经济发展离不开能源,化石能源在为中国经济发展提供动力源的同时,也导致环境退化,来自经验证据表明这种环境退化的负外部性使得中国过去的经济发展道路是不可持续的。为调整未来发展道路,中国已逐步推进能源转型,首先党十九大报告指明了新的发展方向,即“建立美丽新中国,构建清洁低碳、安全高效的能源体系”;其次《巴黎协定》框架下,中国政府已充分担当起“负责任大国”角色,为本国设定了能源结构调整和碳减排目标;最后中国可再生能源具有强大的发展潜力和基础,这为实现能源转型提供广阔空间。能源转型是一个长期过程,这一过程对经济系统的影响也必将是长期的。然而,当前相关研究停留在定性分析阶段,在国家调整或设计相关政策过程中定性分析存在不足,主要表现为:已有的能源转型理论缺乏相应的量化分析能力,无法量化能源转型对经济系统的影响。为弥补这一不足,本文将探索能够量化能源转型对经济系统影响的理论和方法,包括探讨能源转型对经济系统的影响机理、能源转型下经济发展的稳态变迁过程和能源转型的经济可持续增长效应。本文包括理论层面和实证层面两个部分。理论层面上,首先利用要素替代弹性方法并结合能源要素价格的时序特征,分析稳态变迁前后投入要素关系的变动,以探讨能源转型对经济系统的影响机理。其次,基于分叉理论构建能源转型模型,识别经济发展状态发生稳态变迁时所对应的分叉点和探讨分叉点的影响因素,以研究能源转型下经济发展的稳态变迁过程。实证层面上,首先构建一个纳入真实储蓄量的DSGE模型,分析能源转型的经济可持续增长效应,包括经济可持续性和经济增长两个方面。其次,分别改变模型中的参数作敏感性分析,以研究能源转型速度、总能耗增长率和单位能耗污染强度等因素对经济可持续增长效应的影响。最后,考虑外部冲击,研究技术进步冲击和税收冲击对经济可持续增长效应的影响在稳态变迁前后的差异。通过理论部分和实证部分两个方面的研究,本文的主要研究结论概括如下。第一,能源转型理论部分的研究发现:(1)资本、劳动与能源要素替代弹性在稳态变迁前后的确发生质变;不过依据技术进步的类型不同,变化的程度存在差异。(2)化石能源使用造成环境退化,环境退化的负外部性使得人均消费呈现时序递减趋势,中国经济发展正处于不可持续状态;但随着能源转型推进,这种不可持续正逐渐减弱并最终逆转。(3)加快发展可再生能源、提高资本产出弹性、降低单位能耗所造成的负外部性程度和更小的社会贴现率均加速中国经济发展状态由不可持续向可持续转变的过程。第二,虽然观察未来人均消费变动是判断是否可持续发展的最直观方式,但由于未来的人均消费是不可观测的,真实储蓄量已成为衡量可持续发展的国际通用指标。基于DSGE模型的数值模拟研究表明:(1)真实储蓄量和主要经济变量的变动轨迹在稳态变迁前后发生变化,稳态变迁之前经济发展不可持续但经济是增长的,稳态变迁之后经济发展变为可持续且经济增长良好。(2)能源转型下能源均衡价格呈现一个“先升后平”的变化趋势,同时投入要素之间关系在稳态变迁前后也发生质变。(3)加快能源转型速度、降低总能耗增长率和弱化单位能耗污染强度均缩短经济发展由不可持续状态逆转为可持续状态的时间和促进经济更快增长。(4)相比稳态变迁之前,稳态变迁之后的技术冲击不仅会促进更高幅度的经济增长,也增强了经济可持续性;类似地,稳态变迁之后的税收冲击对经济系统的影响更小,经济系统更为稳定。结合本文的研究结论,本文的政策启示主要包括:(1)中国政府通过政策干预的方式适度地加快能源转型速度,有助于增强经济增长和缩短中国当前不可持续发展的持续时间;(2)加快节能技术研发速度和提升高能耗产业的能耗效率以降低总能耗增长率,有助于弱化经济不可持续性和提升经济增长率。(3)政府督促中高污染行业安装污染处理装置和法律形式约束企业的污染行为,以降低单位能耗的污染强度,也会加快经济增长和更早地逆转当前的不可持续发展状态。