财政政策、能源生产率和可再生能源发电是否有助于欧盟国家的环境可持续性？来自新的面板数据估算器的证据

《Renewable Energy》：Do fiscal policies, energy productivity, and renewable energy generation contribute to environmental sustainability in EU countries? Evidence from new panel data estimators

碳排放控制|可再生能源生成|能源税|研发支出|能源生产力

　　

阿扎德·埃尔登（Azad Erdem）| 埃里克·奥科斯（Erick Okoth）| 纳兹利·德米尔塔斯（Nazli Demirtas）| 亚辛·索古特（Yasin Sogut）| 塞利姆·埃尔多安（Selim Erdogan）

土耳其加济安泰普大学经济与管理科学学院公共财政系

摘要

在全球范围内，随着非可再生能源的使用持续增加，与能源相关的二氧化碳（CO₂）排放量也将持续上升。财政政策（能源税 - 能源研发支出）可以作为减少这些排放并转向更可持续能源的工具。本研究的主要目的是探讨2000年至2022年间，欧盟经济体的能源相关CO₂排放量如何受到能源生产率、能源税、可再生能源研发支出以及可再生能源发电的影响。为了研究长期关系，采用了Westerlund-Edgerton协整检验方法。结果表明，所有组别和面板统计量都具有统计学意义，证实了协整的存在。在统计验证了协整性后，进一步分析了长期系数估计值。长期系数估计（AMG-DCCE）的结果如下：(i) 可再生能源发电减少了奥地利、匈牙利、爱尔兰、意大利、荷兰、挪威、葡萄牙和西班牙的能源相关CO₂排放量；在整个面板数据中，可再生能源发电也减少了能源相关CO₂排放量。(ii) 可再生能源的研发支出增加了芬兰和爱尔兰的能源相关CO₂排放量；相比之下，可再生能源的研发支出减少了奥地利和法国的能源相关CO₂排放量。(iii) 能源税增加了奥地利和挪威的能源相关CO₂排放量；而在芬兰和法国，能源税则减少了能源相关CO₂排放量。(iv) 能源生产率降低了丹麦、芬兰、葡萄牙和西班牙的能源相关CO₂排放量，但在法国却增加了排放量。基于这些结论，本研究为创新和协调的能源政策如何降低发达国家欧盟国家的能源相关排放提供了新的视角。

引言

气候变化的加剧，主要由与能源相关的二氧化碳（ENCO）排放所驱动，这使得能源系统的转型成为环境和经济政策讨论的核心[1]。能源部门，特别是通过化石燃料的燃烧，仍然是全球ENCO的主要来源。这种结构性依赖加剧了向更清洁、更可持续的能源系统过渡的紧迫性。在可用的政策选项中，可再生能源因其能够减少能源结构中的碳含量，同时提高长期能源安全性和韧性而占据中心地位[2]。将可再生能源与减排联系起来的理论基础在于替代机制：当风能、太阳能和水力发电等可再生能源取代煤炭和石油等高碳燃料时，总能源消耗中的碳含量会下降，尤其是在电力生产这一全球排放密集型领域[3]。然而，可再生能源带来的环境收益在很大程度上取决于它们是否真正替代了化石燃料，而不仅仅是补充它们。其有效性还受到监管设计、电网整合和更广泛政策协调的影响[4]。在这方面，可再生能源并不是作为一个孤立的解决方案，而是作为连贯的气候-能源框架中的一个基石。

除了供给侧转型外，财政工具也成为脱碳战略的重要组成部分。能源税旨在通过提高高碳能源使用的相对成本来内化负面环境外部性[5]。这种基于庇古税制原则的方法旨在通过抑制有害环境行为来使私人激励与社会福利保持一致。通过改变相对价格，能源税激励家庭和企业采用更清洁的技术、减少消费或转向低碳替代品。然而，其有效性取决于需求弹性和替代品的可用性。除了环境目标外，能源税还可能产生“双重红利”：通过减排改善环境，并通过收入再循环提高经济效率[6]。尽管如此，实证研究结果在不同国家和行业之间存在差异。在能源需求缺乏弹性或清洁替代品有限的情况下，能源税可能主要作为一种收入工具，而不是有效的减排工具[7]。因此，必须在一个更广泛的互补政策体系中评估其环境绩效[8]。

技术创新是脱碳的另一个结构性支柱。可再生能源的研究与开发（RD）加速了技术进步，降低了生产成本，并提高了清洁能源系统的可扩展性和可靠性[9]。从内生增长的角度来看，知识积累和创新通过溢出效应和结构转型促进了经济进步和环境可持续性[10]。因此，可再生能源研发可以通过促进从化石燃料依赖的持续转变来减少ENCO[11]。然而，研发的环境效益并非自动产生，它取决于制度质量、监管的一致性和吸收能力[12]。此外，针对可再生能源的技术研发似乎比一般性的能源创新计划产生更强的减排效果。鉴于创新与部署之间的固有时间滞后，研发主要作为一种长期结构性工具，而不是短期纠正措施[13]。

