破解中国能源“不可能三角”——基于省域面板数据的动态QCA 分析

王春枝，赵文祎，樊文静

（内蒙古财经大学 经济数据分析与挖掘重点实验室，内蒙古 呼和浩特 010070）

一、引言

在全面建设社会主义现代化国家的新征程中，推进能源高质量发展是实现高质量发展的必然要求。经济性是能源规划和政策中的重要考虑因素，它直接影响到能源的市场需求和供应能力，故能源的经济性是“不可能三角”中的“必选项”。我国向世界作出了实现碳达峰、碳中和目标的庄严承诺，能源绿色转型是实现此目标的关键与必由之路，因此，能源的清洁性也是“不可能三角”中的“必选项”。此外，一个稳定的能源供应可以为国家经济发展和民众生活提供基础保障，故能源的稳定性也是“不可能三角”中的“必选项”（魏天磊，2023）[1]。在我国能源当前的发展状况下，实现能源“安全—经济—绿色”体系的耦合协调发展便成为了战略选择的主要方向。然而，世界能源委员会于2011 年针对能源领域提出了“不可能三角”问题（World Energy Council，2011）[2]，指能源“安全—经济—绿色”三角形中的三个顶点，即能源安全可靠、能源经济可行和能源绿色清洁通常难以同时实现，保其一便会损其二（Xiaotong X et al.，2022）[3]。此后，对能源“不可能三角”问题的相关研究成为了理解能源发展的矛盾和促进可持续发展的重要手段。目前，我国的能源体系发展仍然存在较多的问题，例如，能源结构仍然以煤炭为主，能源消费结构较为单一，一旦该能源价格波动或者供应中断，将会对经济造成严重的冲击。除此以外，我国还存在能源供应不足、能源消费效率低等问题，导致能源的对外依存度较高，能源浪费严重，可能让我国的能源发展面临“不可能三角”困境的严峻挑战（郑新业，2015）[4]。在能源“安全—经济—绿色”体系的协调发展中，如何寻求三者的平衡点，并同时考虑当下来自各方的压力，制定适宜的发展策略，对于我国经济社会高质量发展意义重大。

二、文献综述

能源三要素是指能源安全、能源成本和能源环境。其中，能源安全指能源资源供应充裕和能源系统运行安全可靠，能源成本指燃料成本、技术成本等能源生产、转换、传输和使用的综合成本，能源环境即对生态环境和大气环境造成的影响（辛保安等，2022）[5]。能源“不可能三角”的提出，吸引国内学者进行了大量的研究。舒朝普（2018）[6]从总量、供给结构和需求结构方面说明了中国现存能源政策体系不协调，能源市场化改革尚未完成，对自身作为全球最大的能源消费国和能源贸易国的定位不清等问题。汪辉等（2021）[7]从经济学思想与政策制度的角度出发，说明了中国能源结构存在“富煤、贫油、少气”的特征，经济发展对传统化石能源的依赖程度仍旧较大，能源结构转型要从环境、经济资源等多方面进行。众多研究表明，中国能源体系还存在诸多有待改进的方面，且有学者提出要从技术创新入手，实现能源安全、经济、环境共同发展（高峰，2021；高屾等，2022）[8,9]。另外，相晨曦（2018）[10]在对能源“不可能三角”的权衡选择中指出，可以分别从需求侧和供给侧两个方面来实现能源—经济—环境三者的共同发展。这些研究为加强对中国能源“不可能三角”问题的认识提供了诸多参考。

在能源“不可能三角”问题的破解方面，国内外学者大多从能源低碳转型角度出发，对能源企业改革（郑新业，2018；王新平等，2022；鲁刚等，2022；王靖，2023）[11-14]、区域能源发展水平现状（魏倩倩和薛晔，2020；谢俊文等，2021）[15,16]、产业升级与技术创新（Zahra F A et al.，2022；姜大霖，2020）[17,18]等多个方面进行了研究。随着人们对中国能源“不可能三角”问题认识的加深，一些学者开始尝试将耦合协调度模型与组态路径理论应用于实践中（陈光等，2022；郝政等，2022）[19,20]。白如月等（2022）[21]分别构建了能源安全和能源系统可持续发展的综合评价指标体系，使用耦合协调度模型进行分析，发现我国能源安全与系统可持续性之间存在发展不均衡问题，并且指出通过降低调入调出区间的差异可以解决这一问题。刘传俊等（2022）[22]基于能源—环境—经济协调发展的理论，通过使用FsQCA 方法探究了碳中和背景下能源企业的履责差异，最终认为，应以能够满足清洁低碳、安全高效为建设能源体系的要求，高度重视环境投资，采取积极的环保战略。王毅等（2023）[23]分别从能源的安全、经济、绿色三个方面构建评价指标体系，通过对三者耦合协调度的时空演进特征及收敛性研究发现，我国能源“不可能三角”问题在一定程度上是确实存在的，但从长远上看能源“不可能三角”问题是能够被解决的。过往研究表明，解决中国能源“不可能三角”问题需要综合考虑政策支持、产业升级、科技创新等多个方面，但目前还存在许多问题。如政策调整效果难以预测、产业升级成本高、环境保护和经济发展之间存在冲突等。

通过对上述文献的梳理可以发现，中国能源“不可能三角”问题研究已经受到了广泛的关注和重视。研究者们以实现中国能源的可持续发展为目标，从不同的角度提出了不同的检验方法与解决思路。但是，现有针对能源“不可能三角”问题的研究大多停留在理论方面，仅有王毅等（2023）[23]利用熵权法构建了能源“安全—经济—绿色”指标体系，对我国的能源“安全—经济—绿色”耦合协调发展现状进行了描述，并在理论层面分析了我国能源“不可能三角”的演进趋势。此外，已有研究并未对破解能源“不可能三角”的路径进行探讨，更鲜有根据不同地区发展特点制定针对性的“不可能三角”破解路径的研究。基于此，本文使用2005—2021 年我国30 个省域（港澳台和西藏地区除外）的面板数据，构建能源“安全—经济—绿色”指标体系，利用熵权法与纵横向拉开档次法相结合的方法对指标体系进行测算，继而使用耦合协调度模型计算出耦合协调度，对我国能源“安全—经济—绿色”的耦合协调发展现状进行分析，并使用动态QCA 方法探索能源“安全—经济—绿色”的多要素联合驱动的组态路径。然后，基于实证分析的结果，根据当前我国各省域的能源发展状况，提出具有针对性的能源体系耦合协调发展策略，以期为实现中国能源的高效利用和绿色低碳转型提供参考。

