期刊佳文 | “双碳”背景下中国能源结构转型的碳减排潜力及宏观经济影响

2015年12月，《巴黎协定》确定了控制全球温度上升的目标：将温升控制在2.0℃之内，并争取控制在1.5℃之内［1］。2023年12月，《联合国气候变化框架公约》第二十八次缔约方大会（COP28）在迪拜召开，将全球温升控制在工业化前水平的1.5℃以内［2］。落实该气候变化协定，需要世界各国积极减排，尽快达到峰值，以促使全球如期实现碳中和目标。

长期以来，中国政府一直高度重视碳减排问题，并将其视为国家经济社会发展的重要战略。在面对日益严峻的碳排放挑战时，中国政府不仅表达了强烈关切，而且采取了切实可行的措施，为全球碳减排事业做出巨大贡献。2021年9月，中共中央国务院发布《中共中央国务院关于完整准确全面贯彻新发展理念做好碳达峰碳中和工作的意见》（以下简称《意见》），明确指出2030年实现单位国内生产总值CO2排放比2005年下降65%以上，非化石能源消费比重达到25%左右。党的二十大报告强调中国将从能耗“双控”逐渐转向碳排放总量和强度“双控”，并将节能指标纳入生态文明及绿色发展等绩效评价体系中。已有研究表明，化石能源过度使用是导致全球碳排放增多和环境污染的重要原因［3］。中国依靠消耗大量化石能源的传统经济增长方式已带来诸多环境问题，加之实现碳中和目标时间紧任务重，因此进行能源结构转型迫在眉睫。然而，能源结构转型必然要付出一定代价［4］，也会给经济带来一定影响。中国作为发展中国家，在实现“双碳”目标的同时如何保持经济发展，是政府决策部门和社会各界需要关注的问题。

当前，学者们对能源、经济及碳排放关系的研究比较多，与本研究相关的文献大致可以分为几个方面：一是能源结构转型方面的研究。能源结构转型的长期目标在全球范围内已基本达成共识，在供给侧方面［5］，利用水能、风能、太阳能、核能等非化石能源发电，以替代传统火电机组发电；在需求侧方面［6-7］，能源结构转型是以电能替代煤炭和油气，以此来提高全社会的电气化水平。此外，部分学者通过模拟研究表明，未来可能的光伏发电和风力发电装机容量的组合比例为1∶2，即要实现碳中和目标，应对不同的能源发电保持一定比例关系［8-9］。二是能源结构转型对经济增长的影响研究。Liu等［10］认为化石能源的使用能够推动经济发展，减少化石能源使用将增加行业成本，造成经济损失。与之相反，Zhou等［11］则认为随着非化石能源消费占总能源消费结构比重的增加，其对经济增长的促进作用越大，大力发展可再生能源不仅有利于减少CO₂排放，而且更有利于各国经济发展［12-13］。由此可见，关于能源消费结构变化对经济增长影响的研究结论众说纷纭。三是能源结构转型对碳排放的影响研究。环境经济学通常将化石能源消费视为环境污染的根源，而能源结构转型是改善环境质量的重要手段［14］。具体而言，中国主要空气污染物的来源是煤炭和石油消耗［15］，在生产利用过程中煤炭燃烧会直接产生CO₂、SO₂等污染物，不同程度减少化石能源的消费会给环境带来差异化影响［16］。以可再生能源为例，其发电量每增加1%，碳强度可能下降0.08%-0.15%，并且随着时间推移，其给环境带来的积极影响越来越明显［17］。此外，全球能源发展的历程也证明能源消费结构走清洁低碳化道路成为主要趋势，提高清洁能源比重可减少对自然资源的依赖，降低对环境的影响，也是低碳转型的关键［18］。四是能源结构转型对经济和碳减排的综合影响研究。自环境库兹涅兹曲线被提出以来，得到较多学者验证，并被广泛应用于经济与环境相互作用关系的研究中。林伯强等［19］认为能源消费是中国经济增长的重要动力，同时也是环境污染的主要来源。通过大幅度减少化石能源消费来加速减排，会导致行业成本增加，甚至带来一定经济损失［20-21］。张宁等［22］通过构建中国电力部门的“能源-环境-经济”动态CGE模型，模拟实行强制性绿证交易带来的宏观影响，发现强制性绿证交易有利于新能源电力行业的发展，但所能实现的碳减排效果有限。徐晓亮等［23］从化石能源和可再生能源补贴政策角度构建动态CGE模型，模拟不同类型的能源补贴政策对宏观经济的影响，提出能源补贴政策对宏观经济具有积极的促进作用，但也会提高能源消费强度。

