引言: 在全球范围内，城市地区在过去二十年间不断扩张，城市人口比例超过一半。除了例如美国等城市化程度高的发达国家外，诸多发展中国家也正在经历着由农村经济向城市经济的快速转变。因此，城市的发展和由城市化引发的各种变化是21世纪的关键议题之一。城市化带来的一个显著变化是对能源需求的不断上涨，因而针对城市范围内的能源转型成为了各国关注的焦点。在不同的经济体之间，城市能源与污染问题呈现出了具有时间和空间差异性的不同表现。为了进一步推动城市能源转型并促进该地区的经济发展，研究城市化，经济增长和能源供需这三者之间的关联，对政府制定能源政策和展开相关工作具有一定的参考意义。
关键词：城市化 能源转型 发达国家 快速发展的亚太经济体
高楼林立，人潮拥挤是全球城市的共同特征，为了保障城市居民活动的正常运行，能源供应与消耗往往居高不下。据联合国预估，到2050年城市人口将达到60亿之多，与之相伴而来的是日益严重的能源危机和气候威胁，无论是发达国家还是发展中国家，能源转型都迫在眉睫。亚太地区近年来成为了全球环境议题的焦点，由于该地区人口基数和经济财富的崛起与老牌资本主义国家相比，具有后发且迅速集中的显著特点，尤以中国为例，因而发达国家与发展中国家的能源转型路径也不尽相同。通过比较在不同时间点发展的经济体其能源供需之间的差异性，可以更好地了解城市化在能源转型中的作用与影响。
联系：城市发展，环境变迁和能源转型
城市环境变迁理论
城市的发展会带来怎样的环境挑战？这一问题在不同收入水平的城市之间给出了不同的答案。基于经验趋势，高收入城市相较于低收入城市，其环境负担会呈现出分散性和延迟性。城市环境变迁理论认为：
- 贫穷的城市，其环境挑战会有本地化，即刻发生和健康威胁的特征；
- 中等收入，快速发展的城市，环境负担会遍布整个城市或地区，其影响会有所延迟，并对健康和生态可持续性存在威胁；
- 富裕或高收入的城市，环境负担是全球性且跨代的，主要是对可持续性的威胁。因而在不同的收入水平上，会有不同的问题占主导，但没有一个城市可以解决所有环境问题。
回顾能源历史，新石器时代的革命和能源技术使得能源的获取从狩猎和采集转变为农业；直到工业革命之前，社会才从生物质和有生命力的能源转向风能和水能作为化石燃料的供应；工业革命则标志着所谓一次能源供应顺序变化趋势的开始，即从煤炭到石油再到天然气和核能，其能量密度越来越高。每次能源变化，都会带来经济活动的重组和新的环境后果。通过对亚洲城市环境变迁的观察可以看出，从传统到工业，再到现代环境挑战，其变化速度明显快于过往的欧美国家，此外，在较低的收入水平的现状下，其环境挑战会以重叠或同时发生的方式出现。最近的研究表明，社会经历从传统燃料消耗到电力和其他现代燃料的使用几乎不存在所谓定期且一致的路径。
城市环境变迁的驱动因素
影响城市环境变迁的因素是什么？除了经济收入外，气候、资源与健康等也是迫使能源转型的潜在因素。“驱动因素”可以包括导致环境变化的任何自然因素或人为因素。在城市环境历史中，我们可以看到不同驱动因素对发达国家城市内部转型的影响。
例如，在19世纪中期的华盛顿，人们随意倾倒工业和生活垃圾，废物未经处理便直接排入临近的河流、湖泊等水域，造成堵塞和污染，牲畜在街上肆意乱窜，对人类健康也造成了威胁。鉴于这些驱动因素，政府开始修建供排水系统、并对垃圾和废弃物进行收集和处理。覆盖全市范围的自来水管道取代了井水、泉水等本地水源，人们的用水变得更加洁净便捷。同时，排水系统也使得下水管道和冲水厕所取代了粪池。工程师们根据各个城市不同的情况，设计了不同的地下排水系统。其中最为著名的是工程师乔治·E.韦林的“韦林系统”。这是美国第一个将雨水径流与污水相分离，使其分别进入不同排水管道的下水系统，这样的设计有助于污水的定期排放，从而减少了流行病的发生。这些转变开启了环境变化的新时代，并促进了美国城市的发展，最终引发了工业，经济，社会和政治的全方位变革。
时间与空间的影响
什么是所谓空间和时间的影响？有大量文献表明，当代的发展环境与过去有很大不同，在过去的30至40年中，全球化对人类与环境的关系产生了特别强烈的时空影响：
