原文信息:
He G, Tanaka T. 2022. Energy Saving May Kill: Evidence from the Fukushima Nuclear Accident, American Economic Journal: Applied Economics (Forthcoming).
01
引言
全球变暖与气候变化带来一系列的风险,如淡水资源短缺、海平面上升、粮食产量下降等,在这些风险中,极端天气造成的健康损害与意外死亡率上升,被认为是最严重的后果之一。现有文献在研究如何应对气候变化带来的风险时,有两项基本观点(IPCC, 2014):一方面是以“节能”为代表的政策措施,目的是减少与能源消耗相关的温室气体排放;另一方面是提高人们在气候变化中的适应能力,如在高温夏季使用制冷设备等,以应对极端气候对健康的负面影响。由此也引发了一个政策制定的两难困境:如果能源消费对人们适应气候变化非常关键(如在高温夏季使用高耗能的空调等),劝阻人们减少能源消费的节能政策是否会带来巨大的健康成本呢?
本文以日本福岛核电站的核泄露事故引起的电力短缺和节能运动为例,研究了节能政策导致的健康成本和死亡率上升,并对其中的影响机制做了讨论。作者重点关注三个问题:(1)节能政策是否提高了极端天气下的居民死亡率;(2)居民在节能政策后的反应行为;(3)居民在节能政策后能源消费行为的变化主要是电价上涨导致的还是其他原因导致的。
本文对现有文献有如下的贡献:首先,本文补充了气候变化与健康关系之间适应性行为影响的文献,特别是利用福岛核电站事故这一意外事故带来的节能政策,剥离了人们适应性行为潜在的内生性,较好的估计了适应性行为在气候变化与健康关系之间的影响;其次,本文还讨论了能源消费带来的福利提升问题,特别是对居民的健康影响;最后,本文的研究进一步完善了关于核事故后果的文献,特别是核事故可能带来的意外后果或间接后果。
研究背景
02
福岛核电站事故被认为是史上最严重的核事故之一,2011年3月11日,日本东部发生大地震,并引发海啸袭击了福岛核电站,导致用于冷却核反应堆的电源失效,使得几个反应堆的堆芯熔化。在几天内,大量的放射性物质被释放到环境中,引起了公众对核安全的广泛关注。迫于社会压力,日本逐渐关闭了核电厂,这导致了大范围的电力短缺,夏季的电力短缺尤其严重,影响了人们在高温天气中使用空调制冷的能力。电力短缺带来两个后果,一方面,发电公司被迫重启传统能源的发电设备,由此带来电价的上涨;另一方面,政府发起了大规模的节能运动,引起社会各界广泛参与其中,这场节能运动重要的一个部分是号召人们减少对空调的使用。由于福岛核电站事故是意料之外的,由此导致的核电工厂的关闭因地区不同而异,关闭原因与当地气候或当地居民对温度的敏感性无关,这在节能政策方面产生了合理的外生变化,使本文能够较可信的识别因果关系。
03
数据
本文主要使用了以下数据:(1)日本在核事故后的节能目标数据:日本2011年至2015年期间夏季针对特定地区的节能目标数据,这部分数据来源于电力供需核查小组委员会(Electricity Supply-Demand Verification Subcommittee);(2)死亡率数据:日本2008-2015年覆盖全国人口的地区-年度-月度层面死亡率数据,数据来源于卫生,劳工和福利部(Ministry of Health, Labor, and Welfare )报告的生命统计数据(Vital Statistics);(3)因中暑而使用的救护车数据:日本2008年6月至9月以来在地区-月度层面因中暑引起的所有救护车使用情况数据,数据来源于消防和灾害管理局(Fire and Disaster Management Agency);(4)极端气候缓解措施数据:三个可能受到节能政策影响的气候危害缓解措施变量,包括5-9月份“节能”一词的谷歌检索趋势(Google trend),空调普及率数据,以及居民在其他制冷设备(如电扇等)上的消费数据,该数据来源于内政和通信部(Ministry of Internal Affairs and Communications)主导的家庭收支调查(Family Income and Expenditure Survey);(5)天气数据:来源于日本气象厅的温度和降水数据,并将站点原始数据汇总到地区层面。
实证策略
04