能源生产率（EPR），即每单位能源投入的经济产出，为减少ENCO提供了另一条途径。通过提高每单位能源消耗所产生的经济回报，更高的能源生产率降低了能源强度，支持了减排目标，同时不阻碍经济增长[14]。技术进步、向低能耗行业的结构转型以及流程优化都有助于生产率的提升[15]。然而，能源生产率与排放之间的关系是复杂的。虽然生产率的提高可以降低碳强度，但成本下降可能会刺激额外的能源需求，从而抵消部分减排效果[16]。此外，产业结构、能源定价结构和监管环境也影响着生产率与排放之间的关系。因此，能源生产率不应仅仅被视为一种技术效率指标，而应作为一个反映技术、行为和制度动态的综合性指标。

基于这一理论背景，本研究考察了2000年至2022年间14个欧洲国家能源相关CO₂排放量的长期决定因素。具体而言，它研究了可再生能源发电（RENG）、可再生能源研发支出（RD）、能源税（ENT）和能源生产率（EPR）对ENCO的影响。分析解决了三个核心研究问题：(i) 可再生能源发电在多大程度上减少了欧盟国家的ENCO？(ii) 能源税和可再生能源研发如何在长期内影响排放？(iii) 能源生产率在推动欧盟环境可持续性方面扮演了什么角色？

本研究在几个方面为文献做出了贡献。首先，它将ENCO作为因变量，特别关注来自能源生产和消费的排放，而不是更广泛的环境指标。其次，它优先考虑可再生能源发电，捕捉了具有直接政策相关性的生产导向维度。第三，它将四个理论基础上的驱动因素——RENG、RD、ENT和EPR整合到一个统一的实证框架中，从而能够多维度地评估排放动态。第四，通过分析具有不同能源结构和监管环境的14个欧洲经济体，增强了区域政策的相关性。最后，应用AMG和DCCE估计器考虑了横截面依赖性和斜率异质性，增强了方法论的严谨性。总体而言，该研究提供了关于协调的能源、财政和创新政策如何塑造先进欧洲经济体能源相关排放轨迹的综合性评估。

文献综述

在对相关文献进行详细回顾后，作者发现研发（RD）、能源生产率（EPR）、可再生能源发电（RENG）和能源税（ENT）对ENCO有影响。表1展示了RENG与ENCO之间的关系。表2总结了关于RD与ENCO关系的研究。

表1展示了ENCO与可再生能源之间联系的研究。除了一项研究[18]外，表格的结果表明...

数据

本研究旨在考察2000-2022年间，可再生能源发电、公共可再生能源研发支出、能源税和能源生产率对欧洲（奥地利、捷克共和国、丹麦、芬兰、法国、德国、匈牙利、爱尔兰、意大利、荷兰、挪威、波兰、葡萄牙和西班牙）能源相关CO₂排放的影响。表4提供了变量描述的摘要。

模型

本研究采用了Bond & Eberhardt [36]和Eberhardt &

方法论

本研究采用图1所示的方法论来执行所研究的计量经济建模。首先，通过VIF测试检查描述性统计、相关性、多重共线性，并使用修正的Wald和Breusch-Pagan LM方法检查异方差性；然后对变量趋势进行简要的图形分析；接着使用Breusch-Pagan [42] Lagrange乘数（LM）、Pesaran [43]缩放LM和Baltagi等人[44]的偏差校正缩放方法检查横截面依赖性

结果与讨论

本研究考察了2000年至2022年间RENG、RD、ENT和EPR对欧洲各国ENCO的影响。研究结果也与一些环境经济学和能源转型理论框架一致。可再生能源发电提供了一种长期解决方案，通过提高能源安全性来防止资源枯竭。与化石燃料不同，太阳能、风能、水力发电和生物质能等可再生能源在应对气候变化方面发挥着重要作用，通过减少环境...

结论

各国政府正在制定战略政策以促进可再生能源行业的发展。欧盟国家在法规、财政激励和创新支持计划方面处于领先地位，为可再生能源设定了雄心勃勃的目标。研究结果表明，可再生能源发电在八个国家显著减少了CO₂排放。这些国家都有一个共同的特点，即拥有强大的绿色政策框架来支持能源转型。例如，水电...

CRediT作者贡献声明

阿扎德·埃尔登（Azad Erdem）：撰写 – 审稿与编辑、初稿撰写、可视化、验证、监督、数据整理、概念化。埃里克·奥科斯（Erick Okoth）：可视化、方法论、数据整理。纳兹利·德米尔塔斯（Nazli Demirtas）：初稿撰写、验证、概念化。亚辛·索古特（Yasin Sogut）：初稿撰写、可视化、验证。塞利姆·埃尔多安（Selim Erdogan）：审稿与编辑、初稿撰写。

披露声明

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的研究工作。

资金

本研究未获得任何资金支持

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的研究工作。