技术创新与正式制度在可再生能源转型中的影响

《Energy Policy》：Impact of technological innovation and formal institutions in renewable energy transition

　　斐济苏瓦南太平洋大学会计、金融与经济学院凯什米尔·马昆

摘要
向低碳经济的转型离不开可再生能源的推动，而可再生能源也是确保能源可持续性的有效手段。技术创新和正规制度被认为是推动可再生能源发展的主要因素。本研究运用动态系统GMM方法，分析了2002年至2022年间91个国家的正规制度与技术创新对可再生能源发展的影响。通过子样本分析，考察了不同技术基础设施、正规制度、经济发展水平及能源体系下的差异。此外还运用面板阈值模型，探讨正规制度对技术创新影响可再生能源作用的潜在不对称性。研究结果表明，总体而言，技术创新和正规制度均有助于推动可再生能源发展，但子样本分析显示，发展中国家与发达国家在这两方面的作用存在差异。同时，根据制度质量的不同，技术创新的影响也存在显著差异，并呈现出非对称关系。

引言
随着各国面临保障能源供应与控制气候变化的双重挑战，全球能源结构正在发生重大变化。每年，各国政府都会在联合国气候变化大会上总结进展并承诺实现净零排放的目标。这些年度会议体现了各国政府遏制气候变化及其带来的环境灾难的决心（Shahbaz等人，2022）。然而，世界上许多国家仍然依赖化石燃料（煤炭和石油）来满足能源需求（国际可再生能源机构，2024）。这类能源不仅不可再生，还会产生温室气体排放（Brini等人，2017）。

鉴于气候变化给世界各国经济带来的生存威胁，未来几年需大幅加快碳减排速度，以实现2025年的全球净零目标和碳中和目标。因此，可再生能源逐渐成为至关重要的替代能源。2023年全球在可再生能源领域的新增投资达7350亿美元，中国、欧洲和美国等国家对太阳能和风能的投资尤为强劲（国际能源署，2024）。这一清洁能源转型得益于多种因素，包括融资、投资、成本效益以及不同国家采取的不同能源策略。随着各国承诺践行可持续发展实践以及遵守SDGs和气候协定等国际规范，了解影响可再生能源使用与生产的各种因素至关重要。

为此，已有不少研究从不同角度探讨了可再生能源的发展决定因素，包括金融市场（Li，2023；Kim和Park，2018）、国际贸易（Wang和Zhang，2021；Zeren和Akku?，2020）、能源价格（Brini等人，2017；Apergis和Payne，2014）、环境退化（Long等人，2024；Sadorsky，2009）以及政府政策（Mo和Jeon，2022）等。在技术快速发展且需要更好治理与管理的背景下，技术创新与制度质量对于提升效率、减少市场扭曲，已成为现代经济活动中的重要要素。不过，关于技术创新与制度质量对可再生能源影响的研究仍相对较少。本研究旨在通过实证分析，探讨技术创新与正规制度如何影响全球经济中的可再生能源发展。

技术创新（Coccia，2021）指的是信息和通信技术在经济活动中的广泛应用，数据已与劳动力、资本等传统生产要素一同成为重要投入（Dian等人，2024）。网络技术有助于数据传输，而信息通信技术则是提升消费与生产效率、优化经济结构的主要途径（Wang等人，2023）。在可再生能源领域，将技术融入能源体系尤其具有积极作用。由于可再生能源相比化石燃料更具信息通信技术和知识密集型特征，技术创新能够加速从化石能源向清洁、可再生、可持续能源体系的转型（Wang等人，2024）。在技术创新的推动下，可再生能源的发展有助于降低碳排放，通过提高能源效率进而改善能源利用状况，从而提升环境的可持续性（国际能源署，2017）。

将先进技术引入能源系统，尤其是在污染严重的行业中，可以实现电力系统的去中心化，并提升生产流程的效率。这有助于在整个生产链中更透明地监测碳排放和能源消耗情况（拉美经济委员会，2022）。工业4.0与数字技术的结合，使得利用先进技术将可再生能源引入工厂成为可能，从而显著提升能源的可持续性（Scharl和Praktiknjo，2019）。此外，可再生能源技术方面的创新还能降低运营和维修成本，减少能源损失，降低对化石燃料的依赖，同时优化能源结构。技术进步使能源使用更加灵活多样，有助于实现有效的需求管理。借助具备分析功能的智能电网和电表，可以准确监测并优化能源消耗，从而减少浪费（Padmanaban等人，2024）。此外，技术创新还鼓励消费者自行生产能源，通过投资太阳能电池板技术，可将多余能源反馈到国家电网中（Parag和Sovacool，2016）。

然而，技术进步与可再生能源发展的进程往往受到政策和制度因素的制约，这些因素可能阻碍向低碳环境的转型。因此，制度质量和治理水平对于推动可再生能源的发展也至关重要。制度能够在地方和国家层面有效监督并推动有利于能源转型的政策实施。它们能够塑造有利于投资的环境，促进资源合理分配，让各类可再生能源得以公平竞争（Nguyen等人，2018）。相反，缺乏有效的制度则可能成为可再生能源发展的障碍（Sweidan，2021）。这些障碍通常表现为腐败、法治缺失以及政府效率低下（Hwang和Venter，2025）。