与时间有关的影响是人类社会经济活动的速度和效率不断变化的结果，通过将地点紧密联系在一起在全球范围内创造出城市动态，迫使城市地区趋同，为具有不同社会，文化和政治历史以及经济水平的城市之间创造了相似的条件；
与空间有关的影响使越来越多的现象不均匀地分布在空间节点上（即城市内部和城市之间），并在全球范围内形成了城市动态，迫使城市地区之间产生差异，不同的现象日益集中在城市。
时间和空间之间有四种相互关联方式：时间/空间收敛，-分离、-压缩和-伸缩：
- 时间/空间收敛是指地点之间距离的减小。随着交通的快速发展，旅行时间减少，这个概念通常表示为“世界越来越小”；
- 时间/空间脱节是指社会系统和关系跨越时空的延伸。人们以两种方式进行交互：面对面以及通过运输和通信技术进行远程交互。现代社会人可以与传统的社会关系“脱节”，因而第二种远程交互方式越来越重要，人们没有必要在某个特定的位置上成为重要的社会角色，因为这些关系已经扩展到了整个空间；
- 时间/空间压缩指的是“通过时间消灭空间”，这是资本主义动力的核心。这解释了为什么社会关系和发展模式在空间上得以延伸并最终改变了开发环境。“时间是金钱”，诸多技术和策略促进了时间/空间的压缩，通过各种方法来加速“资本流通”，从而减少“资本周转时间”，将投资及时转化为利润，但与此同时也对阶级权力与社会文化生活之间的平衡造成了迷惑和破坏；
- 时间/空间伸缩描述了与发展相关的转变模式，例如现在发展中国家的环境转变相较发达国家发生的更早（在较低的收入水平即可发生）且变化更快（从时间维度来看），并会同时出现一系列问题和挑战。此外，还有许多不同的直接和间接影响，包括全球经济，人口和体制的变化以及当地土地使用和政策的影响，这些因素助长了这些趋势的产生。
包括我国在内的一些国家在很短时间内完成了英国美19世纪末至20世纪初的发展历程，但值得注意的是，发展中国家在收入水平较低时的快速发展，会增加各种条件和挑战，并会使先前发达国家已经历的顺序发展模式分层化，因而其发展现状变得更加复杂并令人感到困惑。尽管这些变化具有多样性，复杂性和迅速性，但从许多方面衡量，当今发展中国家与与发达国家过去所经历的条件相比，会具有更高效且对环境危害更小的优势，例如在能源消耗和温室气体排放方面，快速发展的经济体对环境的危害要小得多。
比较：美国和快速发展的亚太经济体
城市化趋势比较
在20世纪上半叶，世界经历了大规模的迅速城市化，整个欧洲的人口从3亿增至4亿（年平均增长率为0.7％），而美国的人口则从9千万增至1.7亿（年平均增长率为1.2％）。将这些人口规模与亚太地区的人口规模进行比较，中国处于领先地位（约14亿），其次是印度尼西亚、菲律宾、越南、和泰国。这些经济体的人口在1970年至2000年之间以每年超过1.4％的速度增长。城市人口的膨胀导致大型城市的崛起。以1980年为例，在中国大约有42个城市人口过百万，而到2005年则有95个城市。放眼亚太地区，1980年大约有67个城市过百万，到2005年则有131个，其中有6个城市超过千万。
城市化和城市中心的规模是解释西方经验与发展中国家经验之间差异的重要考虑因素，除次之外还有城市化的时间和速度。
- 从时间角度来看，与过去相比，现在许多地区都在经济收入水平较低的时候实现了城市化，即在任何特定的人均GDP水平上，亚太地区内城市化水平要高于美国。
- 从速度角度来看，下图中比较了美国和一些亚太国家在类似经济发展水平下的城市化率（城市化水平随时间的增长百分比），可以看到，该地区除泰国外的经济体其城市化率均高于美国。
图：相似经济发展水平下美国与亚太地区城市化率的比较
此外，1895年至2000年间，美国的城市化水平提高了40％，同样的比例提升日本用了60年，而韩国仅用了50年。
能源转型的比较
通过对城市化、能源供应、消费和收入趋势之间的分析比较发现，发展中国家不仅仅是上文提到的城市化进程更快，还呈现出了更快的能源载体使用和消费趋势。此外，当在类似的收入范围内比较能源消耗随时间的变化时，大多数国家的增长速度要快于美国，且没有美国所经历的线性和顺序性转变。总的来看，发展中经济体的财富增值和城市化发展以及能源供应和消费方式与美国相比都更为有效，从而降低了对全球环境的影响，具体表现为以下几点：
- 更早
