“双碳”目标、产业结构与可再生能源发展探析

袁 培 董志炜 赵 娜

新疆财经大学经济学院

0 引言

随着经济全球化，国际社会对能源安全、气候变化、生态环境等与可持续发展相关的问题关注度持续上升，加快推进能源转型、发挥可再生能源替代作用已经成为世界各国的普遍共识。对于中国而言，推动可再生能源的大规模发展是实现碳达峰碳中和目标的必经之路。2020 年9 月22 日，习近平主席提出“力争2030 年前二氧化碳排放达到峰值，努力争取2060年前实现碳中和”。2022年6月1 日，为实现“双碳”目标，国家发布的《“十四五”可再生能源发展规划》指出，必须推动可再生能源消费在一次能源消费中的比重，并且在新一轮产业革命的背景下，第三次能源革命正悄然发生，中国已经走到能源转型的“关键路口”。与此同时，未来十年是中国经济实现高质量发展、实现工业化以及“两个百年”目标的关键时期，也是竭力跨越“中等收入陷阱”的关键节点。这决定了我国可再生能源发展面临的问题不仅包括推动我国能源转型、实现“双碳”目标，还需要保证经济的可持续增长。构建现代能源体系，推动高质量发展，实现“双碳”目标，均与可再生能源发展有着密切的联系。

数据显示，2012-2021年是我国可再生能源快速发展的十年，可再生能源装机容量整体呈上升趋势，2012 年后中国可再生能源装机容量增速快速提高，而2015-2019 年，装机增速呈下降趋势，至2020 年陡然回升，最主要原因是风电、太阳能发电等新能源新增装机创历史新高。截至2021 年底，我国可再生能源装机总规模达到10.63 亿kW，占总装机的比重达到44.8%，较2012 年增长17 个百分点。

可再生能源已经取得显著发展，如何推动可再生能源消费，在推动可再生能源发展的同时，保持经济的高质量发展是亟须解决的现实问题。如何在推动可再生能源发展过程中，协调优化产业结构、提高能源效率、控制碳排放等任务，实现碳达峰碳中和目标、构建现代能源体系与经济高质量发展之间的关系是亟须解决的现实问题。

1 文献综述

发展可再生能源已经成为全球第三次能源转型的核心内容，并在全球范围内广泛扩展，并已取得显著成效。在可再生能源高速发展背景下，许多学者对推动可再生能源发展的影响因素进行了研究。现有文献大多集中于政策驱动、经济发展和碳排放等因素对可再生能源发展的影响。学术界对政策驱动的作用已经形成共识，政策因素是可再生能源发展的初始驱动因素，也是此次能源转型与前两次能源转型最大的区别，前两次能源转型主要是技术驱动，即技术对传统能源利用效率的提高，而此次能源转型则侧重于可持续发展的理念得到了世界各国的广泛认可及广泛参与。政策的引导作用是可再生能源发展的关键。

近年来，国内学者对可再生能源的研究倾向于利用区域或跨国数据分析可再生能源发展的影响因素。王俊杰等［1］（2021）基于跨国数据的实证研究探讨了能源转型与可再生能源发展的关系，并指出政策激励和化石能源价格上涨对可再生能源发展具有显著的促进作用。黄崇乐［2］（2022）采用1991-2019年162个国家和地区的跨国面板数据，运用面板分位数回归法，研究金融发展对可再生能源的影响，认为金融发展对可再生能源产生显著的正向影响，并且金融发展对可再生能源发展的边际效应呈现先增大后减小的趋势，且在可再生能源发展初期及成长阶段的作用更为突出。马丽梅等［3］（2022）利用欧盟1991-2019 年数据的实证分析表明，政府政策推动可再生能源技术创新存在显著的空间溢出效应，并指出中国应进一步明确能源消耗与气候协调发展的共同愿景，加强省域间的合作与协同发展，营造互利共赢的可再生能源发展格局。

