碳排放交易如何影响可再生能源电力消费？来自中国的城市层面证据与机制

《Journal of Cleaner Production》：How does carbon emissions trading affect renewable electricity consumption? City-level evidence and mechanisms from China

　　•碳交易提升了城市层面的可再生能源电力消费。•碳交易的作用机制在于推动针对可再生能源的技术创新。•碳交易加剧了高碳排放企业的融资压力，同时为可再生能源企业缓解了融资困境。•碳交易提高了能源成本，并改变了区域间的可再生能源电力流动格局。•低碳强度、高度市场化、强大的政府能力、超高压输电设施以及有限的可再生能源资源会放大碳交易机制的效应。•更为活跃的碳市场能进一步强化碳交易机制对可再生能源电力消费的积极影响。

引言
在过去的几十年里，以化石燃料为驱动的能源消费模式导致了全球温室气体排放的持续增加，从而加剧了气候变化风险，也阻碍了可持续发展。因此，推动能源结构从化石燃料向可再生能源转型，已成为减缓气候变化、实现能源系统脱碳以及应对日益稀缺的化石燃料的关键途径（Peng等，2023；Yi等，2024）。然而，可再生能源电力的广泛应用仍受到每单位容量较高初始固定成本（Liebensteiner和Naumann，2022）、较长的投资回报周期（Beiter等，2024），以及可再生能源资源具有间歇性和空间分布不均等问题的制约（Li和Huang，2020）。在可再生能源发展的初期阶段，许多国家实施了上网电价政策，为可再生能源提供高于市场水平的收购价格。但随着装机容量的不断扩张，基于补贴的政策逐渐带来了日益沉重的财政负担以及补贴发放的延迟问题（Liu和Zhang，2021）。随着可再生能源产业脱离起步阶段，其平准化电力成本已显著下降，这也就降低了持续依赖大量补贴的必要性。在此背景下，采用基于市场的政策工具可能是一种更为合适的策略。

碳定价是一种市场化政策，通过碳税和排放交易机制来实施。世界银行发布的《碳定价现状与趋势》（2025）报告指出，目前全球约有80种直接的碳定价工具正在运行，这些工具涵盖了全球28%的温室气体排放量。近期全球碳定价覆盖范围的扩大，很大程度上得益于中国国家碳市场从电力行业逐步扩展到其他工业领域。这一事实凸显出中国碳排放权交易机制的重要作用。

中国的碳排放权交易机制最初是通过一系列区域性试点项目发展起来的，之后逐步扩展为全国性的体系。从2013年开始，深圳、上海、北京、广东、湖北、天津和重庆等地区先后启动了试点碳市场。这些试点市场在制度设计上被赋予了一定的自主权。2021年7月，中国正式建立了全国性碳市场，将发电行业作为首个合规行业。此后，全国性碳市场又逐步扩展到了其他工业领域。总体而言，中国的碳市场已经形成了自身的基本制度框架，并且仍在不断扩大其覆盖的行业范围。不过，在碳市场运作过程中仍存在一些挑战，比如碳价相对较低、交易活动较为有限，以及交易量主要集中在合规期限前的时段（Lu等，2025；Zhu等，2019）。在此背景下，中国的碳排放权交易机制能否通过价格机制有效引导能源替代和技术选择，进而进一步推动向可再生能源的转型，仍然是一个尚未得到解答的实证问题。

在中国，能源资源存在明显的空间不平衡现象：可再生能源主要分布在西部和北部地区，而电力需求则集中在经济较为发达的中部和东部地区（Ren等，2026）。随着西东电力输送工程以及超高压输电网络的不断扩展，中国的电力系统也在逐渐发生变化。该系统正从本地发电、本地消费的模式，转变为以跨区域输电和消费为特征的格局。这种发电与消费在地理上的分离，削弱了当地电力消费与发电结构之间的对应关系。这意味着，仅从发电方面进行分析，可能无法全面体现碳排放权交易机制对可再生能源电力有效利用的影响。此外，中国各城市的产业结构、人口规模、城市化程度和发展阶段也存在显著差异（Yang等，2026）。因此，仅依靠省级汇总数据可能无法充分反映省内存在的这种差异性，进而可能影响对碳排放权交易机制效应的判断。基于此，本研究从消费端的角度出发，探讨中国的碳排放权交易政策是否以及如何影响城市层面的可再生能源电力消费，同时分析这些效应在不同区域条件下的差异。

本研究运用2005年至2022年的城市层面面板数据，评估中国碳排放权交易政策对城市可再生能源电力消费的影响，同时分析其背后的作用机制以及存在的异质性效应。研究结果表明，中国的碳排放权交易政策显著提升了城市层面的可再生能源电力消费。机制分析表明，该政策通过多种渠道影响可再生能源电力消费：首先，它为技术升级提供了激励，促进了可再生能源相关技术的创新与传播，从而增强了推动可再生能源发展的内在动力；其次，随着碳成本被纳入企业的决策过程以及金融机构的风险评估体系中，高碳排放企业和可再生能源企业的融资环境出现了分化，高碳排放企业面临更严格的融资约束，而可再生能源企业由于其绿色属性，能够获得更多的信贷支持，这体现了金融资源向可再生能源投资的重新分配；此外，中国的碳排放权交易政策还提高了能源成本，进而促使省际间可再生能源电力的流动发生调整，这有助于实现可再生能源电力的更高效空间配置与利用。在政策效应的异质性方面，该政策在那些低碳强度更低、市场化水平更高、地方治理能力更强、拥有超高压输电基础设施以及可再生能源资源相对匮乏的城市中，能产生更显著的效应。在那些交易量更大、碳价更高、交易频率更高且价格波动更大的碳市场中，政策效应也会进一步得到强化。

