《Energy Policy》:Promoting broad participation in CCUS system via a technical service business model and bi-level optimization with carbon trading incentives
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能源安全受治理质量与环境政策严格性影响,OECD国家实证研究表明治理通过强化政策执行和基础设施提升能源韧性,机器学习与计量模型验证环境政策的中介作用。
Kanchan Kumar Sen | Shamal Chandra Karmaker | Bidyut Baran Saha
国际碳中和能源研究所(WPI-I2CNER),九州大学,日本福冈市西区Motooka 744,819-0395
摘要
随着气候变化加剧、能源需求上升以及地缘政治不确定性增加,能源安全已成为一个核心的政策挑战。对于发达国家而言,在推动环境可持续性的同时确保能源系统的安全,不仅需要技术进步,还需要有效的治理和监管框架。尽管如此,关于治理质量如何通过环境政策影响能源安全的实证证据仍然有限,现有研究大多依赖于传统的计量经济学方法,而这些方法难以捕捉非线性动态。为了解决这些不足,本研究探讨了良好治理在提高经合组织国家能源安全方面的作用,特别关注环境政策严格性的中介作用。通过应用机器学习和计量经济学方法,研究发现良好治理对能源安全有积极且显著的影响,表明更强的治理能够提升国家能源系统的韧性、效率和可持续性。研究还发现,环境政策的严格性是治理质量提升能源安全的关键间接渠道。这突显了强大的机构和严格实施的环境法规对于改善发达国家能源安全的重要性。从政策角度来看,这些发现强调了将治理改革与强有力的环境政策相结合的价值。这些见解为政策制定者提供了实用指导,有助于他们在促进脱碳和可持续发展目标的同时增强能源韧性。
引言
能源安全是经济稳定、社会福祉和环境可持续性的支柱(Naeem Nawaz和Alvi,2018;Su等人,2020)。它确保了工业生产、关键基础设施以及我们日常生活各个领域所需的可靠、负担得起且可持续的能源(Banna等人,2023;Lele等人,2013)。如果国家无法获得稳定的能源供应,就可能面临严重的负面后果,如经济衰退、通货膨胀以及医疗保健、交通和通信等基本服务的中断(Banna等人,2023;Tsagkaris等人,2023)。因此,确保能源安全不仅是一个经济或技术问题,也是与可持续发展目标紧密相关的关键政策目标。近年来,气候变化的影响日益加剧,促使各国承诺减少温室气体(GHG)排放(Bhatti等人,2024)。这些承诺包括从化石燃料转向更清洁的可再生能源,并提高所有行业的能源效率。太阳能、风能、水力发电、地热能和生物燃料等可再生能源技术在多样化能源供应、减少碳排放和最小化环境退化方面发挥着越来越重要的作用(Q. Hassan等人,2024;Osman等人,2023)。然而,清洁能源系统的发展面临多方面的挑战。可再生能源往往具有间歇性和依赖天气的特点,需要强大的基础设施和政策框架来确保稳定的能源供应(Iychettira,2021)。能源需求在不同行业和地区之间存在极大差异,使用模式、监管方式和制度能力也各不相同(Wang等人,2021)。随着各国努力实现《巴黎协定》中将全球气温升幅控制在工业化前水平以上2°C以内的目标,解决这些复杂性对于确保能源转型安全、公平和可持续至关重要(Huang和Zhai,2021)。
此外,能源安全与国家主权和经济韧性密切相关(Kim等人,2024)。严重依赖化石燃料进口的国家容易受到地缘政治紧张局势和市场波动的影响,这些因素可能会扰乱能源供应并推高价格(Tabash等人,2024)。通过发展可再生能源和提高能源效率来减少这种依赖性,可以增强国家对能源资源的控制,降低外部冲击和地缘政治风险,从而提升整体能源安全(Khan等人,2024)。因此,能源安全直接促进了国家的经济增长、社会福祉以及有效应对全球环境挑战的能力(Le和Nguyen,2019;Naeem Nawaz和Alvi,2018)。能源安全的重要性还体现在其与全球可持续发展目标(SDGs)的密切关系上。可靠和清洁的能源获取是SDG 7的核心目标,而与能源相关的行动对SDG 13下的气候行动目标以及SDG 8下的经济增长和体面工作也有重大影响(Swain和Karimu,2020)。投资可再生能源基础设施和提高能源效率是实现这些相互关联目标的关键策略。尽管人们越来越认识到能源安全的重要性,但它仍然是一个复杂且多方面的挑战。向可再生能源的转型有助于减少排放,但也带来了系统可靠性的问题(Al-Shetwi等人,2024)。此外,终端使用部门(如住宅建筑)的能源消费排放约占全球总排放量的17%,这需要有针对性的政策应对措施来补充供应方面的措施(Wejnert-Depue等人,2025)。
