本文以2005-2019年我国279个地级城市作为研究对象，实证考察了可再生能源技术创新对城市能源转型的影响及其作用机制。研究发现，可再生能源技术创新整体上显著推动了城市能源转型，但线年之后，且对西南地区所辖城市能源转型的推动作用明显强于其他城市；不仅如此，可再生能源技术创新对可再生能源相对丰裕和化石能源相对稀缺城市能源转型具有显著推动作用，但在可再生能源相对稀缺和化石能源相对丰裕城市发挥的作用则相反。上述结论在规避样本选择偏误、内生性和特殊样本干扰后仍然成立。进一步研究发现，降低能源成本、提高可再生能源经济渗透率以及减少污染排放，是可再生能源技术创新驱动城市能源转型的关键作用渠道。本研究首次从城市维度揭示了可再生能源技术创新对能源转型的影响机制，有助于推动将国家和省级能源发展战略落实到城市层面，南宫28下载对于高质量推动城市能源转型工作提供了有力支撑。
能源转型是国家《“十四五”现代能源体系规划》中的重点任务，对于实现碳达峰和碳中和目标至关重要。能源转型通常是指供给侧和需求侧能源结构发生根本性变革，主要表现为清洁能源大规模进入能源系统，并逐步替代化石能源。习近平总书记在党的二十大报告中强调，积极稳妥推进碳达峰和碳中和目标，需要立足我国资源禀赋特征，坚持先立后破，全力服务清洁能源发展，深入推进能源革命，加快规划建设新型能源体系。近十年特别是“十三五”规划以来，我国可再生能源发展速度快于任何历史时期，能源转型迎来了前所未有的机遇与挑战，得到了政府、业界和学术界的极大关注。
能源转型是实现经济可持续增长、能源安全供应和环境污染治理宏观需求目标的重要驱动与保障因素。然而，随着光伏风电大规模进入能源系统，我国能源转型过程中暴露出诸多问题。例如，尽管可再生能源消费比例持续提高，但可再生能源对化石能源的替代效应尚未有效发挥，能源安全风险加剧的同时碳减排总量有增无减。据《世界能源统计年鉴2023》统计，1965-2022年间我国煤炭消费量、石油消费量、天然气消费量和水电消费量分别增长了18倍、61倍、339倍和52倍。化石能源消费量的剧烈增长导致同期CO2排放量由4.89亿吨增长至105.50亿吨，对全球CO2排放的贡献率由4.4%上升至30.7%。此外，如果按照2020年的开采规模，中国的煤炭、石油和天然气将分别在37年、18年和43年后完全枯竭。自改革开放以来，我国能源供需缺口在很大程度上依靠进口能源填补，进一步突显了我国高质量推进能源转型的必要性和迫切性。
理论上，创新是推动能源转型最重要的驱动因素。追溯能源转型的历史可以发现，从18世纪末到19世纪中叶，以蒸汽机为代表的技术变革引发了第一次能源转型，促使煤炭取代木柴成为全球主导能源；19世纪末至20世纪中叶，内燃机技术的出现和推广驱动了第二次能源转型，推动石油逐渐取代煤炭成为全球主导能源。作为新兴技术创新类型，可再生能源技术创新能够对节能减排产生深远影响，有望成为国家“十四五”期间推动能源转型和减污降碳的重要抓。此外，随着中国在全球应对气候变化方面发挥着越来越重要的作用，地方政府在制定节能减排政策时需要更充分的城市级信息，且城市是我国实施定向能源环境政策的基本行政单位。十九届五中全会将“绿色低碳”纳入提升城市竞争力的考量内容，因而能源转型的研究离不开从城市层级的解析。在此背景下，如何将国家能源发展战略落实到城市层面，以及如何将能源转型聚焦在城市和可再生能源技术创新这两大源头交汇领域，是高质量推动国家能源转型的重心工作。但是，目前学界对这一关键科学问题的研究还比较零散、滞后，需要进一步深入探索。
文章剩余部分的内容安排如下：第2节为文献回顾与理论分析，第3节介绍了城市综合能源平衡表的编制，第4节从实证模型构建、变量设定和数据说明三方面介绍了总体研究设计，第5节讨论了实证结果与稳健性，第6节识别了异质性效应与作用机制，第7节总结全文并提出政策建议。下面分别加以介绍：
在第2节，系统回顾了能源转型和可再生能源技术创新的相关研究及其理论基础，以及可再生能源技术创新与能源转型关系的相关研究及其理论基础。在第3节中，通过计算建模技术对省级能源平衡表进行拓展，将终端电力消费数据与与省级可再生能源电力数据进行匹配，得到包含风电、光电和水电的省级能源消费数据清单。在此基础上，本文通过自上而下建模和降尺度方法，将拓展后的省级能源平衡表分解至城市层级，进而得到包含可再生能源电力的城市终端能源消费数据清单。在第4节中，首先构建了包含可再生能源技术创新驱动城市能源转型的线性回归模型，并对被解释变量和解释变量的测度及其时空特征进行系统分析；其次，对模型中所涉及到的控制变量和机制变量的定义、测度方法等进行简要介绍；最后，对本文所涉及的数据进行详细说明。在第5节中，首先，基于严格的模型与变量检验方法，对截面依赖性、平稳性和协整关系进行了系统检验；其次，选取非参数和参数估计两种方法，估计了可再生能源技术创新对城市能源转型的影响程度；最后，从样本选择偏误、内生性和特殊样本等多个维度对基准结果的稳健性进行了检验。在第6节中，首先，围绕资源禀赋、地理区位、时期等多个维度揭示了二者关系的异质性；其次从能源成本、可再生能源经济渗透率和污染排放等维度识别了可再生能源技术创新对城市能源转型的影响机制。在第7节中，对研究发现进行总结，并提出了相关政策启示。
