我们提出了一个清洁型增长的空间理论，从而评估可再生能源的兴起产生的全球影响。我们我们对组合的电力生产和传输细节进行了建模，该网络决定了空间上能源的供给和损失。清洁能源的本地采纳V领，取决于干中学、全球店里和网易网络，以及可再生资源的区域比较优势。我们用该模型测度清洁型增长的总量和空间影响。我们发现，世界能源体系可能在2040年前（在一系列情境下）被可再生能源所支配，可带来大量福利收益，即便没有政策干预。考虑到政策因素，我们发现，美国通胀消减法案，会显著加速可再生能源的利用，且产生大量经济收益。此外，有计划的电网改进会显著降低店里，在美国许多地区，这证明了建设成本的正当性。

廉价可再生技术的到来正在重塑全球能源利用、能源生产和贸易的图景。从2000年代中期几乎是从零开始以来，由新太阳能和风能技术生产的全球店里的份额，开始迅速增长。作为该趋势的基础，新能的成本已经大幅下降。风能和太阳能现在是世界许多地方最为廉价的能源形式。进一步地，随着总安装容量的上升，成本预计将持续下降，这个趋势在文献中被归结为技术进步和“干中学”。

这些技术趋势提供了若干机会。首先，它们使得脱碳目标更加容易达到，相比十年前人们所预想的。除此之外，它们还提供了相当低廉价格的能源。政府近来已经将大量资源引导配置到脱碳电网中，并鼓励电气化。但是，在形成这些技术趋势的过程中，政府政策的通是什么呢？从清洁能源补贴中获得的收益是什么呢？考虑到现有的电力网络不是用新能源所建设的，空间摩擦如何影响到电力价格和电力的使用呢？

为了解答这些问题，我们构建了一个清洁型增长的理论。我们关注两个关键概念：对于新能源的持续的成本下降，以及新能源转型的核心空间性质。为此，我们将结合电力生产和传输的细节嵌入到空间增长模型中。我们随后利用新近搜集的数据——关于全球传输电网、可再生能源潜力，以及现有化石资产去量化可再生能源在各地区和部门的影响。

在第二节，我们构建了关于电力生产网络细节的模型。电能能够从化石或者可再生资产中生成。我们利用电力网络的物理性质，开发出空间上电力传输和损失的模型，并分析每个区域的电力净供给。电力需求有多部门Armington贸易模型决定。各地区电力价格的设定，有当地效用计划者，依赖每个节点的电力的供给和需求。我们显示，在均衡条件下，效用计划者选择的价格是唯一的，且相应的分配是有效的。

在第三节，我们将该架构引入到投资可再生资产的模型中。清洁型增长由对可再生资本的干中学所驱动。本地对可再生技术的投资取决于本地电力价格，当前的以及未来的。给定地区的采纳速率由可再生资本的空间生产率所决定，这取决于当地可再生潜力，当地经济条件，以及电力网络的结构。由于更多的可再生资本是全球性安装的，于是投资价格持续下降，由于来自干中学所产生的全球溢出效应。这压低了对电力网络的批量能源价格，且提高了产量。

为了量化分析向可再生能源转型的过程，我们还引入了化石资本投资。此外，我们还对花化石燃料的供给进行了建模，因为源自动态化石燃料抽取问题。这使得我们能够测度化石资源丰富国家所面临的收入损失。最后，我们假设可再生能源的安装需要与电池进行配对，从而应对间歇性问题，或者面临限制问题，因为它们的电力产出在不管是每天还是季节维度上，都是变化的。

在第四节，我们用若干新建的数据集完善了该理论，这些数据在地区层面进行了协调。我们用世界能源共产的全面数据集，取测度当前的化石和可再生资本。我们引入了关于可再生潜力的信息，在非常精细的对太阳能和风能技术的空间分解水平上。最后，我们构建了关于全球电力传输网络及其相互联系关系的新数据集。

在第五节，我们用量化模型取跟踪清洁型增长对全球的福利效应。我们发现，在没有补贴的基础情形下，可再生能源会很快支配电力网络，在2040年之前会上升到超过70%的世界能源产出比例。它们的大量采用会导致能源价格的显著下降，平均来看会有超过50%的下降幅度。随之而来的工业产出的增长会使得平均有4.6%的福利上升，尽管在全球存在显著的异质性。对储能的需求会在一定程度上放缓这一能源转型的进程，且在中间存储情境下，可再生能源在2040年之前，会占到世界能源产出的50%。我们还比较了，在一系列不同的情景下，该模型的路径差异，这些路径通向一个世界——在该世界中，可再生能源的技术进步是外生的。

最后，我们考察了政府政策在推动清洁转型过程中的作用。尤其是，我们对2022年拜登政府通过的通胀消减法案（IRA）的作用进行了建模分析。出其他事项外，这包括了一项显著的生产税收优惠，对于新的可再生能源，达到26美元每兆瓦时。我们将该补贴引入靠该模型中，并求解了在能源转型过程中的导致的变化，相对于我们的基础情形。

我们发现IRA显著加速了可再生能源在美国的采用，提升了可再生能源的渗透率约13%，在2030年前。它也产生了全球益处效应，由于增加的投资驱动了资本价格进一步下降，这就促成了世界其他国家对可再生能源的利用。预算成本是显著的，达到接近1600亿美元。许多补贴投向了超边际投资，在没有IRA的情况下，这些不会被安装。然而，尽管没有考虑碳污染减少的任何益处，我们也发现IRA的收益远超过其自身的成本。

我们最后对电网扩展的影响进行了建模分析。为此，我们搜集了若干主要的电网提升计划项目的数据，这提升了美国各区域之间的电能传输能力。我们对具有这些提升项目的或然长期稳定状态进行了求解，发现它们显著降低了美国许多地区的电价，也证明了它们的建设成本是合理的和可覆盖的。

总之，从我们分析中得出的图景，是这个世界正在进行的快速的、有益的变迁。在我们所考虑的所有情境下，世界能源生产可能会相当快速地转型由可再生能源所支配的电力网络，带来了根伟廉价的能源和更大的工业产出。重要的是，当我们在固定传输电网狭隘，进行我们的分析时，该结论依然成立。我们没有发现，在大多数国家，当前的电网结构对于可再生能源投资是不友好的证据。可再生能源的模块化性质，以及正在发生的成本快速下降，意味着，即便没有电网基础设施中的额外投资，也可能获得显著的福利收益。我们还将考虑提升传输联系网络在进一步加速清洁型增长中的作用。