第一节
城镇化进程与能源消耗

一、城镇化和能源消耗的量化关系

整体来看，城镇化对能源消耗的增长有积极影响，即城镇化率的增长会带动能源消耗量的同步增长。Jones的研究（1989）基于对59个发展中国家的城镇化与能源消耗量的回归分析，证明了城镇化率的增长会带动能源消耗量的同步增长。Parikh和Shukle的研究（1995）建立了78个发达国家和发展中国家的能源消耗量与城镇化率的双对数回归模型，验证了二者之间存在积极相关性。

随着能源技术的革新和新能源的发展，城镇化率的提升不一定带来能源消耗的必然增长。例如，Lariviere和Lafrance的研究（1999）发现，在加拿大能源消耗的增长导致了人均能源消耗量的下降。这一研究结果表明高城镇化地区可能有着更高的能源使用效率。Ewing和Rong的研究（2008）在美国也发现了相似的结论。

城镇化与能源消耗的关系，在不同的城镇化发展阶段，将表现出不同的特征。大量研究表明：城镇化和能源消耗的计量关系取决于特定国家和地区的发展阶段和发展水平。Al-mulali等人的研究（2012）发现城镇化和能源消耗之间存在一种双向长期关系，而这一关系受到每个国家发展阶段差异的显著影响。Poumanyvong和Kaneko的研究（2012）发现在低收入国家，城镇化对能源消耗有消极影响，然而在高收入国家，城镇化推动了能源消耗量的增长。Poumanyvong的研究（2014）发现城镇化带动了交通能耗的增长，并且这一带动增长关系随着国家的收入越高而越强。值得注意的是，Hossain（2011）研究了7个新兴工业化国家，发现这些国家如中国、印度在工业化初期，其城镇化和能源消耗间存在负相关关系，即城镇化率的提升会降低总能源消耗量。这一发现与Lariviere和Lafrance（1999）、Ewing和Rong（2008）等在美国、加拿大等工业化国家的发现刚好相反，这反映出能源消耗和城镇化的关系在不同的背景下有不同的表现。Malenbaum的研究（1978）发现，在城镇化初期，能耗强度随国家经济水平的提升而同步增长，当能耗增长到一较高平台之后，能耗强度开始随着国家经济水平的提高而降低。因为城镇化和国家经济水平之间被证实是有显著正相关的，因而能耗和城镇化之间也可以相应的推导出相似的关系。Boqiang Lin和Xiaoling Ouyang的研究（2014）发现能源需求和经济增长之间存在长期的U型关系，这表明能源消耗在初期随着城镇化率提升而降低，然而随着城镇化的深入，在快速城镇化阶段，能源消耗随着城镇化率提升而增加。

综上所述，城镇化与能源消耗之间的关系，在不同的发展阶段、不同的地区背景下有着不同的表现，在人均或者单位能源消耗效率没有提高的情况下，城镇化水平越高，则能源消耗量越高。在城镇化快速发展阶段，提高能源使用者的能源消耗效率，对于节约利用能源具有重要的意义。

另外，城镇化与能源消耗之间的定量关系还取决于测度方法，如图2-1所示。在建立测算城镇化和能源消耗之间计量关系的数量模型中，经济学家们通常使用城市人口作为城镇化率的单一指标，同时将经济发展（GDP水平）和工业化（工业增加值）作为控制变量或者其他决定因子，从而忽视了城镇化是一个包括了经济增长、工业化和社会经济变革的复杂、综合的过程。

二、城镇化与能源消耗关系的理论解释

城镇化与能源消耗关系的理论解释，主要集中在三个方面（Jones，1989，1991；Madlener和Sunak，2011；Parikh和Shukla，1995），如图2-2所示。

（1）首先是空间维度，城镇化意味着乡村空间向城市空间的转变，和乡村相比，城市空间最突出的特征是建筑和道路的高度集中，从而引发高强度、高能耗的大量建设活动。此外，城镇化也伴随着经济活动和大量人口在城市和都市区域的集中，这直接导致了需要大量的基础设施来支持城市活动（Jones，1989，1991）。一方面，建设现代基础设施需要像钢铁、混凝土等高能耗材料；另一方面，城市的基础设施运作依赖于高强度能源使用。例如城市路灯系统，作为最基本的城市基础设施需要稳定、大量的电力能源支持。

