可再生能源消費、碳排放與經濟增長動態關系研究

姚樹潔 張帥

內容提要 本文選取1990-2014年17個國家以及全球6大經濟地理區域的數據，利用動態面板協整模型（FMOLS和DOLS），從可再生能源使用的新視角，重新探究了環境庫茲涅茨曲線（EKC）假說。研究發現：（1）發展中國家與發達國家的EKC具有不同特征，前者在遠低于后者經濟發展水平時就出現拐點;（2）可再生能源使用率隨經濟發展呈現“U”型特征;（3）可再生能源使用率先于EKC越過拐點，提高可再生能源使用率是EKC越過拐點的重要因素。本文研究結論對發展中國家完善其能源政策，盡快越過碳排放拐點、實現減排具有重要啟示意義。

關鍵詞 環境庫茲涅茨曲線 碳排放 學習效應 可再生能源

〔中圖分類號〕X196;F061.3 〔文獻標識碼〕A 〔文章編號〕0447-662X（2019）05-0042-12

一、引言

二氧化碳（以下簡稱碳）作為最主要工業排放氣體，對全球平均氣溫的影響日益嚴重，導致過去數十年中年平均氣溫上升0.11℃，引發了氣候變化、海平面上升以及疾病增加等后果，①嚴重威脅人類的身體健康與財產安全。幸運的是，越來越多的人意識到碳排放問題的嚴重性，目前國際上形成了《京都協定書》《巴黎氣候變化協定》等多個合作框架。中共十九大報告更是高度強調了生態文明建設的重要性，全文“生態文明”“生態環境”詞組出現二十余次，積極倡導低碳生活，推進清潔能源產業發展。②在研究碳排放的文獻中，環境庫茲涅茨曲線（Environmental Kuznets Curve，以下簡稱EKC）假說受到重視，該假說由美國環境經濟學家Grossman和Krueger提出，描述了環境污染隨經濟發展先增加后降低的倒“U”型曲線關系，③并將形成倒U型曲線的原因總結為規模效應、結構效應和技術效應。④隨著經濟增長，由于規模效應、結構效應、技術效應

宋體;mso-bidi-font-family：宋體; mso-ansi-language：EN-US;mso-fareast-language：ZH-CN;mso-bidi-language：AR-SA'>由本章而引起的學術爭論，以往多集中于長沮、桀溺的真實姓名和子路問津的地理位置。但以本章的內涵而言，最關鍵的是隱士與孔子之間的相互認知和根本態度。長沮、桀溺對孔子的態度是明確的：當子路向長沮問津之時，長沮只拋出一句“是知津矣”（孔丘自然知道渡口，何必問我）?？鬃赢斎徊⒉恢煽?，長沮說的“知津”是比喻，也是諷刺，意思是孔丘汲汲于撥亂反正，處處兜售政治主張，自然通達世事，哪還需要向的相繼出現，環境污染將呈現出先增長后下降的倒U型趨勢，見圖1。

隨著碳排放問題關注度的提高，采用EKC研究碳排放問題的文獻迅速增加，學者們從不同角度對EKC曲線的存在性及國別差異提供了新的經驗證據和解釋。W.R. Moomaw and G.C. Unruh， “Are Environmental Kuznets Curves Misleading Us？ The Case of CO2 Emissions，” Environment & Development Economics， vol.2， no.4， 1997， pp.451～463;鄭麗琳等：《中國碳排放庫茲涅茨曲線存在性研究》，《統計研究》2012年第5期;余東華等：《“異質性難題”化解與碳排放EKC再檢驗——基于門限回歸的國別分組研究》，《中國工業經濟》2016年第7期;等等。但是這些已有研究存在一個共性的問題：采用EKC研究碳排放問題時很少考慮能源結構的影響。F.Bilgili， E.Kocak and U.Bulut， “The Dynamic Impact of Renewable Energy Consumption on CO2 Emissions： A Revisited Environmental Kuznets Curve Approach，” Renewable & Sustainable Energy Reviews， vol.54， 2016， pp.838～845.而相較于化石能源，可再生能源具有零排放的優勢。因此，在研究EKC變化趨勢時，考慮可再生能源消費對其的動態影響是很有必要的。

