中国江苏省的市级碳排放峰值

《Heliyon》：City-level carbon peaks in Jiangsu Province, China

碳峰值预测与差异化路径研究——基于江苏省县面板数据

　　中国计划在2030年前实现碳达峰，这一目标对于国家整体的可持续发展具有重要意义。江苏省作为中国重要的工业省份和碳排放大省，其碳排放和碳达峰的预测不仅有助于实现国家目标，也为区域内的政策制定提供了科学依据。然而，由于江苏省内各城市在社会经济发展方面存在显著差异，采用统一的碳达峰路径可能带来效率低下和不公平的问题。因此，对各城市进行精细化的碳排放预测，有助于制定更加有针对性的碳达峰策略。

本研究基于江苏省县一级的面板数据，构建了一个回归模型，以分析碳排放的主要驱动因素。通过结合各城市未来经济社会发展的不同情景，预测了每个城市实现碳达峰的时间和峰值排放量。研究发现，江苏省的碳排放与人均GDP之间存在显著的库兹涅茨曲线效应，即随着经济发展，碳排放先增加后减少，形成倒U型关系。在保持社会经济发展积极趋势的前提下，通过加强产业结构调整、能源结构优化以及碳减排技术的发展，江苏省有望在2030年前实现碳达峰目标。

此外，研究还揭示了江苏省内各城市在经济发展水平、碳达峰时间和峰值排放量上存在明显差异。这意味着需要制定综合性的区域规划，实施有序的减排策略，并为每个城市设定不同的达峰目标。这样的策略不仅可以保障区域间的公平性，还能最大化江苏省及各区域的经济社会发展效益。

为了实现这一目标，本研究采用了县一级的面板数据，相较于以往仅使用城市层面数据的研究，这种更细粒度的数据能够更好地反映长期和内部结构的变化，从而提高模型的稳健性。研究中还对碳排放驱动因素进行了详细的分析，包括人口规模、城市化水平和人均GDP等，并通过回归模型评估了这些因素对碳排放的影响程度。结果显示，人口增长和城市化水平的提升会显著增加碳排放，而人均GDP的增长则呈现倒U型趋势，表明经济发展到一定阶段后，碳排放将开始下降。

为了预测碳达峰时间，研究建立了三种经济社会发展情景：高、中、低。每种情景下，驱动因素的增长率均依据2017至2022年各城市实际增长率的最高、平均和最低值进行设定。结果显示，在高发展情景下，江苏省的碳达峰时间较早，预计为2033年，峰值排放量为708.02百万吨；而在中等和低发展情景下，碳达峰时间则相应推迟，分别为2037年和2043年，峰值排放量分别为707.64百万吨和706.81百万吨。这表明，保持较高的经济社会发展水平有助于提前实现碳达峰，但同时也会导致更高的峰值排放。而在经济发展较弱的情景下，碳达峰时间虽然会延后，但峰值排放量较低。

从城市层面来看，研究发现经济发展较强的如南京、苏州、无锡和常州等城市，在高发展情景下有望在2030年前实现碳达峰，而经济发展较弱的城市如盐城、宿迁、淮安、徐州等则可能在2035年甚至更晚才能达到碳达峰。这些结果反映了不同城市在碳排放方面的显著差异，也突显了制定差异化碳达峰策略的必要性。例如，对于传统重工业城市如徐州，统一的碳达峰时间可能会增加其经济转型的压力和相应的社会成本；而对于已经具备工业转型优势的城市如苏州，则可能需要更加严格的碳减排政策来进一步推动减排行动。

本研究还指出，目前江苏省各城市在制定碳达峰计划时，普遍采用统一的2030年前达峰的目标，缺乏对各城市具体情况进行区分。这种做法在一定程度上忽略了区域间发展的不平衡，可能导致部分城市在减排过程中面临更大的挑战。因此，有必要建立更加完善的区域协调机制，例如通过碳排放交易和生态补偿等手段，平衡不同城市在低碳转型中的机会与挑战，确保经济发展公平性和可持续性。

尽管本研究取得了一定成果，但仍存在一些局限性。首先，县一级碳排放数据仅可追溯至2018年，这在一定程度上影响了未来预测的准确性。为弥补这一不足，研究将2018至2021年的城市级碳排放预测数据汇总至省级层面，并与CEADs提供的省级碳排放数据进行对比，结果显示，预测数据与实际数据趋势基本一致，表明模型具有一定的预测能力。然而，随着新的权威数据的发布，仍需动态更新模型以提供更准确的政策支持。

其次，本研究未考虑工业结构、能源结构和技术创新等因素对碳排放的影响，这也是一个重要的局限。由于县一级数据中这些变量存在缺失，研究仅采用人口规模、城市化水平和人均GDP作为驱动因素。尽管如此，研究仍提供了有价值的结论，特别是在保守情景下，江苏省可能在2033年达到碳达峰，这表明有必要进一步加强产业结构调整和碳减排技术的创新，以确保在2030年前实现碳达峰目标。

综上所述，本研究通过构建回归模型，揭示了江苏省碳排放与人均GDP之间的倒U型关系，并基于未来经济社会发展情景预测了各城市实现碳达峰的时间和峰值排放量。研究强调，制定差异化的碳达峰策略对于实现区域公平和经济社会发展最大化具有重要意义。同时，研究也指出了当前政策在制定过程中存在的不足，提出应建立更加完善的区域协调机制，以平衡不同城市在碳达峰过程中的挑战与机遇。