（2）第二是产业维度，城镇化也意味着主要生产活动由低能耗强度的农业转化为高强度的工业制造（Jones，1989，1991）。相较于农业，工业生产有着更加多样和复杂的原料和生产流程，以及更大量、更加空间集聚的劳动力需求，这都对高强度和大量的能源使用有着更强的依赖（Sadorsky，2013）。此外，工业的集中式分布规律使得运送工业原料和产品从原产地到市场依赖于跨地域的长距离交通运输。因而，相应的的货运交通能耗也随着工业化的发展不断增加。

（3）第三是人口维度，城镇化可以通过对居民的个人能耗习惯的影响来对总能源消耗量产生影响（Sadorsky，2013）。城镇化过程伴随着经济的快速发展，当城市居民变得更加富有，他们的消费习惯也逐步变为高能耗消费习惯：消费更多高能耗产品和养成高能耗的生活方式（Jones，1989，1991）。一方面，与农村居民相比，城市居民有着更强的消费能力，并能更多接触到商品市场，因而能使用更多的空调、冰箱、电灯等高能耗电器。值得注意的是，农村和城市巨大的基础设施条件差异也显著地影响着二者之间的能耗差异。即便是有着足够的收入，农村居民依然无法使用某些高能耗电器，因为像电力供应设施等基础设施在农村地区的条件并不好，以致无法支持这些电器的使用；另一方面，城镇化通常伴随着城市居民养成现代化的生活方式，例如，机动化出行是影响能源消耗的最为突出的生活方式之一。不断增长的机动化交通和长距离交通是城市交通运输区别于农村交通运输的最大特征，这直接推动着交通能源消耗量的不断增加（Jones，1989；Poumanyvong，2014）。

上述三个方面可以看做城镇化影响能源消耗的三个方式（Jones，1989，1991；Madlener and Sunak，2011；Parikh and Shukla，1995；Sadorsky，2013）。（1）城镇化推动了机动化交通、交通出行距离和交通总量的不断增加，这一增加带动作用反映在不断增长的交通能耗量上；（2）城镇化使得大量的人口和经济活动聚集在高密度的城市地区，并且带动城市居民有着更高的生活水平，因而使得更多、有更好功能（如保暖、抗震、防湿性能等）的建筑和更多的电器使用增加，这都使得居民生活能耗和建筑能耗不断增长；（3）城镇化伴随着主要生产方式由低能耗的农业向高能耗的工业转变，这被称之为工业化的转变有着大量的工业能源消费需求。

城镇化可以降低能源消耗（Malenbaum，1978；Bernardini and Galli，1993），主要有以下路径：（1）城镇化推动了经济活动和人口的集中，产生规模效应，因此减少了平均单位的经济成本和单位能源消耗；（2）城镇化推动了技术进步和在城市规划、管理上的发展，这些进步和提升有助于增强能源使用效率并减少能源消耗。具体讲，规划和建设高密度的城市，可以降低城市交通能耗，因为在高密度的紧凑城市中，平均交通出行距离更短、公共交通使用率更高（Poumanyvong，2014；Reinhard Madlener & Yasin Sunak，2011）。此外，更高城镇化水平的地区通常有着更好、更超前的政府管理机制和法律法规体系去发展和实施节能措施和节能标准。

综上，城镇化通过高强度的生产和消费活动的集中带来了更多的经济活动，引发了巨大的能源消耗，但是，另一方面，城镇化也带来了规模效应和技术进步，为能源使用效率的提升和总能源消耗量的减少提供了巨大的契机，因此，建设能源高效型城镇化对于节约能源消耗具有极其重要的意义。

三、城镇化节能的政策讨论

如何通过政策和措施来控制长远的能源消耗增长是能源高效型城镇化政策首要问题。毫无疑问，未来进一步的城镇化和经济增长将给资源和环境带来巨大的压力，决策者和公众需要带着环境意识去平衡经济增长和快速增长的能源消耗。特别是对于发展中国家，他们是未来城镇增长和发展的“主战场”（Reinhard Madlener & Yasin Sunak，2011；IEA，2013），城市政策和城镇化管理需要适应各发展中国家独特的环境背景和条件，而这些环境和背景条件与发达国家截然不同。对于发达国家来讲，他们城镇化和工业化发展的关键阶段都对化石燃料有着极强的依赖，是一种典型的能源依赖发展路径，他们在上个世纪已基本完成了工业化和城镇化（Boqiang Lin和Xiaoling Ouyang，2014）。然而，面对着日益严重的能源危机和环境问题，印度、中国等欠发达国家和新兴工业化国家被迫去寻找一个替代传统能源依赖路径的新发展路径。在这样的背景下，新技术、政策、城市管理和规划与能源规划之间如何协调合作被广泛讨论和研究，从而在不牺牲经济增长、能源安全和环境安全的前提下实现城市的持续增长（Reinhard Madlener和Yasin Sunak，2011）。