三、指标体系与方法

（一）指标选取与数据来源

1.能源“安全—经济—绿色”指标体系构建。能源可持续发展、经济高质量发展、生态绿色文明三者在国家发展过程中联系密切且缺一不可，基于国家的发展情况和能源“不可能三角”理论科学内涵，并结合已有耦合关系的研究成果，遵循客观性、代表性、有效性和可行性这四个指标选取原则，本文从能源安全可靠、能源经济可行、能源绿色清洁三部分分别构建评价指标体系，以确保能源的安全、经济、绿色三者能够共同体现全社会对于能源的需求和我国能源高质量发展的基本目标。能源“安全—经济—绿色”的具体指标选取与测算如表1 所示。

表1 能源“安全—经济—绿色”系统评价指标体系

能源安全可靠对应了能源高质量发展的安全稳定目标。考虑到兼顾能源供应的质量、能源供应数量和能源供应的可持续性三点，选取人均能源生产量、能源供给率、能源生产弹性系数和能源生产多元化水平来反映能源供应的质量和数量，选取能源工业投资额和能源科技水平来反应能源供应的可持续性。能源经济可行对应了能源高质量发展的价格低廉目标。为强调能源的价格低廉，反映能源的普惠情况和居民的能源消费水平，选取农村人均用电量和能源价格来突出能源的价格低廉和普惠程度，选取能源效率、天然气渗透率和用电支付能力来反映居民的能源消费能力和水平。能源绿色清洁对应了能源高质量发展的绿色清洁目标。指标选取更加注重能源对环境的清洁环保能力，分为绿色能源消费情况、能源污染情况和能源的污染治理情况三个部分：选取绿色能源消费量比例反映绿色能源消费情况；选取人均二氧化硫排放量、人均一般工业固体产生量和二氧化碳强度三个指标来反映能源对环境的污染情况；选取工业污染治理完成投资和森林覆盖率来反映能源的污染治理情况。

2.影响耦合协调度的条件变量选取。能源“安全—经济—绿色”耦合协调发展的因果复杂性是导致结果不确定、相互关联和矛盾的原因之一，故采用TOE 理论来更好地理解能源体系耦合协调背后的因果机制具有良好的效果（Lexutt E，2020）[24]。根据该理论，能源的“安全—经济—绿色”耦合协调度会受到技术发展水平、组织因素与宏观环境三个维度的影响，因而可以采用该框架来分析影响能源“安全—经济—绿色”耦合协调发展的因素，以要素之间的协同联动构建多要素驱动能源“安全—经济—绿色”耦合协调发展的组态效应模型（Fiss P C，2007）[25]。具体如图1 所示。

图1 组态效应研究机理

本文选取科技创新水平、城市污水处理水平作为技术方面的影响要素，选取对外开放水平、人力资本水平作为组织方面的影响要素，选取环境风险管理水平、居民用电水平作为环境方面的影响要素。具体指标选取与测算方法如表2 所示。

表2 条件变量选取与测算

在技术层面，科技创新水平可以通过开发更高效的能源利用技术，降低能源成本，提高能源产业的经济效益。科技创新还可以开发更环保的能源利用方式，例如清洁能源技术，从而减少对环境的影响，促进可持续发展。在城市污水的处理过程中，可以通过厌氧消化等技术将有机物质转化为生物质能源，以进一步燃烧产生蒸汽或燃气，驱动涡轮机或发电机发电，从而实现能量的转换和利用。而且，通过提高城市污水日处理能力，可以减少向环境排放的污水量，从而减少需要处理的污水总量。这不仅可以降低能源消耗，还可以减少对土地和环境资源的占用。

在组织层面，我国的对外开放水平对能源体系的影响是多方面的，一方面，加强国际合作，共同应对全球能源和环境问题，可以促进各国之间的能源交流和合作，实现互利共赢；另一方面，若我国的能源对外依存度过高，意味着需要大量进口能源资源，会对我国的能源安全、经济、环境等方面产生负面影响。此外，人力资本水平的提升在一定程度上能影响居民的公众意识，提高公众对环保和可再生能源的认识，鼓励人们使用公共交通、减少能源消耗，也可以促进能源安全、经济和环保的协调发展。

在环境层面，环境风险管理可以有效地减少能源供应和消费过程中能源开发利用对环境的破坏和污染，从而降低能源供应中断或能源消费过程中产生的安全风险，且环境风险管理可以促进能源的可持续发展，提高能源利用效率，降低能源成本，从而增强能源的经济竞争力。居民用电水平的提高促进了智能电网的发展，智能电网可以通过实时监测和调控电力系统的运行，提高电力系统的效率和可靠性，降低能源浪费和碳排放，从而促进能源的绿色清洁发展。随着居民用电需求的波动，储能技术如电池储能系统得到了广泛应用。这些技术的应用可以平衡能源的供给和需求，提高能源的可靠性和安全性，同时也为可再生能源的发展提供了更好的支持。

3.数据来源。基于数据的可得性，使用中国2005—2021 年30 个省域单元（未包括港澳台地区和西藏自治区）的面板数据进行能源“安全—经济—绿色”耦合协调发展的组态驱动路径研究。原始数据主要来源于《中国统计年鉴》《中国劳动统计年鉴》《中国电力数据库》以及各省份统计年鉴。对于个别年份的缺失数据，采用线性插值法补齐。

