第一章　绪论

第一节　研究背景及意义

一、研究背景

能源领域的技术进步是促进能源转型、构建新型能源体系的先决条件，更是实现经济高质量发展的关键动能之一。然而，由清洁能源和传统化石能源组成的能源技术进步并非完全有益于环境，如何从能源技术的层面平衡经济与环境的关系，始终受到学界关注。党的二十大报告指出在实现“碳达峰”“碳中和”目标的过程中必须“立足我国能源资源禀赋，坚持先立后破”，而我国的能源资源禀赋始终呈现传统化石能源比重较高、清洁能源占比较低的事实。此时，若只关注能源技术进步的规模、忽视能源技术进步的偏向，且因市场本身的作用，能源技术进步有可能遭遇技术锁定效应从而迫使其表现出只利于传统化石能源技术的发展趋势。虽然能源技术进步的传统偏向也能够提高能源效率，但是在“能源回弹效应”的作用下，传统化石能源的消费规模可能会随之扩大。进一步来说，传统化石能源消费规模的扩大会产生接连不断的污染排放问题，最终导致中国的能源技术进步无法实现高质量发展和环境保护的“双赢”。因此，在准确测度能源技术进步偏向的基础上，深入探讨能源技术进步偏向影响污染排放和环境的机制，从而找到优化能源技术进步偏向的政策路径，不仅是推动能源结构合理转型的重要抓手，而且是加快建设新型能源体系的“金钥匙”（孙才志 等，2018；何小钢和王自力，2015）。

为了通过能源技术实现经济与环境的“双赢”，不少学者试图分析如何通过能源技术进步来提高能源效率，以此减少能源要素使用对环境造成的破坏（林伯强等，2010；林伯强和刘泓讯，2015；Dong et al．，2019；张希良 等，2022）。一个基本事实是污染物排放越多，环境质量相对越差，换言之，环境质量的高低与污染物排放的多少息息相关。以PM2.5和PM10为例，2018年中国地区338个主要城市的PM2.5和PM10平均浓度为40和71微克/立方米，而2022年的PM2.5平均浓度已经降低至29微克/立方米。显然，中国的大气污染状况正持续好转，并逐步接近发达国家平均水平（如图1－1所示）。然而，目前中国环境质量的改善主要源于政策命令的约束，其中有多少受益于技术进步，尚未可知。尤其是以绿色环保为代表的清洁能源技术，其环境影响亟待评估。

图1－1　GDP前10名国家PM2.5年均浓度

长期来看，依靠清洁能源技术这样的绿色技术是转变经济增长方式（唐未兵 等，2014；邵帅 等，2022），摆脱“头痛医头、脚痛医脚”低效污染治理模式，从源头上解决我国环境污染问题的重要抓手。基于这一现实，本书认为环境规制政策的关键在于能否转变能源技术进步的发展方向，并以此实现清洁能源对传统能源的全面替代，这与减少污染排放、提高环境质量的目标是一致的。那么，能否通过环境规制在不损害经济增长的前提下改变能源技术进步的发展方向？能源技术进步偏向对环境质量存在怎样的影响？技术进步偏向（Directed Technical Change，DTC）理论给出了一个潜在的研究视角和理论解释。

Acemoglu（2002）系统性地诠释了技术进步存在偏向的原因及其影响因素，这一研究被普遍视为对技术进步偏向理论的重新诠释（戴天仕和徐现祥，2010）。该理论将早期关于诱致性技术进步（Induced Technical Change，ITC）的经济直觉（Hicks，1932）与包含微观经济基础的内生经济增长理论（Romer，1990；Grossman ＆ Helpman，1991；Aghion ＆ Howitt，1992）相结合，认为技术进步是“非中性”的。依据Romer（1990）及Aghion等（1992）的分析，技术进步源于企业有目的的R＆D活动，而这些活动会在特定时段内为研发该技术的厂商提供垄断优势（专利保护），从而使该厂商的生产经营产生超额利润。因此，企业作为技术供给者，其技术进步的方向由其利润最大化目标所决定，并最终影响企业所在部门整体的技术进步偏向。基于上述观察，Acemoglu（1998，2002）将技术进步“非中性”的概念与内生经济增长理论相结合，以劳动要素为例，认为技术进步不仅提高劳动生产率，而且存在“高技能”和“低技能”两种类型，因此对技术进步发生偏向的原因进行了探索性分析，并且将这一现象称为“偏向型技术进步”，重新整理了技术进步偏向的概念。Acemoglu（2002）认为技术进步可能会存在特定偏向，均衡时这种偏向将由“价格效应”和“市场规模效应”两种此消彼涨的效应共同决定，其中价格效应鼓励企业针对稀缺要素或生产物资进行技术创新，从而使技术进步偏向于该要素或倾向于该部门。而市场规模效应则会使得技术进步有利于更为丰富的要素或规模更大的部门。最终，不同要素或部门产品之间的替代弹性决定了这两种效应的强弱关系，以此改变了技术进步偏向。