综合上述文献发现，学者们从不同角度探究能源结构转型对经济和碳排放的影响，为本研究奠定一定基础。但目前研究仍存在几点不足：在研究内容方面，缺乏在同一框架下对中国能源结构转型给各行业减排和社会经济影响的系统研究，以及对世界其他区域影响的研究；在研究方法上，以往关于能源、环境、经济的研究主要采用GTAP-E模型或其他模型。鉴于此，利用GTAP-E-Power模型，设计了一种基准情景和4种不同的能源结构转型情景，把碳减排、经济增长、失业、结构调整等纳入到同一模型框架中进行系统研究，重点探究和比较不同能源结构转型情景方案给中国的碳减排和经济增长带来的影响。本研究可能的边际贡献：第一，以可计算一般均衡理论为基础，运用GTAP-E-Power模型，考察在碳达峰、碳中和背景下能源结构调整对中国碳减排潜力及宏观经济的多重影响。第二，将能源结构转型设定为5种情景方案，模拟分析不同情景可能给中国宏观经济带来的损失以及政府在不同减排目标下的方案选择。此外，为中国政府部门在能源结构转型中协调经济发展与碳减排、促进“双碳”目标的实现提供一定参考。

全球贸易分析模型（Global trade analysis project，GTAP）是由美国普渡大学开发的多国多部门可计算一般均衡模型，旨在评估政策变化对全球经济的影响。GTAP-E模型作为其在环境领域的扩展版本，不仅在GTAP标准模型的基础上引入能源作为生产要素［24］，还考虑了碳税和碳排放权交易机制等变量，并对生产、消费、碳税以及福利分析等模块进行相应调整［25］。基于GTAP-E模型，通过整合GTAP-Power数据库，进而得到GTAP-E-Power模型。该模型对GTAP-E原有的嵌套结构进行扩展，并对区域和产业部门进行重新划分。选择GTAP-E-Power模型的主要原因是其能够对化石能源发电和非化石能源发电进行区分，适用于研究政策变化导致的“经济-能源-碳排放”变化。以下分别从生产模块、贸易模块、碳排放模块对GTAP-E-Power模型进行阐述。

生产模块描述的是生产过程中要素投入与产出之间的关系，内嵌多个层次的常替代弹性生产函数，资本与能源产品可以相互替代。GTAP-E-Power模型生产模块共包括6层固定替代弹性生产函数（CES）的嵌套。不同的投入通过CES函数加总得到总投入，再根据列昂惕夫生产函数求得总投入对应的总产出。第一层是“基本生产要素-能源”与非能源中间投入产品的嵌套；第二层描述各生产要素与能源中间投入的复合；第三层是资本-能源的嵌套方式；第四层将能源区分为电能和非电能能源；第五层区分煤炭与非煤炭能源；第六层是原油、成品油、天然气嵌套生成非煤炭能源以及清洁能源发电嵌套生成的非火电能源。本研究的能源结构转型指传统化石能源向非化石能源转型。可再生能源包括水电、风电、光伏发电，非化石能源包括水电、核电、风电、光伏发电。稳定能源包括煤炭发电、天然气发电、水电、核电，不稳定发电能源包括风电、光伏发电［26］。

本国产品和来自不同地区的进口产品属于不完全替代品，遵循阿明顿假设，通过设定不变替代弹性来表征。模型中，有两个国际部门（“国际银行”和“国际运输”部门）。各个国家的储蓄汇总到“国际银行”，并根据资本回报率在各个国家间分配，“国际运输”可以平衡到岸价(CIF)和离岸价(FOB)之间的差异，并通过双边贸易将世界各国联系起来。

在GTAP-E-Power模型中，经济系统中的碳排放来自各个消费环节的含碳能源消耗［27］。假设地区r的碳排放总量控制为A(r)，煤炭、原油、成品油、天然气作为中间投入消耗产生的碳排放分别为q^F_cco2(i，r)、q^F_oco2(i，r)、q^F_pco2(i，r)、q^F_gco2(i，r)，4种能源消耗时产生的碳排放份额分别为co₂shr(cco₂)、co₂shr(oco₂)、co₂shr(pco₂)、co₂shr(gco₂)。由于各能源含碳量（比如co₂shr(cco₂)）是固定的，因此r地区i部门生产过程中每种含碳能源的碳排放量都可以用列昂惕夫函数表示。

