，主要是因为沿海地区服务业C02出现大幅下降，年下降率达到20%，这一定程度上证实了2013年“一带一路”倡议实施以来，出现了服务业从沿海向内陆大幅转移的发展趋势，同时，“一带一路”节点城市频繁的贸易活动，使得交通C02排放不断增加，对于如何进一步控制“一带一路”节点城市的交通碳排放，将成为绿色“一带一路”建设的重点。

3.2 节点城市C02排放水平空间特征分析

图2是对我国“一带一路”节点城市人均CO，排放及单位GDP CO2排放水平与所在区域节点城市平均水平（城市平均）及所在区域所有城市平均水平（区域平均）的比较结果。从人均C02排放水平比较来看，2015年，内陆、沿海、西南、东北、西北地区节点城市的人均CO2排放分别为6.50、8.34、5.52、9.93、23.08 tC02/人，均低于节点城市所在区域的平均水平。从单位GDP CO2排放水平比较来看，2015年，内陆、沿海、西南、东北、西北区域节点城市的单位GDP CO2排放分别为0.86、1.00、0.94、1.18、3.59 tC02/万元，均低于同期节点城市所在区域的平均水平。“一带一路”节点城市的CO，排放水平差异较大，2015年单位GDP CO2排放呈现由内陆一西南一沿海一东北一西北的逐渐递增趋势，而2005年该区域递增趋势为沿海-内陆-东北-西南-西北，2012年该区域递增趋势为沿海一内陆一西南一东北一西北，可见内陆和西南地区在单位GDP CO2排放区域递增排序上逐渐前移，这在一定程度上说明2005-2015年“一带一路”内陆及西南地区的节点城市低碳发展效果比较显著。另一方面，“一带一路”倡议的实施，促进了内陆及西南地区节点城市的贸易活跃性，城市功能性材料（如钢铁、水泥、能源等）更多地依靠进口及国内调入，从而降低本地的C02排放强度，这种贸易形式促成了“一带一路”隐含CO2转移新格局。

3.3 节点城市C02排放空间聚类分析

衡量城市C02排放现状的核心指标主要包括人均沿海-内陆-东北-西南-西北，2012年该区域递增趋势为沿海一内陆一西南一东北一西北，可见内陆和西南地区在单位GDP CO2排放区域递增排序上逐渐前移，这在一定程度上说明2005-2015年“一带一路”内陆及西南地区的节点城市低碳发展效果比较显著。另一方面，“一带一路”倡议的实施，促进了内陆及西南地区节点城市的贸易活跃性，城市功能性材料（如钢铁、水泥、能源等）更多地依靠进口及国内调入，从而降低本地的C02排放强度，这种贸易形式促成了“一带一路”隐含CO2转移新格局。

3.3 节点城市C02排放空间聚类分析

衡量城市C02排放现状的核心指标主要包括人均GDP水平和人均CO，排放。人均GDP可以用来定量“发展”，是衡量地区经济发展状况和人民生活水平的指标;人均CO2排放能够反映某一地区的“低碳”状况。本文依据这两项指标对2015年“一带一路”节点城市进行了C02排放现状的分类。在人均CO2排放和人均GDP二维空间中，使用K均值算法进行聚类分析，进一步挖掘城市层面C02排放特征。聚类结果见表3和图3，其显著性检验结果见表4。可以看出，K均值算法实现了组内差异最小、组间差异最大的原则，并且聚类结果通过F检验（P<0.01）。

将“一带一路”节点城市（不含孤立点银川），按照CO，排放特征分成4组：第一组是“低排放、低经济”组，其人均CO，排放和人均GDP都处于低水平，这类城市个数达到18个。第二组是“低排放、高经济”组，其特征是人均C02排放低，但人均GDP高，这组城市是低碳发展比较理想的城市，主要是深圳、厦门等东部地区节点城市。第三组是“高排放、低经济”组，其特征是人均C02排放高，人均GDP较低，包括西宁、乌鲁木齐以及兰州，主要是西北地区节点城市。第四组是“高排放、高经济”组，其特征是人均GDP和人均C02排放都高，仅包括舟山、宁波、呼和浩特。聚类结果显示，“一带一路”节点城市处于我国东中西部區域差异化发展格局中，相应表现为21世纪海上丝绸之路的沿海节点城市发展水平明显优于沿丝绸之路经济带上的内陆型节点城市。