（1）在能源供给方面，国家宏观政策，特别是涉及能源效率的措施应该被制定实施，来推动国家能源结构的转型：推动可再生和绿色能源使用比例的增加、化石能源使用比例的减少，以及分布式能源供给系统的建立和使用等来实现可持续的能源供应（Reinhard Madlener和Yasin Sunak，2011）。特别是对于能源供应企业，使用新能源技术来提高能源生产效率、因地制宜的开发太阳能、地热能和页岩气等本地绿色能源资源是实现能源供给转型和可持续发展的关键策略，应该被国家宏观政策大力鼓励和推行。

（2）在能源需求方面，城市是未来能源消耗增长的“主战场”，特别是像北京、上海、雅加达、孟买这些发展中国家的超级大城市将会在未来的能源需求和消费中占有重要地位，在城市尺度上的城市规划和城镇化管理对创建有实践意义的实现可持续能源发展的结构性环境有着关键作用。许多研究已经证实城市形态对城市能源消耗有着显著影响，相较于蔓延型城市，紧凑城市更加能源有效性（Girardet，1999；Park和Andrews，2004）。Gyo-Eon Shim等的研究（2006）发现更高密度的城市和多中心城市有着更低的交通能源消耗，因为这类城市更多地使用了公共交通并有着有更短的平均出行距离。Ewing and Rong的研究（2008）也发现，相较于紧凑型城市，蔓延型城市的居民更有可能居住在有更高生活和建筑能耗的独立式房屋。综上所述，引导向紧凑城市发展的可持续城市规划和设计被认为是在城市尺度上实现能源有效性的关键策略（Lehmann，2008；Newman和Kenworthy，1989）。通过城市规划和设计来推动城市的高密度发展，明确城市发展边界，鼓励混合土地使用以及公共交通发展是实现紧凑的可持续城市发展的关键策略（Lehmann，2008；Newman和Kenworthy，1989）。然而，城市密度和紧凑性的复杂性依然留下了一个巨大的谜团：什么程度的紧凑和什么样的城市形态对于能源有效性发展是有积极意义的（Reinhard Madlener & Yasin Sunak，2011）？

（3）此外，能源需求管理不仅只是物质空间上的转变和规划。制度进步也是能源需求管理的关键部分（T.M.I.Mahlia等，2001；NaNaKanga，2011）。例如，建立强制性电器和机动车节能标准被认为是一项能够减少能耗的重要节能措施，并被广泛应用于发达国家和部分发展中国家（T.M.I.Mahlia等，2001；NadelS，1997；Georgina Santos等，2010）。部分研究已经发现通过政府指引来提高居民的节能意识可以有效地减少生活能耗（Na Na Kanga，2011；J.Ouyang，K.Hokao，2009）。此外，财税杠杆和财政政策也是实现城市的可持续能源未来的有效措施。例如，提高机动车税费或者征收地区“拥堵费”对于减少私人机动车交通量以及减少相应的交通能耗、温室气体排放是一种有效的手段（Georgina Santos等，2010）。同时，许多城市通过购买补贴和减少购置税等方式来提升新能源机动车的使用比例，以实现减少化石能源消耗的目的（Georgina Santos等，2010）。此外，最近有更多的探索和尝试出现在建筑节能革新上，例如通过地方政府的补贴来鼓励居民对他们的私人房屋进行节能改造等（Green Retrofit Initiative，2013）。

综上，虽然进一步的城镇化发展和经济增长不可避免的对能源消耗有巨大需求，但是提高能源使用效率和缓和能源需求是平衡经济增长和日益严重能源紧缺问题的关键策略，特别是对于有着新兴超大城市的发展中国家，这些策略尤为重要，应该建立起多维度、多方参与和多方合作的政策体系来实现可持续能源供应和减少能源需求（Reinhard Madlener和Yasin Sunak，2011）。