本文首先量化了温度变化与死亡率之间的关系,然后通过交互项的方式引入各地节能目标,来研究节能运动背景下温度与死亡率之间关系的变化。
在(1)式中,被解释变量是不同地区在不同年、不同月中不同年龄组人群的死亡率,核心解释变量是一组温度箱,表示落日一组温度区间的天数,具体来说,设置为低于 0℃, 0–5℃, 5–10℃, 10–15℃, 15–20℃, 20–25℃, 25–30℃,大于 30℃这八组温度箱,并将 15–20℃温度箱设置为基准,在回归中省略掉,因此回归系数意味着相对于15-20℃箱体中的天数,某段温度箱体中的天数增加一天,带来的死亡率的变化。此外,(1)式控制了月度、地区、年度三个固定效应。同时,回归中还考虑了高温天数累计带来的跨期动态效应,将被研究当月前两个月与前一个月的温度箱中天数与当月对应温度箱天数相加,举例来说,回归中考虑了七月、八月的温度以及九月温度对九月的死亡率的影响。
在(2)中,被解释变量仍为不同地区在不同年、不同月中不同年龄组人群的死亡率,核心解释变量为(1)式中的温度箱与不同地区、不同月、不同年的节能目标的交互项。交互项系数反映了节能目标是否可以通过降低人们对极端温度的适应力来影响温度与死亡率之间的对应关系。
05
结果
图1中的A图和B图反映了通过拟合式(1)得到的温度与死亡率之间的关系,A图不考虑跨期效应,B图考虑了跨期动态效应。可见温度与死亡之间大致呈现U型关系,结果表明极端低温与极端高温天数的增加确实带来死亡率的上升,且寒冷天气带来的死亡率上升更高。
表2的A组合B组分别反映了温度和死亡率之间的关系,以及受到节能政策影响的温度与死亡率间的关系。不同的列分别反映了当期效应与累计的动态效应,并考虑到了温度对不同年龄人群的死亡率影响。B组中节能目标与极端气温的交互项为正,表明当天气极热和极冷时,节能运动会增加死亡率,在极端高温时(30°C以上)时,影响尤其大,在大规模的节能运动之后,高温天气带来的死亡风险增加了大约三倍,对于与低温天气有关的死亡率,只因节能而略有增加。就动态效应来说,节能政策带来的效应随时间而累计,特别是对极端高温天气。就对不同年龄的人群来说,当老年人(65岁以上的人)暴露在极端高温或极端低温的天气时,他们的死亡风险大大增加,而节能政策进一步使这种影响进一步扩大。
机制
06
机制方面主要讨论了节能政策后居民的反应行为。机制分析结果表明,节能运动发起以后,大幅提高了人们对“节能”一词在谷歌浏览器的搜索率(Google trend),同时,节能运动还降低了空调的普及率,并提高了人们对非空调的制冷设备(如电扇)的消费。表明节能运动非常成功,人们广泛关注节能运动,并遵照倡议降低了空调的使用。
作者进而讨论了节能政策后极端天气中居民对救护车的使用。在对因中暑事件导致的救护车使用中,节能政策以后,在27.5-30°C区间,居民的救护车使用量增加24%,在30°C以上期间,每10万人因中暑的救护车使用量增加了49%。节能运动增加了年轻人(20-64岁的人)和老年成年人(65岁以上的人)因中暑使用救护车的数量,因此这两个年龄群体都受到极端高温的影响。然而,并未观察到年轻人死亡率的增加,表明受影响的年轻人往往可以从与高温有关的疾病中恢复过来。相比之下,对于老年人来说,由于减少了能源消费,他们中的许多人因极端高温而死亡。
07
稳健性检验
替代性解释:作者对一系列替代性解释进行了实证分析,排除混淆因素对识别的影响。(1)第一个替代性解释是节能运动导致医疗保健质量的下降,进而会导致在高温的夏季造成过高的死亡率,实证结果表明医生和护士的数量不受节能目标的影响,因此,医疗保健的质量可能并没有因为节能运动而发生巨大的变化;(2)第二个替代解释是,空气质量的恶化可能导致与高温有关的过度死亡,因为核电厂停止运行后,发电公司重启了传统能源的供电设备,由此可能带来更高的空气污染,实证结果表明,节能运动对各种空气污染物的影响很小,在统计上不显著;(3)第三个替代解释是节能运动是否会影响经济发展水平与老年人口比重,实证结果表明,节能运动并不会影响人均GDP,也不会导致老年人口跨地区的迁移。
稳健性检验:作者进行了一系列稳健性检验来验证基准回归结果的可靠性,包括:(1)平行趋势检验,即在节能目标出现以前,高节能地区和低节能地区之间的温度与死亡率关系应遵循相似的趋势;(2)随机因素的影响,将地区-月度的节能目标随机生成1000次,并对比了随机生成的节能目标影响下温度与死亡率关系系数与基准回归系数,此外,还通过随机化生成温度分布于同时随机化生成温度分布于节能目标来进行排除随机因素影响;(3)加入特定于地区的时间趋势项,改变控制变量,改变样本,采用修订后的节能目标等。以上稳健性检验均通过,基准回归结果具有良好的可信度。
