在全球气候变化应对和可持续发展目标下，能源技术发展和结构调整是全球性趋势。科学评估碳中和政策带来的社会经济影响及减排效应具有重要理论价值。尽管过去很多气候变化经济学的学者研究了碳约束下，能源技术和结构演进的可行情景集，但仅仅是单向的影响，本文关注能源结构技术发展和结构变化对经济系统以及碳排放带来的影响。本文从生产效率、生产投入结构等方面来反应能源对经济系统的影响，探究在IAM框架下，构建能源转型对生产投入结构以及生产效率的影响，实现能源-经济双向耦合的IAM，完成特定情景下的模拟分析，旨在为我国在全球能源转型中的进程与效果提供理论支持和政策建议。

模型采用综合评估模型（IAM）框架，能源、经济与气候相互耦合。能源经济的核心模块为可计算一般均衡模型（CGE模型）。能源与气候模块基于CGE模型建构，而气候模块基于RICE模型架构。能源与经济之间通过生产函数关系耦合，而能源经济模块与气候模块之间用碳排放量和损失函数耦合。

（1）经济总量GDP

SSP5情景下，中国经济增速从2018-2100年处于逐渐下降的趋势，2031-2060年的年均增速为2.65%，2060-2100年的年均增速为1.08%。SSP5中国情景中在CGE模型中加入气候变化影响后GDP与不加气候变化相比有所下降，表明气候变化会对中国宏观经济产生负面影响。经济损失随着时间的推移而增加，2014-2030年期间经济损失较小，在2030年气候变化使GDP下降了2.94%，经济损失为1.3万亿美元。在2030-2060年期间损失逐渐加大，经济对温度的敏感性进一步增加，在2060年经济损失达到10万亿美元以上，使GDP下降了10%。到21世纪末，经济损失将会突破40万亿美元，气候变化的经济损失占比达到27.45%，气候变化经济损失占GDP的比重呈现逐步上升趋势。气候变化已经对中国经济造成了严重损失，并在未来将更加严峻，表明气候变化所带来的经济波动随着时间的推移而逐渐增大，这与气候变化的持续性以及所带来的风险呈上升趋势是对应的。

（2）产业结构

运输业产业结构占比变化最大，由4.57%（2014年）上升到28.82%（2100年），年均增长率为2.16%；能源密集型产业占比处于波动上升的趋势，从14.18%（2014年）到18.43%（2030年），平均增长率为1.65%；商业和娱乐服务业、贸易、其他服务业、房地产业占比同样表现为先上升后下降的趋势，最大值分别为14.37%（2055年）、7.88%（2054年）、6.18%（2055年）、3.84%（2055年）；制造业、计算机和电子及电子设备、机械设备业占比均呈现下降趋势；其余产业在国民经济中占比较小，变化不大。

（3）能源结构

不同情景下能源消费结构的变化相差较大，其中煤炭的占比在SSP5情景下呈缓慢减小趋势，在2030年占比18.48%，而碳中和情景下煤炭占比为13.42%，且在2030-2040年急剧下降至3.19%，这也是碳排放在达峰后进入快速降碳期的关键因素；在2060年，SSP5情景下的煤炭、电力、天然气、原油和石油制品分别占比19.13%、37.15%、1.26%、10.85%和31.61%；而碳中和情景下电力占比达到99.97%，随着规模效应、材料替换和效率提升，风电、光伏发电成本大幅下降，零碳排放的电力能源已具备可行性，因此碳中和情景下2060年基本实现净零碳排放。以上说明中国为了实现雄心壮志的碳中和目标，只有大力发展电力等清洁能源，实现经济脱碳，才能完成承诺的目标。

4）碳排放强度

碳强度的变化受能源结构、产业结构以及技术水平等诸多因素的影响，降低碳排放强度不仅需要保持经济增长，还要保证碳减排的推进，成为实现碳中和与经济可持续发展的关键。对比SSP5及其碳中和情景，在2030年前后碳中和情景的碳强度明显快速下降，说明碳中和路径可以有效提升中国碳减排质量，实现经济高质量发展。

（1）在能源供给侧，能源技术变革不仅影响能源系统本身，还会通过影响相关产业链的关系进而影响我国经济演变，电力生产清洁化刺激产业结构升级和调整，促进能源产业、制造业等高能耗产业占比下降；在能源需求侧，高耗能产业的淘汰以及高新产业的投入等产业结构的改变将改变能源需求总量和需求结构，使化石能源的消费总量下降，电力等清洁能源在能源消费结构中的比重逐渐占据主导地位。

（2）考虑技术成本对经济发展的影响后，能源产品的技术进步在近中期有助于碳达峰、碳中和目标的实现，而在远期模拟中减排效果有所下降。