数字经济对碳排放强度的影响机制及空间效应_霍晓谦.pdf

第45卷霍晓谦，张爱国.数字经济对碳排放强度的影响机制及空间效应J.环境科学与技术，2022，45（12）：182-193.Huo Xiaoqian，Zhang Aiguo.Mechanisms and spatial effects of the digital economy on carbon emissions intensityJ.Environmental Science&Technology，2022，45（12）：182-193.Environmental Science&Technology第45卷 第12期2022年12月Vol.45 No.12Dec.2022环境科学与技术 编辑部：（网址）http:/（电话）027-87643502（电子信箱）收稿日期：2022-06-07；修回2022-08-26基金项目：国家科技重大专项（2018ZX07110-007）作者简介：霍晓谦（1997-），男，硕士研究生，主要从事环境经济研究，（电子信箱）；*通讯作者，男，副教授，硕士生导师，主要从事环境管理研究，（电子信箱）。数字经济对碳排放强度的影响机制及空间效应霍晓谦，张爱国*（河北工业大学经济管理学院，天津300401）摘要：在数字经济蓬勃发展与碳减排压力严峻的双重背景下，文章选取2011-2019年中国252个地级及以上城市的面板数据，采用熵权法测度各城市的数字经济发展水平，并使用夜间灯光数据反向推演各城市的CO2排放量，运用固定效应模型、中介效应模型、空间杜宾模型多维度实证检验数字经济发展对碳排放强度的影响机制、空间溢出效应和异质性。研究发现：（1）总体上，中国数字经济发展水平不断提高且各城市差距逐步缩小，碳排放强度不断降低且各城市差距逐步扩大；（2）从全国范围来看，数字经济的发展能够显著降低城市碳排放强度，并且产业结构升级和技术创新是数字经济降低碳排放强度的重要机制；（3）各城市数字经济发展水平和碳排放强度具有显著的空间正相关性，并且数字经济能够通过空间溢出效应降低邻近地区的碳排放强度；（4）数字经济发展对碳排放强度的影响存在地区、城市层级和城市规模上的异质性，相较于东部地区、中心城市和大规模城市，数字经济在中西部地区、外围城市和中小规模城市发挥的碳减排效应更显著。关键词：数字经济；碳排放强度；空间效应；夜间灯光中图分类号：X22；F205文献标志码：Adoi：10.19672/ki.1003-6504.1311.22.338文章编号：1003-6504(2022)12-0182-12Mechanisms and Spatial Effects of the Digital Economyon Carbon Emissions IntensityHUO Xiaoqian，ZHANG Aiguo*（School of Economics and Management,Hebei University of Technology,Tianjin 300401,China）Abstract：Against the dual background of a booming digital economy and severe pressure on carbon emission reduction,thearticle selects panel data of 252 prefecture-level and above cities in China from 2011-2019,firstly measures the level ofdigital economy development in each city using the entropy weight method,and uses nighttime lighting data to infer the CO2emissions of each city in reverse,and then applies the fixed-effects model.Afterwards,a multi-dimensional empirical examination of the influence mechanism,spatial spillover effect and heterogeneity of digital economy development on carbon emission intensity was conducted using a fixed-effects model,a mediated-effects model and a spatial Durbin model.It was foundin general,the level of digital economy development in China has been increasing and the gap between cities has been narrowing,while the carbon emission intensity has been decreasing and the gap between cities has been widening.On a nationalscale,the development of the digital economy can significantly reduce the carbon emission intensity of cities,and the upgrading of industrial structure and technological innovation are important mechanisms for the digital economy to reduce carbonemission