在本研究中,城市群中隐含碳排放的净转移等于通过与其他城市群的贸易转移的隐含碳量减去转移的隐含碳量,正值表示隐含碳的净流入,负值表示隐含碳的净流出。如图 1(a.b.c) 所示,HBOY 城市群在 2017 年的隐含碳排放净流入量最大。HBOY城市群是资源型城市群,煤炭资源占全国总量的六分之一,能够提供中国40%的能源供应。其结果是碳排放量持续上升。此外,从 2012 年到 2017 年,BTH 城市群隐含碳净转移方向存在差异。可以观察到,2012 年,BTH 城市群经历了隐含碳的净流入,2015 年转变为净流出,并在 2017 年再次恢复为净流入。这可能与中国政府陆续出台的 BTH 城市群碳减排政策密切相关。
图1 2012—2017年中国主要城市群隐含碳净转移和增加值净转移流程图
同时,本研究计算了城市群之间增加值的净转移,即等于从城市群转移出去的附加值减去转移入的城市增加值。正值表示增加值的净流入,而负值表示增加值的净流出。如图 1(d.e.f) 所示,长三角城市群是 2017 年最大的增加值净流入。作为增加值净流入和隐含碳净流出的地区,长三角城市群不仅从贸易中获得经济收益,还通过贸易获得碳收益。此外,从 2012 年到 2017 年,PRD、CC、GP、HC 和 CP 城市群持续出现增加值净流出。PRD、GP 和 HC 城市群虽然造成了经济损失,但获得了碳效益。隐含碳和增加值的净转移之间的不一致凸显了贸易中的碳不平等问题。
图 2 显示了中国主要城市群之间隐含碳净转移与增加值净转移的比较。第 1 组显示了隐含碳的净流入和增加值的净流入。第 2 组显示了隐含碳的净流入和增加值的净流出。第 3 组显示了隐含碳的净流出和增加值的净流出。第 4 组显示了隐含碳的净流出和增加值的净流入。从 2012 年到 2017 年,HBOY 城市群始终属于第 1 组,这表明隐含碳的净流入和与其他城市群的贸易增加值的净流入都很大。这减轻了其他城市群的碳排放压力,同时提高了当地增加值,凸显了 HBOY 城市群利用其丰富的资源,对其经济发展的关键支持作用。从 2012 年到 2017 年,CP 城市群一直属于第 2 组,隐含碳净流入量很大,增加值净流出量很大。碳排放和增加值都处于双重亏损状态。CP 城市群的特点是工业生产活动密集,能耗高,导致碳排放较高。因此,推动产业转型升级,实现经济可持续发展至关重要。从 2012 年到 2017 年,珠三角、广成城和广北地区城市群始终属于第 3 组,这表明隐含碳的净流出量很大,与其他城市群的贸易增加值净流出量很大。这表明它有效地减少了当地的碳排放,同时提高了其他城市群的附加值。长三角城市群始终属于第 4 组,表明隐含碳净流出量很大,与其他城市群的贸易增加值净流入量很大。这表明,在提高本地增加值的同时,有效减少了本地碳排放,实现了碳排放和附加值的双赢。
图2 2012—2017 年中国主要城市群隐含碳净转移和增加值净转移的比较
此外,2012—2017 年期间,一些城市群的隐含碳与增加值之间的关系存在波动和差异。CSL 城市群在 2012 年至 2015 年期间属于第 1 组,但在 2017 年过渡到第 2 组。这表明,到 2017 年,CSL 城市群已转变为碳排放和增加值兼有亏损的局面,表明CSL 城市群作为重工业基地,经济发展逐渐滞后,竞争力下降。CC 城市群在 2012 年至 2015 年期间属于第 3 组,但在 2017 年过渡到第 4 组,在碳排放和增值方面处于双赢局面。这表明,CC城市群作为西部地区经济实力最强的区域之一,发展势头迅猛,潜力巨大。此外,BTH 和 YRMR 城市群的隐含碳净转移与增加值净转移之间的关系发生了显著变化。从 2012 年到 2017 年,BTH 城市群从第 1 组过渡到第 4 组,然后又回到第 1 组,持续出现增加值的净流入。隐含碳排放量从净流入转化为净流出,然后又回到净流入。从 2012 年到 2017 年,YRMR 城市群从第 3 组过渡到第 4 组,然后又回到第 3 组,持续出现隐含碳的净流出,增加值的净流出变为净流入,然后又回到净流出。
