评估可再生能源与化石燃料能源对经济增长的影响：对不同发展阶段弹性的荟萃分析

政策研究工作文件 评估可再生能源与化石能源对经济增长的影响 跨发展阶段弹性的元分析 尼尚·戈古卢·玛丽亚·瓦吉亚辛迪 发展经济学首席经济学家及高级副总裁办公室 2026年6月 政策研究工作文件 11422 摘要 本研究对不断扩展的能源-增长关系文献做出了重要贡献，并在两个方面具有独特性。首先，这是首个系统比较可再生能源与非可再生能源经济增长影响的元分析，而非依赖总能源指标。其次，它明确探讨了这些影响在发展中国家背景下的异质性。这些弹性表现出显著的非线性，在发展阶段中呈现U型模式。在低收入国家，两种能源类型的相对较高弹性可能反映了扩大获取渠道的迫切需求，无论能源来源如何。随着国家收入水平提升，可再生能源的弹性趋于下降，可能 它反映了与间歇性电源并网相关的短期摩擦和调整，并对高收入国家趋于平稳。相比之下，随着可再生能源的进一步并网，化石能源可能在较高收入环境中继续发挥支持电网稳定和储能的关键作用。这些发现强调了制定与各国经济发展阶段相适应的定制化能源政策的必要性。在低收入国家，政策应侧重于扩大对经济适用、可靠能源的获取。在发达经济体，政策应旨在鼓励清洁能源技术的创新，并支持技术转让给发展中国家，协助它们可持续地满足经济增长所需的能源需求。 政策研究工作论文系列旨在发布研究进展成果，以促进关于发展问题的思想交流。该系列的一个目标是尽快发布研究成果，即使呈现的内容尚未完全完善。论文会注明作者姓名，并应按此引用。本文中表达的观点、解释和结论完全由作者本人负责。这些观点不一定代表国际复兴开发银行/世界银行及其附属机构的观点，也不一定代表世界银行的执行董事或他们所代表政府的观点。 评估可再生能源与化石能源对经济增长的影响一项跨越发展阶段的弹性元分析* 关键词：能源增长关联、可再生能源、化石燃料、经济增长、荟萃分析、能源获取、燃料组合 JEL:C83, O13, Q40, Q42, Q43 *ngorgulu@worldbank.orgmvagliasindi@worldbank.org作者分别是《经济学人》杂志的行星首席经济学家办公室的经济学人。) 世界银行集团基础设施首席经济学家办公室首席经济学家本文由世界银行集团发展经济学战略总监、2024年世界发展报告主编索米克·拉尔 (Somik Lall) 指导完成。本文得益于德米特里奥斯·帕帕塔纳西奥 (Demetrios Papathanasiou) 及2024年世界发展报告团队的讨论。 1. 简介 从传统能源转向现代可再生能源的转变与经济发展水平密切相关，因为富裕的国家更能负担得起可再生能源基础设施的前期成本，并受益于更完善的监管框架（世界银行，2024年）。然而，可再生能源与化石能源对国民收入的不同影响仍然是一个争论的课题。 很少有政策选择像决定在一个国家的能源未来投资何地那样，具有如此重大的分量——或者说，涉及如此多的权衡。从扩大太阳能农场到投资天然气管道，或提高电力普及率，每一步都对经济增长和更广泛的发展产生着影响。电网由发电、输电、配电和计量组成，必须作为一个整体协同运作，因为任何薄弱环节都可能破坏其效率。此外，基础设施支撑着石油、天然气管道、炼油厂、风力涡轮机、水电站及相关运输组件等能源来源的供应链。本研究考察了其中某些模式是否始终比其他模式更具回报。通过对2008年至2025年间发表的110项实证研究中约900个弹性估计进行全面的元分析，我们考察了不同的燃料组合与宏观经济增长之间的关系。 我们的目标是为政策制定者阐明一个核心问题：在资源有限的情况下，绿色能源投资是否比高碳替代方案能产生更大的社会和经济价值？此外，我们还探讨这些回报是否会因环境背景而异，例如一个国家的发展水平。通过综合不同地区和能源类型的证据，这项工作有助于厘清全球能源政策选择中的权衡。 本研究为日益丰富的能源-增长关系文献做出了贡献，但它在两个方面具有显著的区别。