intensity.There is a significant positive spatial correlation between the level of development of the digital economyand carbon emission intensity in each city,and the digital economy can reduce the carbon emission intensity of neighbouringregions through spatial spillover effects.Moreover,the impact of the digital economy on carbon emission intensity is heterogeneous in terms of region,city level and city scale,with the digital economy playing a more significant role in reducing carbonemissions in central and western regions,peripheral cities and small and medium-sized cities than in eastern regions,centralcities and large-scale cities.Key words：digital economy;carbon emission intensity;spatial effects;nighttime lighting近一个世纪以来，以二氧化碳为主的温室气体大量排放造成的全球气候变化严重威胁着人类的生存与可持续发展1。我国作为世界上最大的能源消费国与温室气体排放国2,3，在2011-2020的10年间，碳排第12期放总量从88.3亿t增加至98.99亿t，约占全球碳排放总量的30.7%，碳减排形势十分严峻。作为 巴黎协定 的积极践行者，我国于2020年9月在联合国大会上承诺在2030年前和2060年前分别实现“碳达峰”和“碳中和”4，5。与此同时，伴随着人工智能、大数据等新一代信息与通信技术的广泛应用，以数字技术为核心的第四次工业革命推动着数字经济蓬勃发展6。中国数字经济发展白皮书 显示，2011-2020年间我国数字经济的发展规模持续高速增长，从2011年的9.5万亿元飙升至2020年的39.2万亿元。2020年我国数字经济规模占GDP的比重为38.6%，增速达到9.7%，远高于同期名义GDP的增速，有效推动了疫情后的经济复苏。“十四五”规划明确提出“加快数字化发展，建设数字中国”。研究表明6，7，数字经济已经成为我国国民经济的重要组成部分和经济增长的重要引擎，正在从多个维度重塑人们的生产生活方式。那么，高速发展的数字经济对碳排放的影响如何？现有文献就这一问题存在较大分歧，主要分为3种观点：一是数字经济发展能够减少碳排放，即数字经济的发展促进技术进步，提高能源利用效率，从而促进节能减排。谢云飞8基于我国省际面板数据发现数字经济通过有偏技术进步降低了碳排放强度。陈晓红等9通过理论分析得出数字技术的应用推动我国能源行业的碳中和。Shehzad 等10基于巴基斯坦1976-2018年的数据证实信息通信技术的发展能够显著减少碳排放。Ulucak等11以金砖国家为例发现信息通信技术的发展通过促进技术进步有效减少了碳排放。二是数字经济发展加剧碳排放，即数字经济发展高度依赖于信息通信技术的发展和有效使用7,12，而信息通信技术发展所建设的基站、数据中心会造成大量能源消耗，进而加剧碳排放。Horner等13指出信息通信技术的高能耗问题导致数字经济加剧了能源消耗和碳排放。Asongu等14对撒哈拉以南非洲44个国家进行实证研究，认为信息通信技术的发展增加了人均碳排放。Haseeb等15基于1994-2014年金砖国家的面板数据证实数字通信的发展增加了电力消费，从而造成碳排放增加，Salahuddin等16以澳大利亚为例也得出了同样的结论。三是数字经济发展与碳排放存在非线性关系，即数字经济在不同发展阶段对碳排放的影响具有差异。缪陆军等12基于固定效应模型发现数字经济在发展初期加剧碳排放，在发展到一定水平后将抑制碳排放。Batool等17对东南亚国家的实证研究发现信息通信技术的发展在短期不会对碳排放产生明显影响，而在长期会加剧碳排放。Li等18基于全球190个国家的面板数据发现数字经济与碳排放之间存在倒U型关系。综上所述，现有文献就数字经济发展对碳排放的影响尚未达成共识。其原因在于：（1）衡量碳排放水平的指标不一致，如Ulucak 等11、缪陆军等12使用CO2排放绝对量衡量碳排放水平，谢云飞8和Asongu等14分别使用碳排放强度和人均碳排放衡量碳排放水平，因而导致实证结果存在差异。鉴于我国各地经济发展水平存在较大差异8，本研究采用碳排放强度这一指标，以期更客观衡量各地的碳排放水平；（2）研究样本尺度较大，现有文献大都采用省级8或国家级层面数据11，14，15展开研究，然而即使同省的各城市，其数字经济发展和碳排放水平也存在较大差异19，20。因此，本研究将研究尺度细化到地级市，以期更精准地揭示数字经济对我国碳排放水平的影响。此外，只有极少数文献基于我国实际数据开展了相应的实证研究，谢云飞8基于我国省级层面数据展开研究，但研究尺度未细化到地级市，并且缺乏空间效应探讨。陈晓红等9研究了数字技术对我国能源行业碳排放的影响，但研究仅停留在理论层面，缺乏实证结果支撑。并且现有文献主要聚焦于数字经济对碳排放的直接影响，缺乏对数字经济影响碳排放强度的作用机制、异质性和空间溢出效应的深入探讨。鉴于此，本文选取2011-2019年我国252个地级以上城市的面板数据，运用多种计量模型多维度实证分析数字经济发展对碳排放强度的影响机制、异质性和空间溢出效