能源发展路径和价格变化：经济、环境和能源的综合影响评价

摘要：本文建立了测算能源价格变化所带来的经济产出、能源需求和污染物减排效应的理论分析框架，分自然演化情形和约束情形计算未来的能源平均价格变化（包括化石能源和非化石能源），并以此价格变化作为外生冲击，在要素可变投入产出模型的框架下模拟能源价格变化对经济系统、能源需求和污染物排放的影响。以安徽省为例进行了实证分析得到以下主要结论，有约束情形下的能源价格比自然演化情形下高，且差额随年份增加而增加，由能源结构转变和能源价格的上涨造成产出和能源需求比自然演化情形下低。能源价格的增加主要是由可再生能源消费占比增加引起的，发展可再生能源有利于环境改善，对经济发展的不利影响有限。

关键词：可再生能源发展；能源成本；能源需求；经济产出

文献标识码：A文章编号：1002-2848-2018（03）-0095-08

一、 引 言

能源作为经济发展不可或缺的生产要素，在中国经济增长中扮演着重要角色。近年来，人们对环境的关注度不断提高。十九大报告指出未来要坚持人与自然的和谐共生，建设美丽中国，为全球生态安全做出贡献。这就对能源、经济和环境三者的平衡发展提出了更高要求，如何实现绿色发展，即在保障经济平稳健康增长的同时，实现节能减排和生态环境可持续发展[1]是一个新的时代话题。以太阳能、风能和核能为代表的可再生能源发展必将在这一过程中起到重要作用。但是，可再生能源的使用成本比传统能源高，随着能源结构趋于清洁化（可再生能源消费占比增加），其带来的经济产出效应和能源需求效应如何是本文重点关注的问题之一。具体来说，对未来能源发展状况设定不同的情形，包括自然演化情形和约束情形。前者指各变量的发展都是根据其历史发展趋势进行，后者是在综合考虑各种政府文件规划后设置的一种情形。在不同的发展情形下，能源消费结构不一样，能源平均使用成本不一样，进而会影响经济产出、能源消费和污染物排放。

鉴于不同区域的要素禀赋的巨大差异，所处的发展阶段和发展模式不一致，在文章构建出分析框架后，以安徽省为例进行了实证分析。安徽省未来可再生能源规划量大，在节能减排的政策压力下，未来化石能源消费比重将逐年下降，可再生能源比重上升。用可再生能源对传统化石能源进行替代必然会导致单位能源使用成本的上升，由此可能会对安徽省整个能源经济系统造成一些影响。本文的余下部分安排如下：第二部分是文献回顾；第三部分构建了本文分析的模型，分化石能源和可再生能源计算安徽省未来能源成本和能源价格，并以安徽省为例进行了实证分析；最后一部分对全文进行了总结。

二、 相关文献回顾

关于能源与经济发展关系的研究可以追溯到Kraft等[2]，他们用格兰杰因果检验的方法实证檢验了1947年到1974年间美国GDP与能源消费之间的关系，发现GDP与能源消费之间存在单向格兰杰因果关系。自那之后，格兰杰因果检验方法作为一种主流的研究方法被广泛使用，比如，Belloumi[3]研究了突尼斯能源消费与GDP之间的关系，发现人均GDP与人均能源消费之间存在长期双向因果关系，但能源消费与GDP之间只存在短期单向因果关系。Bozoklu等[4]对经济合作与发展组织（OECD）国家的能源消费与经济增长之间的关系进行了检验，结果发现，澳大利亚、奥地利、加拿大、意大利、日本、墨西哥、新西兰、葡萄牙、英国和美国存在GDP到能源消费的短期格兰杰因果关系；奥地利、比利时、丹麦、德国、意大利、日本、新西兰、挪威和美国存在GDP到能源消费的长期格兰杰因果关系；反过来，从能源消费到GDP的短期格兰杰因果关系主要存在的国家包括奥地利、丹麦、意大利、新西兰、挪威、葡萄牙；而能源消费到GDP的长期格兰杰因果关系主要存在的国家包括比利时、芬兰、希腊、意大利、日本和葡萄牙。Tiba等[5]对能源、环境和经济增长之间关系研究的文献进行了系统有序的总结和回顾，主要方法包括协整、误差修正模型[6-8]、向量自回归模型（VAR）[9-10]、广义矩估计（GMM）[11-12]、ARDL边界检验[13-14]。能源价格变动与经济之间关系的研究自Hamilton[15]开始，该研究实证分析发现第二次世界大战后全球的经济衰退是由石油价格上涨造成的。Blanchard等[16]发现21世纪之后油价上涨对经济和通货膨胀的影响程度都比20世纪70年代弱。

关于对中国能源消费与经济增长的研究，刘卫国[17]发现中国经济总量对石油消费量具有单向正影响，即存在单向格兰杰因果关系。吴永平等[18]证明中国煤炭消费和经济增长之间存在长期稳定的均衡关系，且经济增长与能源消费之间存在双向格兰杰因果关系，但经济增长与煤炭消费之间仅存在单向格兰杰因果关系。林伯强[19]对中国电力消费与经济增长之间的关系进行了探讨，证明GDP与电力消费之间存在显著的单向格兰杰因果关系。考虑到环境因素，陈诗一[20]对中国工业全要素生产率的变化和绿色增长进行了核算，结果表明中国工业大体上以集约型增长为主，只有少数高耗能和排放高的行业仍然呈粗放型增长。王兵等[21]基于全局非径向方向距离函数测算了中国区域绿色发展绩效并分析了区域差异性形成的主要原因。林伯强等[22]模拟了在反映节能和排放约束下的最优能源结构和现有能源结构下能源成本增加对中国宏观经济的影响。本文正是借鉴这一思路，参考马静等[23]对安徽省未来能源消费总量、电力消费总量和能源消费结构的预测，结合本文构建的理论分析框架，分情形讨论了安徽省未来能源结构转变和能源价格变化对其经济产出、能源需求和污染物排放造成的影响。

三、 理论模型构建和分析

（一）要素可变的投入产出模型

本节将构建要素可变的投入产出模型，模拟未来由于能源结构和能源价格变化导致的经济产出、能源需求和污染物排放变动。首先将部门合并整理，并通过以下五个模块进行刻画：生产、价格、能源、排放及系统约束，所以在模型中，将未来远景的能源结构、能源价格作为冲击，带入模型中计算相应的影响。

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