在原油和汽油方面，亚洲十个国家中的七个国家供应水平很高，但收入水平低于美国。天然气略微不同，该地区九个经济体中有五个经济体的供给水平很高，其收入低于美国。对于水力发电而言，六个经济体中有两个经济体的收入水平低于美国。而核能和现代可再生能源供应领域，大多数使用这些技术的经济体的收入水平远低于美国。例如，韩国核电的兴起时候的人均GDP约为4000美元，而该技术在美国出现时，人均GDP为14300美元。越南以人均GDP2300美元的价格开展了现代可再生能源的部署，而美国在这一领域兴起时的人均GDP约为18500美元，只有新加坡以20000美元高于美国。
在能源消耗方面，十个经济体中除新加坡和中国香港外，在相似电力消费水平下，其收入水平均低于美国。此外，与美国相比，中国，泰国，马来西亚，印度尼西亚，越南和菲律宾的电力消耗水平较低。
图：人均用电量与GDP和城市化的比较 （注：HONGKONG中国香港）
- 更快
就人均GDP相近的总供应量随时间的变化而言，亚太十个经济体中有八个的变化速度快于美国。从最终消费总量变化的比较来看，所有六个比较都使亚太地区经济体的增长快于美国。
在能源供应增长较快的国家中，汽油，石油和天然气的增长也超过了美国的增长速度。就煤炭而言，韩国城市化水平的增长要快于美国。随着时间的推移，在相似的人均GDP范围内，亚太经济体工业和交通运输部门的能源消耗变化通常快于美国。就工业部门消费的变化速度而言，只有中国香港和日本的增长速度低于美国。韩国，泰国，马来西亚和日本商业部门的能源消耗增长速度快于美国。
- 同时进行
通过比较转换时间可以看到，美国从一种能源形式向另一种能源形式过渡的顺序模式在其他经济体中并未发生。也就是说，对于所研究的经济体，没有一个明显的模式与美国所经历的排序类似。例如，印度尼西亚尚未经历过生物质向煤炭的过渡，但已经经历了生物质向石油和天然气的过渡。当确实发生了转型时，它们的收入和城市化水平通常低于美国。
- 更高效
比较收入和城市化水平相近的各个部门的能源总消耗，以及单位能源输入的工业产出的测算差异可以看到，大多数经济体都比美国更高效。例如，类似的城市化水平之下，韩国平均消耗24.1吨石油当量能源，而美国人平均消耗446.1吨。在任何可比的经济增长水平下，发展中国家的工业使用的能源消耗均低于美国。
- 具有较低的全球环境影响
美国的人均碳排放量都比任何其他经济体或一组经济体高。虽然新加坡也紧随其后，但其碳排放水平低于美国。
结论
长期能源政策将为地区的经济提供良好的服务。鉴于缺乏明确的转型趋势以及供求关系的迅速增长，各国应考虑以何种方式（包括能源的多样性）最有效地实现快速的城市化和经济增长。也就是说，尽管与美国相比，所有这些经济体都实现了更高的效率，但城市化和区域内人口众多的能源需求规模仍然威胁着本地，区域和全球环境。此外，在后高峰时期，许多经济体对液态化石燃料的依赖是不可持续的。根据研究结果，可能要特别注意运输和工业领域，正是这些部门的汽油和机油消耗量增长最快。
参考资料：
[1] Peter J.Marcotullio, Niels B.Schulz, Urban Energy Transition, Chapter 3- Urbanization, Increasing Wealth and Energy Transitions: Comparing Experiences between the USA, Japan and Rapidly Developing Pacific Economies.
[2] Laura Phillips, Peter Smith, 联合国纪事，可持续城市能源是未来的选择.
[3] Eliza Gresh, The Borgen Project, Is Urbanization in developing countries reshaping the world?
[4] 刘晓卉，光明日报， 19世纪美国环境思想和科技的发展对城市环境的塑造
作者 | 周晋羽
编辑 | 邸义博
内容负责人 | 陈夏
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