关于我国可再生能源发展的研究，较早的有林伯强［4］（2010）对可再生能源消费的影响因素进行了分析，并指出我国的可再生能源消费主要受到经济增长的驱动，与CO2排放量没有直接关系。近几年随着我国可再生能源的不断发展，学者们也逐渐开始重视对我国可再生能源发展的研究。马丽梅等［5］（2018）通过对低碳城市政策研究发现低碳城市试点政策对可再生能源发展具有显著为正的空间相关性，并且对可再生能源发展的作用呈现出“高-高”型和“低-低”型集聚模式。谭显春、张倩倩等［6］（2022）从企业生产的角度分析环境规制对可再生能源技术投资的影响，并指出未来在制定可再生能源企业的环境规制时，可适当增加环境规制强度，但要避免出台过于严格的环境规制，并着力构建以市场激励型为主，以命令控制型为辅的环境规制体系，并充分考虑环境规制对可再生能源企业成本的潜在影响。王兵、吴英东等［7］（2022）从生产、输送、消费视角出发研究了可再生能源发展的影响因素。

综合已有文献发现，对可再生能源发展影响因素的研究主要集中于可再生能源供给端，包括政府相关政策、金融发展水平和技术创新对可再生能源供给的影响。对我国可再生能源发展的研究，现有文献大多集中于政策及环境对可再生能源发展的影响，分析低碳政策、环境规制等对可再生能源技术创新的影响，多聚焦于可再生能源供给端，缺少从可再生能源需求端的分析。

本文可能的创新点和边际贡献是通过分析可再生能源发展影响因素，构建促进可再生能源消费的理论分析框架，并通过分析产业结构调整的作用机制探寻了既能够在长期推动经济的可持续增长同时又能推动可再生能源消费的路径。下文分析包含三部分内容：探索影响可再生能源消费的宏观经济因素及产业结构作用机制；实证分析可再生能源消费的宏观影响因素；根据结果提出对策建议。

2 理论分析

2.1 可再生能源消费需求影响因素

从需求侧角度分析，可再生能源的需求与经济增长、人口密切相关，此外需求还取决于区域产业结构的影响，不同产业结构，其能源需求水平和结构大不相同，生产过程的能源效率也颇具差异。能源经济学同时也指出，在相同的技术水平下，产业结构的变动决定了能源利用效率的高低，无论长期还是短期，产业结构的调整都会影响能源需求量和需求结构的变化。

环境规制为可再生能源替代间接提供了门槛条件，即经济发展到一定水平之后，会推动可再生能源替代传统化石能源改善环境。CO2排放量对可再生能源消费需求也有着重要作用。根据我国可再生能源的发展现状和中国的现实情况，可再生能源的发展应该与“双碳”目标紧密联系。因此，我国可再生能源的发展除了经济增长、人口因素的影响外，CO2排放量对可再生能源需求也有着重要作用。进一步分析我国可再生能源的消费情况发现，对于不同城市化水平，可再生能源消费量呈现出明显的差异特征。对于城市化水平较高的省市，可再生能源的消费远远低于其他省市对可再生能源的消费，因此推断过高的城市化水平的提高会抑制可再生能源在各区域的发展。而进一步从能源消费结构的角度分析，基于“双碳”目标和能源转型要求，传统的一次能源消费会使CO2排放增加。

化石能源作为可再生能源的竞争者，即作为互补品，对可再生能源需求的影响也不可忽视，且多数研究也认为化石能源消费是阻碍可再生能源发展的重要因素，化石能源价格变化对可再生能源收益的贡献具有很强的时变特性，且随时间的变化具有很高的波动性。此外，作为能源转型阶段的重要参与者，政策支持、人口增长、社会接受度等多种因素都会一定程度上影响可再生能源的发展。