“碳总量”的限制将导致生产过程中碳排放量限制，生产过程中碳排放平衡应满足式（1）：

马尔可夫链是数学中具有马尔可夫性质的离散时间随机过程，在给定当前信息时，当期以前的历史状态对于当期以后的状态无关。由于能源消费结构的变化受近期影响大，受远期影响小，因此将马尔可夫理论引入到能源消费结构预测中能够提高其准确性。马尔可夫链通过预测样本各期的转移矩阵，进而估算出平均转移概率矩阵，然后在确定能源结构的初始状态后对能源结构进行预测。

根据2005-2020年能源消费结构演进趋势，预测2021年的能源消费结构系数，得出2021年煤炭、原油、天然气、水电、核电、光伏发电、风电的比重，该预测数值与2021年能源消费结构的实际值误差在10%以内，因此认为该模型适用于预测未来中国的能源消费结构。不考虑政府规划和出台的方针政策，仅仅是基于2005-2020年中国的能源消费结构的演变趋势对2030、2060年的消费结构进行预测。

采用GTAP-E-Power10数据库，基准年为2014年，该数据库包含141个国家（区域），65个部门，包括世界98%的GDP总量以及92%的人口。采用Walmsley等［28］动态递推方法，首先计算出2014-2020年的GDP、人口、资本、熟练劳动力和非熟练劳动力等增长率，将其作为外生变量进行冲击得到2020年的升级数据库，然后采用每5年升级一次的方式动态递推到2030年和2060年，动态递推所需的GDP、人口、资本和劳动力等数据来自美国普渡大学GTAP网站公布的历史和预测数据。

根据研究需要，将GTAP-E-Power数据库中65个产业部门重新划分为农业、轻工业、交通运输业、电子设备制造业、食品及烟草制品、建筑业、化工行业、其他服务业、煤炭、原油、天然气、成品油、水电、核电、光伏发电、风电，将数据库中141个国家（区域）重新划分为中国、美国、俄罗斯、欧盟27国、“欧佩克”、世界其他地区。

根据英国石油公司发布的《BP世界能源展望》及国际能源署发布的《世界能源展望2022》，结合国家统计局、国家能源局及国家发展改革委发布的相关政策，考虑到中国未来将会进行一场巨大的能源经济转型，因此把能源结构、碳减排、经济增长、失业等纳入到一个模型框架中，对中国社会经济环境进行系统研究。将能源结构转型设定为5种情景方案，分别为基准情景方案S0、政府现有规划情景方案S1、BP世界能源展望新动力情景方案S2、2.0℃温控目标情景方案S3与1.5℃温控目标情景方案S4，模拟分析不同情景中可能出现的结果。

（1）基准情景方案S0。设定基准情景方案是S1、S2、S3、S4模拟情景的比较基础，在GTAP-E-Power模型架构下，根据外生给定的GDP、资本、人口和劳动力等宏观数据，采用动态递推方法，把基准数据库升级到2030年和2060年，该情景对能源消费结构不进行冲击。

（2）政府现有规划情景方案S1。根据2030、2060年能源消费结构的预测结果，结合现有的能源政策规划目标，参考2021年3月十三届全国人大四次会议通过的《中华人民共和国国民经济和社会发展第十四个五年规划和2035年远景目标纲要》、2021年10月国务院发布的《国务院关于印发2030年前碳达峰行动方案的通知》《意见》等相关能源政策规划对能源结构转型进行情景设定。2030年，碳排放强度比2005年下降65%以上；非化石能源消费比重达到25%左右；2060年，非化石能源消费比重达到80%以上，碳中和目标顺利实现。同时参考王锋等［29］对能源结构进行调整的方式，得到政策约束的能源结构：即2030年水电、核电、光伏发电、风电占比在25%-30%，2060年水电、核电、光伏发电、风电占比约80%。

（3）BP世界能源展望新动力情景方案S2。以可再生能源为导向，由传统化石能源缓慢转向非化石能源。在此情景中，CO₂排放将在21世纪20年代达峰。该情景参考英国石油公司发布的2023年《BP世界能源展望》，2030年水电、核电、光伏发电、风电占比之和小于25%，2060年水电、核电、光伏发电、风电的占比之和小于65%。