現有關于EKC研究文獻的上述短板，即構成本文聚焦研究的主要內容。在考慮可再生能源消費的情況下，本文利用動態面板協整模型，基于17個國家和全球6大經濟地理區域跨度25年（1990-2014年）的面板數據，重新審視了EKC假說。本文在如下三個方面對已有文獻作了適當拓展：首先，我們討論和驗證了不同經濟發展水平國家可以同時出現EKC特征的原因，尤其是解釋了可再生能源的推廣，是技術進步和滲透的結果，也是各國實現節能減排的重要因素;其次，解釋和證明了可再生能源在發展中國家和發達國家中的利用情況及其異質性，提出和驗證了U型的可再生能源使用率曲線（簡記為REC）;再次，通過EKC和REC拐點間動態關系的考察，驗證了優化能源結構對一國減少碳排放、實現減排目標的重要性。

二、理論分析與假設提出

驗證EKC假說的文獻主要包括三個方面：收入、國際貿易和對外投資。在收入視角中，相關研究根據恩格爾法則，認為低收入人群首先把高額的支出比例用于食物等生活必需品，隨著收入水平和生活質量不斷提高，人們對清潔環境的需求開始迫切，甚至會向政府部門施壓，以通過行政手段制定法律來保護環境。T.Panayotou， “Demystifying the Environmental Kuznets Curve： Turning a Black Box into a Policy Tool，” Environment & Development Economics， vol.2， no.4， 1997， pp.465～484;W.A.Brock and M.S.Taylor， “The Green Solow Model，” Journal of Economic Growth， vol.15， no.2， 2010， pp.127～153. 在貿易視角中，一種觀點認為國際貿易對改變環境質量具有正向促進作用。一般而言，自由貿易通過增進競爭使資源利用更加高效。通過貿易，發展中國家也能夠從發達國家獲得更先進的清潔能源使用技術。因此，貿易有利于環境質量提高。H. Lee and D. Roland-Holst， “The Environment and Welfare Implications of Trade and Tax Policy，” Journal of Development Economics， vol.52， no.1， 1997， pp.65～82; S. Dinda， “Environmental Kuznets Curve Hypothesis： A Survey，” Ecological Economics， vol.49， no.4， 2004， pp.431～455.基于中國的實證研究支持了這一觀點。趙忠秀、王苒、Hinrich Voss、閆云鳳：《基于經典環境庫茲涅茨模型的中國碳排放拐點預測》，《財貿經濟》2013年第10期;李鍇、齊紹洲：《貿易開放、自選擇與中國區域碳排放績效差距——基于傾向得分匹配模型的“反事實”分析》，《財貿研究》2018年第1期。而另一種觀點恰恰相反，認為通過貿易發達國家實現了從重工業到輕工業再到服務業的轉型過程，但是具有高污染的重工業卻被轉移到了發展中國家，降低了他們的環境質量。M.A. Cole and R.J. Elliott， “Determining the Trade-Environment Composition Effect： The Role of Capital， Labor and Environmental Regulations，” Journal of Environmental Economics & Management， vol.46， no.3， 2003， pp.363～383. 最后，一些學者基于EKC假說研究了環保法規和對外直接投資之間的關系，由于環保法規限制，重工業商品在發達國家的生產成本遠高于發展中國家。因此，絕大多數跨國公司選擇在發展中國家進行重工業投資，這就導致發達國家存在EKC，而發展中國家不存在。C.O. Orubu and D.G. Omotor， “Environmental Quality and Economic Growth： Searching for Environmental Kuznets Curve for Air and Water Pollutants in Africa，” Energy Policy， vol.39， no.7， 2011， pp.4178～4188.

收入視角雖然能夠證明環境污染與收入水平之間存在倒U型曲線，但忽視了發展中國家與發達國家之間的差異。發達國家工業化起步早，經濟發展程度高，而發展中國家則相反，因此兩者的EKC應存在不一樣的特征。國際貿易以及對外投資雖然存在跨國轉移污染的可能性，但更多的是促進國家間的經濟交流，有利于發展中國家學習先進的管理經驗和生產技術，使其在相對較低的收入水平就達到EKC拐點。而外國直接投資并非只是環保法規的成果，對發展中國家的技術進步具有積極影響。S. Yao， K. Wei， G. Feng and L. Song， “Economic Growth in the Presence of FDI： The Perspective of Newly Industrializing Economies，” Journal of Comparative Economics， vol.35， no.1， 2007， pp.211～234.