基于以上分析，本文推断经济发展水平、CO2排放、能源消耗强度、人口、电力消耗、城市化水平等因素是可再生能源消费需求的宏观经济条件。

2.2 产业结构调整作用

国际国内发展实践表明，经济增长是长期动态的过程，也是产业结构不断调整的过程。根据霍利斯·钱纳里（HollisB.Chenery）的理论，经济增长于产业结构调整是一个事物的两个方面，生产结构与需求的变化应该互相呼应。经济增长会推进产业结构的升级，而产业结构变迁是促进经济高质量发展的基石。经济增长不只是资本积累、劳动力增加和技术变化长期作用的结果，对于给定资本、劳动力和技术，在不同的产业结构中组织起来进行生产，所生产出来的产品价值是不同的。产业结构调整对于推动经济增长具有重要作用，并且伴随着产业结构和经济发展，会推动技术创新和金融发展水平的提高。为推动我国的经济高质量发展，我国的产业结构向着合理化方向发展，具体表现为第三产业占比不断提高，并且我国各个省份和地区之间产业结构的调整趋势相同。第三产业的发展已经成为国民经济增长、提高收入水平的重要产业。因此本文认为，产业结构优化升级，即第三产业的发展是推动经济增长进而影响可再生能源发展重要动力。根据一些学者的观点，产业结构的优化升级会引起能源消费的反向变动，有利于抑制能源消费过快增长（李玲和姚建兵［8］，2022)，而对于可再生能源，产业结构在能源结构调整过程中将极大地推进其发展。还有部分学者从产业结构和碳减排的角度分析，认为产业结构效应对碳排放增长起到抑制作用，调整产业内部结构是促进低碳经济的重要手段（马晓君等［9］，2018) ，而中国产业体系低碳化发展主要是由能源结构的变化所驱动，且能源使用效率重点受第二产业影响（张伟、朱启贵和高辉［10］，2016)。因此，产业结构也会影响能源结构以及能源效率，对于可再生能源发展具有极其重要的意义。

从能源结构分析，多数学者从政策、经济增长、产业结构等方面分析了能源结构影响因素，认为国家颁布的相应政策会影响国家的能源供给结构，美国在经历两次石油危机后，意识到必须依靠国家能源政策来干预美国的能源供给。周可峰［11］（2008）通过采用格兰杰因果检验对中日原油进口行为进行比较分析，认为想要优化能源供给结构，就得依靠国家相关的政策。沈镭等人［12］（2009）、陈少强［13］（2010）认为可以利用国家政策发展新能源，国家政策会影响能源供给结构。一些学者通过利用格兰杰因果检验、构建模型以及各种计量方法进行分析研究，发现GDP对能源供给结构存在显著的影响关系，并指出产业结构也是影响能源供给结构的重要因素（张倩倩等人［14］，2017）。

综上所述，本文认为可再生能源消费需求主要受到经济发展水平、能源消费、CO2排放水平、人口、电力消费水平以及城市化水平的影响，根据产业结构调整的作用机制，产业结构优化主要是通过影响能源消费和经济发展水平进而影响可再生能源消费。

3 模型设定与变量选取

3.1 模型设定

本文选取中国30 个省、市、自治区的数据，从可再生能源需求端出发研究可再生能源消费的影响因素。面板数据以其分析庞大的数据量且对于参数的估计更为精确等优点被众多学者采用，是经济研究中常用的一种计量经济学建模方法，本文采用2012-2021 年30 个省份的面板数据，对我国可再生能源消费的宏观经济影响因素进行分析，在此基础上运用中介效应模型分析产业结构的作用路径。

3.1.1 基本回归模型

式中：ENit表示可再生能源消费水平，i表示省区，t表示年份，根据已有文献发现，影响因素包括经济发展水平、CO2排放、城市化水平和能源消费强度等，因此本文选择经济发展水平、CO2排放强度、电力消费强度、人口、能源消费强度、城市化水平和产业结构水平作为解释变量，探究其对可再生能源发展的影响方向。i和t分别表示所选的30个省份，时间跨度为2012-2021 年。αj表示系数，μi表示个体异质性，εit表示随机误差项。

3.1.2 中介效应模型

为检验产业结构调整是否通过经济增长和能源强度影响可再生能源消费，本研究采用逐步回归法进行中介效应模型检验。

首先检验方程（2）中X 对Y 的影响系数c 的显著性，其次在检验系数c显著的前提下，验证解释变量X对中介变量M的影响系数a的显著性以及中介变量M 对被解释变量Y 的影响系数b 的显著性，如果a、b 均显著则表明存在间接效应，最后检验系数c'的显著性，若c'显著则表明存在部分中介效应，若c'不显著则表示存在完全中介效应。