（二）研究方法

1.熵权-纵横向拉开档次法。由于本文使用的数据为我国2005—2021 年的省域面板数据，数据时间跨度较大，纵横向拉开档次法可以很好地解决评价面板数据时不同年份标准不一致的问题，减小评价结果的误差。但是，该方法也存在一些问题，例如在权重的确定方面没有考虑到各评价指标之间的相对重要程度，而熵权法却能很好地解决该问题。基于熵权法与纵横向拉开档次法在使用优势上的互补性，参考王先亮（2023）[26]的研究，使用熵权-纵横向拉开档次法对能源“安全—经济—绿色”指标体系进行综合评价。

在熵权法测算时，为保证所分析数据的量纲和量级数保持一致，需要对数据进行标准化处理，假设有n个研究对象，m个指标，T个测算年份，对各研究对象指标在不同年度的面板数据进行标准化处理，记标准化之后的数据为Xij（ts），具体采用全局极差标准化方法对数据进行处理。

其中，max（xij（tT））、min（xij（tT））表示第j个指标在所有时刻的最大值和最小值。

接下来利用熵权法计算权重。计算第j个指标下第i个样本在k时间段占该指标的比重：

计算第j个指标的熵值：

计算第j个指标的信息效用值：

得出各项指标的权重：

所得的ω1，ω2，…，ωm即为各指标权重。

“纵横向拉开档次法”是一种多维度的综合评价方法，它允许在多个不同的维度上进行比较，从而更全面地评估一个对象或系统的性能。对于面板数据的动态综合评价问题，郭亚军（2002）[27]给出了“纵横向拉开档次法”。为了测算在t时间段，各省份能源“安全—经济—绿色”发展水平，取综合评价函数为：

为了尽可能体现出各个评价对象之间的差异以确定权重ω2j，使得yi（tk）的总离差平方和取最大值：

由于对数据做了标准化处理，即y=0，因此公式（7）可简写为e2=ωТHω，即：

其中，Hk=Xij（t）ТXij（t）。为了使yi（tk）的总离差平方和达到最大值，此时ω2j值可由规划问题确定，当ω2j取∑Hk所对应的矩阵最大特征值的特征向量时，为规划最优解。最优解即为：

然后，对熵权法得出的权重ω1和纵横向拉开档次法得出的权重ω2进行如下组合，得到最终指标权重：

2.耦合协调度测算方法。耦合协调度模型主要被使用于研究多个子系统的整体功效和协同作用，逐渐成为对整体均衡发展有效评价的研究工具。检验中国能源的“不可能三角”问题，即某个区域的能源安全、经济发展、生态环境是否可以实现协同发展的问题，并探究三者之间的相互影响和协调性，因此参考王毅等（2023）[23]的研究，使用耦合协调度模型对能源“安全—经济—绿色”耦合协调发展现状进行实证检验及分析。构建的能源安全可靠、经济可行、绿色清洁指标体系耦合协调度模型具体形式如下：

公式（11）中的i表示地区，t表示时间。公式（12）中的Tit表示能源安全可靠、能源经济可行、能源绿色清洁的综合评价指数，α 为能源安全可靠的权重，β 为能源经济可行的权重，γ 为能源绿色清洁的权重，本文将其三者赋予相同权重。公式（13）中Cit表示耦合度，Dit表示耦合协调度，在耦合协调度的等级划分方面，采用均匀分布函数法对其进行划分，具体划分层次如表3 所示。

表3 耦合协调度等级划分表

3.可持续发展能力测算方法。为进一步明确能源安全可靠、经济可行、绿色清洁三个系统的综合持续发展能力，本文参考卢文华（2022）[28]的研究，通过构建空间向量的三维数学模型，分别在发展度、持续度、有效度三个方面对能源的可持续发展能力进行测算。在构建空间数学模型之前，为保证各个指标均为横向指标且数值在0—1 之间，先对数据进行极差标准化处理。“安全—经济—绿色”三系统的综合持续发展能力三维评价如图2 所示。

图2 “安全—经济—绿色”三系统的综合持续发展能力三维评价

图2 中，O点表示不发展点；Mt点表示Mt在t时刻最优的发展状态点；OMt表示发展的最优路径；Gt点代表了实际发展点；xg为极差标准化处理后的能源安全可靠的发展现状值，同样的，yg和zg分别代表了极差标准化处理后的能源经济可行和能源绿色清洁的发展现状值，即在t时刻的评价指数；OGt为“安全—经济—绿色”三系统的综合实际发展水平；GtMt为综合发展现状与最优发展的距离；G′是Gt在OMt上的投影，OG′为真实的发展水平。

首先，计算发展度。发展度描述的是能源安全可靠、经济可行、绿色清洁三个子系统在三维空间中的综合发展现状已经实现的程度，对于三个子系统综合发展的度量为O点到Gt点的距离，即OGt的长度，计算公式如下：

其次，计算持续度。持续度描述的是能源安全可靠、经济可行、绿色清洁三个子系统在三维空间中的综合发展现状与理想状态的差距，在图中表示为GtMt的长度，计算公式如下：

最后，计算有效发展度。有效发展度是对能源安全可靠、经济可行、绿色清洁三个子系统的综合发展现状到理想状态的真实发展水平的度量，在图中表示为OG′的长度，计算公式如下：

持续发展能力测算对于科学合理地衡量能源安全可靠、经济可行、绿色清洁三个子系统综合发展的真实水平具有重要的现实意义，不仅可以真实地测度综合发展水平，还可以通过对比实际发展路径与理想路径之间的距离进一步分析能源的“安全—经济—绿色”三系统的综合发展情况。

四、我国能源“安全—经济—绿色”发展现状分析

（一）“安全—经济—绿色”耦合协调度的时间演进特征

根据熵权-纵横向拉开档次法计算出的能源安全可靠指数、能源经济可行指数与能源绿色清洁指数，以及公式（11）至公式（13）计算出的2005—2021年各省域的能源“安全—经济—绿色”的耦合协调度，绘制2005 年、2010 年、2015 年、2021 年4 个代表性年份的核密度图，揭示能源的“安全—经济—绿色”及其耦合协调度变化在研究期内的分布特征和演变趋势，具体如图3 所示。

