مقاله پژوهشی

علوم و تکنولوژی محیط زیست، دوره بیست و سوم، شماره یازده، بهمن ماه 1400(25-36)

تاثیر شهر نشینی بر مصرف انرژی های تجدید پذیر و تجدید ناپذیر در کشورهای در حال توسعه

یزدان نقدی[1] ^*

y_naghdi@yahoo.com

سهیلا کاغذیان¹

مریم لشکری زاده¹

چکیده

زمینه و هدف : با توجه به گسترش سریع جامعه شهری و افزایش مصرف انواع انرژی در کشورهای در حال توسعه،  بررسی ارتباط میان شهرنشینی و مصرف انرژی ضروری است. هدف تحقیق حاضر بررسی رابطه شهرنشینی و مصرف انرژی‏های تجدیدپذیر و تجدیدناپذیر در کشورهای منتخب در حال توسعه است.

روش بررسی: در این تحقیق با استفاده از روش گشتاورهای تعمیم‏یافته (GMM)  و با استفاده از دو مدل به بررسی تأثیر نرخ شهرنشینی بر مصرف  انرژی‏های تجدیدپذیر و تجدیدناپذیر پرداخته شده است. این مطالعه برای  44 کشور و برای دوره  2018-1996 انجام شده است . برآورد مدلها به کمک نرم افزار stata   صورت گرفته است.  مدل تحقیق حاضر برگرفته از مدل خطی سلیم است. همچنین این مطالعه در سال 1398 انجام شده است.

یافته ها: بر اساس نتایج این تحقیق هر 10 درصد افزایش در نرخ شهر نشینی موجب افزایش  یک درصدی در مصرف انرژی های تجدیدپذیر در کشورهای در حال توسعه می شود.  هر10 درصد افزایش در نرخ شهر نشینی موجب افزایش2/4 درصدی در مصرف انرژی های تجدیدناپذیر در این کشورها  می شود.  بنابراین در کشورهای در حال توسعه تأثیر نرخ شهرنشینی بر مصرف انرژی‏های تجدیدناپذیر بیشتر از انرژی‏های تجدیدپذیر است. 

بحث و نتیجه گیری:  دلیل مصرف بیشتر انرژی تجدیدناپذیر در کشورهای در حال توسعه، وابستگی بیشتر وسایل گرمایشی و وسایل حمل و نقل  عمومی و خصوصی این کشورها به انرژی های تجدید ناپذیر است که باید به تدریج تغییر یابد. این  امر نیز نشانگر پایین بودن آگاهی و دانش جمعیت در مورد الگوهای مصرفی و همچنین پایین بودن سطح تکنولوژی در این دسته از کشورها است.

واژه های کلیدی: شهر نشینی، مصرف، انرژی‏های تجدیدپذیر و تجدیدناپذیر، رهیافت گشتاورهای تعمیم یافته.

The Impact of Urbanization on the consumption renewable and non-renewable energies in selected Developing countries

Yazdan Naghdi [2] ^*

y_naghdi@yahoo.com   

Soheila Kaghazian¹

Maryam Lashkarizadeh¹

Abstract

Background and Objective: Given the rapid expansion of urban society and increasing energy consumption in developing countries, it is necessary to examine the relationship between urbanization and energy consumption. The purpose of this study is to investigate the relationship between urbanization and the consumption of renewable and non-renewable energy in selected developing countries.

Material and Methodology: In this research, the effect of urbanization rate on renewable and non-renewable energy consumption will be investigated using the Generalized Method of Moments (GMM) method and using two models. This study was conducted for 44 countries for the period 1996-2018. Estimation of the models has been done with Stata software. The research model was adopted from the linear Salim model.

Finding: According to the results of this study, every 10% increase in urbanization rate leads to a 1% increase in renewable energy consumption in developing countries. While every 10 percent increase in urbanization rates will increase the consumption of non-renewable energy in these countries by 4.2 percent. Therefore, in developing countries, the impact of urbanization rates on non-renewable energy consumption is greater than renewable energy.Discussion and Conclusion: The reason for more renewable energy consumption in developing countries is the greater dependence of heating and public and private transportation in developing countries on non-renewable energy, which must be changed gradually. This also indicates the low awareness and knowledge of the population about consumption patterns and also the low level of technology in these countries.

Keywords: urbanization, consumption, Renewable and nonrenewable energies, Generalized Method of Moments (GMM)