本研究主要有三方面的贡献。首先，它评估了中国碳排放权交易政策对城市层面可再生能源电力消费的影响。现有文献大多采用发电量或装机容量等供应端指标来衡量能源转型情况，而本研究则聚焦于最终的可再生能源电力消费这一指标，这一视角在中国背景下更具现实意义。由于中国的可再生能源资源和电力需求在空间上存在不匹配，加之跨区域电力输送的发展十分迅速，因此本研究基于消费端的分析视角，更能契合有效利用可再生能源这一政策目标。此外，通过使用城市层面数据，本研究能够减少省级统计数据中的汇总偏差，从而更细致地评估碳排放权交易政策对城市可再生能源电力消费的影响。

其次，本研究从生产要素的角度，分析了中国碳排放权交易政策影响可再生能源电力消费的机制。在技术因素方面，现有文献多采用广义的绿色创新指标，而本研究则侧重于可再生能源技术创新，以此更精准地评估碳交易如何激励与可再生能源发电和利用直接相关的技术发展。在资本因素方面，现有研究主要关注高碳排放企业面临的融资约束，而本研究则采用了不同的分析方法，将可再生能源企业也纳入分析范围，探讨碳排放权交易政策对不同类型企业融资环境的差异化影响。这一研究方式为了解碳交易如何影响高碳排放行业与可再生能源行业之间的资本配置提供了新的实证证据。在能源成本因素方面，本研究分析了中国碳排放权交易政策对区域能源成本的影响，以及由此引发的跨区域可再生能源电力流动的相应变化，为理解排放交易与可再生能源电力消费之间的能源成本机制提供了新的证据。

第三，本研究为中国碳排放权交易政策对城市层面可再生能源电力消费的异质性影响提供了新的证据。通过分析制度环境、电力输送基础设施、可再生能源资源状况以及碳市场运行状况的差异，研究表明，碳排放权交易机制的效果不仅取决于政策的实施，还与当地的制度和市场条件密切相关。这些发现有助于我们更深入地理解在何种条件下该机制能发挥更大的作用。

本文的其余结构如下：第二部分回顾相关文献并提出研究假设；第三部分阐述研究设计与数据来源；第四部分报告基准结果及稳健性检验结果；第五部分分析背后的作用机制；第六部分探讨不同制度环境和市场条件下的差异性；第七部分则给出政策建议。

文献综述
越来越多的研究从供需两方面探讨了碳排放权交易机制对能源系统结构的影响。从供应端来看，碳定价提高了高碳排放化石燃料的相对成本，降低了其在电力生产中的竞争力，从而促使能源结构向更清洁的能源形式转变（Liu和Zhang，2021；Wilson和Staffell，2018）。与中国的情况相符，中国的碳排放权交易试点措施提升了可再生能源的利用水平……

模型设定
本研究利用中国碳排放权交易政策分阶段实施的特性，将其视为一种准自然实验，通过城市-年份面板数据集，识别该政策对城市可再生能源电力消费的因果效应。基准模型设定如下：
RECc,t=α0+α1CETc,t+γ∑Xc,t+λc+μt+εc,t
其中，下标c表示中国各地级市，下标t表示年份。因变量RECct指的是来自水力、风能、太阳能和生物质能的城市层面最终电力消费量。

基准估计
根据模型（1）的设定，可以评估碳排放权交易政策对城市可再生能源电力消费的影响。表1展示了基准估计结果，其中第（1）至（4）列依次引入了城市固定效应、年份固定效应以及一整套控制变量。碳排放权交易政策的系数始终为正，且在1%的水平上显著，这说明该政策显著促进了城市可再生能源电力消费的增长。中国碳排放权交易机制的实施使得城市可再生能源电力消费平均增加了0.205百万吨……

可再生能源技术创新
基于前述假设，碳排放权交易机制会加大碳约束力度，提高企业遵守相关标准的成本。为了应对这些压力并保持竞争力，企业可能会开展低碳研发活动，尤其是在与可再生能源发电和利用相关的技术领域，从而推动技术替代以及能源结构的转型。这些技术活动最终会汇聚成当地的可再生能源发展动力……

按碳排放强度划分的异质性
根据路径依赖理论（Arthur，1989），碳排放强度较高的地区往往倾向于发展以化石能源为中心的技术体系和基础设施，从而导致明显的技术锁定现象。这种锁定不仅会增加向低碳能源系统转型的成本，还会增强相关利益方对能源结构变化的抵制情绪。相比之下，碳排放表现较好的地区通常具有更强的……

结论与政策建议
本研究利用2005年至2022年中国各城市的面板数据，评估了中国的碳排放权交易政策对城市层面可再生能源电力消费的影响。研究结果表明，该政策显著提升了城市可再生能源电力消费，这充分体现了碳定价市场工具在引导电力消费向可再生能源方向发展方面的有效性。进一步的机制分析表明，中国的碳排放权交易政策通过调整……等方式，推动了城市可再生能源电力消费的扩大。

作者贡献说明
王晓娟：概念构建、初稿撰写。杨光磊：数据整理。王泽：审稿与编辑。朱文熙：形式分析。王群伟：资金筹集、监督工作以及审稿与编辑。

利益冲突声明
作者声明不存在任何可能影响本文研究结果的已知财务利益或个人关系。

致谢
本研究得到了中国国家自然科学基金的支持（项目编号：71922013）。王晓娟是南京航空航天大学经济管理学院的一名博士研究生。

王晓娟|杨光磊|王泽|朱文熙|王群伟