并非所有能源转型都是相同的：区分需求侧和供给侧政策对未来石油价格的影响

不是所有的能源转型都相同：区分需求侧和供给侧政策对未来油价的影响 卢卡斯博尔、安德烈亚佩斯卡托里和马丁施图尔默 WP23160 国际货币基金组织工作论文描述作者进行中的研究，并公开发表以征求评论和促进讨论。IMF工作论文中表达的观点是作者（们）的观点，并不necessarily代表IMF、其执行董事会或IMF管理的观点。 2023 AUG 2023国际货币基金组织WP23160 国际货币基金组织工作论文研究部门 不同能源转型各不相同：区分需求侧和供给侧政策对未来石油价格的影响 由LukasBoer、AndreaPescatori和MartinStuermer撰写 由佩蒂亚科娃布鲁克斯授权分发，2023年8月 国际货币基金组织工作论文描述作者（们）正在进行的研究，并公开发表以征求评论和促进辩论。国际货币基金组织（IMF）工作报告中表述的观点是作者（们）的观点，并不必然代表IMF、其执行董事会或IMF管理的观点。 摘要：我们运用结构化情景分析表明，在净零排放情景下，气候政策组合供给侧与需求侧政策可能导致不同的油价路径，并产生不同的分配后果。当减排由需求侧政策驱动时，油价将在2030年降至约每桶25美元 ，从而有利于消费国。反之，旨在遏制石油生产的供给侧气候政策将推高油价至每桶130美元以上，有利于那些做出继续生产政治决策的生产国。因此，错误地假设清洁能源转型必然导致油价下降是不对的。由于政策主要在国家层面制定且难以在全球层面预测，转型将提高对价格前景的不确定性。 lboerimforgapescatoriimforgmstuermerimforg 作者电子邮箱地址： 有条件的预测；结构向量自回归；结构 情景分析；能源转型；石油价格；气候变化。 关键词： 我们对ChristianeBaumeister、LutzKilian、GregorSchwerhoff和ChristophUngerer提出的宝贵建议表示感谢，对JuanAntolinDiaz、JuanRubioRamirez和IvanPetrella与我们分享他们的代码表示感激。我们感谢RachelBrasier和WenchuanDong提供的出色的研究协助。本文中的观点是作者的观点，并不一定反映国际货币基金组织、其执行委员会和IMF管理层的观点。 工作论文 并非所有能源转型都相同：分解需求侧和供给侧政策对未来油价影响的效应 由卢卡斯博尔、安德烈亚佩斯卡托里和马丁斯图尔默编制 1引言 经济文献通常假定化石燃料价格将受到气候政策的负面影响（例如，参见Nordhaus和Boyer，2000年；Hassler和Krusell，2012年；vanderPloeg和Rezai，2020年）。例如，国际能源署（2022）估计，在净零排放情景下，随着化石燃料消费量到2050年下降60，价格将下降。隐含的假设是能源转型是由一系列负面化石燃料需求冲击驱动的。例如，对电动汽车的补贴会导致负面影响原油需求的冲击，因为石油被电力所替代，导致价格下降。 这篇论文表明，降低全球化石燃料产量路径也可以来自限制化石燃料生产（即来自负面供应冲击），从而在长期内导致油价上涨。这与Hoel（1994年）和Harstad（2012年）的理论模型一致，在这些模型中，在面临供应方面的气候政策时，油价可能上涨 。例如，气候监管可能直接限制石油生产，而公众偏好可能转向可持续投资，从而增加化石燃料公司的资本成本，并最终降低石油供应（Delis等人，2019年，Ehlers等人 ，2022年，Seltzer等人，2022年）。更高的政策不确定性也可能导致化石燃料投资下降（Bogmans等人，2023年）。重要的是，由于政策大多在国家级别制定，且在全球层面上预测需求侧和供给侧政策之间的混合模式困难重重，能源转型提高了对价格前景的不确定性。 