低碳能源技術創新對碳排放效率的影響研究

〔摘 要〕在氣候變化背景下， 中國作為最大的碳排放國， 亟需提高碳排放效率助力實現碳達峰目標。低碳能源技術創新被認為是應對氣候變化的關鍵手段， 具有減排和提率的雙重潛力。為此， 本文基于２００６～２０２２ 年我國２８６ 個城市的數據， 從空間溢出的視角探討了中國低碳能源技術創新對碳排放效率的影響， 并進一步討論了其作用機制及異質性。主要結論表明： 低碳能源技術創新對碳排放效率的影響具有正向空間溢出效應； 促進產業結構優化、加強環境規制和提高科技支持能擴大低碳能源技術創新的減排提效能力； 西部地區的低碳能源技術創新對碳排放效率的影響具有顯著空間溢出性； 核能和水能技術創新對當地碳排放效率提升作用最明顯， 地熱能和生物質能技術創新的空間溢出效應最顯著。

〔關鍵詞〕低碳能源技術創新 碳排放效率 空間溢出效應 機制檢驗 產業結構優化 環境規制 科技支持 異質性分析

ＤＯＩ：１０．３９６９ ／ ｊ．ｉｓｓｎ．１００４－９１０Ｘ．２０２４．０８．００２

〔中圖分類號〕Ｆ４２６.２； Ｆ２０５ 〔文獻標識碼〕Ａ

引 言

在全球變暖和極端天氣事件日益增多的背景下， 氣候變化給全球經濟增長和人類福祉造成了前所未有的挑戰。為緩解全球變暖趨勢， 各國政府采取了一系列減碳政策， 力求將全球平均氣溫較前工業化時期上升幅度控制在２℃以內［１］ 。中國作為全球最大碳排放國家， 減排壓力尤為嚴峻， 如何在保持經濟穩定增長的同時有效降低碳排放， 在２０３０ 年前實現碳達峰目標成為中國亟待解決的問題。為此， 中國政府實施了一系列有效措施， 通過發布指導性政策， 致力于提升碳排放效率及挖掘減排潛力。“十四五” 規劃中， 中國政府制定了單位國內生產總值二氧化碳排放５ 年累計降低１８％的約束性目標。此舉不僅促進了經濟增長與環境保護的緊密結合， 還體現了減排與提效并重的發展理念。２０２２ 年生態環境部等七部門聯合印發的《減污降碳協同增效實施方案》更加注重協同發展， 旨在通過協同整合資源、形成更加緊密的減排聯動， 提高碳排放效率。鑒于此， 探討提升碳排放效率的策略不僅是推動低碳轉型的關鍵， 亦是滿足政策目標的切實需求。

推動能源轉型并提高科技創新水平是促進碳排放效率提高的主要驅動力［２，３］ 。從這個角度來看， 低碳能源技術創新扮演著至關重要的角色。它是指通過引入新的科技和方法， 在能源產生和使用過程中降低溫室氣體排放， 推動環保和可持續發展的技術進步［４］ 。低碳能源技術創新為應對氣候變化、實現經濟社會發展、提升環境質量等多重目標提供了支持和動力， 也具有改善碳排放效率的潛力。低碳能源技術創新能夠降低低碳能源的成本， 加速傳統能源的替代， 改善能源結構并提升碳排放效率［５］ ； 同時， 低碳能源技術創新具有空間溢出效應， 通過知識溢出和經驗分享， 可以在周邊地區應用和推廣［６］ 。這種傳播方式有助于形成跨地區的碳減排合作網絡， 促進區域間碳排放效率的協同提升。然而， 一些研究指出， 低碳能源技術創新在技術發展初期可能對碳排放效率產生負面影響［７，８］ 。這恰好符合當前中國氫能、海洋能和地熱能等低碳能源技術創新的發展階段。因此， 有必要進一步明確中國低碳能源技術創新的發展情況并深入探究其對碳排放效率的實質性影響， 從而更有效地引導未來的政策和創新方向。