本文主要结论包括：首先，在控制了其他影响能源转型因素后，可再生能源技术创新对城市能源转型具有显著的推动作用，这一发现在规避样本选择偏误、内生性和特殊样本等问题的干扰后仍然成立。其次，在异质性讨论中，发现可再生能源技术创新是2010年之后才对城市能源转型发挥推动作用，在2010年及之前在城市能源转型过程中具有显著的抑制效应；可再生能源技术创新对城市能源转型的影响在不同地区的差异明显，在2005-2019年间，仅有华中地区、华东地区、华南地区和西南地区所辖城市的可再生能源技术创新推动了能源转型，尤其是风光资源相对丰裕的西北地区的影响不显著；此外，可再生能源技术创新对可再生能源禀赋相对丰裕城市的推动效应明显更强，但其对于化石能源禀赋相对丰裕城市能源转型具有显著的抑制效应。最后，通过作用机制分析，发现可再生能源技术创新能够显著地降低能源成本、提高可再生能源经济渗透率和减少污染排放，进而推动城市能源转型。
基于上述研究发现，未来有以下两个方面的政策值得特别考虑。首先，国家应该坚定不移地推行保障新能源技术创新的总体战略方针，尽管过去二十年我国可再生能源技术专利存量增长迅速，但分配到地级城市总量明显偏小。因此，国家总体创新战略布局应该更加重视可再生能源技术创新，地级城市需要进一步加大可再生能源技术研发投入，特别是后发的太阳能、风能、储能等核心技术的创新。这里需要注意的是，结合区域差异和本文研究结论，不同城市需要差异化的新能源技术创新政策。尤其我国西北地区和西南地区所辖的多数城市的可再生能源技术专利水平整体偏低，但这些城市的可再生能源相对丰裕，如西北地区拥有得天独厚的风光资源，西南地区拥有丰裕的水资源。在这种情形下，国家总体创新战略布局应该重视可再生能源相对丰裕的城市，前期可考虑稳妥推行可再生能源技术创新应用示范试点城市。此外，目前可再生能源技术创新不利于化石能源相对丰裕城市的能源转型，这主要是由于化石资源丰裕地区可再生能源进入市场的难度相对更大，这要求地级城市应该为可再生能源进入市场提供“宽松”且有“兼容性”的发展环境。
此外，可再生能源成本下降有助于推动可再生能源大规模进入电力市场，但目前光伏、风电、储能等成本仍然偏高。因此，未来有望通过加强可再生能源技术创新进一步压缩能源成本，目前储能技术存在明显短板致使弃风弃光问题凸显，未来加速储能技术创新是压缩能源成本必不可少的环节。此外，地级城市应该注重产业结构和经济结构的优化，特别是在负荷端提高可再生能源电力消纳能力，坚持先立后破的原则，在保障能源供需安全的前提下，完善城市一级的电力分配体制机制，特别是随着火电逐步退出，应该加快建立多能互补的新型能源发展体系，以可再生能源技术创新作为核心工具助推光伏风电接力电力增量需求。
为了填补现有研究空缺，本文首次考察了可再生能源技术创新对中国城市能源转型的影响，主要边际贡献体现在以下三方面：首先，实现了研究数据的创新。针对我国城市能源平衡表缺失的问题，本文将可再生能源电力消费数据匹配至省级能源平衡表中，编制了一个多区域多时间尺度的城市终端能源消费数据集，该数据集将可再生能源电力消费数据粒度细化至城市层级，有助于将现有研究范畴扩展至能源转型、清洁电力发展等前沿研究领域。其次，实现了研究视角的创新。目前缺乏从城市层级探索可再生能源技术创新和能源转型关系的针对性研究，本文检验了可再生能源技术创新对城市能源转型的影响及其作用机制，并通过Heckman两阶段法和IV-2SLS估计法对样本选择偏误和内生性问题进行了稳健性处理。最后，实现了研究发现的创新。研究发现尽管可再生能源技术创新整体上显著推动了城市能源转型，但该效应在不同时期、不同区域和不同资源禀赋的城市具有显著的异质性；此外，本文识别出能源成本、可再生能源经济渗透率和污染排放是可再生能源技术创新驱动城市能源转型的有效路径.
2023年5月，本文投稿到《系统工程理论与实践》，前后历时近9个月，从投稿到录用经历了三轮修改。第一轮审稿后得到了编辑部和两位审稿人反馈的十余条修改建议，南宫28下载本文作者对修改建议进行系统整合与分析，逐一对外审专家的意见进行修改与回复。特别的是，两位外审专家对修改稿同样做了详细的评审，对修改稿的数据和方法提出了建设性的意见，最终使得文章的质量有了很大的提升。在此，衷心感谢编委会老师与两位外审专家的辛苦付出，谢谢！
本文摘编自《系统工程理论与实践》2025年,第45卷,第4期论文《可再生能源技术创新如何驱动城市能源转型?——基于综合能源平衡表的考察》（点击题目链接全文）；作者：杨光磊1,博士, 研究员, 硕士生导师, 研究方向: 能源与环境经济;；张国兴（通信作者）1, 博士, 教授, 博士生导师, 研究方向: 资源与环境管理；曹冬勤2，博士, 博士后, 研究方向: 低碳技术创新与管理