我们采用AntolnDaz等（2021年）的结构性情景分析方法，模拟能源转型对油价的影响，将其建模为一系列石油特定需求或石油供应冲击。所得到的冲击序列与国际能源署（2022年）从2023年到2030年（以及扩展到2050年）的全球石油消费情景相匹配。换句话说，我们的结构性方法找到了一系列激励石油消费和产出的冲击，这些冲击与情景相符。然后，我们推导出隐含的情景价格路径。以这种方式模拟能源转型的好处在于，我们可以区分结构性供需冲击，这些冲击对价格的影响截然不同。 我们发现，如果我们仅考虑需求侧政策，油价可能在2030年降至25美元（已调整通货膨胀率）。这将对石油生产者产生负面影响，因为价格和产量都会下降。租金将减少 ，高成本地区的石油生产将面临压力，改变其当前的地理分布，并向更集中的市场转移。 石油产量减少仅由供给侧措施驱动，将对价格产生强劲的上行压力，使价格约为每桶130美元。这将有利于净石油生产国，以净消费国的代价为代价。由于对所有生产者来说石油产量都是有利的，生产和租金分配的主要决定因素将是国家限制、环境法规和资本获取。 因此，两种价格情景表明，由于能源转型而假定化石燃料价格必然下降是错误的。相反，供给侧政策 可能会施加向上的价格压力，而需求侧政策则会产生相反效果。实际情况可能是两者的混合。因此，我们还展示了一个供需侧政策同样驱动的能源转型情景。油价将在2022年水平上下波动，并在2030年达到每桶85美元。作为一个基准，我们还展示了在“照常运营”的既定政策情景下的情景价格路径，该情景基于2021年宣布的气候政策，预计这些政策将导致到2030年石油产量略有增加。在这种情况下，价格将围绕70美元波动 。 我们也展示了如何使用结构化情景分析来预测更长的预测周期。根据我们的分析，在需求主导的情景下，价格可能在2050年下降到每桶15美元，而在供应主导的情景下，价格可能上升到每桶300美元。 我们的结果对使用包含库存的四个变量向量自回归模型具有鲁棒性，该模型明确考虑了由于宣布的政策（如对石油消费征收碳税）而导致对未来需求预期变化的影响。在扩展Kilian和Murphy（2014）的研究基础上，我们通过两种类型的特定于石油的需求冲击充分识别了模型：一种是当期特定于石油的需求冲击，另一种是预期特定于石油的需求冲击。前者导致当期石油特定需求下降，从而增加库存；而后者导致需求下降 ，从而降低库存。在需求驱动的结构场景中，我们假设这两种冲击共同推动了能源转型导致的原油需求下降。 我们也考察了我们的结果对数据频率变化、弹性界限以及多种不同经济活动度量标准变化敏感性。 我们的研究结果表明，如果各国的气候政策不可预测且缺乏协调， nated，能源转型对价格的影响最终难以确定，这增加了对价格前景的不确定性。各国需要为此更高的价格不确定性做好准备，并相应调整其宏观经济和财政政策。 协调化石燃料净消费国和净生产国之间的气候政策努力，以及与可再生能源采用速度相匹配的化石燃料退出速度，将有助于降低高波动能源价格的风险。减少政策不确定性有助于各国进行必要的调整。 据我们所知，我们首次从实证角度展示了不同气候政策组合对未来油价轨迹的不同影响。Hoel（1994）和Harstad（2012）提供了理论模型来解释在供应侧气候政策面前 ，化石燃料价格可能会上涨。 我们的研究发现，将气候变化和能源转型引入动态随机一般均衡模型的综合评估模型需要考虑供需两方面的政策（参见McKibbin等人，2021年）。它们目前主要关注需求侧，假设由于清洁能源转型，化石燃料价格将会下降（例如，Nordhaus和Boyer，2000年，Hassler和Krusell，2012年，Golosov等人，2014年）。 我们的论文也为向量自回归模型（VARs）的条件下预测和反事实分析文献做出了贡献 （参见Waggoner和Zha，1999，AntolnDaz等人，2021年，以及Wolf和McKay，2023年），以及油价预测（例如，Alquist等人，2013年，Baumeister和Kilian，2014b ，2015年）和情景（例如，Baumeister）。 