图 3 显示了中国主要城市群的碳不平等指数结果。本研究以热图的形式表示城市群之间的碳不平等指数矩阵。颜色越深,当垂直城市群与水平城市群进行贸易时,碳不平等就越严重。2017 年最严重的碳不平等发生在 CP 城市群和 JRD 城市群之间 (REI = 3.00),表明 CP 城市群经历了向 JRD 城市群的附加值净流出,促进了后者的经济增长。同时,CP 城市群经历了隐含碳的净流入,帮助长三角城市群减少了碳排放。CP 城市群的经济发展水平相对较低,而 JRD 城市群是中国经济最发达的城市群之一。长三角城市群已将高碳排放产业向 CP 城市群转移。然而,CP 城市群虽然为长三角城市群承担了碳排放,但没有得到经济补偿,导致碳不平等。2017 年,HBOY 城市群和 GP 城市群之间也存在显著的碳不平等 (REI = 2.02)。这表明 HBOY 城市群经历了 GP 城市群隐含碳的净流入,同时经历了 GP 城市群的增加值净流出。HBOY 城市群靠近资源开采点,拥有丰富的煤炭、天然气和稀土元素等矿产资源。相比之下,GP 城市群对资源型产品和能源的需求很高。这种地理和资源禀赋的差异加剧了碳不平等现象。此外,CSL 城市群与 JRD 城市群 (REI = 1.88) 以及 GP 城市群与 JRD 城市群 (REI = 1.70) 之间的碳不平等也显著。碳不平等问题主要发生在欠发达城市群和发达城市群之间。欠发达城市群不仅隐含碳净流入,帮助发达城市群节省碳排放,而且增加值净流出,使发达城市群受益。然而,值得注意的是,欠发达城市群之间也存在碳不平等。
图3 2012 年至 2017 年中国主要城市群碳不平等指数
碳不平等现象在 2012 年至 2017 年期间发生了变化。BTH城市群与长三角城市群之间变化最为显著,REI从2012年的2.05下降到2017年的0.17。这一变化与地方政府大力推动绿色消费发展分不开,标志着碳不平等得到有效缓解。BTH 城市群在承担长三角城市群碳排放的同时,可以获得相应的经济补偿。值得注意的是,CP 城市群和 YRMR 城市群之间的碳不平等也在逐渐缩小。此外,HBOY 城市群和珠三角城市群之间的碳不平等趋势从 2012 年的 0.07 逆转到 2017 年的 1.69。在与珠三角城市群进行贸易时,HBOY 城市群经历了珠三角城市群隐含碳的净流入,同时增加了值的净流出,从而导致碳不平等水平加深。这是因为珠三角城市群从HBOY城市群进口能源和原材料,并将高碳排放产业转移到其中,而HBOY城市群却没有得到足够的经济补偿。
碳不平等在 CP、HBOY 和 CSL 城市群等欠发达城市群中更为明显。2017 年,它们的碳强度分别为 0.16 公吨/十亿人民币、0.70 公吨/十亿人民币和 0.22 公吨/十亿人民币。这些地区的技术水平相对较低,并且往往通过向更发达的城市群出口高能耗产品来获得附加值。长三角和其他发达的城市群处于相对有利的位置,产品附加值较高。它们通常表现为隐含碳的净流出和增加值的净流入。
3.典型城市群隐含碳净转移和增加值净转移的行业特征分析
为探究中国主要城市群碳不平等背后的原因,基于3.2节的实证研究结果,可以观察到,2012—2017年,HBOY城市群位于第1组,CP城市群位于第2组,珠三角城市群位于第3组,长三角城市群位于第4组。这 4 个典型城市群分为 4 个不同的组,可以代表性地反映每个组别的隐含碳净转移和增加值净转移的特点。此外,从 2012 年到 2017 年,CSL、CC、BTH 和 YRMR 城市群中隐含碳与增加值之间的关系存在波动和差异。因此,本研究选取了 2017 年 HBOY、CP、PRD、YRD 和 CC 城市群,探讨隐含碳净转移和增加值净转移特征保持不变或变化的原因。第一种类型(第 1 组)的特点是隐含碳的净流入和增加值的净流入,以 HBOY 城市群为例。第二种类型(第 2 组)的特点是隐含碳的净流入和增加值的净流出,以 CP 城市群为例。第三类(第 3 组)的特点是隐含碳的净流出和增加值的净流出,以珠三角城市群为例。第四类(第 4 组)的特点是隐含碳的净流出和增加值的净流入,以长三角城市群为例。第五种类型包括 2012 年至 2017 年间发生变化的城市群,以 CC 城市群为例。