雖然現有文獻內容豐富，但是并沒有明確回答以下幾個重要問題：一是EKC與絕對收入水平有關嗎？二是發展中國家與發達國家之間的EKC是否具有不同的特征？三是可再生能源消費對不同國家而言如何影響其EKC拐點？通過回答這些問題，本文提出下面幾個理論假設，并利用跨國面板數據進行實證檢驗。

假設1：EKC假說在發展中國家與發達國家中具有不同特征，前者在相對較低的經濟發展水平時就可能出現EKC。其原因在于全球化有利于發展中國家從發達國家獲取先進的節能減排技術及管理經驗，使他們避免走發達國家前期發展高污染的老路，在人均GDP相對較低的水平就能夠到達拐點。

最新關于EKC研究的文獻重視可再生能源消費對環境污染的影響。基于高收入國家的研究證明可再生能源能夠降低GDP碳排放強度，V. Moutinho， M. Robaina and L. Kazmerski， “Is the Share of Renewable Energy Sources Determining the CO2 Kwh and Income Relation in Electricity Generation？” Renewable & Sustainable Energy Reviews， vol.65， no.65， 2016， pp.902～914.但對低收入國家卻不一定。Z. Zoundi， “CO2 Emissions， Renewable Energy and the Environmental Kuznets Curve， a Panel Cointegration Approach，” Renewable & Sustainable Energy Reviews， vol.72， 2017， pp.1067～1075.譬如，在可再生能源發電市場中，儲存技術是限制其推廣的重要因素，發展中國家應該采取審慎的可再生能源發電政策，避免過高的成本。J. Blazquez， R. Fuentes-Bracamontes， C.A. Bollino and N. Nezamuddin， “The Renewable Energy Policy Paradox，” Renewable & Sustainable Energy Reviews， vol.82， 2018， pp.1～5;馬麗梅、史丹、裴慶冰：《中國能源低碳轉型（2015-2050）：可再生能源發展與可行路徑》，《中國人口·資源與環境》2018年第2期。開發利用可再生能源受限于技術條件和經濟水平，目前缺乏合適的儲存技術，難以克服可再生能源發電間歇性問題，導致電力難以入網;且初期高額的成本使發展中國家缺乏投資可再生能源的動力。N. Apergis， J.E. Payne， K. Menyah and Y. Wolde-Rufael， “On the Causal Dynamics between Emissions， Nuclear Energy， Renewable Energy， and Economic growth，” Ecological Economics， vol.69， no.11， 2010， pp.2255～2260.這導致可再生能源消費在短期對經濟增長具有負效應。A. Sinha， M. Shahbaz and D. Balsalobre， “Exploring the Relationship between Energy Usage Segregation and Environmental Degradation in N-11 Countries，” Journal of Cleaner Production， vol.168， 2017， pp.1217～1229.因此，由于技術與資本的巨大差別，發展中國家和發達國家的能源結構不一樣，其可再生能源使用情況也不盡相同。為了反映這一影響，本文選擇可再生能源使用率代表能源結構。圖2a和圖2b分別展示了主要發展中國家和發達國家可再生能源使用率曲線（即可再生能源占總能源消費的比率，簡記為REC）。

在此期間的前一個階段，發展中國家可再生能源使用率整體上處在高位，但到了樣本期間卻呈現明顯的下滑趨勢。其中，印度、印度尼西亞、中國和土耳其下降趨勢顯著，類似于U型曲線的左半段。俄羅斯一直保持較低的可再生能源使用率，這可能是因為俄羅斯化石能源儲備豐裕，且其重工業發展過多依賴化石能源，缺乏開發利用可再生能源的動力。巴西是世界上水電資源和生物能源最充沛的國家之一，因此其可再生能源使用率一直比較高，達到全國能源需求總量的一半左右。除加拿大外，在樣本期間，發達國家初期可再生能源使用率均在10%以內，遠低于發展中國家。但發達國家可再生能源使用率保持上升趨勢，尤其是德國和英國的可再生能源使用率在樣本期間內分別增長了6倍和10倍。這種變化趨勢類似于U型曲線的右半段。韓國作為樣本中唯一在二戰后來自發展中國家的發達國家，十分具有代表性，其可再生能源使用率先下降后上升，說明經濟發展促使韓國具備充足的資本和有效的技術增加可再生能源消費量。

