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碳排放权交易机制是我国实现“30·60”双碳愿景的重要政策工具之一，在推动经济社会低碳转型中具有重要作用。本文研究碳排放权交易对能源消费结构低碳转型的影响及其背后的作用路径。理论上，碳交易政策可以“生态创新效应为引领、结构优化效应为内驱、环保支出效应为助推、行为驱动效应为补充”倒逼地区能源消费结构实现低碳转型。实证上，本文选取中国2000—2018年30个省市的面板数据，构建了能源消费结构低碳化指数，基于多期双重差分、三重差分等方法实证检验碳交易政策与能源消费结构低碳转型之间的关系及异质性影响，并进一步利用多重中介效应模型探讨碳交易政策推动地区能源消费结构低碳转型的作用路径。结果表明：碳交易政策可以显著提升地区能源消费结构低碳化水平且作用效果逐年增强。从作用路径看，“四大效应”激励作用彰显，作用效果由大到小依次为结构优化效应、行为驱动效应、生态创新效应和环保支出效应；从异质性影响看，GDP增速较慢地区的政策实施加快了能源消费结构低碳转型，影响明显高于GDP增速较快地区；碳交易政策对东部地区的正向推动效应显著，对中西部地区无明显促进作用。本文研究不仅丰富了碳交易政策方面的研究，同时也为各地区制定能源转型的有效政策提供参考。