图3 能源“安全—经济—绿色”及其耦合协调度的核密度分布

总体来看，能源安全可靠与绿色清洁发展指数的分布均发生了向右平移，说明我国能源在安全可靠与绿色清洁方面的发展在研究期内均发生了稳步的提升，而能源经济可行方面在研究期内并未出现明显上升。具体来看，能源安全可靠指数由2005 年的0.018 4 上升到2021 年的0.125 2，增长率为580.43%，这四年的核密度图随着时间的发展不仅发生了向右平移，且主峰的高度下降，宽度也逐渐拉大，逐渐由双峰演变为单峰的状态，表明能源的安全性在稳步提升的同时减弱了极化现象，不同区域间能源安全性的差异有所增大。能源经济可行指数由2005 年的0.092 5 下降至2021 年的0.055 3，在2006 年达到最大值，为0.101 1，由此可见能源经济可行在2005—2021 年间呈一定的下降趋势，主峰呈现缓慢的向左偏移，峰值出现先上升再下降再上升的波动趋势，宽度在2021 年达到最小，长尾现象减弱。这说明，能源经济可行指数在研究期内有所下降，经济可行发展的分布逐渐集中。能源绿色清洁指数由2005 年的0.334 6 上升到2021 年的0.633 1，增长率为89.21%，可见能源绿色清洁的发展也在稳步上升，主峰峰值缓慢向右下方移动，宽度也在逐渐拉大。四年间，能源绿色清洁的分布特征相差不大，但在2021 年主峰的位置向右偏移程度最大，主峰峰值也最低，两侧长尾现象相较于其它年份较弱，说明在2021 年间各地区的绿色能源发展更为协调，能源绿色清洁指数也更高。此外，“安全—经济—绿色”耦合协调度的核密度曲线均随着时间的推移向右推进，表明在研究期内，各省的能源“安全—经济—绿色”耦合协调度在逐步提升，由2005 年的0.268 2 增长至2021 年的0.376 0，增长率为40.19%，在2020年耦合协调度达到其最大值为0.382 4。耦合协调度的核密度曲线主峰逐渐向右下偏移，曲线的宽度逐渐增加，且具有由双峰转化为单峰的趋势，说明各省的能源“安全—经济—绿色”耦合协调度在稳步提升的同时弱化了两极分化现象，我国能源“安全—经济—绿色”系统间的相互作用关系正在向更为协调的方向发展。

我国能源发展的演进趋势呈现上述的现象，可能的原因是，由于能源消费以煤炭、石油和天然气为主，在过去的十几年中，我国一直在努力调整能源结构，以降低对传统化石能源的依赖，转而发展可再生能源和清洁能源。可再生能源通常具有可持续性和低环境影响的特点，使得这种转型可能带来能源安全和可靠性的提高。然而，新技术的研发和基础设施建设需要时间和资源，在短期内可能难以显著提高能源的经济可行性。我国对能源的需求量在不断增加，而在满足经济社会与人民生活的基本需求之后，提高能源的经济效益就成为了首要因素。因此，我国可能正在寻求提高能源使用效率，降低能源消耗，以及开发更先进的能源利用技术，以提高能源的经济可行性。总体来说，能源政策导向使得总体的能源“安全—经济—绿色”耦合协调度呈现稳步发展。值得注意的是，尽管我国能源体系的耦合协调度均在逐步增加，但直到2021 年，我国能源系统的协调性最好的状态也仅达到了勉强协调，大多数的区域仍处于轻度失调的状态，说明我国能源系统的安全可靠、经济可行与绿色清洁确实较难达到同时稳步提升的均衡状态，目前存在着一定的能源“不可能三角”问题，但从其发展趋势来看，这一问题正在逐步得到缓解，因为我国正在努力构建清洁低碳、安全高效的能源体系，能源行业将继续朝着可持续、高质量的方向发展。

（二）“安全—经济—绿色”耦合协调度的空间关联特征

本文采用莫兰指数来检验能源安全可靠、能源经济可行、能源绿色清洁与能源“安全—经济—绿色”耦合协调度的空间自相关性。莫兰指数的定义如下：

其中，wij表示空间权重矩阵；xi与xj分别代表第i地区与第j地区的观测值；n是被研究地区总数。莫兰指数取值范围为[-1，1]，其为正值时表示研究对象之间存在正的空间相关性，为负值时表示研究对象之间存在着负相关性，绝对值越大，相关性越明显。

根据邻接权重矩阵构造的2005—2021 年能源安全可靠、能源经济可行、能源绿色清洁与能源“安全—经济—绿色”耦合协调度的莫兰指数如表4 所示。从表中可以看出，能源安全可靠的莫兰指数仅在2005—2007 年显著为正，而在2008—2021 年莫兰指数为负且不显著，表明在2005—2007 年间，能源安全可靠在各省份之间存在显著的正空间相关性，而在2008 年以后，这种相关性不再明显。能源经济可行的莫兰指数在2013—2020 年显著为正，且在这几年间，莫兰指数逐渐增大，表明在2013—2020 年间能源在经济可行方面存在着显著的正空间相关性，而在其余年份能源经济可行不存在明显的空间关联性。能源绿色清洁指数在整个研究期内的莫兰指数均显著为正，其莫兰指数的大小呈现一定幅度的波动，但总体来说能源绿色清洁在2005—2021 年内表现出明显的空间自相关性，说明绿色清洁能源的发展呈现出明显的空间集聚现象，相似发展水平的地区在空间上倾向于相邻。然而，能源“安全—经济—绿色”耦合协调度的莫兰指数仅在2016—2020年间显著为正，其余年份的莫兰指数并不显著。这说明，在2016—2020 年间，能源“安全—经济—绿色”的耦合协调发展在全局层面上呈现出显著的正自相关关系，即能源的安全、经济和绿色发展之间形成了较为一致的协同关系。综上所述，能源绿色清洁在空间层面上的相关性更为明显，从莫兰指数的大小能看出绿色清洁的空间自相关程度也较大，而能源安全可靠、能源经济可行和能源“安全—经济—绿色”的耦合协调度仅在特定的年份呈现出显著的空间相关性。可能的原因是，近年来，随着我国绿色低碳产业的迅猛发展，新能源技术逐渐成熟，而清洁能源技术的不断发展，使得技术扩散现象对能源绿色清洁水平的空间自相关性产生影响。例如，如果某个地区的风能或太阳能发电技术得到了显著提升，提高了发电效率并降低了成本，那么这种技术可能会在其他地区得到复制和推广，因此能源的绿色清洁在研究期内会展现出明显的空间自相关性。

