中国市场化转型下分布式光伏(PV)路径依赖扩散与空间不平等:基于168,795个项目级时空事件证据

《Sustainable Cities and Society》:Path-dependent diffusion and spatial inequality: Evidence from distributed photovoltaics in China’s market-oriented transition

【字体: 大 中 小 】 时间:2026年10月15日 来源:Sustainable Cities and Society 13.3

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  • 研究人员编译了一个包含168,795个光伏(PV)装置时间戳的地理参考项目级数据集。 • 分布式光伏(PV)扩散被刻画为时空事件过程。 • 市场化转型重塑了扩散模式。 • 识别出自激(self-excitation),并证明了分布式光伏(PV)部署中的路径

  
• 研究人员编译了一个包含168,795个光伏(PV)装置时间戳的地理参考项目级数据集。
• 分布式光伏(PV)扩散被刻画为时空事件过程。
• 市场化转型重塑了扩散模式。
• 识别出自激(self-excitation),并证明了分布式光伏(PV)部署中的路径依赖。
• 路径依赖扩散并未增加分布式光伏(PV)部署中的空间不平等。
论文解读:中国市场化转型下分布式光伏(PV)的路径依赖扩散与空间不平等

由 Chenshuo Ma、Ning Zhang、Yueting Ding、Jin Xue 和 Qian-Cheng Wang 完成的研究发表于《Sustainable Cities and Society》。能源转型对实现可持续发展目标和减缓气候变化至关重要,太阳能不可或缺。与公用事业规模光伏(PV)相比,分布式光伏(distributed photovoltaic, PV)更具灵活性并可实现本地电力消费,其技术经济性能强,在城市地区快速扩张。在中国强政策支持下,分布式光伏累计容量激增,到2026年7月达到582 GW,居全球首位。然而,其部署存在显著社会空间不平等。为促进公平的可再生能源转型,需理解地方、省和国家尺度的分布式光伏部署分布差异。目前,随着补贴负担和财政压力增加,中国正通过逐步取消补贴和推进市场化交易机制来推动市场化转型。这意味着光伏投资的初始驱动力(政策支持)正在减弱,未来光伏部署的驱动因素和扩散模式可能改变,可能导致不同不平等结果。然而,基于长期光伏统计数据集的前期研究识别的部署模式可能无法充分解释当前扩散过程。现有研究存在三个缺口:多数研究依赖省级汇总容量统计,无法捕捉单个光伏项目如何在时空中出现、集群和扩散;分布式光伏发展主要通过外生条件解释,对内生自激扩散和路径依赖关注有限;路径依赖扩散如何转化为空间不平等仍不清楚。为此,研究人员采用基于事件的扩散视角,使用项目级数据集考察中国市场化能源转型期间的分布式光伏部署,具体目标包括识别时空扩散模式;检测自激扩散机制和路径依赖,量化内生扩散和外生条件在塑造部署模式中的相对作用;考察路径依赖扩散如何塑造空间不平等并提出政策建议。科学贡献在于将光伏部署和公平研究从外生驱动分析扩展到内生扩散,首次提供光伏部署内生扩散的项目级证据,量化其相对作用,并将路径依赖扩散与空间不平等联系起来。

为开展研究,研究人员基于国家能源局国家可再生能源项目信息管理平台,收集2024年5月至2026年1月新注册分布式光伏项目,构建包含168,795个项目、90.44 GW、覆盖2,220个县的地理参考项目级数据集,通过分层地理编码匹配坐标。采用标准偏差椭圆(Standard Deviation Ellipse, SDE)刻画时空部署轨迹。建立离散时间时空Hawkes模型(Hawkes process),以县-月面板建模项目到达,设定自激项和空间激发项,核参数经网格搜索和滚动原点验证选择。实施时间与空间安慰剂检验(placebo tests)、固定效应泊松模型稳健性检验。使用泊松伪最大似然(Poisson pseudo maximum likelihood, PPML)模型分析可观测因素与扩散项关联。以基尼系数(Gini coefficient)测量空间不平等,并进行增长型累积优势检验。

