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能源是经济发展的动力，自从2002年以后，中国出现了能源供给与需求的紧张情况，且石油对外依存度在逐年增加。目前中国是第一大能源消费国和二氧化碳排放国，使得中国能源安全问题日益突出。中国能源安全包括经济安全和环境安全两方面。经济安全是指要保障能源稳定和持续的为中国经济发展提供动力;环境安全是指在能源的使用过程中，不能或者尽可能少的对大自然环境造成危害。在“一带一路”政策推动下，中国将进行能源革命，抑制不合理的能源消费。能源投资对保障中国能源持续和稳定供给发挥着举足重轻的作用，只有对能源投资才能为中国提供稳定和持续的能源供给，从而满足中国经济发展对能源的需求。为了保障中国能源的环境安全，需要实行相应的二氧化碳减排政策。一是对传统的化石能源征收碳税，减少二氧化碳排放;二是发展太阳能、风能、地热能和生物能等等可再生能源。 因此，本文首先研究能源投资，碳税和发展可再生能源对中国经济和能源消费的影响，其中，能源投资是保障中国能源的经济安全，CO2减排（碳税和发展可再生能源）是保障中国能源的环境安全;然后对中国未来的能源消费进行预测;最后根据研究结论提出政策建议，对保障中国能源安全有着重要的借鉴意义。 1)构建中国的能源CGE模型。在标准的CGE模型结构的基础上做了两方面的工作，一是把能源当作第三要素投入加入CGE模型中;二是增加了碳税模块，构建了中国能源环境CGE模型，并以2010投入产出延长表为基础，构建2010中国宏观社会核算矩阵。 2)能源投资。能源投资对保障中国能源持续和稳定供给发挥着举足重轻的作用，只有对能源投资才能满足中国经济发展对能源的需求，进而保障国家的能源安全。本文模拟能源投资分别增加20％，40％，60％，80％和100％的情况下，运用CGE模型研究能源投资对中国经济，能源消费和二氧化碳排放的影响。研究发现随着能源部门投资的增加，总产出在增加;同时，GDP、出口、进口、居民收入、居民消费、企业收入、存货变动、政府收入、部门产出和能源消费等等都在增加。能源部门的投资的增加不仅有利与GDP的增加，同时也会增加二氧化碳的排放量，但是二氧化碳排放的增加是低于GDP的增加。 3)碳税。目前中国是第一大二氧化碳排放国，为了减少二氧化碳排放，本文从二氧化碳减排的角度来分析碳税的影响。本文模拟了单位GDP二氧化碳分别减少5％，10％，20％，30％，40％和50％对中国经济和能源消费的影响。研究结果表明，宏观经济变量总产出、GDP、企业收入和家庭收入都不同程度在下降，但是进出口和政府收入在增加;农村居民福利和城镇居民福利都下降，即征收碳税对居民福利的造成负面影响;当碳减排增加，征收的碳税价格也会增加。随着碳减排的增加，能源消费的总量在逐渐降低，其中煤炭和石油消费量在减少，但是天然气和电力消费量呈现的是增长趋势，征收碳税将会引起中国能源消费总量的减少和能源消费结构的变化，即含碳低或者不含碳的天然气和电力等清洁能源替代了含碳量高的能源（煤炭和石油）。 4)发展可再生能源。为了保障中国能源安全的环境安全，减少对传统能源的依赖，中国应积极发展太阳能、风能和生物质能等等可再生能源。但由于中国在可再生能源技术和经验上的不足，中国应该开展与欧洲和美国的可再生能源合作。由于美国在发展可再生能源上的独特优势，本文选择中国与美国的可再生能源合作进行研究。本文运用VAR模型研究中国和美国开展可再生能源合作对两国的经济和二氧化碳排放的影响。通过研究发现，中美可再生能源合作对两国的经济发展和二氧化碳减排都有积极的影响。中国的可再生能源在劳动力成本、市场和资源上有优势;美国拥有先进的技术、可再生能源的法律和法规、市场管理和机制建立等方面的经验。因此，中美两国开展可再生能源合作符合两个大国的根本利益。 5)中国能源消费的预测。运用贝叶斯模型平均组合预测对中国的能源消费进行预测。贝叶斯模型组合预测的关键在于计算权重（模型的后验概率）。由于期望最大化、赤池信息准则和贝叶斯信息准则不能解决高维空间问题，并且预测精度较低，本文用马尔科夫-蒙特卡洛模拟方法来计算模型的后验概率。预测结果表明，中国的能源消费将持续的增长，在2015、2016、2017、2018、2019和2020年中国能源消费量分别为3100、3280、3469、3617、3780和3906百万吨石油当量。