（4）2.0℃温控目标情景方案S3。以可再生能源为导向，由传统化石能源加速转向非化石能源。该情景基本与IPCC报告中“到2100年将全球气温控制在远低于工业化前水平2.0℃以内”的情景一致，因此称为2.0℃温控目标情景。该情景参考英国石油公司发布的2023年《BP世界能源展望》，2030年水电、核电、光伏发电、风电的占比之和在30%-35%，2060年水电、核电、光伏发电、风电的占比之和约90%。

（5）1.5℃温控目标情景方案S4。与2.0℃温控目标情景方案相比，可再生能源更加快速替代传统化石能源。该情景方案参考英国石油公司发布的2023年《BP世界能源展望》中的“净零”情景。“净零”情景的脱碳速度和幅度与IPCC中“2100年全球平均气温升幅保持在比工业化前水平远低于1.5℃的水平”基本吻合，因此称为1.5℃温控目标情景方案。排放量下降得益于社会行为和政策的转变，以及能源结构转型力度的加大，该情景在2030年水电、核电、光伏发电、风电的占比之和大于35%，在2060年水电、核电、光伏发电、风电的占比之和大于90%。

利用GTAP-E-Power模型，对不同能源结构转型情景方案下中国的碳减排潜力、宏观经济及中国细分行业进出口贸易进行模拟分析，探究能源结构转型对碳减排潜力、GDP年均增速变化率、居民收入、贸易条件、资本回报率、政府购买、消费、投资、进出口、贸易平衡、福利水平、产出变化率、各行业进出口变化等多方面的具体影响。

由图1可以看出，能源消费结构转型有利于碳减排，且能源结构转型幅度越大碳减排越多。与2030年基准情景方案S0相比，政府现有规划情景方案S1下，中国的碳排放降低10.15%；BP世界能源展望新动力情景方案S2下，中国的碳排放降低9.06%；2.0℃温控目标情景方案S3下，中国的碳排放降低14.17%；1.5℃温控目标情景方案S4下，中国的碳排放降低16.71%。

碳排放强度指单位GDP的CO₂排放量，主要影响因素包括经济结构、能源结构、技术进步和对外开放度等。由图1可以看出，与2030年基准情景方案S0相比，中国的碳排放强度在1.5℃温控目标情景方案S4下减少9.21%，其次是政府现有规划情景方案S1下减少6.74%，BP世界能源展望新动力情景方案S2下减少5.75%，2.0℃温控目标情景方案S3下减少8.20%，即能源结构调整有利于降低碳排放强度。《意见》指出2030年碳排放强度要比2005年下降65%以上。根据清华大学中国碳核算数据库可知2005年碳排放为54.91亿t，由《中国统计年鉴》可知2005年国内生产总值为18.73万亿元，2005年的碳排放强度为24.15t/万美元，该数值与GTAP-E-Power中2004年基础数据库保持一致。因此，认为若碳排放强度小于8.45t/万美元则符合“到2030年中国单位国内生产总值CO₂排放比2005年下降65%以上”政府目标，S1、S2、S3、S4情景方案均能够实现碳强度约束目标。

表1显示，与2030年基准情景方案S0相比，各产业的碳排放均减少，且能源结构转型幅度越大，各产业减排量越高。电子设备制造业碳减排较大，S1、S2、S3、S4情景方案下碳排放分别减少10.6%、10.48%、19.29%和22.37%；其次是轻工业，4种情景方案下分别减少10.55%、10.43%、19.18%和22.33%；然后是化工行业，4种情景方案下分别减少10.30%、10.11%、18.37%和21.69%。化工行业和轻工业在生产过程中使用大量化石能源，建筑业是能源密集型部门，交通运输业也消耗大量原油燃料。因此，化石能源消费减少，非化石能源消费增加导致各行业碳排放均减少。

由表2可知，与2030年基准情景方案S0相比，各情景下中国的GDP年均增速均出现下降，即能源结构转型给中国带来一定的经济损失。在政府现有规划情景方案S1下，中国的GDP年均增速降低0.39%；BP世界能源展望新动力情景方案S2下，中国的GDP年均增速降低0.37%；2.0℃温控目标情景方案S3下，中国的GDP年均增速降低0.70%；1.5℃温控目标情景方案S4下，中国的GDP年均增速降低0.90%。与2030年基准情景S0相比，中国的能源结构转型导致投资下降，资本回报率下降，消费下降，出口增长，进口下降，GDP年均增速减少。