Kilian2014aKilianandLewis2011Kilian2017以及KilianandZhou2020。类似于Boer等人（2023）的研究，我们展示了如何使用结构时间序列模型来产生清洁能源转型的情景。我们阐述，结构情景分析在考虑中到长期情景时可以成为一个重要的工具。与现有文献不同，我们的重点是既基于经济可观察指标也基于特定结构冲击序列的长期价格预测。 我们展示了该方法的某些局限性，并进行了稳健性检验。首先，预测涵盖了相对较长的时期，长达数年，在对比的不同情景下进行，这些情景意味着不同的估计弹性。这是由于结构情景方法，遵循AntolnDaz等人（2021年）的方法，该方法在情景数据的影响下估计结构参数。Waggoner和Zha（1999年）对此进行了更详细的讨论。从某种程度上说，所隐含的不同弹性是合理的，例如，一个纯粹由需求驱动情景应意味着更高的供给价格弹性，因为根据历史数据，供给曲线不太可能移动以满足这种下降的石油生产路径。在能源转型期间假设更高的供给弹性也是合理的，因为减少生产似乎比增加生产更容易。1其次，我们将能源转型建模为历史上前所未有的冲击分布的上升性转变（参见Lucas，1976年的评论；Leeper和Zha，2003年）。代理人可能会改变其决策规则，部分是预测石油需求或供应的下降并提前加载价格效应。最后，创新 、技术组合和政策制定导致大规模的 1在没有额外投资的情况下，全球石油产量应每年下降约7。由此产生的产量路径将符合净零排放情景，无需关闭油田。 围绕消费场景的不确定性 本文的剩余部分结构如下。第2节简要描述了场景和数据。第3节阐述了计量模型，包括识别策略和结构场景的设置。第4节展示了结果。第5节针对各国石油生产的市场份额进行分析，得出启示。第6节探讨了直至2050年的各种场景，第7节提出了稳健性检验。最后，第8节得出结论。 2种情景和数据 21能源转型情景 国际能源署（2022年）为净零排放（NZE）情景提供了石油生产路径。该情景基于全球温度升高在2050年可以限制在15C的假设。它假定2050年将实现净零CO2排放，包括能源部门。这意味着可再生能源将在2030年之前成为全球电力供应的主要来源。在交通领域，该情景假定除了广泛使用氢能于卡车和航运之外，电力将覆盖60的能源消耗。预计电池需求将从2020年的016太瓦时增加到2050年的14太瓦时，其中86的汽车库存将由电力驱动。我们专注于这一情景，这是最雄心勃勃的，也是限制全球变暖在15C以下可能性最高的情景（IPPC2021）。总产量 历史生产 零排放情景 声明政策情景 90 85 80 75 百万桶日 70 65 60 55 50 45 198019902000201020202030 图1：全球石油产量情景。来源：国际能源署（2022） 石油产量将比2022年的水平下降约23至2030年，以及约80至2050年（见图1和图7）。 我们将零排放情景与国际能源署（2022年）所陈述的政策情景的结果进行基准比较。在这个“现状”（businessasusual）情景下，基于目前的和宣布的国家政策，全球石油产量将在2022年至2030年间增加约6，然后在2050年之前大致保持平稳。 22数据 我们使用全球工业生产、全球石油生产和实际石油价格的月度数据。对于敏感性分析 ，我们还使用全球库存数据、年度数据和全球经济活动不同类型的指标。 对于我们的基线，我们使用Baumeister和Hamilton（2019年）提供的月度全球工业生产系列数据。我们的样本数据从1973年1月到2022年12月。我们同样 使用Kilian2009更新的全球实际经济活动指数和Baumeister等人（2022）编制的全球经济状况指数作为敏感性检验。 我们使用来自美国能源信息署的全球原油产量数据。该数据还包括凝析油。我们采用FRED数