在这种情况下,良好的治理和环境政策的严格性可能起着关键作用。治理指的是机构的质量、监管的有效性、法治、言论自由和问责制以及腐败的缺失(Handoyo,2023;WGI,2024)。运作良好的机构对于设计和实施能源政策、高效分配资源以及确保遵守环境法规至关重要(Drago和Gatto,2022)。高治理质量有助于吸引可再生能源投资、执行环境标准并刺激技术创新,这些都是确保长期能源韧性的关键(Yasmeen等人,2023)。治理与能源安全之间的关系日益受到关注,特别是在可持续性和低碳转型的更广泛框架内(Glass和Newig,2019)。同时,环境政策的严格性(EPS)通过政策对有害环境行为的约束程度来衡量,是塑造能源生产和消费模式的关键监管工具(Bhowmik等人,2024;Xie等人,2023)。碳定价、绿色补贴和排放指令等政策在激励清洁能源技术和减少对化石燃料依赖方面发挥着直接作用(Ullah等人,2025;Zeng等人,2025)。因此,能源安全不仅仅是技术能力或市场效率的问题;它深深植根于机构质量和环境法规的健全性(Moghani和Loni,2025)。在已经采取了一系列政策来脱碳能源系统的经合组织国家中,了解治理如何通过环境政策影响能源结果变得越来越重要(Ma等人,2023)。尽管治理被广泛认为是可持续发展的基石,但其通过环境政策机制对能源安全的间接影响在经合组织国家中仍尚未得到充分探索(Simionescu等人,2021)。
本研究通过探讨良好治理如何促进经合组织国家的能源安全来填补这一空白,特别关注环境政策严格性的中介作用。该研究对能源政策文献做出了三项关键贡献。首先,它通过明确建模环境政策严格性的中介作用,提供了关于治理-能源安全关系的新实证证据。其次,它专注于经合组织国家,这些国家拥有先进的制度框架和多样的环境政策体系,为分析可持续能源安全提供了独特的背景。第三,它结合了机器学习技术和传统计量经济学方法,以捕捉现有研究中经常被忽视的非线性关系和复杂互动。
选择经合组织国家作为研究对象有几个原因。经合组织国家的特点是具有相对先进的制度框架、强大的治理结构和完善的环境监管体系,这些是研究治理质量、环境政策严格性和能源安全之间关系的核心(Bai等人,2024;Beka等人,2024)。尽管具有这些共同的制度基础,经合组织国家在治理绩效、环境政策设计和能源系统配置方面仍存在显著差异(Bergougui和Ben-Salha,2025;Kateb等人,2025;Rizwan Ullah等人,2025)。这种差异为识别有意义的跨国差异提供了合适的背景,同时保持了制度间的可比性。此外,过去二十年里,经合组织国家在能源市场改革、环境监管和气候政策倡议方面处于领先地位,特别是在与气候变化和可持续发展相关的重大国际承诺之后(Bashir等人,2021;Fatima等人,2024)。因此,关注经合组织国家有助于分析那些积极设计、实施和执行环境政策的经济体中的政策相关动态,从而可以研究环境政策严格性的中介作用。最后,经合组织国家长期数据的可用性、一致性和质量支持了稳健的实证分析,并提高了结果的可靠性和可比性。
部分摘录
理论框架
本研究基于制度经济学、公共选择理论和政策过程理论,解释了良好治理如何通过环境政策的严格性影响能源安全(Bergougui和Ben-Salha,2025;Feldman,1986;Sabatier,2007)。这些视角共同为理解治理→政策→能源安全的传导机制提供了连贯的理论基础。
文献综述
确保能源安全是实现可持续发展的基本政策目标。在这种情况下,良好的治理和强有力的环境政策在构建有韧性和高效的能源系统中发挥着关键作用。尽管关于能源转型和可持续性的研究迅速扩展,但治理和环境政策共同塑造能源安全结果的制度机制仍不够明确。
数据来源
本研究利用了2001年至2021年间31个经合组织国家的数据,以考察良好治理(GG)对能源安全(ESI)的影响。关键变量的数据来源于Our World in Data(OWD,2023)、经合组织数据库(IEA,2024;OECD,2024,2021a)和世界发展指标(WDI,2023)。全球良好治理指标数据来自世界治理指标(WGI,2024)。我们还考虑了自然等控制变量。
良好治理趋势
图1展示了2001年至2021年间经合组织国家关键良好治理(GG)组成部分的趋势,揭示了治理质量随时间的变化。分析显示,大多数治理指标普遍呈下降趋势,这引发了关于这些先进经济体中政策有效性和制度韧性的担忧。反映公民参与和媒体自由的言论自由和问责制得分在2004年左右达到峰值,但随后逐渐下降。
结论与政策启示
本研究考察了2001年至2021年间经合组织国家中良好治理、环境政策严格性和能源安全之间的动态关系。本研究的一个核心贡献是应用先进的机器学习模型来量化和预测能源安全结果。还应用了计量经济学模型来检验研究结果的一致性和稳健性。机器学习和计量经济学模型均一致认为良好治理是最具影响力的因素。
作者贡献声明
Kanchan Kumar Sen:撰写——原始草稿、软件、方法论、调查、正式分析、数据整理、概念化。Shamal Chandra Karmaker:撰写——原始草稿、方法论、正式分析、概念化。Bidyut Baran Saha:撰写——审阅与编辑、监督、资源协调、概念化。
关于写作过程中使用生成式AI和AI辅助技术的声明
在准备这项工作时,作者使用ChatGPT来修改英文写作并提高手稿的可读性。使用该工具后,作者根据需要对内容进行了审阅和编辑,并对出版物的内容负全责。
利益冲突声明
作者声明他们没有已知的竞争性财务利益或个人关系可能影响本文所述的工作。