能源结构转型给中国的福利水平、收入、贸易条件带来不同程度的负向影响。短期内中国能源结构转型速度越快，对居民收入损失越多。政府现有规划情景方案S1下居民收入损失最小，1.5℃温控目标情景方案S4下居民收入损失最大。这是因为能源结构调整促使淘汰传统高污染、高耗能产业，同时推动了高新技术产业的发展。在这一过程中，传统产业劳动力需求量降低，导致劳动力价格降低，居民收入受到损失，家庭和政府消费需求减少，社会福利水平降低。在各情景下，中国实际GDP年均增速均有所下滑，国内消费需求收缩。中国出口增加，进口减少，是因为本国经济收缩导致对进口产品的需求下降。国内产品需求降低以及国内消费能力下降，部分产品将会出口到国外，因此产生一定的贸易盈余。投资和消费需求降低，将会在一定程度上优化中国的内需结构，从而促进中国发展方式转变和结构调整［30］。

由表3可知，受冲击的产业部门：能源行业的煤炭、原油、成品油；非能源行业中的建筑业、其他服务业、交通运输业、农业、化工行业。受益的产业部门：能源行业的天然气、水电、核电、光伏发电、风电；非能源行业部门中的轻工业和电子设备制造业。

（1）受冲击的产业部门。与2030年基准情景方案S0相比，能源行业的煤炭、原油、成品油的产出均有所下降。其中，煤炭产出下降最多，其次是成品油。能源结构转型直接导致高污染、高排放的化石能源产出减少。在非能源行业中，建筑业、其他服务业、交通运输业、农业、化工行业产出也有所减少。其中，建筑业产出下降最多，这是由于上下游行业的关联效应拉动所致，大部分建筑业都用做投资，因此整体投资下降导致其产出下降。其次是其他服务业。可见，随着非化石能源消费占比越大，产出下降越多。能源结构转型会导致工业行业中黑色金属冶炼和压延加工业、非金属矿物制品业、原油和天然气开采业等高耗能、高污染产业产出均会减少。黑色金属冶炼和压延加工业、矿产品主要用作建筑业和轻工业，下游行业的产出下降导致上游行业收缩。

（2）受益的产业部门。与2030年基准情景方案S0相比，能源行业的天然气、水电、核电、光伏发电、风电产出均增加。光伏发电产出增加最多，其次是风电。非能源行业部门中，轻工业和电子设备制造业产出增加。第二产业中大多企业所依赖的能源仍然是传统化石能源，而能源结构转型促使煤炭、石油等逐渐被水电、核电以及风电等所取代。企业将会转向以非化石能源为主的绿色高技术产业，轻工业和电子设备制造业产出增加，促进了高技术产业发展。

非能源行业中，中国从各区域进口的电子设备制造业减少较多，然后是化工行业。由于基准情景中各产业进出口基数不同，导致进口减少率最大的产业，其进口减少绝对值不一定最大。能源行业中，中国从各区域进口的原油、天然气下降。S1、S2、S3、S4情景方案下，中国从欧盟27国进口的天然气分别减少11.13%、8.94%、15.85%和14.78%；从欧佩克进口原油分别减少6.16%、5.52%、9.34%和11.90%。非能源行业中，4种情景方案下，中国从世界其他地区进口的电子设备制造业分别减少9.75%、9.54%、17.14%和20.37%。

能源行业中，中国出口到各区域的原油、天然气均增加。与2030年基准情景方案S0相比，S1、S2、S3、S4情景方案下中国出口到俄罗斯的原油分别增加205.93%、107.09%、276.89%和514.65%。非能源行业中，中国出口到各区域的轻工业、电子设备制造业增加。4种情景方案下，中国出口到世界其他地区的电子设备制造业分别增加13.47%、13.29%、24.80%和33.52%，出口到欧盟27国的电子设备制造业分别增加17.19%、17.10%、32.15%和42.32%。

能源行业中，各情景下中国非化石能源进口下降出口增加的原因有两点：一是从消费角度来看，能源结构转型导致中国的总收入水平下降，进口消费能力降低，国内消费需求减少，购买力下降，因此出口增加。由于国内收入水平下降，本国消费需求减少，导致进口减少。二是从产出角度来看，能源结构转型导致产出下降，一部分产业产出萎缩，劳动力减少，国内生产总值降低，本国消费需求减少，进口减少，因此出口大量增加。以上实证结果限于篇幅，没有一一罗列。

