摘要：二十大报告明确指出，必须依托我国能源资源的独特优势，秉持先构建后破除的原则，有条不紊、循序渐进地推进碳达峰战略的实施。基于前述背景，本研究选取长江经济带城市群作为研究对象，首先采用Tapio 模型进行碳达峰前景预估。依据预测结果，将11 个省份划分为三类。从水-能-粮协同发展的视角出发，对这11 个省份的复合能源进行了细致核算。在此基础上，提出了推动三者协调发展的措施和不同类型省市板的发展措施，以更好地助力碳达峰目标的实现。

关键词：碳达峰 水-能-粮协调发展 长江经济带 Tapio 脱钩模型 省市差异

一、引言

党的第二十届代表大会的文献中强调了我们必须践行的目标：同步推进温室气体减排与环境污染降低，协同扩大绿化覆盖与经济进步。秉持自然至上理念，优化资源配置效能，力促环保低碳转型。基于此，我们在 2021年成功搭建了一套全面实施碳排放管控与碳中和蓝图的完整架构，为达成“双碳”目标奠定了全局性战略架构，并明确了具体的时限、路径和实施架构。

按照2023 年全国水利工作会议的部署和安排，我们要认真做好水资源的合理化细密管控以及强抓强化构建水资源硬性限制机制，要强监管强化取水工作。我们坚决贯彻、深入思考贯彻落实习新时代中国社会主义思想作为我们的思想导向与准则，并且深刻领会、思考领会党的二十大精神的精髓与要旨。我们将继续贯彻和遵循“节制优先、均等分配、协调处理、双擎共驱”的水利方针，坚决落实习近平总书记关于治水的重要论述。由此可见，在碳达峰目标下，进行长江经济带水-能源-粮食协调发展的研究具有丰富的理论依据。

通过Tapio 脱钩系数法可以预测出长江经济带各省的碳达峰时间并对这11 个省市进行分类；通过计算“水—能源—粮食”协调发展下的混合能源可以计算出长江经济带各省的CO2 排放量；通过以上分析，可以预测在“水—能源—粮食”协调发展后各省碳达峰时间的变化，分析三者协调发展对实现碳达峰的贡献。

二、文献综述

近年来，伴随全球气候变异及人口膨胀，我国在水资源、能源供给和粮食储备等方面承受着前所未有的压力。为此，国家政府及相关职能部门在水资源和能源领域投入了大量科研力量，展开了一系列深入研究。譬如，在国家能源局“十二五”规划筹备阶段的调研项目“探究能源发展的关键制约要素”中，水资源被视作对能源产出与消耗环节具有显著影响力的核心因子。华夏水资源-能源-粮食联动体系的研究态势及其演进趋势，构成了一个举足轻重的跨学科研究领域。当前，该领域的研究焦点涵盖多个关键领域：资源互动与协同管控：深入剖析水、能源及粮食资源间的深层纽带及其相互效应，探讨如何通过协同管控达成资源的高效配置与持续发展；系统解析与模型构建：借助系统解析手段及数学模型，对水-能源-粮食复合系统进行量化探究与模拟剖析，旨在揭示系统运行机理及优化路径；气候变迁与资源响应：探究气候变迁对水、能源及粮食资源的冲击，分析资源系统如何适应并应对气候变迁引发的挑战；政策与机制革新：审视现行政策与制度在水-能源-粮食复合系统中的效能与局限，提出政策优化建议及机制创新方向。

梳理文献可知，现有研究为本项目的理论依据、数据获取、研究方法和计量模型选择都提供了很好的借鉴，但仍有不足。比如当前的研究普遍集中在单因素和双因素的考量上，诸如单独的水资源空间转移网络分析、能源空间转移网络分析，以及更为综合的水-能耦合、粮-水耦合的空间转移网络分析。同时，也有研究着眼于水-土-碳等多重因素的耦合分析。然而，对于水-能-粮三者耦合的网络分析，特别是在能源子系统这一独特视角下的研究，却显得相对稀缺。为此，本项目聚焦于长江经济带11 个省市，首先采用Tapio 模型对碳达峰的前景进行了预测。基于预测结果，我们将涉及的11 个省份细分为三种类型，从推动水-能源-粮食协调发展的角度出发，核算这些省份的混合能源使用情况，并预测了三者协调发展对碳达峰的积极贡献。基于这一分析，我们提出了一系列旨在促进三者协调发展的具体措施，并特别针对不同类型的省市制定了相应的发展策略。

三、研究内容及思路

本文以长江经济带城市为例，先运用Tapio 模型进行碳达峰预测，针对预测结果将11 个省份分为三种类型，以促进水-能-粮协调发展为视角，核算了这11 个省份的混合能源，预测三者协调发展对碳达峰的贡献。

（一）运用Tapio 脱钩系数法进行碳达峰预测

本研究在分析城市碳排放变化趋势的基础上，运用Tapio 脱钩系数法对不同城市碳排放与经济社会发展的耦合关系进行分类研究。

碳排放量的计算方法： 式（1）中： C为 CO₂ 排放量， i 代表三次产业， j 表示能源品种， C_i，j 为第 产业的 j 种能源消费所引起的 CO₂ 排放量； E_i，j 表示第 种能源的消费量； f_j 表示 j 种能源的碳排放系数。