مقدمه

توسعه اقتصادی، جامعه را از یک حالت محلی که تولیدات آن با استفاده از تکنولوژی‏های قدیمی و بر پایه انرژی‏های تجدیدناپذیر صورت می‏گیرد، به یک جامعه با مقیاس بزرگ تر تبدیل می‏کند که از فناوری‏های قوی‏تر و تخصصی‏تر بهره برده و معمولاً با استفاده از منابع انرژی تجدیدپذیر به امر تولید می‏پردازد. تغییر در مصرف انرژی، نتیجه معرفی فعالیت‏های تولیدی جدید و کاهش نسبی فعالیت‏های قدیمی است. اما مدرنیزه کردن تکنولوژی تولید، موجب تغییرات دیگری در مصرف انرژی می‏شود که نمی‏توان آن را مستقیماً به صنعتی شدن نسبت داد. این در حالی است که چنین تغییراتی در مصرف انرژی، به فرایند شهرنشینی که برای تسهیل تغییرات صنعتی ضروری است، نسبت داده می‏شوند. بزرگ‏تر شدن مقیاس تولید در فعالیت‏های جدید انرژی و تمرکز جمعیت در شهرها عواملی هستند که باعث بالا رفتن بی‏رویه مصرف انرژی می‏شوند. جمعیت و نیروی کار متمرکز در مناطق شهری، برای عرضه محصولات خود و نیز به دست آوردن بسیاری از عوامل تولیدی ملزم به حمل ونقل کالاها در فاصله‏های دور هستند که در گذشته غیرضروری بود. از آنجا که خانوارهای شهری سهم بیشتری از مواد غذایی مورد نیاز خود را از خانوارهای روستایی خرید می‏کنند، انتقال جمعیت روستایی به مناطق شهری نیاز به حمل و نقل مواد غذایی را نیز به دنبال دارد. در ضمن ارائه دهندگان کالاها و خدمات تجاری و صنعتی در سطح شهرها نیازمند مصرف بیشتر سوخت و سایر انرژی‏های مورد نیاز تولید هستند. مطالعات نشان می دهد که رشد اقتصادی  و رشد جمعیت و بدنبال آن رشد جمعیت شهرنشین از عوامل کلیدی در افزایش تقاضای انرژی هستند (1). شهرنشینی فرآیند انتقال جمعیت و نیروی کار کشور از مناطق روستایی به مناطق شهری بوده و عمدتاً شهرنشینی در پی صنعتی شدن یک کشور اتفاق می افتد و یکی از ویژگی های عمده توسعه اقتصادی است (2). افزایش درآمد سرانه حاصل از صنعتی شدن، یکی دیگر از عواملی است که تقاضای فراورده‏های انرژی و خدمات تولیدی انرژی بر را افزایش می‏دهد.

در مورد رابطه بین شهرنشینی و مصرف انرژی دو دیدگاه متفاوت وجود دارد. دیدگاه اول تاکید می کند که افزایش جمعیت شهری تاثیر مثبت بر مصرف انرژی دارد. زیرا با افزایش جمعیت شهری تقاضا برای زیر ساخت های حمل و نقل افزایش می یابد. همچنین رشد فعالیت های صنعتی در مناطق شهری موجب افزایش بیشتر تقاضا برای انرژی  در شهرها می شود. در حالیکه در دیدگاه دوم افزایش فرهنگ شهرنشینی باعث مصرف بهینه تر انرژی در شهرها نسبت به روستاها می شود. در نتیجه رابطه بین مصرف انرژی و شهرنشینی نامعلوم و مبهم است (3).

 چانگ و همکاران با استفاده از مدل رگرسیون آستانه­ای در داده­های پانل (PTR) به بررسی اثرات آستانه‏ای اثر قیمت­های انرژی بر توسعه انرژی­های تجدیدپذیر تحت سیستم‌های دارای نرخ رشد اقتصادی متفاوت برای کشورهای عضو سازمان همکاری و توسعه اقتصادی در دوره زمانی 2006-1997 پرداخته­اند. نتایج آنها نشان می­دهد که کشورهای دارای رشد اقتصادی بالا می‏توانند به قیمت‏های بالای انرژی با افزایش استفاده از انرژی تجدیدپذیر واکنش نشان می‏دهند، در حالی که کشورهای با رشد اقتصادی پایین تمایل کمتری به تغییر سطح انرژی تجدیدپذیر دارند (4).

 سادورسکی به معرفی و تخمین یک مدل تجربی از مصرف انرژی تجدیذیر برای کشورهای گروه هفت برای دوره 2005-1980 پرداخته است. تخمین­های پانل هم­تجمعی در این مطالعه بیانگر افزایش تولید ناخالص داخلی سرانه واقعی و انتشار سرانه دی­اکسید­کربن به عنوان محرک­های عمده برای مصرف سرانه انرژی تجدیدپذیر در بلندمدت می­باشد. از سوی دیگر افزایش قیمت نفت اثر کوچک و البته منفی بر مصرف انرژی تجدیدپذیر داشته است. مطابق بـا یافته‏های ایـن پژوهش، کشش­های بلندمدت تخمین زده شده ناشی از مدل FMOLS پنل هم تجمعی نشان می­دهند که 10% افزایش در تولید ناخالص داخلی سرانه واقعی، مصرف انرژی تجدید­پذیر را 44/8% افزایش می­دهد، در حالی که 1% افزایش سرانه در دی اکسیدکربن، مصرف سرانه انرژی تجدیدپذیر را 5/23% افزایش خواهد داد (5).

 آپرگیس و همکاران  در مطالعه­ای به ارتباط علی بین مصرف انرژی تجدیدپذیر و رشد اقتصادی برای 13 کشور اروپا طی دوره 2007-1992 در یک چارچوب داده­های پانل چند متغیری در دو دستگاه پانل با کشور روسیه و بدون کشور روسیه پرداخته­اند. برای هر دو دستگاه پانل، آزمون هم­تجمعی پانل ناهمگن نشان دهنده وجود یک رابطه تعادلی بلندمدت بین تولید ناخالص داخلی واقعی و مصرف انرژی تجدیدپذیر، انباشت سرمایه ناخالص واقعی ثابت و نیروی­کار می­باشد. نتایج ناشی از مدل‏های تصحیح خطا، رابطه­ی علیت دو طرفه بین مصرف انرژی تجدیدپذیر و رشد اقتصادی در هر دو حالت کوتاه­مدت و بلندمدت را نشان می­دهد (6).