可以推斷，可再生能源使用率在經濟發展過程中很可能像韓國一樣呈現出U型曲線特征，即先降低后增加，這與EKC的倒U型特征剛好相反。這一過程是合理的，因為在經濟發展水平很低時，許多落后國家的天然水能（如小型水電）和生物能源（如秸稈、木頭、甲烷、乙醇等）就可以滿足經濟發展的需要。隨著工業化和城市化水平的提高，經濟發展對化石能源的需求迅速增加，導致可再生能源利用率下降。在這一發展階段，新型可再生能源（如大型水電、大型風電和光伏電站生產的能源）生產成本比化石能源高并且具有技術瓶頸，而傳統可再生能源的生產能力非常有限，導致發展中國家在經濟發展過程中化石能源占比不斷提高。隨著工業化進程加速，技術水平逐漸成熟，可再生能源使用率保持長期穩定。最后，經濟發展水平提高以及突破技術瓶頸以后，可再生能源使用率表現出上升趨勢。據此，本文提出第二個理論假設。

假設2：在經濟發展過程中，可再生能源使用率與經濟發展水平之間存在先降低后升高的非線性關系，即U型變化趨勢。

假設1和假設2都成立的情況下，雖然能夠證明可再生能源使用率可以顯著降低人均碳排放以及其隨經濟發展而呈現U型曲線的特征，但無法說明可再生能源使用率曲線（REC）與EKC曲線拐點的關系?；蛘哒fEKC與REC，誰先出現拐點？REC達到拐點是EKC達到拐點的影響因素嗎？據此，本文提出假設3。

假設3：可再生能源使用率先于EKC出現拐點，一國經濟只有在調整能源結構以及發展模式的情況下才能夠使EKC盡快越過拐點，實現低污染的增長。

如果人均產出增加，促使人們更關心環境質量，從而促使產業升級，即經濟發展模式朝著環境友好型方向發展，那么是什么因素導致了經濟轉型，或者說什么因素在經濟轉型中最重要呢？關于EKC的傳統文獻，無論是收入視角還是貿易與對外投資視角，盡管解釋了EKC的變化結果，但是未能說明變化的過程，即將其視為一個黑匣子。O. Ozdemir and S. Ozokcu， “Economic Growth， Energy， and Environmental Kuznets Curve，” Renewable & Sustainable Energy Reviews， vol.72， 2017， pp.639～647.假設3為這一變化提供了合理的解釋，以可再生能源使用率為代表的能源結構是影響經濟發展模式的重要因素，提高可再生能源使用率是環境友好型發展模式的重要特征之一。同時，假設3具有重要的政策意義。如果一個國家的可再生能源使用率處于U型曲線的底部，為了盡快越過拐點，制定有利于推廣可再生能源消費的政策具有積極意義。

圖2a和圖2b表明，發展中國家可再生能源使用率的降速逐漸平緩，正在進入U型曲線底部，而發達國家可再生能源使用率正在快速提升，已經進入U型曲線的右側。21世紀可再生能源政策網絡的報告表明，REN21， “Renewables 2017 Global Status Report，” http：//www.ren21.net/wp-content/uploads/2017/06/17-8399_GSR_2017_Full_Report_0621_Opt.pdf.可再生能源投資在最近幾年連續快速增長，發展中國家的速度快于發達國家，印證了圖2a和圖2b的趨勢。中國最近幾年通過供給側結構性改革，共削減落后煤炭產能多達6.5億噸，而核能、水能、太陽能及風能占全國能源需求的比例卻不斷提高，李克強：《中國第十三屆全國人民代表大會政府工作報告》，中國人大網，http：//www.npc.gov.cn/npc/xinwen/2018-03/23/content_2052583.htm.使中國的能源利用結構也開始呈現出類似于韓國的情況。