多项研究强调了正规制度在环境问题及可再生能源发展中的重要作用。Mukherjee和Chakraborty（2013）指出，在没有健全民主制度的国家，政府可能对环境问题不够重视，也不愿执行相关法规。Fankhauser等人（2015）则研究了影响气候变化相关法律数量的因素，发现与非民主国家相比，民主国家通常会制定更多应对气候变化的法律。此外，还有观点认为，非政府组织和民间团体在帮助实现SDG 7等国际目标方面发挥着重要作用，而在那些能够坚持制度原则的国家，这类组织的贡献更为显著（Fredriksson等人，2005；Fankhauser等人，2015）。

另外，可再生能源发展属于资本密集型行业，且易受多种风险影响，包括政策与监管框架等。因此，制度质量对于降低投资风险、吸引潜在投资者具有重要意义。稳定的政策承诺和有效的合同执行机制能够降低资本成本，吸引更多投资进入可再生能源领域（Polzin等人，2019）。跨国研究表明，制度可信度的国家能够吸引更多可再生能源投资（Keeley和Ikeda，2017）。此外，各国政府还可以将制度作为推动技术与能源转型的关键工具和中介（Shahbaz等人，2022）。Aghion等人（2016）认为，完善的制度能够有效引导技术向更清洁的能源方向发展。

鉴于技术创新与正规制度可能对可再生能源消费产生的影响，本研究试图对其影响进行全面分析。本研究在多个方面丰富了现有文献：首先，我们通过实证分析了全球91个国家的技术创新与正规制度质量对可再生能源消费的影响，为判断技术创新以及完善的制度与治理是否有助于推动可再生能源发展、进而实现低碳转型提供了有价值的见解。与以往研究不同，本研究采用了大规模的全球国家样本，并使用了多种技术创新与制度质量指标，从而得出更为可靠的结论。此外，虽然已有部分研究探讨了制度与技术对可再生能源需求的影晌，但据我们所知，尚无研究分析这两者之间的相互作用。为此，本研究还构建了交互变量并纳入分析，这也是本研究的一个新增贡献。

其次，文献回顾部分揭示了本研究框架中的一个重要内涵。现有文献大多关注技术及可再生能源对提升能源效率与强度的影响，以及制度质量对可持续发展的影响，却忽视了技术进步与制度实际上对可再生能源消费及可再生能源自身发展的影响。因此，本研究通过实证分析，补充了现有文献，探讨了技术创新与制度对可再生能源使用与发展的影响。具体而言，本研究重点分析技术对两个可再生能源指标的影响：（i）可再生能源消费量；（ii）来自太阳能和风能等可再生能源的电力产量。

第三，对于一些仍高度依赖化石燃料的国家来说，向低碳电力和可再生能源转型可能面临诸多挑战。这些国家多为发展中国家，正处于工业化初期到中期阶段，需要在可持续发展和经济发展之间做出重要抉择。此外，不同国家在技术创新水平和制度质量上也可能存在较大差异。我们的初步分析表明，发展中国家与发达国家在技术水平及制度质量上存在差距。因此，本研究还对另一组样本进行了实证分析：发达国家（分为高收入和上中等收入国家）与发展中国家（分为低收入和下中等收入国家），进而探讨技术与发展制度对这两类国家可再生能源发展的不同影响。

最后，从方法论角度来看，一些现有研究采用假设截面独立的面板单位根模型。但正如Pesaran（2015）所指出的，大多数经济变量很可能并不满足独立性假设。因此，本研究采用了第二代计量经济方法，丰富了可再生能源领域的现有方法体系。这些方法包括基于Breusch-Pagan和Pesaran理论的截面依赖性检验、截面修正的IPS面板单位根检验、Westerlund协整检验，以及考虑路径依赖并解决内生性问题的两步系统GMM方法，以此评估可再生能源相关因素的影响。此外，由于研究样本国家数量庞大，且这些国家的经济增长、技术进步、能源结构及正规制度体系各不相同，制度质量与技术可能对可再生能源产生非线性影响。若存在非对称关系，线性模型可能无法准确反映技术与发展制度的影响。为此，本研究采用了Seo和Shin（2016）的面板阈值方法，以分析潜在的非线性效应并识别阈值效应。

其余章节的结构如下：第2节梳理了与技术及正规制度相关的可再生能源研究文献；第3节介绍了本研究所使用的数据及方法；第4节呈现了估计结果并加以讨论；最后，第5节给出研究结论，并提出相应的政策建议。接下来将探讨这些变量，表2则列出了这些变量的定义及数据来源。横截面依赖性与平稳性特征在时间序列数据的计量经济分析中，评估平稳性是至关重要的第一步。现代经济学家通常采用面板数据分析方法，而非局限于单变量时间序列。许多面板数据虽然时间跨度较短，但会在多个横截面中进行分析。传统的面板单位根检验，也就是第一代面板单位根检验，是利用汇总后的面板数据进行的。根据Im等人（2003）的研究，这种方法常常存在……结论在过去的几十年里，人们越来越重视将可再生能源转型作为实现可持续发展的手段。在各种因素中，技术创新和正规制度在一个国家发展的不同阶段对可再生能源转型起着重要作用。本研究探讨了技术和正规制度对可再生能源消费以及可再生能源发电量的影响。考虑到……资金来源本研究未获得公共部门、商业机构或非营利组织提供的任何特定资助。利益冲突声明不存在利益冲突情况。