首先，据我们所知，这是首个系统性地比较可再生与不可再生能源对经济增长影响的元分析，而非使用综合能源指标。其次，它探讨了这些影响在不同发展背景下的异质性，将分析重点聚焦于捕捉不同能源对中低收入国家的影响。 以往的系统评价已考察了更广泛的能源增长关系，但未达到此级别的细分程度。所有以往的系统评价工作要么专注于发达国家（如Bom和Lighthart, 2014的开创性贡献），要么关注电力对增长的总体影响，而未区分燃料结构（例如Foster等人，2025）。此外，由于可再生能源的引入仅发生在过去几十年，因此本次系统评价专注于更近期的研究，涵盖了最新可再生能源来源被引入的时间段。其他研究则仅关注可再生能源部署，例如Dutta等人（2025）的系统评价对68项研究中可再生能源的平均收入弹性估计为0.413。然而，这些贡献并未对清洁能源与化石能源来源进行并列比较，且将可再生能源而非经济增长作为因变量。 这些发现对国家能源规划和国际发展战略都具有意义。随着各国政府面临公共财政和优惠融资的竞争性需求，了解哪些类型的能源投资能够带来持续的经济效益，对于制定有效和包容性的增长战略正变得越来越重要。 本文其余部分结构安排如下。第二部分描述了元分析数据集的构建以及样本中包含的研究的特征。第三部分介绍了研究方法，包括我们检测发表偏倚和通过调节变量分析识别异质来源的方法。第四部分讨论了主要结果和稳健性检验。第五部分总结政策启示和未来研究方向。 2. 数据 能源是经济增长的基本驱动力之一，为各企业赋能，保障公共服务供给，并提升家庭福祉。电力尤其对生产至关重要，是健康和教育服务不可或缺的要素，并通过节省时间、改善通讯以及人力资本投资来提高经济效率。 传统上，实证分析依赖于基于跨国面板数据的生产函数估计。例如，Canning 和 Bennathan (2000) 同时使用了柯布-道格拉斯模型和Translog模型，将物质资本和人力资本与基础设施相结合。这种方法提供了弹性估计，并允许根据每种类型国家的资本构成相对比例进行特定国家的弹性计算。然而，跨国面板数据存在严重的问题，包括测量误差和内生性问题。较新的研究则依赖于更细粒度的数据和更强的识别策略，这有助于解决同时性和潜在反向因果关系相关的问题。 为构建一个全面且稳健的元分析数据库，我们采用了一种多管齐下的检索策略，旨在全面捕捉关于能源与经济增长关系的研究。我们的方法结合了反向和正向引文追踪、系统关键词检索以及从机构知识库的定向检索（参见示意图1）。 我们从识别能源增长文献中的关键性、被广泛引用的综述论文（例如，Mutumba等人，2021年，以及王某某等人，2023年）和高被引作品（如Sadorsky，2009a，b）开始。 他们探索了其引文树以定位相关实证研究。与此同时，我们在主要学术数据库——EconLit、ScienceDirect（Elsevier）、SpringerLink、Wiley Online Library 和 JSTOR——以及世界银行、国际能源署（IEA）、NBER 和国际货币基金组织等机构知识库，以及发表能源与增长相关论文的期刊（如《Applied Energy》、《Energy Economics》、《Energy Policy》、《Renewable and Sustainable Energy Reviews》、《Renewable Energy》和《Energy》）中进行了关键词检索。检索使用了“能源消费”、“能源生产”、“GDP增长”、“经济增长”、“可再生能源”、“经济影响”、“太阳能”、“风能”、“电力”、“化石燃料”、“石油”、“煤炭”和“非可再生能源”等关键词的组合。为确保更广泛的覆盖范围，我们还包含了谷歌学术（Google Scholar）的结果，使用多术语组合来捕捉来自学术文献和灰色文献的广泛研究。该检索于2025年3月完成。 我们的最终样本包含来自110项在2008年至2025年间发表的实证研究（见附录表A.3）的888个弹性估计值。