三、模型與方法

本文參考Bilgili等的方法，F. Bilgili， E. Kocak and U. Bulut， “The Dynamic Impact of Renewable Energy Consumption on CO2 Emissions： A Revisited Environmental Kuznets Curve Approach，” Renewable & Sustainable Energy Reviews， vol.54， 2016， pp.838～845.采用二次項模型檢驗EKC假說，基本方程設定如式（1）所示：

lnco2，it=β0+β1lnyit+β2（lnyit）2+β3lnREit+εit（1）

其中，co2、y、y2和RE分別表示一國的人均二氧化碳排放量、人均GDP及其平方以及可再生能源使用率（可再生能源消耗占總能源消耗的百分比），取對數以消除或弱化異方差。式（1）中，要檢驗EKC假說，就等于檢驗β1和β2的符號及其顯著性。如果β1>0、β2<0，并且顯著，說明人均碳排放量隨著人均GDP增長而增加，但這種趨勢不是單調的，當人均GDP到達拐點（-β1/2β2）以后，人均碳排放量隨著經濟發展水平的繼續提高而降低，即存在EKC。

為了驗證假設2，我們用式（2）來表達可再生能源使用率與人均GDP及其平方項之間的關系：

lnREit=γ0+γ1lnyit+γ2（lnyit）2+εit（2）

在式（2）中，要檢驗可再生能源利用率與人均GDP是否存在U型關系，就等于檢驗γ1和γ2的符號及其顯著性。如果γ1<0、γ2>0，并且顯著，則二者之間存在U型關系，假設2成立。同時，如果-β1/2β2>-γ1/2γ2，則假設3成立，可再生能源使用率曲線（REC）拐點的出現早于EKC。

考慮到式（1）和式（2）所包含變量存在明顯的內生性問題，我們采用面板協整方法（FMOLS和DOLS）對影響碳排放和可再生能源利用率的變量系數進行估計。協整回歸之前需要對樣本數據進行單位根檢驗和協整檢驗。面板單位根檢驗方法眾多，主要包含兩大類：相同根假設下的單位根檢驗，如LLC檢驗、Breitung檢驗、Hadri檢驗;不同根假設下的單位根檢驗，如IPS檢驗、Fisher-ADF檢驗、Fisher-PP檢驗。本文分別做了LLC、IPS和Fisher-ADF檢驗。LLC面板單位根檢驗如方程（3）所示：

Δyit=δyit-1+pL=1θLΔyit-L+αmdmt+εit（3）

其中，Δ、dm和αm分別表示一階差分過程、確定變量的向量以及相對應的向量系數，m=1，2，3。虛擬變量設置如下：d1t=，d2t={1}，d3t={1，t}。原假設為δ=0，備擇假設是δ<0。如果結果拒絕原假設，則表明面板是平穩的。LLC檢驗中所設定的參數δ是同質的，而在IPS方法中假設δ具有異質性，如方程（4）：

Δyit=δiyit-1+pL=1θLΔyit-L+αmdmt+εit（4）

式（3）與式（4）之間的唯一區別在于參數δ的可變性。雖然對所有的i原假設依然是δ=0，但備擇假設變為至少有一個i的δ<0，原假設被拒絕則證明面板平穩。Fisher-ADF檢驗是非參數方法，將每個橫截面單位根測試的p值結合在一起，整體服從自由度為2n的χ2分布，如式（5）所示：

λ=-2ni=1ln（pi）～χ2（2n）（5）

其中，n代表面板中國家的個數。Bilgili等認為Fisher-ADF檢驗具有在個體ADF中不依賴滯后長度的優勢。

確定協整關系之后，利用面板完全修正最小二乘法（FMOLS）和動態最小二乘法（DOLS）估計解釋變量的系數。C. Kao and M.H.Chiang， “On the Estimation and Inference of a Cointegrated Regression in Panel Data，” Advance Econometric， vol.15， 2000， pp.109～141;P. Pedroni， “Panel Cointegration： Asymptotic and Finite Sample Properties of Pooled Time Series Tests with an Application to the PPP Hypothesis，” Economic Theory， vol.20， no.3， 2004， pp.597～625.這兩種方法適用于估計長期協整關系。FMOLS估計法對小樣本中的參數進行一致性估計，并控制了回歸中可能存在的內生性和序列相關性，其原理如式（6）所示：