研究结果如下:
在“市场化转型期间分布式光伏部署特征”方面,研究人员通过县-月事件数据库发现,最终样本包含168,795个新注册分布式光伏项目,90.44 GW,覆盖2,220个县,46,620个县-月观测。空间上呈现东中部集中,西部分散;高密度集群集中在东部沿海、长江下游走廊和若干中部省份。月度趋势上,累计装机容量稳步增加,但新注册项目数在2024年末快速上升,2025年1月达到峰值,随后从2025年2月起急剧下降;装机容量在此期间继续增长,表明部署模式发生结构性转变,项目平均规模增加,从众多小规模项目转向较少但更大规模安装。
在“分布式光伏部署的时空演变特征”方面,通过基于容量的SDE,研究人员发现2024Q3至2025Q4中国市场化可再生能源转型的重心稳固锚定在东中部,质心位于115.08-116.44°E和30.86-32.42°N,椭圆保持东北-西南取向,面积从2025Q1的171万 km2 缩小至2025Q4的146万 km2,表明空间核心收紧而非广泛向外扩张。基于项目数的SDE显示相同空间核心但短期移动性更大,质心在114.07-116.83°E和30.81-33.66°N,椭圆面积在125万至208万 km2 之间变化。区域SDE确认东中部形成密集持续核心,西部和东北部轨迹较弱且不连续。比较显示项目进入市场仍较分散,但容量层面已出现稳定东中部核心。
在“分布式光伏部署的自激扩散机制”方面,通过Hawkes模型,研究人员获得自激时空扩散的强证据。验证增益在时间半衰期为1.0个月、空间带宽为200 km时最高。优选Hawkes设定优于无激发项的基线正则化泊松设定,验证对数似然增加14,580.82,总绝对误差从61,590.14降至47,274.63。标准化自激项和空间激发项的正则化系数分别为0.0033和0.0032,均为正。这表明县内近期部署历史越强,后续项目到达预测强度越高,与本地示范、学习和重复投资一致;邻近县近期部署越强,本地部署强度越高,与信息扩散、安装商网络和共享制度预期一致。一个月半衰期表明强化在新部署出现后很快最强,扩散机制快速运行;200 km带宽表明区域传染范围。分布式光伏通过短期、中尺度传播在相邻县体系间扩散。
在“稳健性检验”方面,通过空间置换和时间置换安慰剂检验,研究人员发现Hawkes模型识别的扩散效应并非随机模式驱动。空间置换下对数似然增益显著下降(p=0.0196),表明空间邻近性作用强;时间安慰剂下降较弱(p=0.078),提供较弱的时间依赖证据。固定效应泊松设定进一步确认稳健性。县级和月固定效应下,固定效应自激和空间激发系数分别为0.823和0.253;在更严格的县级和省份-月固定效应下,自激系数稳定在0.805,空间系数降至0.018,表明部分空间相关反映共享区域冲击。添加Hawkes衍生激发项产生正的对数似然增益32,844和18,791,表明模型拟合改善。
在“分布式光伏部署的驱动因素”方面,通过PPML估计,研究人员考察可观测区域条件和内生扩散项与项目部署的关联。在基线设定中,最强且一致的关联出现在社会经济变量。注册人口和规模以上工业企业数正向显著相关,工业用电消费呈负向条件关联。自然资源和气候条件、建成环境和政策环境变量通常较弱或不显著。引入内生扩散后,Hawkes PPML结果更清晰:自激(0.404,p<0.01)和空间激发(0.138,p<0.05)保持正向显著,表明即使条件于可观测特征,部署仍与近期本地活动和邻近部署强烈相关。外生框架内,社会经济条件仍是最稳健相关因素,人口(0.414,p<0.01)和工业企业(0.250,p<0.01)为正;商业和服务用地面积在边际上贡献(0.126,p<0.10)。模型拟合分解显示,从仅固定效应PPML到基线PPML改善对数似然19,711.22,加入Hawkes扩散项额外增益28,938.55;总拟合改善中内生扩散占59.5%,超过可观测外生驱动因素的40.5%。残差空间诊断显示,21个月度检验中,基线PPML和Hawkes PPML的Pearson残差平均Moran's I分别为0.0760和0.0835,分别有17和18个月显著空间自相关,但幅度相对较低。
在“空间不平等”方面,通过县级基尼系数,研究人员发现分布式光伏部署在研究期间未表现增加的空间不平等。相反,新安装容量、项目数和累计安装容量三项指标的基尼系数总体呈下降趋势,累计容量下降最明显。但由于累计容量从2024年5月共同零基线构建,其下降应解释为期内分布模式而非长期空间收敛证据。总体上,新注册项目在观察期内分布到更广泛的县。与先前研究比较,PV部署不平等广泛报道,基尼系数通常低于0.66。研究人员计算截至2025年中国省级累计安装容量基尼系数,公用事业规模PV为0.4955,分布式PV为0.5695,表明分布式PV比公用事业规模PV具有更大省级集中度。增长型累积优势检验显示,滞后部署排名系数显著为负,表明先前累计容量较高的县后续增长较慢;自激项也显著为负,表明较高短期强度反映项目释放的时间聚类而非持续增长加速。最重要的是,初始水平与自激的交互项为正但不显著,表明没有证据表明路径依赖动态不成比例地强化先前部署水平较高的县。因此,尽管部署表现路径依赖,但未转化为跨县累积优势。