 منگاکی به مطالعه تجربی رابطه بین رشد اقتصادی و انرژی تجدیدپذیر در چارچوب پانل چند متغیره برای دوره 2007-1997 در 27 کشور اروپایی پرداخته است. مدل تصحیح خطای پنل، هیچ یک از علیت­های گرنجر کوتاه و بلند­مدت را از مصرف انرژی تجدیدپذیر به رشد اقتصادی را تأیید نمی­کند. بنابراین شواهد اندکی برای فرضیه بی‌طرفی فراهم شده است. این یافته به این معنا است که در اروپا مصرف انرژی تجدید­پذیر نقش فرعی در تعیین تولید ناخالص داخلی دارد (7).

 آپرگیس و همکاران به آزمون رابطه علی بین انتشار دی اکسید کربن، مصرف انرژی هسته­ای، مصرف انرژی تجدید­پذیر و رشد اقتصادی برای یک گروه از 19 کشور توسعه یافته و در حال توسعه برای دوره 1984 تا 2007 با استفاده از مدل پانل تصحیح خطا پرداخته­اند. آنها بیان کرده­اند رابطه علیت دو طرفه بین مصرف انرژی تجدید­پذیر و رشد اقتصادی به این معنا است که گسترش انرژی تجدید­پذیر نه تنها می­تواند وابستگی به منابع انرژی خارجی برای اقتصاد­های وابسته به واردات را کاهش دهد، بلکه این عامل می­تواند ریسک ناشی از نوسان عرضه گاز طبیعی، نفت و قیمت‏ها را کاهش دهد (8).

آپرگیس و همکاران در مطالعه­ای برخلاف مطالعات گذشته در زمینه مصرف انرژی تجدید­پذیر و رشد، رابطه بین مصرف انرژی تجدید­پذیر و تجدید­ناپذیر و رشد اقتصادی را برای 80 کشور در چارچوب یک پانل چند متغیره برای دوره 2007-1999 آزمون کرده­اند. نتایج حاصل از مدل تصحیح خطا در این پژوهش، علیت دو طرفه بین انرژی تجدید­پذیر و تجدید­ناپذیر و رشد اقتصادی را هم در کوتاه­مدت و هم در بلندمدت آشکار می­سازد. همچنین یک علیت دو طرفه منفی بین انرژی تجدیدپذیر و تجدید ناپذیر، دال بر جایگزینی بین دو منبع وجود دارد (9).

آپرگیس و همکاران  در مطالعه دیگری نیز رابطه بین مصرف انرژی‏های تجدیدپذیر و رشد اقتصادی به صورت پانل دیتا از شش کشور آمریکای مرکزی در دوره 2006- 1980پرداخته اند. آزمون هم انباشتگی پانل ناهمگن نشان داد که یک رابطه تعادلی بلندمدت بین تولید ناخالص داخلی واقعی، مصرف انرژی‏های تجدیدپذیر، شکل‏گیری واقعی ناخالص ثابت سرمایه و نیروی کار با ضرایب مربوطه مثبت و معنی دار است. نتایج حاصل از مدل تصحیح خطا پانل نشان داد که علیت دو طرفه بین مصرف انرژی‏های تجدیدپذیر و رشد اقتصادی در هر دو کوتاه مدت و بلند مدت وجود دارد  (10).

 سلیم  به بررسی تاثیر شهرنشینی بر مصرف انرژی های تجدید پذیر و تجدیر ناپذیر پرداخته است . این مطالعه برای کشورهای عضو OECD و برای دوره 2011-1980 انجام شده است . مهمترین نتیجه این مطالعه به این صورت بوده است که وجود منحنی  کوزنتس در این کشورها تایید شده است، به گونه ای که با افزایش نرخ شهر نشینی کیفیت محیط زیست از طریق مصرف هر دو انرژی در این کشورها کاهش یافته است (11).

 آنه جا و همکاران  در مطالعه ای به بررسی تاثیر مصرف انرژی های تجدیدپذیر و تجدیدناپذیر بر رشد اقتصادی برای کشورهای برزیل، هند، روسیه، چین و آفریقای جنوبی و برای دوره 19990 تا 2012 پرداخته اند. بر اساس نتایج این تحقیق یک رابطه علیت یک طرفه بین رشد اقتصادی و مصرف انرژی در این کشورها وجود دارد. بگونه ای که با افزایش  رشد اقتصادی  مصرف هر دو انرژی تجدیدپذیر و تجدیدناپذیر افزایش می یابد ، ولی مصرف بیشتر انرژیها  تجدیدپذیر و تجدیدناپذیر بر رشد اقتصادی تاثیری ندارد (12).

 بکیرتاش و همکاران  در مطالعه ای به بررسی رابطه بین مصرف انرژی، شهرنشینی و رشد اقتصادی در کشورهای با بازارهای نوظهور پرداخته اند. این مطالعه برای دوره 1971 تا 2014 و برای کشورهای کلمبیا، هند، اندونزی، کنیا، مالزی و مکزیک انجام شده است. در این مطالعه که از روش علیت گرنجر پانلی استفاده شده وجود یک رابطه علیت دو طرفه بین مصرف انرژی و شهرنشینی تایید شده است (13).