从聚类分析中可以看出，“一带一路”节点城市中有近一半处于低排放、低经济的水平，反映了“一带一路”节点城市在整体上处于较低水平，如果依然按照当前的经济发展模式，则随着经济增长和生活水平的提高，这些有可能走向高排放、高经济发展模式。另外，“一带一路”城市中还存在着一些特殊类型，即资源类城市以及工业类城市，如呼和浩特和宁波，其人均GDP和人均C02排放往往较高，但C02排放的驱动力主要是资源开采和工业生产;西宁、兰州等工业型城市由于产业结构倾斜，导致其排放水平高。

“一带一路”主要节点城市对绿色“一带一路”建设的支撑作用十分突出。因此，绿色“一带一路”建设要将主要节点城市作为关键和突破口，充分发挥主要节点城市的引领和支撑作用。在这一背景下，对于第一组“低排放、低经济”的城市应把握“一带一路”建设发展机遇，打开中西部开放发展的大门，打造中西部地区和沿边地区节点城市的经济增长极效应，但同时注重提升资源利用效率也应避免走入“先污染后治理”的老路。对于“高排放、低经济”与“高排放、高经济”的城市应该加快城市的产业转型升级和生态化改造进程，大力发展高端制造业和服务业，建设资源节约型社会;对于“高经济，低排放”的城市应该进一步扩大开放，推进节能环保产业、新能源技术和绿色产业技术的推广合作和交流。总而言之，应该针对城市发展的特点，结合“一带一路”的发展契机，因地制宜地制定城市绿色发展战略和规划。

4 结论与讨论

（1）从我国“一带一路”节点城市的C02直接排放总量及结构特征来看，2005-2015年，“一带一路”节点城市CO，直接排放总量以年均4.71%的增长率快速增加，其中以西北地区增长最快，而在空间上始终保持沿海、内陆、东北、西北、西南节点城市的C02直接排放量由大到小的顺序不变;2005-2012年间，在产业结构转变及低碳政策影响下，服务业CO2直接排放比例从2%迅速增加到7%，而2012年以来，由于清洁能源及可再生能源的推广应用，居民生活CO2排放比例得到下降，尤其是“一带一路”倡议实施以来，沿海地区服务业快速向内地蔓延，引起沿海地区节点城市C02直接排放大幅下降，由此导致“一带一路”节点城市服务业C02直接排放比例的降低，而节点城市间频发的贸易活动，引发交通CO2直接排放比例稳中有升保持10%左右，对于如何进一步控制“一带一路”节点城市的交通C02排放，将成为绿色“一带一路”建设的重点。

（2）从我国“一带一路”节点城市排放水平空间特征来看，内陆、沿海、西南、东北、西北地区节点城市的单位GDP的CO2排放和人均CO2排放，均低于节点城市所在区域的平均水平。2012-2015年，西南和内陆地区节点城市单位GDP的C02排放水平逐渐提升，2015年呈现出内陆一西南一沿海一东北一西北节点城市的单位GDP的C02排放水平逐渐递增趋势，这证实了“一带一路”倡议的实施，对西南地区和内陆地区节点城市的影响巨大，除了低碳政策引发的碳强度直接下降之外，贸易的活跃性使得这些节点城市的功能性材料更多依赖进口和国内调入，形成“一带一路”隐含C02排放转移新格局。

（3）从“一带一路”节点城市C02排放空间聚类分析结果来看，近一半节点城市处于“低排放、低经济”小组，以西南地区节点城市为典型，三分之一节点城市集中在“低排放、高经济”小组，以沿海地区节点城市为典型，“高排放、低经济”小组以西北地区节点城市为典型，“高排放、高经济”小组以舟山、宁波、呼和浩特为典型。“一带一路”主要节点城市对绿色“一带一路”建设的支撑作用十分突出，建议应该从不同城市经济发展的特点、碳排放类型、代表性及其借鉴意义出发，结合“一带一路”的发展契机，因地制宜地制定城市绿色发展战略和规划，充分发挥主要节点城市在绿色“一带一路”建设中的引领和支撑作用。