表4 “安全—经济—绿色”及其耦合协调度的莫兰指数

（三）“安全—经济—绿色”持续发展能力测算结果与分析

根据持续发展能力模型，可计算出我国能源“安全—经济—绿色”系统的综合发展度、持续度和有效发展度的评价值，该计算结果可以通过判断系统在三维目标中的实现程度来度量发展水平。但是，仅通过数值大小比较来判断系统的发展状况难以对能源“安全—经济—绿色”系统进行定性的客观评价。因此，参照相关研究的指数评价方法（卢文华，2022）[28]，对计算得出的评价值进行等级划分，如表5 所示，以判定能源“安全—经济—绿色”的综合发展程度和阶段。

表5 可持续发展能力指标分级评价

1.可持续发展能力评价指数计算结果。我国能源整体的主要年份综合发展评价指数值如表6 所示。结合分级的情况可以看出，2005—2021 年我国能源“安全—经济—绿色”的综合发展度水平所处等级一般，而持续度和有效发展度水平所处等级都比较低，并且前期一直在Ⅳ级水平的范围内波动，逐渐发展为Ⅲ级水平。在三维立体图中评价结果可表示为：（1）在XY 平面上，因为能源绿色清洁指数大于安全可靠指数大于经济可行指数，所以Gt点相对于XY 平面的对角线更向XZ 平面接近；（2）由于安全可靠指数小于绿色清洁指数，因此在XZ 平面Gt点趋向于Z 轴；（3）经济可行指数小于绿色清洁指数，因此在YZ 平面Gt点趋向于Z 轴。总体而言，点Gt主要集中在正方体的左上角，且由于经济可行水平较低，系统整体的发展路径与理想路径发生偏移。车明佳和赵彦云（2021）[29]的研究也表明，我国能源资源利用效率处于较低水平，可持续发展性较差。故我国的能源发展在生产效率、产业结构、环境友好等方面亟待转型升级，实现由大到强的跃迁。

表6 评价指数计算结果

2. 能源体系总体发展度及有效发展度评价结果。从发展度和有效发展度评价指数的时间变化趋势来看（图4），2005—2021 年我国能源“安全—经济—绿色”的综合发展度和有效发展度总体上呈逐年稳步上升的趋势，发展度由2005 年的0.35 上升至2021 年的0.65，增长率为85.71%，有效发展度由2005 年的0.26 上升至0.21 年的0.47，增长率为80.77%。发展度在2021 年达到最大值，而有效发展度在2020 年达到最大值。有效发展度与发展度二者的变化趋势基本一致，但综合发展度水平高于有效发展度水平，实际发展状态正逐渐向理想中的发展状态靠近。

图4 三系统总体发展度及有效发展度评价结果

我国政府在能源领域一直致力于推动“安全—经济—绿色”的发展，并采取了一系列措施来促进这一目标的实现，且随着科技的不断进步，我国在能源领域的技术水平也得到了显著提高，故能源的发展度与有效发展度在研究期内实现了较快的增长。但是，在能源发展过程中，能源安全、经济和绿色发展之间需要达到一定的协调度，才能实现整体上的优化发展。如果三者之间的协调度不够，就可能导致有效发展度的水平较低，与发展度呈现一定的偏移。我国目前还存在着一定的能源“不可能三角”问题，故有效发展度还需进一步朝着发展度靠近。

五、能源“安全—经济—绿色”耦合协调发展的组态驱动路径

（一）动态QCA

传统QCA 方法受限于理论与分析工具，主要应用于截面数据的分析，对于时间纵向数据难以挖掘其组态效应，故应用传统的QCA 方法难以分析能源“安全—经济—绿色”耦合协调发展的动态演变过程。因此，借鉴国外学者Roberto C G 和Miguel A（2016）[30]提出的相关理论与研究，利用R 语言软件突破QCA 方法对于面板数据分析的壁垒，深入探究在时间效应的影响下能源“安全—经济—绿色”耦合协调发展的组态驱动路径。相比于传统QCA 方法，动态QCA 方法将从汇总结果、组间结果与组内结果三个维度对组态进行分析，并使用一致性调整距离刻画一致性在时间维度与案例维度上的变动程度（张放，2023）[31]。

（二）数据校准

使用2005—2021 年我国30 个省域（不含西藏与港澳台）面板数据来探究多要素联合驱动能源“安全—经济—绿色”耦合协调度的组态路径。结果变量为能源“安全—经济—绿色”耦合协调度，通过构建指标体系，利用综合评价方法测算得出。选取的前因条件变量分别为科技创新水平、城市污水处理水平、对外开放水平、人力资本水平、环境风险管理水平和居民用电水平。

1942年，赵欣伯夫妇携其独子赵宗阳回国生活，再未返回日本。1951年，赵欣伯去世后，赵碧琰与在日的财产托管人失去联系。直至1964年，她才重新向日方提出了收回财产权的请求。这时她才得知近几十年内原来已经有20余位自称为赵欣伯家人的“权利人”向法庭主张过这笔巨款。

结合本次变量数据的特点，参考王进富等（2023）[32]的研究，选取每个变量数据的上四分位数（75%）、中位数（50%）与下四分位数（25%）分别作为数据的“完全隶属点”“交叉点”与“完全不隶属点”，来得出研究变量的校准结果。需要注意的是，“环境风险管理水平”利用一年中突发环境事件次数来进行测度，该变量与能源“安全—经济—绿色”耦合协调度呈反向变动的关系，因此，在数据校准时将该变量的下四分位数作为完全隶属点，将该变量的上四分位数作为完全不隶属点。具体校准结果如表7 所示。