应用与政策含义
08
结合本文的实证结果,作者进行了简单的成本收益分析。健康成本:由于节能政策,每年约有7710老年人死于过早死亡,占总死亡率的0.7%,大约60%(约4500-5000人)的过早死亡发生在夏季的高温天气中。结合统计寿命价值(Value of Statistical Life)的概念,据估计,从2011年到2015年,日本节能政策导致的寿命年损失相当于每年103.1亿美元。福利损失成本:在整个节能运动期间,日本国内的电力消耗每年下降了8409亿千瓦时,相当于每年157亿美元。减排收益:根据发电和温室气体排放之间的关系,节能运动每年减少二氧化碳排放0.043亿吨,约占日本全国碳排放总量的3.4%。如果使用44.2美元/吨作为碳的社会成本,节能运动的货币化收益相当于19.1亿美元。
上述分析表明,将节能政策的气候效益和健康成本进行简单比较,会发现成本大大高于效益。虽然这一比较过于简单化,依赖于许多关于成本和效益计算的基本假设,但它表明,减少电力消耗的健康成本是巨大的。
09
主要结论
能源消耗在缓解极端天气对健康损害方面发挥着重要作用,因此,限制能源使用,即限制气候适应能力的节能政策,可能会对健康造成负面影响。特别是在极端天气中,节能政策带来的潜在损害将被放大,因为人们严重依赖能源消耗来提高在极端天气中的适应能力。本文以福岛核电站事故后日本的电力短缺与节能运动为例,研究了气候适应能力与节能政策之间的权衡关系。主要发现:(1)节能政策确实会导致更多的人因极端温度而死亡,结果表明,每年可能有7710人因减少用电量而过早死亡。大多数死者来自老年人口(65岁以上)。年轻人也更有可能因节能而中暑,从而使用更多的救护车服务。(2)节能运动提高了人们对节能的关注度,减少了人们对空调的使用,提高了人们对其他制冷设备的消费。(3)在日本的节能运动中,非正式的激励措施(如道德劝说等)在减少个人的用电量方面非常有效,在电力消费的减少中,只有一小部分可以通过电价的上涨来解释,而大部分的减少是由非金钱激励驱动的。
总体来说,本文表明节能政策可能带来巨大的健康成本,这一成本在气候政策制定过程中被忽视。未来的气候政策制定与讨论中,应该更好的权衡减少能源消耗与提高人们在极端气候中的适应能力之间的关系。
推文作者
梁宇超,中国人民大学环境学院
2022级人口、资源与环境专业博士生
Abstract
Following the Fukushima nuclear accident, Japan gradually shut down all its nuclear power plants, causing a countrywide power shortage. In response, the government launched large-scale energy-saving campaigns to reduce electricity consumption. Exploiting the electricity-saving targets across regions and over time, we show that the campaigns significantly increased mortality, particularly during extremely hot days. The impact is primarily driven by people using less air conditioning, as encouraged by the government. Nonpecuniary incentives can explain most of the reduction in electricity consumption. Our findings suggest there exists a trade-off between climate change mitigation and climate change adaptation.
转自:“香樟经济学术圈”微信公众号
如有侵权,请联系本站删除!