科技创新对能源消费结构低碳转型的影响研究

1. 引言

“低碳经济”这一概念最早见诸于 2003 年英国发布的能源白皮书中 , 明确提出要通过发展低碳能源、减少温室气体排放，构建一种新的经济发展模式。而中国对低碳经济的研究较迟，中国低碳转型进程有待结合各省份的经济发展水平、碳排放的变化趋势及其脱钩状态制定针对性的低碳发展路线图[1]。在能源科技方面，我国在技术迭代升级上有一定优势，但在核心技术的自主研发能力和转化应用程度相对落后 [2]。低碳经济的本质是通过科技创新和政策引导，推动能源消费结构低碳转型和经济可持续发展，以应对全球气候变化挑战。

2. 理论分析与假设提出

科技创新是推动能源结构低碳转型的核心动力，其作用可通过技术扩散理论解释：随着可再生能源技术成熟和成本降低，在政策、市场、基础设施等因素作用下加速扩散，推动能源消费结构向低碳化转变。

H1 ：科技创新能够促进能源结构低碳转型。

科技创新对能源结构低碳转型的影响需通过中介变量实现。它推动传统产业绿色化改造，加速新兴低碳产业发展，优化能源资源配置，提升产业链现代化水平，为能源结构低碳化提供支撑。

H2 ：科技创新通过提高产业链现代化水平促进能源结构低碳转型。

政府干预程度对科技创新与能源结构低碳转型的关系有重要影响。适度干预能提供政策和资金支持，促进新能源技术研发应用；过度干预则可能抑制企业创新动力和市场活力。

H3 ：政府干预程度会影响科技创新对能源结构低碳化转型的作用。

3. 研究设计

3.1 变量选取

被解释变量：能源消费结构低碳化。本文参考并借鉴了柳亚琴等[3] 的方法，构建能源消费结构低碳化指数。

解释变量：科技创新水平。构建涵盖了科技创新的多个关键方面的指标，包括研发投入、专利产出、科技成果转化、创新平台建设以及政策支持环境等。

中介变量：产业链现代化水平。本文参考王曦[4] 对中国式现代化产业体系建设水平的构建方法，分别对指标赋权、标准化原始数据并度量我国各省份产业链现代化水平。

控制变量：各省GDP、信息化水平和一般公共预算支出。

3.2 样本选择与数据来源

本文以 2011-2022 年的各省科技创新水平和能源消费结构低碳化水平指数为样本，为避免异常值的影响，对数据进行以下处理：（1）数据缺失严重的省份（2）剃平剩余数据。最后有 30 个省份符合要求，而西藏因为数据缺失而未被记录，共计 360 个观察值构成面板数据集。本文的数据均来自中国统计年鉴以及各地统计年鉴官网，以及wind 数据库。

3.3 模型构建

为检验科技创新水平与能源消费结构低碳化转型的关系构建双向固定效应模型（1），考虑滞后效应后构建模型（2）。

ELCI_i,t=α₀+α₁TIL_i,t+α₂Control_i,t+μ_i+δ_i+ε_i,t

ELCI_i,t=α₀+α₁TIL_i,t-3+α₂Control_i,t+μ_i+δ_i+ε_i,t

其中，ELCI 代表能源消费结构低碳化水平指数，TIL 代表科技创新水平，Control 代表一系列控制变量， μ 和 δ 分别为个体固定效应和时间固定效应的虚拟变量，ε 为随机扰动项。

4. 实证研究

4.1 回归分析

采用双向固定效应模型进行回归。滞后三期的科技创新水平对能源消费结构低碳化水平指数正向相关，相关系数为 1.416，且这一影响在 99% 置信区间下显著。这一结果表明，科技创新在滞后三期时对能源消费结构低碳化转型具

有显著的推动作用。

4.2 稳健性检验

本文在回归分析中加入聚类选项，对标准误进行调整，滞后三期的科技创新水平对能源消费结构低碳化水平指数的影响系数是 2.278 且在 99% 置信区间下表现出显著，说明模型结果具有较好的稳健性。

4.3 中介效应检验

本篇文章参考温忠麟和叶宝娟 [6] 提出的中介效应检验程序，同时使用GDP、信息化水平、一般公共预算支出作为控制变量，使用bootstrap 检验来验证，结果可得，科技创新水平通过促进地区产业链的现代化水平从而推动了能源消费结构的低碳转型。

4.4 异质性分析

本研究以政府干预程度的中位数为分水岭，将样本划分为高政府干预组和低政府干预组，进而分别考察技术创新在不同政府干预程度下的影响机制。可以得出 , 相较于政府干预程度高的省份，政府干预程度低的省份中科技创新对能源消费结构低碳化的推动作用更为明显。

5. 研究结论和政策建议

5.1 研究结论

本研究通过实证分析深入探讨了科技创新水平对能源消费结构低碳化水平指数的影响，揭示了科技创新在推动能源结构低碳化转型中的重要作用。研究结果表明，科技创新水平通过促进地区产业链的现代化水平从而推动了能源消费结构的低碳转型，而政府的干预会在一定程度上影响科技创新对能源消耗低碳化的作用。

5.2 政策建议

持续支持科技创新，注重长期效应。应建立完善的科技成果转化机制，加速科技创新成果的应用和推广，通过政策引导和资金支持，鼓励企业与科研机构合作，推动新技术从实验室走向市场，提高科技成果的转化效率。

优化政府干预，避免过度管制。政府应根据不同地区的经济发展水平和科技创新能力，制定差异化的政策，在低政府干预程度的地区，进一步优化营商环境，减少不必要的行政干预，激发企业的创新活力。

参考文献：

[1] 韩梦瑶 , 刘卫东 , 谢漪甜 , 等 . 中国省域碳排放的区域差异及脱钩趋势演变 [J]. 资源科学 ,2021,43(04):710-721.

[2] 郭晗 , 侯雪花 . 数字新质生产力推动新型工业化 : 内在机理与策略选择 [J]. 改革 ,2024,03(06):1-11.

[3] 柳亚琴 , 孙薇 , 朱治双 . 碳市场对能源结构低碳转型的影响及作用路径 [J]. 中国环境科学 ,2022,42(09):4369-4379.

[4] 王曦 . 中国式现代化产业体系建设水平测度与影响因素 [J]. 科技进步与对策 ,2024,41(21):54-65.

[5] 辛璐 , 罗守贵 . 科技创新促进经济增长的滞后效应研究——基于省际面板数据的检验 [J]. 管理现代化 ,2020,40(03):39-42.

[6] 温忠麟 , 叶宝娟 . 中介效应分析 : 方法和模型发展 [J]. 心理科学进展 ,2014,22(05):731-745.