目前已有很多學者關注低碳能源技術創新， 但現有研究對于低碳能源的范圍仍存在較大差異。如很多學者基于世界知識產權組織（ＷＩＰＯ）公布的綠色專利清單， 從綠色技術創新的角度討論低碳能源創新［９－１２］ 。但綠色創新的覆蓋范圍較為廣泛， 不只包括低碳能源相關技術創新， 還大量涉及環境保護技術、廢棄物管理技術等。因此， 用綠色技術創新來代指低碳能源技術創新過于寬泛。還有很多學者測度了可再生能源技術創新指數。這些研究對于可再生能源的定義也存在一定差異， 大部分研究認為可再生能源包括水能、風能、太陽能、地熱能、海洋能和生物質能［１３，１４］ 。但隨著新型能源的崛起， 核能和氫能等低碳能源正在快速發展， 而現有研究未能將這兩種能源充分納入可再生能源的范疇。因此， 可再生能源技術創新的涵蓋范圍存在一定的遺漏， 需要擴展其內涵以包括更多類型的低碳能源。此外， 已有許多學者研究了技術創新對于碳排放的影響， 但對碳排放效率的關注程度仍相對較低。在僅有的一些研究中，楊浩昌等［１５］ 采用２００６～２０２０ 年中國３０ 個省（區、市）的數據研究了綠色技術創新對碳排放效率的影響， 結果表明綠色技術創新總體上能夠促進碳排放效率提升， 但部分類型的綠色技術創新對碳排放效率的影響存在明顯的回彈效應。Ｄｏｎｇ 等［１６］基于２００６～２０１８ 年中國３０ 個省（區、市）數據研究可再生能源發展對碳排放效率的影響， 發現可再生能源發展會先抑制后提升碳排放效率。然而， 上述研究僅考慮了技術創新對碳排放效率的直接影響， 卻忽略了潛在的知識溢出和空間效應， 相關研究仍存在較大空白。

基于此， 本文通過２００６～２０２２ 年我國２８６ 個城市的數據， 從空間溢出的視角探討中國低碳能源技術創新對碳排放效率的影響， 并進一步討論其作用機制及異質性。本文基于能源視角量化了低碳能源技術創新， 在實際能源發展的實踐基礎上擴展了現有低碳能源技術的范圍， 為更全面地評估中國低碳能源技術創新的發展狀況提供了數據支持； 本文創新性的研究了低碳能源技術創新對碳排放效率的空間影響， 在一定程度上填補了現有研究的空白， 為政府制定提高碳排放效率的針對性政策奠定理論基礎； 本文還分析了產業結構優化、環境規制和科技支持三方面的外在沖擊影響， 為政府層面制定優化產業、環境及科技相關舉措提供參考方案。

１ 理論分析

低碳能源技術創新在減污降碳中發揮了關鍵作用， 同時也有著提升碳排放效率的潛力。主要原因如下： （１） 低碳能源技術創新具有能源替代效應［１７，１８］ 。低碳能源技術的引入通常涉及對高碳能源的替代， 如采用風能、太陽能或核能發電替代傳統火力發電。此舉不僅能夠顯著降低碳排放量， 同時還能創造較高的經濟效益， 進而提升碳排放效率； （２） 低碳能源技術創新具有能源優化效應［１９］ 。低碳能源技術能帶來更高的能源轉換效率， 能夠在能源轉換和利用過程中更高效地將輸入能源轉化為有效輸出， 以此減少能源的浪費。以太陽能光伏發電為例， 該技術能直接將太陽能轉換為電能， 從而避免了傳統燃煤發電過程中燃燒環節所產生的能源損失。這種優化效應對于提升能源系統的整體碳排放效率具有重要作用。此外，低碳能源技術創新還具有空間溢出效應［２０，２１］ 。基于低碳能源技術創新的復制和傳播作用， 低碳能源技術創新往往可以在一個地區得到驗證和應用，隨后通過學習和復制， 迅速傳播到其他地區， 在更廣闊的范圍內降低碳排放， 提高碳排放效率；此外， 技術標準的普及與提升亦是低碳能源技術創新的關鍵驅動因素。低碳能源技術創新常伴隨著更高的碳減排技術標準與規范的建立， 而一個地區的標準制定往往能夠對鄰近地區產生積極影響。通過這些新標準的推廣和普及， 可以促進周邊地區朝著更加環保和高效的方向發展， 進而提高周邊地區的碳排放效率。同時， 人才的流動也強化了低碳能源技術創新的空間溢出效應。通過技術人員的交流和經驗分享有助于促進其他地區更快地采納和推廣低碳能源技術， 以提高碳排放效率。因此， 本文提出如下假設：