广义可加模型与分位数回归模型在西非可再生能源减排效应评估中的比较分析

针对西非地区碳排放非线性驱动机制不明的问题，研究人员采用广义可加模型(GAM)和分位数回归(QR)技术，评估6类可再生能源对1990-2100年排放的异质性影响。发现太阳能、风能在高污染情景减排显著(R2=0.996)，生物质能在高分位数更有效，水电核能全区间有效，为区域差异化能源政策提供量化依据。

　　

西非地区正面临城市化加速与能源贫困并存的困境。随着人口激增和工业扩张，该区域碳排放持续攀升，但仍有近半数人口缺电、60%依赖传统生物质能。尽管拥有丰富的太阳能、风能等可再生能源潜力，基础设施薄弱、政策不连贯等障碍导致化石燃料依赖难以破除。这种能源-环境-发展的三重矛盾，亟需科学评估不同可再生能源的减排效能，为区域低碳转型提供精准决策依据。

中国国家自然科学基金支持的研究团队采用全球变化分析模型(GCAM)7.0模拟1990-2100年西非能源系统演变，创新性结合广义可加模型(GAM)和分位数回归(QR)方法。通过共享社会经济路径(SSP2)与代表性浓度路径(RCP1)组合情景，分析太阳能、风能、生物质能等6类能源对CO₂排放的非线性及分位数特异性影响。

主要技术方法
研究整合了集成评估模型(GCAM)与计量经济学模型：1)采用ADF检验验证数据平稳性，发现风能数据在低分位数非平稳；2)构建GAM模型捕捉非线性关系，通过光滑函数拟合变量间复杂关联；3)运用QR模型解析不同排放强度下(10%-90%分位数)可再生能源的差异化影响；4)基于SSP2-RCP1情景进行长期能源-气候系统模拟。

研究结果
Comparative analysis of GAM and QR model
GAM模型显示太阳能、风能对减排贡献呈显著非线性(R²=0.996)，尤其在高污染情景作用突出。QR分析揭示生物质能(BIO)在90%高分位数减排效率提升3倍，反映其在高排放区域的适应性优势；水电(HD)和核能(NUC)则在全分位数保持稳定负向关联。

Policy implications
研究发现GDP与排放的"脱钩效应"仅出现在高分位数区间，表明经济增长与减排协同需要特定条件。据此提出三级政策框架：1)高排放区域优先部署太阳能-风能组合；2)农村地区推广现代生物质技术；3)基础条件优越区域扩大水电/核能规模。

结论与意义
该研究通过双模型互补验证，首次系统揭示西非可再生能源减排效应的"双异质性"——既存在非线性剂量反应(GAM)，又呈现分位数特异性(QR)。理论层面拓展了能源转型理论中的"情境依赖"框架，实证层面为《巴黎协定》区域实施路径提供以下创新见解：1)推翻可再生能源"均质影响"假设，证实生物质能的边际效益递增特性；2)验证基础设施-技术-政策的协同阈值效应，解释脱钩现象的分位数差异；3)开发的可再生能源"分位数响应图谱"被作者Temidayo Alex-Oke等应用于西非国家自主贡献(NDC)方案优化。这些发现对数据稀缺地区的气候政策设计具有范式参考价值，相关方法论框架已发表于《Journal of Cleaner Production》。