 ژیا- دانگ و همکاران  در مطالعه ای به اندازه گیری اثرات شهرنشینی بر مصرف انرژی و رشد اقتصادی در کشور چین و با استفاده از روش تعادل عمومی پرداخته اند.  از مهمترین نتایج این تحقیق می توان به اثر  مثبت شهرنشینی بر مصرف انرژی در بخش خانوارها در کشور چین اشاره نمود (14).

فطرس و همکاران  با داده‏های آماری دوره زمانی  2008-1980و با استفاده از آزمون ریشه واحد پانلی، هم انباشتگی پانلی و آزمون حداقل مربعات معمولی پویا، تأثیر رشد اقتصادی بر مصرف انرژی تجدیدپذیر دو گروه از کشورهای منتخب عضو و غیر عضو سازمان همکاری‏های اقتصادی و توسعه آزمون، تبیین و تحلیل کرد. نتایج حاصل از آزمون‏ها نشان داد که در بلندمدت رابطه هم انباشتگی بین متغیرهای رشد اقتصادی و مصرف انرژی تجدیدپذیر سرانه در دو گروه منتخب وجود داشته است. ضرایب متغیرها از لحاظ آماری معنادار و مثبت می باشند. همچنین، طی دوره مورد بررسی میزان اثرگذاری بلندمدت رشد اقتصادی بر مصرف انرژی تجدیدپذیر سرانه (شیب) در کشورهای عضو OECD بیشتر از کشورهای غیر عضو  OECD می باشد (15).

بنابراین می توان گفت که نقش شهرنشینی در تقاضای انرژی در مطالعات تجربی انجام شده در نقاط مختلف جهان یکسان نبوده است. در برخی مطالعات به رابطه U شکلی بین نرخ شهرنشینی و تقاضای انرژی اشاره شده است.  در این مطالعات با افزایش نرخ شهر نشینی تقاضای انرژی کاهش می یابد، چرا که این گروه اعتقاد دارند با افزایش  شهرنشینی تقاضای انرژی از سوخت های ناکارا و سنتی به سمت  سوخت های کارا و مدرن تغییر می کند (16). در حالی که در مطالعات تجربی دیگر به رابطه U  معکوس بین نرخ شهرنشینی و تقاضای انرژی اشاره شده است. در این مطالعات با افزایش نرخ شهر نشینی تقاضای انرژی تا سطح معینی افزایش می یابد و بعد از آن کاهش می یابد (17).

لذا بنا به اهمیت موضوع هدف تحقیق حاضر بررسی رابطه میان شهرنشینی و مصرف انرژی‏های تجدیدپذیر و تجدیدناپذیر در کشورهای منتخب در حال توسعه است.

در ابتدا به بررسی و تفاوت بین انرژی تجدید پذیر و تجدید ناپذیراشاره می شود. انرژی تجدیدپذیر که انرژی برگشت‌پذیر نیز نامیده می‌شود، به انواعی از انرژی می‌گویند که منبع تولید آن نوع انرژی، بر خلاف انرژی‌های تجدیدناپذیر (فسیلی)، قابلیت آن را دارد که توسط طبیعت در یک بازه زمانی کوتاه مجدداً به وجود آمده یا به عبارتی تجدید شود. انواع انرژی‌های تجدیدپذیر عبارتند از :

• انرژی آبی (نیروی برق‌آبی)
• انرژی بادی
• انرژی خورشیدی
• انرژی زمین‌گرمایی
• انرژی زیست توده[3] (زیست‌سوخت)
• انرژی امواج و جزر و مد

در حالی که انرژی های تجدید ناپذیر همانند انژی های فسیلی(نفت، گاز، زغال سنگ و اورانیوم) تولیدشان ممکن است میلیون ها سال طول بکشد  (18).

مبانی نظری مصرف انرژی و تولید ناخالص داخلی

انرژی به عنوان نیروی محرکه، در بیشتر فعالیت‏های تولیدی و خدماتی از جایگاه ویژه‏ای برخوردار بوده و در مجموع نقش مؤثری در رشد و توسعه اقتصادی کشورها ایفا می‏کند. بدین منظور، برای تحلیل بیشتر رابطه بین مصرف انرژی و تولید ناخالص داخلی، دیدگاه چند تن از نظریه‏پردازان مورد بررسی قرار می‏گیرد:

برخی از اقتصاددانان نئوکلاسیک استدلال می‏کنند که انرژی یک عامل تولیدی در تابع تولید کل می‏باشد. تابع تولید پیشنهادی آنها به صورت رابطه (1) است:

(1)                                         

به این مفهوم که انرژی و سرمایه با هم ترکیب می‏شوند و عامل تولید  را ایجاد می‏کنند. بنابراین انرژی ارتباط تفکیک‏ناپذیری ضعیفی با نیروی کار دارد. لذا با توجه به این تابع مصرف انرژی بدون اثر گذاشتن بر تولید نهایی کار، تولید نهایی سرمایه را تحت تأثیر قرار می‏دهد (19).