表7 变量校准

（三）单个条件的必要性分析

在进行条件组态分析前，要查看是否有单一变量可构成影响能源“安全—经济—绿色”耦合协调度的必要条件。根据杜运周和贾良定（2017）[33]的研究，若该变量的一致性水平高于0.9，则该变量达到了构成必要条件的要求。在对面板数据进行QCA 分析时，若调整距离小于0.2，则表明汇总一致性的精确度较高，该汇总一致性的大小可作为判断是否构成必要条件的依据（熊金武和侯冠宇，2023）[34]。若调整距离大于0.2，则该变量的必要性需要进一步进行判断。必要性分析结果如表8 所示。

表8 条件变量必要性

由表中结果可知，无论在高耦合协调度还是低耦合协调度的情况中，都未出现一致性大于0.9 的情况，而在这些变量的一致性调整距离中存在大于0.2 的情况，可从两个方面予以解释。第一，本文选取了我国30 个省域作为研究对象，这些地区在技术水平、政策调整与所处环境等方面均存在着明显的差异。在推进能源“安全—经济—绿色”的耦合协调发展过程中，各省份均受到了不同程度的技术、组织与环境的影响，导致组内的一致性调整距离较大。第二，针对组间调整距离大于0.2 的状况，还需进一步探究该变量的组间一致性与覆盖度。故继续对12 种调整距离大于0.2 的情况进行探究，如表9 和表10所示。表9、表10 中的（1）列为该因果组合的组间一致性，（2）列为该因果组合的组间覆盖度。可见，除了情况3、5、6、10 以外，各年份的一致性水平均低于0.9，故这些情况不存在必要性关系，而在情况3、5、6、10 中，虽有个别年份的一致性达到了0.9 以上，但覆盖度均小于0.5，仍然没有达到必要性的条件。值得注意的是，在情况4 中，虽然城市污水处理水平并非结果变量的必要条件，但该要素的一致性呈现出明显的时间效应，必要性逐年上升（如图5 所示）。

图5 情况4 组间的一致性

表9 调整距离大于0.2 的组间数据（情况1—6）

表10 调整距离大于0.2 的组间数据（情况7—12）

该结果从时间维度展现了城市污水处理水平的变化趋势。究其原因，可能是由于国家高度重视节水工作，积极寻求多种途径缓解我国水资源紧缺矛盾，再生水也因此成为了国家关注的重点。此外，城市污水处理水平在2015 年才越过必要条件的判断阈值，但其水平逐渐上升的趋势也可预见城市污水处理水平的重要性将不断显现。因此，在推进能源“安全—经济—绿色”耦合协调发展的进程中，需加强对城市污水处理水平的关注，捕捉其动态的变化。

（四）条件组态的充分性分析

组态分析在QCA 方法中扮演着核心角色，其主要目的是揭示各因素对结果产生的联合影响。QCA强调基于理论或经验知识来确定与研究问题相关的条件，这与组态分析的核心目标是一致的。本文参考已有的研究（张放，2023；王进富等，2023；杜运周和贾良定，2017；熊金武和侯冠宇，2023；Stefan Verweij and Chaim Noy，2013）[31-35]，设置一致性阈值为0.8，PRI 阈值为0.7，频数阈值为2，最终涵盖139 个案例。通过构建真值表来进行强化标准分析，以排除在反事实分析中具有矛盾的简化假设。对于条件变量方向的预设，由于我国幅员辽阔，能源发展状况差异大，因此方向的选择全部为“存在或缺失”，该选择便于探究诸多因素促进能源“安全—经济—绿色”耦合协调发展的协同效应。通过该分析方法，得出增强型的中间解、简单解与复杂解。以增强型中间解为主，找出促进能源“安全—经济—绿色”耦合协调发展的存在与缺失条件。表11 结果显示，共涵盖三条组态路径，可提炼为“技术—组织—环境协同驱动模型”（组态1）、“组织—环境驱动模型”（组态2）和“技术—环境驱动模型”（组态3）。

表11 组态分析结果

1.汇总结果。通过表11 可知，整体解的汇总一致性为0.883，表明在满足表中三类组态的案例中，有88.3%的案例的能源“安全—经济—绿色”呈现高度耦合协调。总体覆盖度为0.553，表明三类条件组态覆盖了55.3%的高结果案例，且组态2 的组间一致性调整距离小于0.2，说明组态2 为当前促进能源“安全—经济—绿色”耦合协调发展的关键策略。