与2030年基准情景方案S0相比，在政府现有规划情景方案S1下，中国的碳排放降低10.15%，GDP年均增速降低0.39%，出口增加9.19%，进口减少5.39%，投资降低7.66%，失业率增加7.05%。

BP世界能源展望新动力情景方案S2下，中国的碳排放降低9.06%，GDP年均增速降低0.37%，出口增加9.03%，进口减少5.64%，投资降低7.49%，失业率增加6.83%。

2.0℃温控目标情景方案S3下，中国的碳排放降低14.17%，GDP年均增速降低0.70%，出口增加17.13%，进口减少10.32%，投资降低13.96%，失业率增加12.44%。

1.5℃温控目标情景方案S4下，中国的碳排放降低16.71%，GDP年均增速降低0.90%，出口增加24.93%，进口减少12.4%，投资降低20.33%，失业率增加14.65%。

与2030年基准情景方案S0相比，4种情景方案的煤炭、原油、成品油、建筑业、其他服务业、交通运输业、农业、化工行业产出减少；天然气、水电、核电、光伏发电、风电、轻工业和电子设备制造业产出均增加。在中美贸易摩擦的大背景下，中国经济受到一定影响，如果既要实现碳“双控”目标、又要减少对中国经济的负面影响，则推荐S1、S2情景方案，这两种情景方案对GDP年均增速、失业率带来的负面影响相对较小。

在政府现有规划情景方案S1下，2030年煤炭、石油、天然气、水电、核电、光伏发电、风电占比分别为42.30%、18.78%、13.39%、11.77%、3.54%、4.20%和6.02%，其中非化石能源占比为25.53%。天然气、水电、核电、光伏发电、风电的比例关系为34∶30∶9∶11∶15，水电、核电、光伏发电、风电比例为23∶7∶8∶12。

在BP世界能源展望新动力情景方案S2下，2030年煤炭、石油、天然气、水电、核电、光伏发电、风电占比分别为46.42%、19.83%、10.92%、7.21%、2.95%、4.55%和8.13%，其中非化石能源占比为22.84%。天然气、水电、核电、光伏发电、风电的比例关系为32∶21∶9∶13∶24，水电、核电、光伏发电、风电比例关系为32∶13∶20∶36。

在2.0℃温控目标情景方案S3下，2030年煤炭、石油、天然气、水电、核电、光伏发电、风电占比分别为35.36%、19.15%、10.89%、7.99%、3.45%、8.31%和14.85%，其中非化石能源占比为34.60%。天然气、水电、核电、光伏发电、风电的比例关系为24∶18∶8∶18∶33，水电、核电、光伏发电、风电比例关系为23∶10∶24∶43。

在1.5℃温控目标情景方案S4下，2030年煤炭、石油、天然气、水电、核电、光伏发电、风电占比分别为27.12%、18.93%、11.31%、8.79%、4.55%、10.52%和18.78%，其中非化石能源占比为42.64%。天然气、水电、核电、光伏发电、风电的比例关系为21∶16∶8∶19∶35，水电、核电、光伏发电、风电比例关系为21∶11∶25∶44。

基于上述一种基准情景方案和4种模拟情景方案，对2060年的能源结构转型进行模拟，探究2060年能源结构转型下的碳减排潜力和宏观经济影响。政府现有规划情景方案（S1）根据《意见》对能源结构进行相应的调整，BP世界能源展望新动力情景方案（S2）、2.0℃温控目标情景方案（S3）和1.5℃温控目标情景方案（S4）参考了《BP世界能源展望》。研究发现2060年的能源结构转型对碳强度变化率、各产业碳排放变化率、GDP年均增速变化率、居民收入、贸易条件、资本回报率、政府购买、消费、投资、进出口、贸易平衡、福利水平、产出变化率、各行业进出口变化等影响与2030年的能源结构转型带来的影响变化趋势几乎一致，因此限于篇幅本研究只展示2060年能源结构转型的碳减排变化及4种情景是否能够如期实现碳中和目标。研究发现，与2060年基准情景方案相比，S1情景方案的碳减排潜力为83.23亿t；S2情景方案的碳减排潜力为77.55亿t；S3情景方案的碳减排潜力为93.27亿t；S4情景方案的碳减排潜力为109.15亿t。