本书借鉴Acemoglu（2002）的研究，将技术进步存在（“高技能”和“低技能”）偏向的理念推广至能源领域，认为能源作为现代经济发展至关重要的投入要素，由于应用技术的不同，总体上可以分为高污染的“传统能源”以及低污染的“清洁能源”两种类型。前者发展历史相对较长，相关技术也较为完善和领先，其应用成本相对较低；后者属于新兴产业，相应的技术要求较高，其应用成本相对较高。因此，能源技术进步存在清洁与传统两种不同类型的偏向。其中，能源技术进步的传统偏向虽然能够提高能源效率，但是根据“杰文斯悖论”假说，传统能源消费可能会因为能源效率的改进而持续上涨，从而造成更为严重的环境污染问题，这进一步加剧了能源环境约束与经济发展之间的矛盾。而能源技术进步的清洁偏向是否能够减少污染、起到优化环境质量的作用，是亟待验证的问题。清洁能源技术的发展可以使能源技术进步表现出清洁偏向，换言之，能源技术进步的清洁偏向不仅能够持续推进能源结构合理化，还可以优化经济发展方式，实现经济绿色可持续增长，从而破除中国式“杰文斯悖论”引发的能源环境困局，助力生态环境目标的实现（徐斌 等，2019；尹恒 等，2023）。

但从现实来看，中国一次能源结构中传统能源（煤炭、原油和天然气）的比重一直较高，寄希望于传统能源消费总量下降以减轻环境负担，在短期内难以实现，即当前阶段经济发展和传统能源消费存在同步增长的关系（如图1－2所示）。这进一步凸显了考虑能源技术进步偏向对减轻环境压力、减少环境污染的重要性。特别是当能源技术朝清洁方向发展时，能源技术进步就有可能在“助力节能减排”和“促进经济增长”两方面同时起效（董直庆 等，2014），能源技术进步的清洁偏向或许是实现绿色可持续高质量增长的关键所在。同时，对世界上大多数国家而言，传统能源的消耗主要体现在能源生产上，例如：中国、美国、澳大利亚、印度、俄罗斯以及巴西等国，70%～95%的电力生产主要依赖传统能源的燃烧，这是造成环境负担和污染排放的重要原因（Noailly ＆ Smeets，2015）。

图1－2　中国的能源消费总量及能源消费结构变化趋势

此外，《能源发展战略行动计划（2014—2020年）》已经明确指出，中国经济社会发展始终面临“清洁能源技术创新能力不足，实体经济水平有待提高，生态环境保护任重道远”等亟须解决的现实问题。务必坚持“节约、清洁、安全”的能源战略方针，加快构建清洁、高效、安全、可持续的现代化能源体系结构。在供给侧结构性改革的背景下，经济增长模式开始向高质量集约型转变，经济发展的驱动力也开始由要素投入向技术进步转变，这再一次彰显了能源技术进步偏向对破解能源环境约束、推动经济高质量发展的重要作用。

综上所述，之所以聚焦于此主要出于对以下三个问题的思考：其一，能源的使用是造成环境污染的重要原因之一，因此能源技术进步是解决经济发展和环境污染矛盾的关键所在。遗憾的是，如果仅考虑能源技术进步的大小，而不考虑能源技术进步的偏向，能源技术进步就有可能只朝着有利于传统能源的方向发展。虽然传统能源技术的发展依旧能提高能源效率，但是能源效率的提高可能导致传统能源消耗的上升，造成更为严重的环境污染，这便形成了中国式的“杰文斯悖论”。其二，要缓解中国式“杰文斯悖论”造成的能源环境困局，亟须通过适当的环境政策改变能源技术进步偏向，使其有利于清洁能源技术的发展，这与当前主流研究讨论环境政策促进绿色技术如出一辙（熊灵 等，2023；刘金科和肖翊阳，2022；袁礼和周正，2022）。针对异质性环境规制政策的讨论已经引起了政策制定者和研究者的共同关注，这些研究大多认为可以通过“命令控制型”和“市场激励型”环境规制政策引导能源技术进步表现出清洁偏向（Acemoglu et al．，2012；Johnstone et al．，2010），但是中国实证研究却未能得到充分检验，而本书意在弥补这一部分缺失。其三，一般情况下能源技术进步偏向朝清洁方向发展应该可以减少污染排放，并以此优化环境质量。但是环境质量由大气、水体和土壤共同组成，对它们而言其污染物种类并不相同，这些污染物的特性也不尽相同，那么能源技术进步的清洁偏向能否对上述污染物都产生净化作用亟待进一步考察。随着收入水平的提升，人们对环境质量的要求势必越来越高，被动等待环境库兹涅茨曲线（EKC）拐点的到来早已无法应对日渐沉重的环境压力（蔡昉 等，2008），能源技术的发展至关重要。必须指出的是，能源技术进步存在大小与偏向两种内在特质，探讨能源技术进步偏向对环境质量的影响，以及环境规制在其中产生的持续性作用，是中国实现经济高质量增长、缓解能源环境约束亟须面对的现实问题。