四、實證結果與穩健性檢驗

1. 樣本描述性統計與相關性分析

本文樣本包括全球主要新興經濟體巴西、俄羅斯、印度、中國、南非、土耳其與印度尼西亞，以及主要發達經濟體德國、法國、英國、意大利、西班牙、澳大利亞、加拿大、美國、日本和韓國，共17個國家1990-2014年的面板數據。被解釋變量為人均二氧化碳排放量（lnco2）、解釋變量包括人均GDP（lny）及其平方項[（lny）2]以及可再生能源使用率（lnRE）。人均碳排放單位為噸，人均GDP單位是美元。表1列出了17個樣本國家2014年的人口、碳排放、GDP總和以及全球占比，結果說明本文的樣本國家十分具有代表性。數據均來自世界銀行數據庫，采用Eviews 9和MATLAB軟件處理數據及繪圖。

2. 單位根與協整檢驗

表3是面板單位根的檢驗結果。六組描述性統計（LLC、IPS、Fisher-ADF分別取截距、截距和趨勢兩種情況）的原時間序列不平穩，但經一階差分后所有變量均在1%的顯著性水平上平穩，因此相關變量的時間序列是一階單整的。這表明本文數據不適用于OLS回歸分析，應考慮分析長期關系的協整檢驗。表4報告了面板數據的協整檢驗結果，在截距（Intercept）的條件下，通過Panel PP、Panel ADF、Group PP、Group ADF方法可以獲得穩定的協整結果，并且在截距與趨勢（Intercept and trend）共存的情況下依然成立。

3. 協整估計結果

表5是個體國家及面板總體協整系數估計結果。對于面板數據估計值，FMOLS和DOLS是一致且顯著的，lny和（lny）2系數分別為正和為負，EKC成立。同時，lnRE系數為負，提高可再生能源使用率有利于降低人均碳排放量。在其他變量保持不變情況下，可再生能源使用率每增加1%，人均碳排放量降低0134%～0.160%。對于個體國家而言，EKC的表現形式存在明顯差異。以FMOLS估計結果為例，在新興經濟體中，巴西、印度、南非具有顯著的倒U型EKC特征，而俄羅斯、中國和印度尼西亞雖然也表現出相同的特征，但是檢驗結果不顯著。發達國家樣本中除意大利外，均存在顯著的EKC。除俄羅斯、韓國和土耳其外，可再生能源使用率的系數顯著為負。

表5的估計結果表明，EKC是否存在與人均GDP水平并無必然聯系。EKC在相對高收入國家和低收入國家均存在，這些國家人均GDP（美元）由低到高分別為：印度（1646）、南非（7571）、巴西（11866）、韓國（24323）、西班牙（29496）、英國（40908）、法國（41431）、德國（45022）、日本（46484）、加拿大（50221）、澳大利亞（54293）。不存在顯著倒U型EKC的國家中，人均GDP分別為印度尼西亞（3692）、中國（6108）、俄羅斯（11680）、土耳其（13312）、意大利（33615）、美國（50881）。存在EKC的國家中，根據式（1）計算拐點位置（-β1/2β2），由低到高依次為：印度（6.65）、南非（875）、法國（9.0）、韓國（9.74）、德國（10.26）、西班牙（1036）、加拿大（10.42）、澳大利亞（10.51）、巴西（10.57）、日本（10.57）、英國（10.79）。發展中國家拐點值均小于發達國家，即是說發展中國家在較低的經濟發展水平就能達到EKC拐點，其與人均GDP絕對值之間的關系存在著明顯的國家差異，假設1成立。這種情況意味著通過國際交流等方式，發展中國家能夠從發達國家獲取更有效率的能源利用技術，本文稱之為“學習效應”。