丁仲礼［31］在“中国碳中和框架路线图研究”中提出2060年中国能源利用CO2排放不超过20亿-25亿t能够实现碳中和目标。中国将在2030年前达峰，峰值约115亿t［32-33］。因此，碳减排潜力超过90亿t才可能实现2060年碳中和目标，S1、S2情景方案2060年的碳减排潜力均低于90亿t，S3、S4情景方案2060年的碳减排潜力超过90亿t，因此S3、S4情景方案能够实现2060年前碳中和目标。

本研究利用中国相关部门规划及《BP世界能源展望》作为情景方案设定依据，将能源结构转型、碳减排及经济系统纳入到同一框架中，设定一种基准情景方案和4种模拟情景方案，通过GTAP-E-Power模型模拟分析不同能源结构转型情景对中国的碳减排潜力和宏观经济的影响，得出以下结论。

（1）提出4种碳减排情景方案供决策者选择。若要实现2030年碳“双控”目标，则选择S1、S2情景的能源结构方案，因其对中国宏观经济的负面影响相对较小；若要实现2060年碳中和目标，则选择S3、S4情景的能源结构方案；若国际社会或者IPCC组织要求温升目标必须控制在2.0℃以内，则选择S3情景的能源结构方案；若要求温升目标必须控制在1.5℃以内，则选择S4情景的能源结构方案。

（2）模拟出4种情景方案对中国各产业部门产出的影响。能源结构转型会对一些行业带来冲击，同时又会对另外一些行业带来实质性受益。4种模拟情景方案下受冲击的产业部门包括：能源行业的煤炭、原油、成品油，非能源行业的建筑业、其他服务业、交通运输业、农业、化工行业。受益的产业部门包括：能源行业的天然气、水电、核电、光伏发电、风电，非能源行业部门的轻工业和电子设备制造业。

（3）模拟出4种情景方案对相关产业进出口的影响。与2030年基准情景方案S0相比，4种能源结构转型情景方案下，中国能源进口下降、出口上升。4种情景方案下中国从各区域进口的电子设备制造业、轻工业、原油、天然气均减少；中国出口到各区域的电子设备制造业、轻工业、原油、天然气均增加。

（1）合理调节稳定能源与不稳定发电能源关系。防范由于不稳定发电能源比例过大导致的区域性断电或拉闸限电的问题。为保证电力安全稳定供应防范断电风险，电网要控制稳定能源与不稳定发电能源之间的关系。为防止断电引起区域风险，建议在风电和光伏电厂区域电网中接入天然气发电来作为应急备用电源，避免出现区域性断电或拉闸限电问题。要合理调节风电和光伏发电的比例关系，建议风光发电比例为1∶2左右。在风电和光伏电厂区域电网中增加天然气发电厂，使得风电、光伏发电、天然气发电在同一电网中进行调配。根据《BP世界能源展望2023》、张希良等［9］及本研究的结论，为实现“双碳”目标，应保证稳定能源与不稳定发电能源的比例关系在5∶2左右。

（2）加大对高速公路服务区电动汽车充电桩建设。从用电需求来看，电动汽车的快速发展将带动电力需求的强劲增长。然而，电动汽车实际续航里程有限，在高速公路并不能长时间行驶，这也是制约电动汽车发展的关键问题。当前大多市区内充电桩建设充足，但高速公路服务区充电桩数量较少，充电桩供不应求。尤其在节假日高峰期间充电排队时间长，耗时多。因此，在交通领域应建立完善的电动汽车充电设施、加大政府对新能源汽车产业政策扶持力度。具体措施包括增加对高速公路服务区充电桩的数量，实现在东中部地区高速公路服务区充电桩保有量翻倍；在节假日高峰期间增加高速公路服务区临时充电桩，以缓解电动汽车充电难的问题。

（3）加强蓄电池回收处理。中国已成为全球电动汽车第一产销大国，同时也是世界上最大的电动汽车蓄电池生产国和消费国，随之而来的是蓄电池回收处理问题。电动汽车的电池寿命到期后，若只是简单处理回收会带来一定隐患。例如，电动汽车电池报废后，如果未能合理利用与正确处理，电池里的有害物质将对生态环境造成污染。如果报废电池被填埋，则会对地下水造成污染。鉴于此，国家应加大对蓄电池回收领域的投资开发管理，制定并实施相关政策措施，以扶持蓄电池回收加工综合利用的相关产业发展。通过建立有效回收体系，减轻环境负担，同时从回收的蓄电池中提炼出中国短缺的锂、钴、镍和锰等原材料，实现资源的可持续利用。