讨论部分总结表明,分布式光伏部署在市场化转型期间具有强内生扩散而未增加空间不平等。扩散似乎以相对平衡方式跨区域运行,而非强化现有优势。模型拟合中内生扩散占59.5%,表明路径依赖是主导机制。空间不平等虽下降,但基尼系数仍高。研究结论翻译如下:(1)市场化转型产生了显著的东中部扩散核心,而非遵循早期研究常识别的西向东扩张路径。这表明,在市场机制下,分布式光伏部署更强烈地锚定于现有经济和产业结构,而非主要受资源禀赋或政策再分配驱动。(2)项目数和安装容量揭示分化动态。自2025年2月以来,新注册项目数急剧下降,而总安装容量继续增长。这种分化表明向更大规模安装的结构性转变,反映市场条件下项目整合和规模扩大增加。(3)自激扩散是主导机制,占模型改善的59.5%,表明部署动态中强路径依赖。该效应在东中部核心更明显,但未转化为系统性空间集中。(4)尽管路径依赖强,分布式光伏部署的空间不平等随时间下降,因为部署扩展到更广泛的县。然而,持续高基尼系数表明空间不平等水平仍高。研究发现表明,强扩散动态不一定加剧空间不平等。虽然下降的基尼系数表明分布式光伏部署逐渐扩展到更广泛的县,但持续高不平等水平要求对落后地区进行针对性干预。政策支持应优先低部署地区,通过差异化融资和项目开发援助,同时在基础设施约束仍具约束力处加强电网连接和承载能力。此外,示范项目可帮助落后地区建立初始部署基础并刺激后续扩散。局限包括:基于注册的数据集提供细粒度时空分辨率,但与2024年5月强制注册系统启动重合,观察到的扩散和收敛模式可能部分反映注册系统推出和激活而非仅市场扩散;累计部署从观察窗口开始共同零基线构建,累计容量基尼系数下降可能部分反映该数据生成过程的近乎机械性假象而非真正空间收敛。未来研究应随注册系统成熟延长观察期,并使用互补历史代理更好区分注册效应与潜在市场扩散。其次,分析聚焦项目注册,未明确考虑安装商网络、电网连接容量和绿电交易参与等可能影响部署空间扩散的约束。未来研究可整合更丰富的制度、基础设施和企业级数据,更全面解释区域扩散动态。
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