根據前文第二節分析可知，可再生能源使用率在經濟發展過程中呈現非線性的變化趨勢，并在圖2a和圖2b中得到初步驗證。為了進一步證實假設2，我們把lnRE作為被解釋變量，lny及其平方項作為解釋變量進行協整回歸，結果如表6所示。FMOLS與DOLS的面板估計結果一致，表明可再生能源使用率與人均GDP之間存在顯著的U型曲線關系，即假設2成立。個體回歸結果表現出較大的差異性，新興經濟體中僅南非與土耳其具有顯著的U型曲線，俄羅斯與印度甚至存在倒U型關系;而發達經濟體中法國、美國、加拿大、日本、韓國、澳大利亞均具有顯著的REC。在具有顯著REC特征的國家中，根據公式-γ1/2γ2計算拐點值分別為：南非（8.82）、韓國（9.40）、土耳其（9.86）、美國（10.14）、加拿大（10.20）、法國（10.29）、日本（1043）、澳大利亞（10.44）。另外，盡管西班牙、德國、英國、意大利和印尼U型曲線不顯著，但也表現出U型趨勢，拐點值分別為9.58、9.75、9.87、9.72、3.58。巴西、俄羅斯、印度和中國的回歸結果與我們的假設不一致。對巴西和俄國來說，可能是因為他們特殊的能源結構所造成的。印度缺乏有效的現代能源基礎設施，因此不得不大量使用初級的可再生能源。對中國來說，可能是由于該樣本期間經濟增長速度過快，對化石能源需求過多的原因所造成的。就總體而言，可再生能源使用率與人均GDP之間確實存在著顯著的U型關系。

表5和表6分別證實了理論假設1和假設2。EKC與絕對收入水平無關，同時出現在發展中國家和發達國家。因為學習效應的作用，一些發展中國家在相對較低的經濟發展水平下就達到了EKC拐點。可再生能源使用率隨經濟發展而呈U型變化趨勢，這一趨勢盡管在一些個體樣本國家中并不顯著，但是在多數國家，特別是一些發達經濟體和總體樣本中是非常顯著的。

圖3把代表性國家按2014年人均GDP由低到高依次排列作為橫坐標，以EKC拐點值和REC拐點值作為縱坐標，發現拐點值隨收入的增加而上升，即發展中國家因為學習效應在較低的經濟發展水平就到達拐點。同時，REC拐點值低于EKC拐點值，表明可再生能源使用率/能源結構發生明顯轉變之后，人均碳排放才迎來拐點，與假設3十分吻合。兩個拐點值之間的差距非常小，說明REC到達拐點時，一國的經濟發展水平已經進入EKC曲線中的結構效應階段，隨后很快到達拐點。假設3具有極強的政策含義，為使碳排放盡快越過拐點，首先應該調整能源結構，積極推廣可再生能源。同時，推廣可再生能源的政策應與當前經濟發展水平相適應，尤其對于發展中國家，過早轉變能源結構會適得其反。由圖2a知目前主要發展中國家的可再生能源使用率已經進入U型底部，恰當的政策能夠在降低碳排放的同時促進經濟發展。

圖4列出了典型國家EKC和REC之間的動態關系曲線圖，多數國家的REC拐點都出現在EKC之前。雖然南非的REC拐點在EKC拐點之后出現，但差距很小，僅為0.07——按照正常的經濟增長速度僅相差1到2年，因此能源結構轉型是影響EKC拐點的重要因素的結論依然成立。法國是全球核能利用率最高的國家，不僅可以通過可再生能源來降低碳排放，而更重要的是通過核能來降低碳排放，因此不難理解其EKC拐點值領先REC出現。對中國而言，樣本期間內EKC和REC的變化趨勢具有“N”型特征，如果截取lny值大于6.5的部分，則二者分別表現出顯著的倒U型和U型趨勢，并且REC恰好到達拐點值，也就是說，中國正處于能源結構轉型的關鍵時期。如果本文對其余國家的估計結果成立，REC拐點領先EKC五到十年出現，那么中國的碳排放拐點將在2025年左右出現，與相關的預測結果相吻合。趙忠秀、王苒、Hinrich Voss、閆云鳳：《基于經典環境庫茲涅茨模型的中國碳排放拐點預測》，《財貿經濟》2013年第10期;林伯強、李江龍：《環境治理約束下的中國能源結構轉變——基于煤炭和二氧化碳峰值的分析》，《中國社會科學》2015年第9期。