انرژی تنها و مهم‏ترین عامل رشد می‏باشد، لذا کالاهای تولید شده در اقتصاد حتی نیروی انسانی آموزش دیده و غیرمتخصص با صرف مقادیر فراوان انرژی حاصل شده و در تولید به کار گرفته می‏شوند. به طور صریح ارزشی که در اقتصاد تبدیل به کالا می‏شود ناشی از منبع انرژی به کار گرفته شده از طبیعت می‏باشد. نیروی کار و سرمایه نیز از عوامل واسطه‏ای هستند که برای به کارگیری به انرژی نیاز دارند.  همچنین اقتصادانان نئوکلاسیک مانند برندت بیان می‏کنند که انرژی از طریق تأثیری که بر نیروی کار و سرمایه می‏گذارد به طور غیرمستقیم بر رشد اقتصادی مؤثر است و مستقیماً اثری بر رشد اقتصادی ندارد. ولی همچنین تفاوت‏هایی نیز در درجه جانشینی بین انرژی و سرمایه در سطوح خرد و کلان نشان می‏دهد(20) .

در نظریه‏های جدید رشد نیز هرچند عامل انرژی وارد مدل شده است ولی اهمیت آن در مدل‏های مختلف یکسان نیست (21).

در تئوریهای نئوکلاسیک عواملی که رابطه بین مصرف انرژی و فعالیت‏های اقتصادی را تحت تأثیر قرار می‏دهند، به صورت تابع تولید زیر بیان می‏شود:

: تولیدات مختلف اقتصادی از قبیل کالاهای تولیدی و خدماتی

:  نهاده‏های مختلف تولیدی از قبیل سرمایه، نیروی کار

: نهاده‏های متفاوت انرژی مانند نفت و زغال سنگ

: وضعیت تکنولوژیکی که به عنوان شاخص بهره‏وری کل عوامل تولید

در تابع فوق رابطه بین انرژی و تولید کل (تولیدناخالص داخلی) به وسیله عواملی از قبیل جانشینی بین انرژی و دیگر نهاده‏ها، تغییرات تکنولوژیکی، تغییر در ترکیب عوامل انرژی و تغییر در ترکیب محصول تولیدی تحت تأثیر قرار می‏گیرد.

اقتصاددانان دیگری در زمینه رابطه مصرف انرژی سطح تولید، ارتباط بین مواد خام وارداتی و تابع عرضه کل اقتصاد را با در نظر گرفتن تأثیرات افزایش قیمت نفت در عرضه کل اقتصاد با استفاده از تابع زیر مورد بررسی قرار دادند.

(3)                                             

بنابراین باتوجه به مطالب ذکر شده و دیگر مبانی نظری موجود در خصوص توجیه وجود رابطه بین مصرف انرژی و تولید ناخالص داخلی وجود چنین رابطه را از دیدگاه نظری تا حدود زیادی منطقی و قابل توجیه تلقی نمود.

معرفی و برآورد مدل

در این تحقیق با رویکرد جدید نسبت به مطالعات داخلی ، تأثیر نرخ شهرنشینی بر مصرف  انرژی‏های تجدیدپذیر و تجدیدناپذیر در دو  مدل‏ متفاوت و در سطح وسیعی از 44 کشور منتخب در حال توسعه از سراسر جهان و در طول دوره 2018-1996و با استفاده از روش گشتاورهای تعمیم‏یافته(GMM) مورد بررسی قرار می‏گیرد. مدل تحقیق حاضر برگرفته از مدل خطی سلیم[4] می‏باشد. همچنین این مطالعه در سال 1398 انجام شده است.

در این مدلها متغییرهای تحقیق بصورت زیر معرفی می شوند:

• : مصرف انرژی‏های تجدیدناپذیر برای کشورi در زمان
• : کل جمعیت کشور iدر زمان
• : سهم صنعت از تولید ناخالص داخلی کشورi در زمان
• : سهم بخش خدمات از تولید ناخالص داخلی کشور i در زمان
• : تراکم جمعیت کشور iدر زمان (تراکم جمعیت در واحد کیلومتر مربع به جز پناهدگان)
• : نرخ شهرنشینی برای کشور در زمان
• : انرژی های تجدید پذیر برای کشور i در زمان

بررسی مانایی متغیرها

نتایج حاصل از پایایی متغیرها  در جدول1  بیان شده است. مطابق ادبیات اقتصاد سنجی[5] آزمون‌هایی که برای بررسی مانایی  مدلهای پنل مناسب می‌باشند عبارت است از:

• آزمون Im–Pesaran–Shin
• آزمون Fishertype

که فرضیه صفر مبنی بر وجود ریشه واحد (نامانی متغیرها) و فرضیه یک مبنی بر فقدان ریشه واحد (مانایی متغیرها) می‏باشد (22).

نتایج آزمون ایم -پسران -شین برای متغیرهای مدل در دوحالت بدون تفاضل و با تفاضل (در صورت لزوم) بدون عرض از مبدأ و روند  در سطح صورت گرفته است. با توجه به مقایسه مقادیر محاسبه شده با مقادیر بحرانی جدول، همان طور که مشاهده می‏شود همه متغیرها نامانا می باشند که این متغیرها هم با یکبار تفاضل‏گیری مطابق نتایج جدول 1 مانا می‏شوند(توضیح این که تمام متغییرها بصورت لگاریتمی می باشند).

آزمون هم انباشتگی مدل

مجموعه ای از متغیرها را هم انباشته می‏گویند که ترکیب خطی از آنها مانا باشد. در واقع بسیاری از سری‏های زمانی نامانا هستند، اما در طول زمان باهم حرکت می‏کنند که بیانگر این است که آنها در بلندمدت توسط یک رابطه محدود شده اند. بنابراین، رابطه هم‏انباشتگی می‏تواند بیانگر رابطه بلندمدت یا یک پدیده تعادلی بلندمدت بین سری‏های زمانی باشد که در کوتاه مدت ممکن است این رابطه تعادلی منحرف شوند ولی مجدداً به آن بر می‏گردند. بنابراین اگر  در یک معادله رگرسیون  مانا باشد، بدین معنی است که روند متغیرهای توضیحی و وابسته دلالت بر وجود یک رابطه تعادلی دارد و در چنین شرایطی امکان وجود رگرسیون کاذب از بین می‏رود.