如图 4 所示,建筑业是 HBOY、CP、PRD、YRD 和 CC 城市群隐含碳净流出和增加值净流出的主要部门。建筑行业需要加快提高建筑能效。采矿业是 HBOY、CP 和 CC 城市群隐含碳净流入和增加值净流入的主要部门。这些城市群拥有丰富的矿产资源。考虑到他们的环境承载能力,必须关注协调的区域发展和产业转型。此外,应高度重视促进清洁能源的发展。电力和热力生产和供应行业是 HBOY、CP、PRD、YRD 和 CC 城市群隐含碳净流入的主要部门。这可能归因于各种因素,例如能源结构、加速的城市化进程和对交通的需求增加。推动采用创新的低碳发电技术,促进清洁能源替代,提高能源利用效率,具有重要意义。
图4 2017 年典型城市群和其他城市群隐含碳净转移和增加值净转移的行业分析
HBOY 城市群被归类为第 1 组。电力和热力生产和供应行业占 HBOY 城市群隐含碳净流入的 61.25%。隐含碳的净流入主要来源于 YRD、GP、CP、BTH 和 YRMR 城市群等城市群。该部门还占 HBOY 城市群增加值净流入的 5.24%。电力和热力的生产和供应与煤炭、天然气和其他化石燃料的燃烧密切相关,因此表现出高碳排放的特点。这是 HBOY 城市群被归类为第 1 组的主要原因。HBOY 城市群通过承担其他城市群的碳排放获得部分附加值。
CP 城市群被归类为第 2 组。电力和热力生产和供应行业、采矿业和重工业部门是 CP 城市群隐含碳净流入的主要贡献者。同时,建筑业、重工业和服务业主要贡献了 CP 城市群增加值的净流出。例如,重工业占 CP 城市群隐含碳净流入的 17.37% 和增加值净流出的 13.99%。由于重工业对传统能源的依赖,以及其资本密集型性质和相对较高的劳动力需求,它表现出高碳排放和低附加值的特点。这是 CP 城市群被归类为第 2 组的主要原因。CP 城市群不仅承担了其他城市群的碳排放,而且在此过程中也损失了一些附加值。
珠三角城市群被归类为第 3 组。建筑业、服务业、重工业和轻工业是珠三角城市群隐含碳净流出的贡献部门。与此同时,建筑业和轻工业也为珠三角城市群的增加值净流出做出了贡献。例如,在珠三角城市群中,建筑业占隐含碳净流出的 59.67%,占增加值净流出的 85.21%。建筑行业需要大量的水泥、钢材和木材,所有这些材料在生产和运输过程中都会消耗大量能源,从而导致高经济成本。调整建设投资以减少材料消耗是必要的。这是珠三角城市群被归类为第 3 组的主要原因。珠三角城市群虽然节省了当地的碳排放,但在此过程中损失了附加值。
长三角城市群被归类为第 4 组。服务业占长三角城市群隐含碳净流出的 12.43%,占增加值净流入的 54.52%。服务业增加值净流入主要来自CP、CSL和GP城市群。服务业具有碳排放低、附加值高、利润率高等特点。这是长三角城市群被归类为第 4 组的主要原因。长三角城市群不仅节省了当地的碳排放,而且获得了一定的附加值。碳排放和增值都处于双赢地位。
CC 城市群中隐含碳与增加值之间的关系经历了从第 3 组到第 4 组的转变。2017 年,服务业占 CC 城市群隐含碳净流出的 19.29% 和增加值净流入的 55.76%。服务业增加值的净流入主要来自 CP、长三角和 YRMD 城市群。农业占 CC 城市群增加值净流入的 12.49%,凸显了农业在西南地区这一重点经济区区域经济发展中的重要作用。采矿业对增加值净流入的贡献率为 9.97%,CC 城市群的矿产资源相对丰富,尤其是能源和非金属矿产。这也是从第 3 组过渡到第 4 组的主要原因。CC 城市群不仅减少了当地的碳排放,而且获得了一定的附加值,在碳排放和附加值方面处于双赢的局面。