在“技术—组织—环境协同驱动模型”中，技术、组织、环境三种要素呈现相对均衡的状态，以多维联动的形式产生组态效应，共同影响能源“安全—经济—绿色”的耦合协调发展。其中，技术因素以科技创新水平为主，组织因素为对外开放水平与人力资本水平，环境因素以居民用电水平为主共同影响结果。典型案例为北京（2013—2021 年）、天津（2012—2021 年）、河北（2015—2021 年）、辽宁（2013—2015年、2017—2018 年）、上海（2006—2021 年）、江苏（2012—2021 年）、浙江（2013—2021 年）、福建（2014—2021 年）、山东（2009—2010 年、2013—2020年）、湖北（2019 年、2021 年）、广东（2005—2021年）、重庆（2021 年）、陕西（2018—2021 年）。该组态涵盖了较多的解释案例，这些地区是我国经济发展的重要引擎，具有雄厚的经济实力和先进的科技水平，为能源的“安全—经济—绿色”耦合协调发展提供了良好的经济基础。经济发展水平较高的地区对能源的需求量也较高，居民的用电水平也会随之提升。北京作为中国的科技创新中心，拥有大量的科研机构和人才，如中国科学院、中国工程院等，以及众多知名的高等学府如清华大学、北京大学等。这使得北京在科技创新方面具有全国领先的优势。同时，其还是众多科技型企业的总部所在地，如华为、百度、京东等。北京的对外开放水平也一直保持着较高的态势。近年来，北京以“一带一路”建设为重点，加强与世界各国的经贸合作。例如，积极推进数字贸易和科技创新，加快建设数字贸易试验区和大数据交易所，加强跨境电商国际合作，打造国际竞争新优势。天津是中国北方的重要港口和经济中心，也是中国重要的科技创新基地之一，拥有一批优秀的科研机构和人才，如南开大学、天津大学等，以及众多科技型企业。这些机构和企业为天津的科技创新以及人力资本提供了坚实的支撑。广东是中国对外开放的重要前沿之一，拥有丰富的外贸和外资经验。近年来，广东积极推进粤港澳大湾区建设，加速打造世界级城市群。例如，广东在深圳前海蛇口自贸片区等重点区域打造高水平开放门户，推进金融创新、科技创新和制度创新等高标准对接国际先进规则，建设现代化经济体系。也就是说，科技创新的驱动通过建设科技创新平台，可以集中优秀人才、资金和技术，提高科技创新的效率和成功率，推广新能源技术、优化能源产业结构、推进能源技术转化应用等。环境问题不仅在很大程度上影响着民生福祉，更关乎一个地区乃至国家的可持续发展，而对外开放水平的提升有助于加强国际合作，共同应对全球能源和环境问题，促进各国之间的能源交流和合作，实现互利共赢（张明斗和王亚男，2022）[36]。人力资本水平的提升在一定程度上能影响居民的公众意识，提高公众对环保和可再生能源的认识，鼓励人们使用公共交通、减少能源消耗。随着居民用电需求的波动，储能技术如电池储能系统得到了广泛应用。这些技术的应用可以平衡能源的供给和需求，提高能源的可靠性和安全性，同时也为可再生能源的发展提供了更好的支持。综上，科技创新水平、对外开放水平、人力资本水平与居民用电水平的共同提升在以上地区促进了能源“安全—经济—绿色”的耦合协调发展。

在“组织—环境驱动模型”中，以城市污水处理水平、对外开放水平的缺失和人力资本水平、居民用电水平的提升构成能源“安全—经济—绿色”的耦合协调发展的充分条件组合。该组态的典型案例包括山西（2013—2021 年）、内蒙古（2011 年、2015—2017年、2019—2021 年）、宁夏（2005 年、2017—2021年）、新疆（2014—2021 年）。以上案例都是能源资源丰富的地区，具有大量的煤炭、天然气和风能等资源，这些资源为当地的能源产业发展提供了坚实的基础。以上地区的能源“安全—经济—绿色”耦合协调度在全国处于较高的水平，在2021 年均达到了轻度失调甚至濒临失调的状态。在能源资源较为丰富的地区利用该组态的方法更可能促进能源“安全—经济—绿色”的耦合协调发展。例如，新疆的沙漠、戈壁、荒漠等土地资源特点为新能源的开发提供了新的可能性。国家对于这些地区的能源发展也给予了大力的政策支持，有利于推动当地能源结构的调整和优化，促进能源可持续发展。在能源资源禀赋高的环境下，人力资本水平提升的协同作用可以为新能源技术的研发和应用提供更加专业、高水平的人才支撑，推动新能源技术的不断发展和应用，促进能源“安全—经济—绿色”耦合协调度的提升。

在“技术—环境驱动模型”中，当对外开放水平、环境风险管理水平缺失，而城市污水处理水平与居民用电水平提升时，也能推动能源“安全—经济—绿色”耦合协调发展。该组态涵盖的典型案例为辽宁（2016 年、2019 年）。辽宁的能源产业已经形成了较为完整的产业链，包括能源开采、能源加工、能源设备制造、能源运输等多个领域，这为辽宁的能源发展提供了强有力的支撑。而且，该地区能源消费结构已经呈现出多元化的趋势，除了传统的煤炭消费外，还在积极发展核能、风能、太阳能等清洁能源，这为地区的能源发展提供了新的动力。在该地区中，城市污水处理水平的提升可以通过厌氧消化等技术将有机物质转化为生物质能源，以进一步燃烧产生蒸汽或燃气，驱动涡轮机或发电机发电，从而实现能量的转换和利用。并且，通过提高城市污水日处理能力，可以减少向环境排放的污水量，从而减少需要处理的污水总量。这不仅可以降低能源消耗，还可以减少对土地和环境资源的占用。综上，具有较为完善的产业链或较为多元化的能源消费结构的地区可以通过城市污水处理水平与居民用电水平的协同提升推进能源“安全—经济—绿色”的耦合协调发展。

2.组间结果。在以上三个组态中，只有组态2 的组间一致性调整距离小于0.2，其余组态的组间一致性较大，表明存在着较为明显的时间效应。故进一步考察组间一致性的时间变化，发现三个组态在2005—2021 年间的波动程度较大（如图6 所示）。

图6 组间一致性变化

可能的原因在于，本文分析的时间跨度较大（涵盖了近17 年的数据），而其间我国的能源体系在不同地区有着不同程度的发展，发展的重点方面也不尽相同。例如，在2005 年至2015 年期间，我国能源消费总量增长较快，能源消费结构逐渐向清洁能源转变。东部地区能源消费强度高，但能源消费结构较为清洁，核能、天然气和电力等清洁能源的消费占比相对较高。中部地区的能源消费量次之，但能源消费结构较为传统，以煤炭消费为主。西部地区和东北地区的能源开发利用水平相对较低，能源输送和转化效率有待提高。在2015 年至2021 年期间，我国能源消费总量增长放缓，能源消费结构进一步优化。东部地区的能源消费结构继续保持清洁，核能、天然气和电力等清洁能源的消费占比进一步提高。中部地区和东北地区的能源开发利用水平得到提升，能源输送和转化效率得到提高。西部地区的能源开发利用水平逐渐提高，新能源开发潜力得到进一步挖掘。总体来看，2005—2021 年组态1、组态2、组态3 的一致性水平显著上升，组态1 由2005 年的0.278 上升至2021 年的0.863，组态2 由2005 年的0.302 上升至2021 年的0.904，组态3 由2005 年的0.252 上升至2021 年的0.989，增长率分别为210.432%、199.338%和292.460%。这表明，在推进能源“安全—经济—绿色”耦合协调发展的过程中，不同路径在各省域的推进效果在不断提升与优化。