برای بررسی هم انباشتگی سری های زمانی پانل در تحقیق حاضر از روش کائو و پدرونی و آزمون دیکی فولر تعمیم یافته استفاده می‏کنیم . نتایج آزمون هم‏‏انباشتگی به روش کائو برای مدل  پنل 1  در جدول  2  نشان می‏دهد که سریهای مورد نظر هم‏انباشته است.  همچنین نتایج آزمون هم‏انباشتگی به روش پدرونی برای مدل پنل 2 در جدول 3 نشان می‏دهد سریهای مورد نظر در معادله دوم نیز هم‏انباشته است.

جدول1 - نتایج آزمون پایایی متغیرها

Table 1. Unit Root Test results of Variables

جدول2 - آزمون هم‏انباشتگی بر اساس آزمون کائو (برای مدل اول)

Table 2. Co-integration Test based Kao Model ( for first model)

جدول3-  آزمون هم‏انباشتگی بر اساس آزمون پدرونی(برای معادله دوم)

Table.3. Co-integration Test based Pedroni Model (for second model)

تفسیربرآورد مدل ها

نتایج برآورد تأثیر شهرنشینی  بر مصرف انرژیی‏های تجدیدپذیر و تجدیدناپذیر به روش GMM (پنل دیتای پویا) برای حدود 44  کشور منتخب در حال توسعه بین سال های 1996 تا 2018  طبق مدل  1و 2  در جدول 5  نشان داده شده است.

مدل (1)

 مدل(2)

جدول4-  نتایج برآورد مدلها با بهره‏گیری از روش گشتاورهای تعمیم‏یافته

Table 4. Results of estimating the Models using the GMM method

لازم به توضیح است که آزمون سارگان (1958) برای تعیین هر نوع همبستگی بین متغییرها و خطاها به کار برده می‌‌شود. برای این که ابزارها معتبر باشند، باید بین ابزارها و جملات خطا همبستگی وجود نداشته باشد. فرضیه صفر برای این آزمون این است که ابزارها تا آن جا معتبر هستند که با خطاها در معادله تفاضلی مرتبه اول همبسته نباشند. عدم رد فرضیه صفر می‌‌تواند شواهدی دال بر مناسب بودن ابزارها فراهم آورد. به علاوه فرضیه صفر آزمون سارگان (متغیرهای ابزاری استفاده شده با پسماندها همبسته نیستند) را نمی‌‌توان رد کرد و از این رو می‌‌توان گفت که متغیرهای ابزاری استفاده شده در این مدل مناسب هستند. همچنین نتایج آزمون خود همبستگی (AR) نشان می‏دهد که خود همبستگی در وقفه اول در مدل فوق رفع می‏شود. نتایج جدول  4 نشان می‏دهد که رشد شهرنشینی در کشورهای در حال توسعه در هر دو مدل اثر مثبت و معنی‏داری بر مصرف انرژی ها داشته است. طبق نتایج فوق تأثیر شهرنشنی بر مصرف انرژی‏های تجدیدناپذیر بیشتر از انرژی‏های تجدیدپذیر می‏باشد. دلیل این امر نیز وابستگی بیشتر وسایل گرمایشی و وسایل حمل و نقل  عمومی و خصوصی در کشورهای در حال توسعه به انرژی­های تجدید ناپذیر است که باید به تدریج تغییر یابد.

بر اساس جدول 4  و طبق مدل  1و 2 همان طور که انتظار می‌‌رود مصرف انرژی‏های تجدید ناپذیر با یک وقفه () و مصرف انرژی‏های تجدیدپذیر با یک وقفه ()،  اثر مثبت و معنادار بر مصرف انرژهای  دارد. این نتیجه نشان از پویایی الگوی یک در طی زمان است، به طوری که مصرف انرژی در دوره جاری به دوره بعد نیز گسترش می‌‌یابد.

همان طور که انتظار می‏رفت، ارزش افزوده بخش صنعت به تولید ناخالص داخلی () بر روی مصرف انرژی‏های تجدیدناپذیر در مدل 1 برای کشورهای درحال توسعه، مثبت  و در سطح 99 درصد معنی‏دار می باشد. این نشان می‏دهد که در کشور‏های در حال توسعه با توسعه صنعت و افزایش سهم آن از GDP، به علت وابسته بودن این صنایع به سوخت‏های فسیلی باعث افزایش مصرف انرژی‏های تجدیدناپذیر شده است. به علت وابسته بودن این صنایع به سوختهای فسیلی (زیرساخت‏های سنتی) و عدم وابستگی به انرژی‏های تجدیدپذیر تأثیر رشد بخش صنعت بر مصرف انرژی‏های تجدیدپذیر  طبق مدل 2 بی‏معنی می‏باشد.