为检验产业结构调整是否通过对经济增长的影响进而影响可再生能源消费，根据逐步回归法构建模型（5)检验产业结构对经济增长的影响，构建模型（6)来验证产业结构、经济发展水平对可再生能源发展的影响。经济增长的中介效应模型的完整检验过程由模型（1)(5)(6)构成。

为检验能源消费强度的中介效应是否存在，在控制经济增长的基础上，基于理论假设3 构建模型（7)检验产业结构对能源消费强度的影响，构建模型（8)检验产业结构、能源消费强度对可再生能源发展的影响。产业结构调整通过能源效率对可再生能源消费产生影响的作用机制检验由模型（6) (7) (8)构成。

3.2 变量选取

本文选取2012—2021 年中国30 个省、市、自治区的各项数据。数据来源于《中国电力年鉴》和《中国电力统计年鉴》，其他数据来自国家统计局、《中国能源统计年鉴》和《中国电力年鉴》。为缓解异方差带来的影响，对相关变量取对数处理，变量定义如表1所示。

表1 变量选取

4 实证分析

4.1 描述性统计分析

表2 表示本文变量的具体表示方法及其描述性统计结果。数据包括30 个省、市、自治区2012-2021 年十年的数据，包含共300 个观测量。被解释变量能源消费强度用能源消费总量/各地区GDP 表示，单位为tce/万元，各地区人均GDP 单位为万元/人，并对总量指标进行了取对数处理。被解释变量可再生能源消费强度取对数后，最大值为8.3 左右，最小值为1.6，标准差为1.4 左右，说明我国可再生能源发展存在一定的区域差异。人口规模取对数后的均值为8.209。能源消费强度取对数后均值为-0.384，说明我国能源消费随着第三产业的发展，能源消费增速在放缓。各省份第三产业占比的分布范围在34.46%～83.73%之间，说明各个省份的产业结构差别较大。各省、市、自治区的CO2排放量取对数后范围在8.617～11.96之间。城镇化率也呈现出比较大的差异，城镇化率最高的省份可以达到89.6%，而最低的省份仅有36.29%，但其均值为60%左右，说明我国城市化水平整体较高。电力消费取对数后，介于5.34～8.97 之间，均值为7.43，标准差为0.68，说明我国各省、市、自治区的电力消费水平差异不大。

表2 描述性统计分析

4.2 单位根检验

为了避免“伪回归”的出现，确保估计结果的有效性，本文选择运用LLC检验对变量进行单位根检验，根据表3 的结果可以看出，本文选择变量的LLC检验p 值均小于1%，这表明本文选择的变量平稳，可以进一步进行回归分析。

表3 单位根检验

4.3 主回归结果分析

从表4 的回归结果可以看出，无论是在全国回归模型还是个体固定效应模型的结果都表明经济发展水平对可再生能源的发展具有显著的促进作用，结果与多数研究的结论比较符合，经济的发展确实能够推动我国可再生能源需求的增加。人口和CO2排放在两个模型中呈现出不同的结果。在全国混合回归结果模型中，人口因素对可再生能源需求增长具有显著的促进作用，而在个体固定效应模型中人口因素对可再生能源需求表现出显著的异质性，这是因为个体固定效应模型中，各个省份人口的质量存在一定差异，并且人口较多的地区城市化水平也较高，人口因素带来的促进作用被城市化水平的抑制效应所掩盖，表现出人口对可再生能源需求的抑制作用。而对于CO2排放而言，CO2排放在全国混合回归中表现出对可再生能源需求的抑制作用，而在个体固定效应模型的CO2排放表现出对可再生能源需求的显著的促进作用。本文认为这是因为没有考虑国家政策和各个省、市、自治区的政策差异导致的，各个省份对于可再生能源发展的要求不同，因此全国混合回归和个体固定效应回归中，人口因素和CO2排放两个影响因素对可再生能源需求的影响表现出一定的差异。经济发展、能源消费强度、电力消耗、城市化水平在两个模型中对可再生能源的影响方向不存在差异，因为本文考虑我国整体可再生能源需求的影响因素，考虑全国“双碳”目标即能源转型背景下，可再生能源消费的影响因素，因此本文选择混合回归模型开展后续研究。