3.组内结果。经过组内结果的分析发现，在福建、广西、海南等地区，组态路径对能源“安全—经济—绿色”耦合协调发展的解释能力较有限。这可能与区域的地理位置以及经济发展状况密切相关。尽管如此，以上三个组态在其他省份仍具有较强的解释力，一致性水平较高（见图7）。这也表明，我国各地区的经济与能源发展过程中具有明显的异质性，是多方面因素协同作用的结果。因此，在上述地区中推进能源“安全—经济—绿色”耦合协调发展路径存在的壁垒主要包括三点。第一，这些地区都面临着能源供应的挑战。尽管清洁能源装机已成为电力新增装机的主体，电力装机正在扩容提质，但地区的清洁能源发电量占比仍有待提高，能源年综合生产能力仍有提升空间。在这些地区中，全省全社会用电量和统调最大负荷的增长也带来了新的挑战。第二，经济发展水平可能影响这些地区对能源开发利用的投资力度和投资意愿。经济发展水平较低的地区，可能无法投入足够的资金和技术支持能源的发展。第三，以上地区在能源基础设施方面可能存在不足，如能源网络和储运设施等。这些基础设施的不足可能影响能源的供应和分配，从而在一定程度上阻碍能源的发展。

图7 组态1、组态2 与组态3 的组内一致性

六、结论与建议

（一）研究结论

本文基于2005—2021 年30 个省份的省域面板数据，在时间与空间维度上对我国的能源“安全—经济—绿色”的耦合协调发展现状进行了一系列检验，并通过动态QCA 的方法探索了多要素联合驱动能源“安全—经济—绿色”耦合协调发展的组态路径，得出两个主要结论。

第一，能源“安全—经济—绿色”耦合协调发展现状表明，我国能源安全可靠指数与能源绿色清洁指数在研究期内稳步提升，能源“安全—经济—绿色”的耦合协调度也在不断增长，而能源经济可行指数在研究期内呈现较大的波动。能源的绿色清洁指数在整个研究期内均存在显著的空间自相关性，能源的安全可靠、经济可行与能源“安全—经济—绿色”的耦合协调度仅在特定年份呈现出明显的空间自相关性。可持续发展能力测算结果表明，2005 年以来我国能源“安全—经济—绿色”的综合发展度、持续度和有效发展度整体向着最优目标迈进，但由于整体水平较低，并且发展路径出现偏移，发展速度较慢，有效发展度需进一步提升。

第二，能源“安全—经济—绿色”耦合协调发展的组态驱动路径研究表明，提升区域能源体系耦合协调度需要多要素通过组态发挥作用，任何单一要素均无法驱动区域能源体系耦合协调度提升。但是，城市污水处理水平的必要性逐年增加，呈现了显著的时间效应。值得注意的是，有三条组态构成了解释能源“安全—经济—绿色”高度耦合协调的路径：（1）“技术—组织—环境协同驱动模型”，适用于经济发展水平较高的地区；（2）“组织—环境驱动模型”，适用于能源资源禀赋高的地区；（3）“技术—环境驱动模型”，适用于具有较为完善的产业链或较为多元化的能源消费结构的地区。组间结果的分析显示，汇总一致性在时序上呈现了明显的时间效应。组内结果的分析发现，在福建、广西、海南等地区中，组态路径对能源“安全—经济—绿色”耦合协调发展的解释能力较有限。这可能与区域的地理位置以及经济发展状况密切相关。

（二）对策建议

研究结果为能源“安全—经济—绿色”的耦合协调发展带来了一些启示。首先，要着重加强科技创新水平、对外开放水平与居民用电水平在促进能源“安全—经济—绿色”耦合协调发展中的作用。加强技术、组织与环境要素之间的联动协调，共同赋能能源“安全—经济—绿色”耦合协调发展。其次，在促进“安全—经济—绿色”耦合协调发展的过程中应把握关键要素，根据不同组态路径的特点因地制宜地制定能源发展策略，充分发挥地区在经济、能源等方面的优势。例如，对于经济发展水平较高的地区，应注重技术—组织—环境的协同联动；对于能源资源禀赋高的地区，着重提升人力资本水平与居民用电水平；对于具有较为完善的产业链或较为多元化的能源消费结构的地区，重点提升城市污水处理能力与居民用电能力。最后，针对福建、广西、海南等欠发达地区的特点，政府应尽力投入足够的资金和技术支持，增强该地区的能源基础设施水平，以增加能源的可靠性和稳定性，同时，也可以提高能源的输送和分配效率，打破多要素联动促进地区能源“安全—经济—绿色”耦合协调发展的壁垒，破解我国的能源“不可能三角”问题。

（三）不足与展望

第一，能源“安全—经济—绿色”耦合协调发展的影响因素非常复杂且多样，要推动能源“安全—经济—绿色”耦合协调发展应综合考虑多方面的因素。本文主要基于科技创新水平、城市污水处理水平、对外开放水平、人力资本水平、环境风险管理水平与居民用电水平等几个重要的要素对能源“安全—经济—绿色”耦合协调发展的影响因素及组态驱动路径进行研究。不可否认的是，能源“安全—经济—绿色”耦合协调发展是一个动态的复杂过程，还会存在很多方面的影响，在未来的研究中将会从更多层面对能源“安全—经济—绿色”耦合协调发展的影响因素及提升路径进行探讨。

第二，本文利用动态QCA 的方法对能源“安全—经济—绿色”耦合协调发展的必要条件和组态路径进行了分析。QCA 方法注重分析整体性，能够综合考虑多个因素对结果的影响，从而提供更全面的分析结果，但QCA 方法只能从定性角度分析前因变量对结果的影响，无法从定量角度进行精确分析。在未来的研究中，随着数据的可获得性与完整性逐步提升，可尝试利用NCA 方法对研究内容进行探索，以明确能源系统在不同耦合协调度水平之下，必要条件变量需要达到什么样的条件水平。