受2030年可持续发展议程的推动，印度处于一种新的经济增长模式的前沿，这种模式可以避免依赖高碳密集型方法，并为其他新兴国家提供参考。因此，印度在COP 26上承诺到2070年实现碳中和，并在2030年前将50%的能源需求来自可再生能源，这标志着全球应对气候变化的重大里程碑。由于可再生能源是一种能够减少二氧化碳排放的清洁能源（Pata等人，2025年；Rashid和Gopinathan，2025b年）。
另一方面，可再生能源需要大量的初始资本投入，使其使用成本高于非可再生能源（Chen等人，2022年）。此外，为了提高可再生能源的储存能力，还需要锂离子电池。然而，Wang等人（2019年）指出，锂离子电池的制造过程能耗很高，导致大量的二氧化碳排放。因此，Nguyen和Kakinaka（2019年）指出，可再生能源在减少二氧化碳排放方面的有效性实际上取决于一个国家的发展水平和可再生能源基础设施的可用性。鉴于现有知识的复杂性，可再生能源是否能促进碳中和仍然是一个需要进一步实证研究的课题。
根据国际能源署的数据，印度是非可再生能源的第三大消费国和二氧化碳的第二大排放国，仅次于中国和美国。印度约占全球二氧化碳排放总量的7.97%（IEA，2023年），使其成为全球气候变化倡议中的重要参与者。20世纪90年代印度的经济改革显著改变了外国直接投资（FDI）和贸易的规模，加速了经济增长以及该国对全球经济的依赖（Mahalik等人，2020年）。同时，经济的快速增长也导致能源需求大幅增加，从而加剧了二氧化碳排放（Nica等人，2024年）。例如，印度正在利用非可再生能源来满足工业化、城市化和其他生产过程中的能源需求。这也得到了印度能源展望报告（2021年）的支持，该报告指出，印度对其不断扩大的经济的依赖加剧了非可再生能源和二氧化碳的使用。尽管印度的可再生能源产能快速增长并在可再生能源部署方面处于领先地位，但其约80%的能源消费仍依赖于煤炭和石油等非可再生能源（IEA，2021年）。此外，由于该国持续的城市化和工业化进程，印度的能源部门和政策制定者将面临额外的压力（IEA，2021年）。
因此，在实现更高增长率的同时，环境可持续性仍然是印度的重要目标。在这方面，印度二十多年来一直重视环境可持续性。该国一直致力于参与全球倡议（如可持续发展目标、碳中和目标）以应对环境破坏的挑战。在COP26上，印度承诺到2070年实现碳中和。为了支持这一目标，印度承诺到2030年将GDP的碳强度降低45%（相对于2005年的水平）。印度进一步重视可再生能源的发展，并强调减少对传统能源的依赖。因此，印度制定了到2030年实现500吉瓦装机容量和50%能源来自可再生能源的目标。
这引发了一个关键问题：印度的能源转型举措是否能够促进提前实现碳中和？
本研究正是基于这一问题，旨在分析可再生能源对印度碳中和的影响。早期的实证研究（Bekhet和Othman，2018年；Rej和Nag，2022年；Andreichyk和Tsvetkov，2023年）在EKC的立方框架内探讨了清洁能源（可再生能源）的环境影响。然而，这些研究仅通过必要条件确认了N形或倒N形的EKC曲线，这可能导致错误的转折点预测（Sinha等人，2018年；2019年）（见理论背景）。由于必要条件无法验证转折点的真实性，即这些转折点是真实的还是虚构的，因此需要通过充分条件来确认。因此，为了确认EKC的有效性，必须同时满足必要和充分条件。
据我们所知，大多数关于立方模型的早期研究并未在印度背景下考察充分条件（Pal和Mitra，2017年；Hossain等人，2023年；Nica等人，2024年）。相反，现有文献仅通过必要条件建立了经济增长与二氧化碳水平之间的关系，这导致了误导性的结论（Sinha等人，2019年）。因此，本研究扩展到了能源转型领域，通过必要和充分条件在印度背景下比较预测了基线模型和可再生能源驱动的立方模型中实现碳中和的转折点。这项研究是首次尝试在1971年至2021年间，通过必要和充分条件在立方EKC框架下比较分析和预测传统能源和清洁能源驱动模型的两个实际碳峰值（调整点）。
从理论上讲，收入与二氧化碳排放之间的关系在倒U形EKC假设下得到了广泛研究（通过规模效应、组成效应和技术效应）（Grossman和Kreuger，1991年）。这种现象表明，二氧化碳排放量会在达到某个收入水平之前持续增加。一旦达到这一收入水平，由于可再生能源和创新技术的应用，排放量开始下降。
然而，Balsalobre-Lorente等人（2018年）指出，收入与二氧化碳排放之间的二次函数关系未能捕捉到技术淘汰效应（规模效应的重新出现）。当经济达到长期高收入水平后，技术淘汰效应会导致二氧化碳排放量再次增加。相反，这种排放量的重新增加在立方模型下表现为N形EKC曲线。这使研究重点转向了EKC的灵活立方规范（Fujii和Managi，2016年；Andreichyk和Tsvetkov，2023年；Hossain等人，2023年）。因此，通过立方函数的研究证实了经济增长与二氧化碳排放之间的N形关系（Pal和Mitra，2017年；Nica等人，2024年）。此外，文献还基于必要条件确认了倒N形EKC（Bekhat等人，2018年；Andreichyk和Tsvetkov，2023年）。从污染较少的农业经济向污染更严重的工业经济，最终到服务部门的转变，为倒N形EKC提供了理论基础。其他可能的原因还包括一个国家的现有经济政策和能源环境法规。
然而，Sinha等人（2018年，2019年）对EKC立方规范的有效性提出了批评。他们的研究表明，存在有效的N形或倒N形EKC需要同时满足必要和充分条件。必要条件强调了经济增长的线性、二次方和立方项系数的符号，而充分条件使我们能够验证估计的转折点是否真实。据我们所知，大多数关于立方模型的早期研究并未在印度背景下考察充分条件（Rej和Nag，2022年；Hossain等人，2023年；Nica等人，2024年），而是仅通过必要条件确认了经济增长与二氧化碳排放之间的关系，这导致了误导性的结论（Sinha等人，2019年）。因此，本研究通过必要和充分条件验证了经济增长与二氧化碳水平之间的关系，并估计了两种立方模型（基线模型（非可再生能源驱动）和先进模型（可再生能源驱动）下的实际碳中和转折点。
本文的后续部分安排如下：第2节进行文献综述，第3节构建理论模型，第4节提供数据和方法论，第5节讨论结果，第6节提出政策建议。