表4 基本回归

4.4 稳健性检验

本文在主回归分析部分选用所有样本省份进行了分析。但是，中国直辖市与其他省份存在显著区别，这可能会影响到最后的估计结果，因此本文决定剔除四个直辖市的样本进行稳健性分析。同时，我国可再生能源发展存在地区异质性，这可能会影响本文的估计结果。本文决定剔除可再生能源发展较低的3 个直辖市（北京、天津和上海）的数据和可再生能源发展水平过高的2个省份（四川、云南）进一步分析其影响因素。回归结果见表5。剔除异常值后，经济发展水平、人口、能源消费强度、电力消耗对可再生能源需求的影响仍显著为正，城市化水平，CO2排放对可再生能源需求的影响显著为负，与前文基本回归模型结果一致，表明回归估计结果稳健。

表5 稳健性检验

4.5 中介效应分析

中介效应回归结果见表6 ，第（1）（3）（4）列依次对应经济计量模型（1)(5)（6）反映产业结构通过经济增长的中介效应检验结果，第（3）列结果显示，产业结构优化与经济发展水平正向相关，表明产业结构优化（第三产业发展）水平越高，经济发展水平越高，第（4）列结果显示，产业结构优化（第三产业的发展）与可再生能源发展显著正相关，（1）（3）（4）的结果显示，产业结构优化（第三产业的发展）会通过推动经济发展水平的提高，进而推动收入水平的提高，从而推动可再生能源需求的增加。与此同时，因为本文可再生能源变量的选择是可再生能源发电量，作为被解释变量，经济发展对可再生能源发展的影响不仅表现在需求端，同时对于可再生能源供给也有显著的促进作用。第（2）（4）（5）列依次对应经济计量模型（6）（7）（8），反映产业结构通过能源消费强度的中介效应检验结果，第（2）列回归结果显示，产业结构优化（第三产业的发展）会与能源消费强度显著负相关，说明第三产业的发展确实会推动能源效率的提高，减小能源消费强度。第（5）列的回归结果显示，产业结构优化会通过影响能源消费强度进而影响可再生能源的发展。并且产业结构影响可再生能源消费的总效应显著为正。这说明，第三产业的发展虽然会通过提高能源效率，降低能源消费强度，但是其作用是有限的，基本回归结果中，能源消费强度对可再生能源发展的影响显著为正，说明第三产业降低能源消费强度的作用有限，因此为实现经济的高质量发展和能源结构转型，离不开第二产业的高质量发展，通过提高能源效率，降低能源消费强度。因此，现阶段而言，第三产业发展对于可再生能源发展的影响主要还是通过推动经济增长，提高居民收入从需求端以及推动可再生能源供给来实现对可再生能源发展的促进作用。

表6 中介效应检验

5 结论与政策建议

本文基于2012-2021年全国30个省、市、自治区的面板数据分析了可再生能源消费的宏观经济影响因素，回归结果显示，经济发展水平、人口、电力消费和能源消费强度能够推动可再生能源消费，而CO2排放、城市化发展水平会抑制可再生能源消费的增加。进一步用中介效应模型分析了产业结构通过影响经济发展和能源消费强度拉动可再生能源消费。本文基于以上分析对我国可再生能源发展提出以下几点建议：

1）经济发展水平是可再生能源发展供给端和需求侧的主要动力，必须推动经济高质量发展，推动可再生能源的技术创新水平不断提升。

2）我国对于绿色能源消费已经有了一定认识，但还有很大的提升空间，应该持续推进绿色能源消费在居民能源消费中的比重，持续推进人们对可再生能源消费的意识。

3）我国“双碳”目标的实现过程中，可再生能源在其中的作用较弱，表明可再生能源发展不足，对我国CO2排放没有形成规模效应。因此，我国需强化可再生能源消费对“双碳”目标的作用，这不仅可以推动可再生能源的发展，同时也能有效推动实现“双碳”目标。

4）第三产业的发展已经成为我国经济增长的主要动力，要进一步强化第三产业发展的推动作用，同时强调第二产业能源效率的提高，降低能源消费强度，以保证我国“双碳”目标的实现和经济高质量发展。