我们仅纳入了那些提供了能源使用或生产相对于宏观经济增长的 лог-лог 或 лог- tuyến tính 弹性的研究。 标准误差或显著性水平——这是元回归分析所必需的标准。对于报告多个符合条件的系数的研究，我们提取了所有合格的估计值以最大限度地获取信息。我们还编码了一系列调节变量，以解释研究设计和背景中的异质性，如表1所示。我们还包含了一些额外的国家控制变量，以捕捉可再生能源和金融部门的不同发展阶段。 这些版主可分为三大类： • 研究设计特征，包括模型规范、估计方法、时间序列与面板数据、引文数量、能源期刊虚拟变量。• 能源分类，区分可再生与化石能源来源，并在可再生能源情况下进一步细分为水电、太阳能、风能、地热能等类别，在化石能源情况下细分为煤炭、石油和天然气等类别。 大多数论文基于生产函数规范，使用面板数据并开展协整分析。约60%的研究依赖动态面板模型，包括自回归模型、分布滞后模型、自回归分布滞后模型、向量自回归模型（其中10%的情况使用了广义矩估计法）。这些论文共同构成了核心实证文献，用以检验能源消耗是否驱动经济增长、经济增长是否驱动能源消耗，或是否存在双向关系（关于可再生能源的近期分析请参见附录1）。 数据集的描述性洞察 附录1界定了能源增长文献中的关键模式，特别是与能源转型相关的模式。这些见解揭示了样本中体现的经验方法、发展背景和能源类型的多样性。 主题与地域覆盖范围 对我们数据集中研究标题的文本分析揭示了能源-增长文献中的主要主题。由超过110篇论文标题生成的词云——每篇论文均通过我们的系统关键词搜索识别——显示了对能源、增长、消费和影响的强烈关注，表明大量文献研究了能源使用变化与宏观经济表现之间的关系。诸如“证据”和“金融”等术语的突出地位突出了这项工作的实证性和政策导向性，通常关注投资回报和发展成果。“国家”和“中国”、“巴基斯坦”、“土耳其”的频繁提及也表明了对跨国比较和区域背景的广泛关注。词云既包括太阳能、风能、水能和地热能等可再生能源，也包括煤炭、天然气和石油等化石燃料，显示了其对清洁能源与传统能源选择关注的重点。尽管这项分析具有描述性且受我们的搜索标准影响，但它强化了我们进行元分析的动机：旨在综合这一广泛的文献，并评估可再生能源和非可再生能源投资的经济回报是否在不同背景下存在系统性差异。 研究的时间分布显示，学术关注度随时间推移显著增加。这些研究估计了能源使用与生产（按来源分类）以及经济增长结果（例如GDP增长、人均GDP增长等）之间的关系。如图2所示，我们样本中近半数（46%）的研究是在过去五年内发表的，这表明近年来对能源增长关系的兴趣日益浓厚。 从地理上看，该样本确保了广泛的全球覆盖。它涵盖了不同的区域环境，其中欧洲和中亚地区（23%）的代表性最高，其次是东亚和大洋洲地区（17%）。南亚、拉丁美洲（各占7%）以及撒哈拉以南非洲（8%）和中东及北非（6%）也对该样本做出了重要贡献。值得注意的是，三分之一的研究专门针对发展中国家——其中22.5%针对中等收入经济体，10.5%针对低收入经济体——而23.2%的研究则关注高收入国家，其余43.8%使用了混合样本或全球样本。 报告弹性及其意义 为理解所报告关系的方向和统计显著性，图3.a总结了所有弹性估计值的符号和显著性。大多数（59%）弹性值为正且具有统计显著性（深绿色），表明在大多数研究中，能源消耗与GDP或人均GDP增长相关。大约11%的弹性值具有显著的负值（深红色），其余的则不具有统计显著性。 图 3.b 的右图表明，可再生能源的估计值略有可能为正且显著——但也显示出略高的负系数份额，反映了各国和技术之间的异质性。这些模式表明，虽然能源增长关系总体上是正向的，但远非一致——特别是按燃料类型和背景进行分解时。我们在第 5 节深入探讨了弹性符号的关键驱动因素。 图4.a提供了对弹性估计分布的更细致的观察。直方图显示，大多数系数位于-0.5到1.0之间，无条件均值估计为0.169，标准差为0.