脱钩系数的计算方法： 式（2）中：ε为脱钩系数， 和 分别为碳排放量和GDP 的变动情况。

就时间维度而言，长江经济带所涵盖的11 个行政区域的脱钩状况展现出显著的周期性规律。综合观之，近年来长江经济带众多省份与城市成功实现了深度脱钩，这昭示着在经济持续稳健攀升的背景下，碳排放量得到了有效遏制，换言之，这充分彰显了绿色发展策略在一定程度上已取得显著成效。

（二）针对预测结果划分不同类型板块

长江经济带各城市的碳达峰进程可细分为三类：已完成达峰、计划在2023 至2025 年间实现达峰以及预计在2026 至2028 年达成目标。针对预测结果划分主要类别如下：

（1）低碳综合示范型城市。置身于显著解耦或微弱解耦态势之中，排放峰值定格于2015 年之前，每单位GDP 所对应的碳排放量显著低于长江经济带的平均水平， 业相关的碳排放占比未能触及 80%大关，第二产业的单位GDP 碳排放水平相对较低。此类都市的全面进步态势呈现出较低的碳足迹特征，有望在长江流域经济带内树立典范，引领率先实现碳排放峰值。

（2）低碳成长型城市。在弱势解耦、扩展性链接或扩展性解耦情形阐述后续发展情况，确保描述准确、逻辑清晰。具体解答如下：考虑到原句中的“弱脱钩”可能存在表述不准确的问题，我们可以将其替换为更常见的“弱脱钩”或“部分脱钩”，表示系统之间的联系减弱但未出现新的转折点。此类城市在整体发展上呈现出较为低碳的特征。

（3）产业转型期城市。在弱势解耦、扩展链接或扩展性逆解耦态势下，单位GDP 的碳排量显著超越长江经济带平均水平。此类都市的产业架构偏向高碳特征，目前正处于推进产业优化转型的关键时期。对于那些碳排放峰值较早显现的城池，这昭示着其转型进程已初露成效，有望率先实现碳峰值。然而，对于那些依旧在波动中攀升的城市而言，达成碳达峰的目标则显得尤为艰巨。

与水相关的能源以及与粮食挂钩的能源综合而成。

1.直接能源消耗量计算公式：

式（3）中： 表示 i 地区直接能源消耗量； n 表示能源种类； E_i^k 表示 i 地区第 k 种能源的消耗量； t_k 表示第 k 种主要能源标准煤折算系数。

式（4）中： U_i^W 表示与水资源相关能源消耗量； i 表示地区； j 表示提水、处理水、供水等 j 过程； W_i^l 为 过程的水资源量； 过程的能耗系数； t_eletricity 为电力换算为标准煤的折算系数。3.粮食相关的能源消耗量： （5）

式（5）中： U_i^F 表示与粮食相关能源消耗量； i 表示地区； n 表示 n 种能源； E_i^k 表示农业活动中的第 k 种能源消耗量； t_k 表示第 k 种主要能源标准煤折算系数。

4.混合能源： U_i^M=U_i^D+U_i^W+U_i^F

根据上述分析、计算可知，混合能源由直接能源消耗量、水资源相关的能源消耗量以及粮食相关的能源消耗量相加得出，在此基础上就可以计算出长江经济带各省份的 CO₂ 排放量：

U_ie=U_i^D，W，F*t_k

在式（7）中： U_ie 为 地区的 CO₂ 排放。

（四）分析“水-能源-粮食”协调发展对各省实现碳达峰目标的贡献

在碳峰值目标的严格限制及未来水资源、能源、粮食需求不断攀升的背景下，妥善调节水—能源—粮食与碳排放之间的动态均衡，对新阶段长江经济带区域经济与社会发展布局的优化具有深远影响，通过三者协同推进，助力长江经济带碳峰值目标的顺利达成。

（1）低碳典范区域的省市展现出显著的低碳态势，其经济增长速率超越碳排放增长幅度，碳排放密度维持在低位。这些城市的产业结构优化已接近尾声，产业层面的减排空间相对有限。此类地区亟需显著增强创新研发投入，迅速攻克核心低碳技术难题；在建筑与交通等关键领域持续深耕，积极推广民众低碳生活理念，引领低碳消费潮流，进而有效降低人均碳排放量。

（2）在产业升级换代的阶段，众多省市普遍以传统工业城市和资源富集地区为主，其经济增长高度倚重于矿产开发和重型工业，这使得低碳化转型的挑战尤为 而它们无疑将成为未来碳排放削减工作的关键领域。各区域在拟定碳峰值策略过程中，需着重强化资源的节约与高效循环利用，促进传统资源型产业的革新升级、扶持绿色矿业的兴起，加速布局新兴产业以实现产业接替，并助力现代服务领域的蓬勃发展。

（3）低碳发展模式下的成长型城市，尽管在碳排放方面已展现出较为低廉的水平，然而，伴随经济的迅猛腾飞及人口的持续汇聚，碳排放量依旧呈现出波动性攀升的趋势，这一现象恰与其当前迅猛推进的工业化和城镇化步伐相吻合。此类地区的现行产业布局已显现出显著的低碳特征，需着力推进新增经济领域的低碳转型，强化对战略新兴及高技术产业的培育力度，积极吸纳前沿的低碳产业技术，加速构建以市场为引领的低碳长效发展体系，助力绿色城镇化进程。

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作者简介：许藉尹（2003.11-），女，汉族，渝中区人，本科学历，研究方向：能源经济学