【导读】
生态环境部环境规划与政策模拟重点实验室（以下简称“重点实验室”）与四川大学联合在中科院一区TOP期刊《Environmental Impact Assessment Review》刊发论文“Spatial-temporal distribution and multiple driving mechanisms of energy-related CH4 emissions in China”。该论文以中国能源消费CH4排放为研究对象，构建了一个多重时空分析方法，研究了2010-2020年CH4排放的时空分布和多重驱动机制。从明确减排责任归属、加强重点区域减排和促进区域合作等方面提出政策建议。
研究背景
研究结果
本研究首先基于IPCC推荐模型估算了2010年至2020年中国省级能源相关CH4排放清单；利用探索性空间数据分析和标准偏差椭圆法，揭示了能源消费CH4排放的空间特征；基于空间马尔科夫链和空间杜宾模型，论证了中国能源消费CH4排放和驱动机制的空间溢出效应。结果表明，中西部地区的排放量远高于东部地区。尽管东部地区的排放量随着时间的推移正在逐步减少，但这不足以抵消中西部地区的高排放。因此，中西部与东部地区在CH4排放方面的差异越来越大。进一步分析表明，能源相关CH4排放向“东北-中部-西北”方向聚集。煤源CH4和油源CH4的排放分别向西北和西南方向扩散，而天然气源CH4的排放则向东南方向聚集。不同来源CH4的演变趋势呈现出空间分布不均，但总体上遵循以陕西、山西、甘肃、内蒙古为中心的格局。
图1 中国2010年、2013年、2016年和2019年能源相关CH4排放量的四分位数分布
图2 中国能源相关CH4总排放及各排放源的标准差椭圆分布
图3 中国能源相关CH4排放莫兰散点图
研究发现，能源相关CH4排放的时空演变特征是由多种因素驱动的。一方面，核心省份能源相关CH4排放量的增加将减少周边省份的排放量，表现出负面的空间溢出效应，表明各省之间在CH4排放源或缓解措施方面的竞争或替代关系。例如，如果一个省增加化石能源生产和出口，邻近省份的生产将受到影响，导致它们减少化石能源生产和能源相关CH4排放。另一方面，考虑到各省之间的地理毗邻，能源需求、基础设施投资和环境法规等因素对能源相关CH4排放总体上具有正向影响。相反，人口密度、能源生产效率和产业升级对这些排放都有负面影响。在空间溢出效应方面，能源需求和环境规制等因素可能对周边地区的CH4排放有促进作用，而人均GDP、人口密度、能源生产效率和产业升级等因素对其有抑制作用。
异质性分析表明，驱动因素对能源相关CH4排放量的影响在不同地区、不同国民经济和社会发展阶段存在显著差异。东部地区的人均 GDP 与排放量呈正相关，而中西部地区则不显著。由于产业结构和技术水平的差异，能源生产效率导致东部地区排放减少，但中西部地区排放增加。产业升级可以减少排放，但由于中西部地区经济和社会发展水平较低，其效果较弱。华东地区的能源服务可能越来越依赖外部资源，随着能源需求的增加，CH4排放也会增加。能源基础设施投资具有更大的发展潜力，但可能导致更高的CH4排放量，而更严格的环境法规可能引发“绿色悖论”。在“十二五”期间，产业升级和能源需求是主要驱动力，在“十三五”期间，提高能源生产效率成为控制排放的主要手段。在这两个时期，人均 GDP、能源基础设施投资和环境法规对能源相关CH4排放量都可能有积极影响。在某些条件下，严格的环境法规短期内可能会导致能源开发和利用的加速，从而导致CH4排放量的增加。
（限于篇幅，详细的统计分析表格可点击“阅读原文”查看）
政策应用
全面系统地研究能源相关CH4排放的时空格局和影响因素，可为中国制定有针对性的减排政策提供决策参考。本文利用2010年至 2019 年中国 30 个省份的面板数据，分析了能源相关CH4排放排放量的时空特征。还研究了这些排放的溢出效应及其影响因素。与以往有关能源相关CH4排放的研究不同，本研究更全面地了解了减排的时空特征、影响因素和溢出效应，提供了一个实证分析的视角。研究结果有助于决策者制定有针对性的区域合作战略和适应性减排政策。这一贡献不仅填补了研究空白，而且对中国各省在减少能源相关CH4排放方面实现互利合作至关重要。
作者贡献
四川大学姚黎明教授为论文第一作者，重点实验室蒋洪强研究员为论文通讯作者。