نتایج نشان می‏دهد که ارزش افزوده بخش خدمات از تولید ناخالص داخلی () بر روی مصرف انرژی‏های تجدیدناپذیر و تجدیدپذیر در مدل 1و 2 برای کشورهای درحال توسعه، منفی  و در سطح 99 درصد معنی‏دار می‏باشد. این نشان می‏دهد که در کشورهای در حال توسعه با توسعه بخش خدمات و افزایش سهم آن از GDP، به علت وابسته نبودن این صنایع به سوخت‏های فسیلی و سهم کمتر آنها در مصرف انرژی‏های تجدیدپذیر نه تنها باعث افزایش مصرف انرژی‏های تجدیدپذیر و تجدیدناپذیر نشده بلکه باعث کاهش مصرف انرژی شده است.

بر اساس نتایج بدست آمده  تراکم جمعیت در واحد کیلومتر مربع () بر روی مصرف انرژی‏های تجدیدناپذیر و تجدیدپذیر  در مدل 1و 2  برای کشورهای درحال توسعه، مثبت و در سطح 99 درصد معنی‏دار می‏باشد. این نشان می‏دهد که در کشورهای در حال توسعه با افزایش جمعیت و ثابت بودن مساحت کشورها این نسبت افزایش می‏یابد و باعث افزایش مصرف انرژیهای تجدیدپذیر و تجدیدناپذیر شده است.

 بحث و نتیجه گیری

 بر اساس نتایج این تحقیق هر 10 درصد افزایش در نرخ شهر نشینی موجب افزایش  یک درصدی در مصرف انرژی های تجدیدپذیر در کشورهای در حال توسعه می شود.  همچنین هر10  درصد افزایش در نرخ شهر نشینی موجب افزایش  2/4 درصدی در مصرف انرژی های تجدیدناپذیر در این کشورها  می­شود.  بنابراین در کشورهای در حال توسعه تأثیر نرخ شهرنشینی بر مصرف انرژی‏های تجدیدناپذیر بیشتر از انرژی‏های تجدیدپذیر است.  دلیل این امر نیز وابستگی بیشتر وسایل گرمایشی و وسایل حمل و نقل  عمومی و خصوصی در کشورهای در حال توسعه به انرژی های تجدید ناپذیر است که باید به تدریج تغییر یابد. این  امر نیز نشانگر پایین بودن آگاهی و دانش جمعیت در مورد الگوهای مصرفی و همچنین پایین بودن سطح تکنولوژی در این دسته از کشورها است. همچنین نتایج این تحقیق با نتایج مطالعات  Salim،Bakirtas   و Xia-dong همسو بوده است.

تمرکز کلیه امکانات توسعه در مناطق شهری نسبت به مناطق روستایی، شهرنشینی را به فرآیند اجتناب‏ناپذیر در کشورهای در حال توسعه تبدیل نموده است، لذا مبارزه با این فرآیند امکان‏ناپذیر است. اگر چه انرژی‏های تجدیدناپذیر مثل سوخت‏های فسیلی تا همین اواخر به منابع انرژی دیگر ترجیح داده می‌شد، ولی مصرف بیش از حد آن‌ها و برخی خواص غیر مطلوب باعث ایجاد برخی مسائل مهم شده است. معایب مصرف این نوع انرژی‏ها عبارت است از:

• اگر چه نفت ، گاز طبیعی و ذغال سنگ به وفور در طبیعت یافت می‌شود ولی مصرف بیش از حد باعث تخلیه قابل توجه مخارن آن‌ها شده است. در کنار این، جایگزینی منابع غیر ممکن است زیرا، میلیون‌ها سال طول می‌کشد تا زنجیره‌های هیدروکربنی تشکیل شود.
• هیدروکربن‌های حاضر در سوخت‌های فسیلی گازهای گلخانه‌ای مانند متان و دی اکسید کربن آزاد می‌کند که باعث سوراخ شدن لایه‌ی اوزون شود.
• در کنار این، گازهای مضر دیگر مانند کربن مونوکسید و دی اکسید گوگرد باعث ایجاد باران‌های اسیدی می‌شود.
• استخراج سوخت‌های فسیلی تعادل زیست محیطی را در برخی نواحی در معرض خطر قرار داده است. به علاوه، معدن کاری ذغال سنگ جان کارگران معدن بسیاری را گرفته است.
• کاهش مخازن باعث افزایش هزینه‌های استخراج سوخت‌های فسیلی شده است. این قیمت سوخت را نیز تحت تأثیر قرار می‌دهد.
• نشت برخی سوخت‌های فسیلی مانند گاز طبیعی و نفت خام می‌تواند خطرات جدی را به دنبال داشته باشد. از اینرو، حمل و نقل این سوخت‌ها خطرناک است.
• سوخت‌های فسیلی باعث گرمایش جهانی می‌شود، مسئله‌ای که سرتاسر جهان با آن مواجه است.

اگر چه انرژی‏های تجدیدناپذیر نیاز روز افزون ما به انرژی را در همه این سال‌ها برآورده کرده است، ولی زمان آن رسیده است که به دنبال منابع جایگزین مثل انرژی‏های تجدیدپذیر همانند انرژی­های خورشیدی و بادی به جای آنها  باشیم. افزایش تقاضا برای انرژی و افزایش قیمت‌ها استفاده از انرژی‌های جایگزین دیگر را اجتناب‏‌ناپذیر کرده است.