4. 穩健性檢驗

我們利用世界銀行劃分的6大經濟地理區域數據進行穩健性檢驗，表7和表8限于篇幅，正文未列出表7和表8，可向作者索取。分別是對EKC和REC的檢驗結果。選取這6大區域的原因在于其良好的可區分性，北美與歐洲（與世界銀行數據庫相對應，僅包含歐洲的高收入國家）集中了主要的發達國家;中亞（對應于中亞與歐洲中去除高收入國家的樣本）、拉美、南亞、非洲（撒哈拉以南非洲）則基本都是中低收入國家。北美、歐洲、中亞、拉美、南亞和非洲子區域及面板數據檢驗結果均具有顯著的EKC，而且EKC的拐點值，發達區域遠高于欠發展區域，依次為歐洲、北美、拉美、中亞、南亞和非洲。同樣，提高可再生能源使用率，有利于降低人均碳排放。表8的面板協整系數估計結果再次證實了REC拐點值（7.74）先于EKC出現的事實，但區域子樣本檢驗結果具有較大的異質性，北美、歐洲、中亞和拉美四個區域存在顯著U型曲線，北美和歐洲由發達國家組成，因此估計結果最顯著。中亞和拉美以及南亞和非洲均屬于欠發達經濟體，但前兩者具有顯著的U型特征而后兩者不明顯，可以解釋的理由包括：第一，中亞和拉美國家多屬于中等收入經濟體，而南亞和非洲更多屬于低收入經濟體，正處于曲線的左半段;第二，拉美與北美，中亞與歐洲在地理上更接近，有利于技術傳播，有比較明顯的學習效應。

五、結論與政策建議

本文結合十九大對于生態環境建設尤其是減排的最新精神，選取1990-2014年17個國家以及全球6大經濟地理區域的數據，利用動態面板協整模型（FMOLS和DOLS），從可再生能源利用的新視角，重新探究了環境庫茲涅茨曲線（EKC）假說，并著重考察了可再生能源使用率與二氧化碳環境庫茲涅茨曲線拐點值之間的動態關系。本文證實了二氧化碳環境庫茲涅茨曲線假說，并得出如下主要結論：（1）發展中國家與發達國家的EKC具有不同特征，前者在遠低于后者經濟發展水平（用人均GDP衡量）時就出現EKC拐點，說明EKC拐點與人均GDP絕對水平無關;（2）在一國經濟發展過程中，可再生能源使用率變化趨勢具有U型曲線特征;（3）可再生能源使用率曲線（REC）先于EKC到達拐點。

本文研究為環境庫茲涅茨曲線（EKC）的存在性提供了新的經驗證據，對可再生能源消費與碳排放拐點之間動態關系的有益探索，則分析和驗證了優化能源結構對一國減少碳排放的重要性。引申出的政策含義也是非常明顯的：引導能源消費結構由化石能源向可再生能源轉變，有助于一個經濟體盡快越過碳排放拐點，實現減排。這為發展中國家優化能源政策提供了方向。進一步，就可再生能源發展，具體可從如下幾方面發力：（1）不同國家應采取不同的可再生能源發展策略，國家之間，尤其是發展中國家與發達國家之間具有顯著的差異，如果在可再生能源使用率尚未到達U型曲線谷底就強制推進能源結構轉型，可能會對一國的經濟發展帶來巨大的負效應，因此需結合本國的資源稟賦與技術稟賦，發展具有比較優勢的可再生能源，實現可持續的能源結構轉變。（2）發展中國家應放開可再生能源領域，吸引發達國家投資，并大力向其學習先進的能源開發利用技術，提高行業水平。同時，為盡快達到全球減排目標，發達國家應積極向發展中國家轉移先進的能源技術，達到共贏的目的。（3）存在EKC的高收入國家和低收入國家，可以通過中短期和長期政策增加可再生能源的生產和利用。譬如為可再生能源開發提供補貼，推動可再生能源的快速發展?？稍偕茉吹拈_發以及技術升級初期所需投資額巨大，但對社會整體具有明顯的正外部性，政府提供合理的補貼符合經濟效率。具體到中國，作為中等收入國家，雖然樣本期間EKC特征不顯著，但是已經出現了能源結構轉型的趨勢，說明經濟調整的效果已經初步顯現。為了達到節能減排與生態環境建設的最終目標任務，應該繼續加大力度實現經濟轉型，努力開發利用可再生能源。

作者單位：重慶大學經濟與工商管理學院

責任編輯：牛澤東