2.1 理论基础

工业化进程的加快带了社会经济的快速发展，使资源消耗持续增长。全球气候变暖、空气质量恶化等一系列生态环境问题凸显。为解决这些问题，人类开始寻求资源、环境及社会经济协调发展的新模式、新途径。学术界也诞生了大批人与自然协调发展的相关理论，包括可持续发展理论、低碳经济理论、能源—环境—经济系统理论以及环境库兹涅茨曲线理论等。本节将对这些理论进行阐释，为后续研究提供坚实的理论基础。

2.1.1 可持续发展理论

1972年，罗马俱乐部发表的《增长的极限》一文首次提出“合理的持续增长与均衡发展”理念。1981年，美国著名学者莱斯特·R．布朗在《建立一个可持续发展的社会》一书中首次提出可持续发展的概念。1987年，联合国在《我们共同的未来》中将可持续发展定义为：“在能够满足当代人需要的基础上，不会对后代人发展构成威胁。”此后，该名词逐渐成为世界上各界学者的关注重点，学者们从不同角度阐释了可持续发展理论。可持续发展概念的核心是“可持续”和“发展”。可持续是指当生态环境受到干扰以至破坏时，能够自行恢复，资源的可持续利用以及生态环境的可持续性都是人类社会平稳健康发展的重要基础；发展是指人与自然能够和谐共存，共同发展。

可持续发展包括了生态环境、经济社会和科学技术三个方面的可持续发展，并把生态环境保护作为发展过程中的重要组成部分，生态、环境、资源和发展是相辅相成的，共同构成了一个有机整体。可持续发展的目的是在保护生态环境和资源承载能力的情况下，使经济利益得到最大程度的发展，既满足当代人的发展需求，又兼顾后代人的利益。

温室气体排放导致全球变暖、海平面上升、极端气候频现的后果，给人类社会经济发展造成极大危害。减少碳排放、抑制全球气候变暖成为人类共同关注的焦点问题。减少碳排放、发展低碳经济是实现经济与环境可持续发展的有效途径。可持续发展理论认为发展需要依赖更高效、更清洁、更低碳的技术，尽可能地保护生态环境和减少自然资源的消耗，可持续发展理论为碳排放研究提供了重要的理论基础。

2.1.2 低碳经济理论

温室气体排放引致的全球气候变暖问题的加剧，同时受可持续发展理念的影响，发展低碳经济成为全球共识，低碳经济理论应运而生。2003年，英国能源白皮书《我们能源的未来：创建低碳经济》首次提出了“低碳经济”的概念，和三低三高（“低排放、低污染、低能耗”“高效能、高效率、高效益）的经济增长模式，引起了各国政府及学者们的高度关注。

低碳经济是指在保持经济持续增长的情况下，尽可能地减少二氧化碳等温室气体的排放，最终实现经济发展和生态环境保护的“双赢”局面。实现经济发展模式由传统的“高能耗、高排放”向“低能耗、低排放”的转型是发展低碳经济的实质。发展低碳经济不仅仅是改变经济发展模式，也包括改变生活方式和价值观念；发展低碳经济需要坚持低碳技术创新，开发与利用新型能源是发展低碳经济的重要举措；发展低碳经济，就要逐步改变当前的能源消费结构，提高低碳能源占能源消费总量的比重。

2.1.3 能源—环境—经济系统理论

随着社会经济发展能源消费不断增长，人类在享受经济增长红利的同时，也承受着日益严重的环境污染带来的伤害。人们逐渐认识到环境保护的重要性，开始思考如何有效地使用能源，以实现经济的可持续发展和人类生存环境的不断改善。

最初，各国学者利用经济学理论方法分别研究能源、环境问题，逐渐形成了以能源—经济、经济—环境二元系统为对象的研究体系，并形成了两门交叉学科——能源经济学、环境经济学。

然而能源、经济、环境在发展进程中存在千丝万缕的联系。经济发展离不开能源的利用，充足的能源为经济发展提供原始动力。但伴随着能源的过度使用，环境恶化问题不断加剧，当能源使用超过一定界限时，经济发展将失去能源这一强大引擎。与此同时，经济发展也需要良好的生存发展环境，一旦能源超负荷，生态将受到破坏，从而威胁人类的可持续发展。三者之间相互影响、相互牵制，能源—经济和经济—环境二元研究体系很难支撑更加全面、深入、系统的研究工作。

因此，自1980年起，国际上许多能源机构和环保机构开始展开合作，构建能源—环境—经济（3E）三元系统的研究框架，并开始对其综合平衡和协调发展的问题进行研究。学者们逐渐转向以经济、能源、环境为主题的三元研究体系，将影响因素纳入大型系统。各个子系统有其各自的发展目标与方式，但不同系统之间仍存在共同目标，或者整体目标需要各个子系统合力完成。

能源—环境—经济系统理论的主要目标是实现能源、环境和经济的协调，包括系统功能协调、结构协调和机制协调，从状态、过程和机制三个角度研究，实现有效协调，提高效率。这不仅要处理能源子系统、环境子系统和经济子系统三者之间的内部矛盾，即经济增长依赖于能源开发，能源过度开发影响着环境，环境的承载力制约着经济增长，还需构建以3E系统整体的和谐统一为发展目标的、各个子系统的内部要素之间达到最佳平衡的模式。

2.1.4 环境经济学理论

工业革命使生产能力得到大幅提升，但随之而来的是资源的过度消耗和污染物的大量排放。当对资源的攫取大于资源环境自身的修复能力，生产生活带来的污染物排放大于生态环境自我净化能力时，资源的枯竭和环境的破坏将不可避免。随着对经济和环境关系认识的不断加深，环境经济学作为经济学与环境科学的交叉学科快速发展起来。该学科主要探讨环境资源的可持续利用和环境保护的经济手段，实现环境与经济的协调发展，为环境保护政策的制定和环境管理提供一定的理论支持。

1991年美国经济学家Grossman和Krueger针对北美自由贸易区谈判中，美国人担心自由贸易会恶化墨西哥环境并影响美国本土环境的问题，首次对环境质量与人均收入之间的关系进行实证研究，指出了污染与人均收入间的关系为“污染在低收入水平上随人均GDP 增加而上升，在高收入水平上随人均GDP增长而下降”。1992年世界银行发布的《世界发展报告》以“发展与环境”为主题，扩大了环境质量与收入关系研究的影响。1993年Panayotou运用库兹涅茨界定的人均收入与收入不均等之间的倒“U”形曲线，首次将这种环境质量与人均收入间的关系定义为环境库兹涅茨曲线（EKC）。EKC揭示出环境污染与经济水平提升呈现倒“U”形走势（如图2-1所示）。

图2-1 环境库兹涅茨曲线

环境库兹涅茨曲线提出后，环境质量与收入间关系的理论探讨不断深入，如规模效应、技术效应和结构效应、环境质量需求、环境规制问题、市场机制、减污投资等方面的研究。研究发现：通过完善相关条例政策以及推行技术创新等手段，能在一定程度上减少峰值时间，缩短达峰时间，但不能改变整体倒“U”形变化趋势。在EKC的基础上对湖南省碳排放问题进行探究，有助于早日实现湖南省碳排放达峰。环境经济学既为开展碳排放研究提供了相应的理论基础，也为地区碳减排工作提供了非常有效的分析工具。