راه حلی که می‏توان در این زمینه بدان اشاره نمود این است که در کشورهای در حال توسعه با گسترش دانش عمومی و فرهنگ‏سازی پایه‏ای در زمینه کاهش مصرف انرژی‏های تجدیدناپذیر و سوق دادن به سمت مصرف انرژی‏های تجدیدپذیر در کنار افزایش شهرنشینی گام مؤثری برداشت.

راه حل دیگر  این مشکل نیز استفاده  بیشتر کشورهای در حال توسعه  از تکنولوژی های بالاتر و پاک تر  برای تولید است.  همچنین پیشنهاد می شود که کشورهای در حال توسعه از تکنولوژی های  که کمتر از انرژی‏های تجدیدناپذیر استفاده می­کند،  بهره بگیرند.

References

1. Islam, F; Shahbaz, M, Alam, M; 2013. Financial development and energy consumption nexus in Malaysia: A multivariate time series analysis. MPRA Paper. No.28403, pp.1-29.
2. Jones, DW; 2004. Urbanization and Energy. RCF economic and financial consulting, Inc. Chicago, United States.
3. Lui, Y; 2009. Exploring the relationship between urbanization and energy consumption in China using ARDL and FDM (Factor Decomposition Model). Energy Policy. Vol.34, pp.1846-1854.
4. Chang, T-H; Huang, C-M; Lee, M-C; 2009. Threshold Effect of the Economic Growth Rate on the Renewable Energy Development from a Change in Energy Price: Evidence from OECD Countries. Energy Policy. Vol.37. pp. 5796–5802.
5. Sadorsky, P; 2009. Renewable Energy Consumption and Income in Emerging Economies. Energy Policy.Vol.37. pp. 4021–4028.
6. Apergis, N; Payne, J. E; 2010. Renewable Energy Consumption and Economic Growth: Evidence from a panel of OECD countries. Energy Policy. Vol. 38(1). pp. 656-660.
7. Menegaki, A; Growth and Renewable Energy in Europe: A Random Effect Model with Evidence for Neutrality Hypothesis. Energy Economics.Vol.33. pp. 257–263.
8. Apergis, N; Payne, J. E; 2010. Renewable Energy Consumption and Growth in Eurasia. Energy Economics. Vol. 32.pp. 1392-97.
9. Apergis, N; Payne, J.E; 2011. The Renewable Energy Consumption Growth Nexus in Central America. Applied Energy. Vol. 88. PP. 343-347.
10. Apergis, N; Payne, J.E; 2011. The Renewable Energy Consumption Growth Nexus in       Central America. Applied Energy. Vol. 88. PP. 343-347.
11. Salim, R. A; 2014. Nonrenewable and renewable energy consumption and Co2 emissions in OECD countries: a comparative analysis. Energy policy. Vol. 66. pp.547-556.
12. Aneja, R; Banday, U. J; Hasnat, T; 2017. Renewable and Non-renewable Energy Consumption and Economic Growth: Empirical Evidence from Panel Error Correction Model.  Jindal Journal of Business Research. Vol. 6.pp. 76-85.

13.  Bakirtas, T; Akpolat, A; 2018. The relationship between energy consumption, urbanization, and economic growth in new emerging-market countries. Energy.Vol.147. pp.110-121.

14. Xia-dong, Z; Jing-hua, S; Shuai, Z; 2020. Measuring the impacts of urbanization on energy consumption and economic growth in China: A computable general equilibrium analysis, International Conference on Advances in Energy and Environmental Science (ICAEES 2015).
15. Fotros, M; Aghazadeh, A; 2011. Impact of economic growth of the consumption of renewable energy: a comparative study of selected OECD and NON – OECD (including IRAN) countries. journal of economic and research and policies. Vol. 19. pp.81 -98. (In Persian)
16. Poumanyvong, P; Kaneko, S; 2010. Does urbanisation lead to less energy use and lower CO2 Emissions? A cross-country analysis. Ecol Econ.Vol.70(2). pp. 434-444.
17. Duan, J; Yan, Y; Zheng, B; Zhao, J; 2008. Analysis of the relationship between urbanization and energy consumption in China. Int J Sustain Dev World Eco.Vol. 15(3). pp. 309-317.
18. Mohamah bagheri, A; 2010. Investigating short and long run relationships between GDP, Energy consumption and carbon oxide emission in Iran. Quarterly Energy Economic review. Vol.7. pp. 101-129.
19. Berndt, E. R; D.O. Wood ;1975. Technology, Prices and the Derived Demand for Energy. Re. Econ.statis. Vol.57. pp.259-68.
20. Berndt, R. S; Reggia, J. A; Mitchum, C. C; 1987. Empirically derived probabilities for grapheme-to-phoneme correspondences in English. Behavior Research Methods. Instruments, & Computers. Vol. 19.pp. 1-9.
21. Stern D.I; 2000. a Multivariate Cointegration Analysis of the Role of Energy in the US Macroeconomic. Energy Economics.Vol. 22.pp. 267-283.
22. Enders, W; 2005. Applied econometric time series. 4 th edition, translated by Mehdi Sadeghi. (In Persian)

1- استادیارگروه اقتصاد، واحد تهران غرب، دانشگاه آزاد اسلامی، تهران، ایران. ^*(مسوول مکاتبات)

[2]- Assistant Professor in Economics, West Tehran Branch, Islamic Azad University, Iran. *(Corresponding Author)

1- http://www.irbargh.com/ftopicp-19.html#19

1- Ruhul A. Salim (2014)

[5]-  والتر اندرس(1389) ترجمه  مهدی صادقی