在中国实现工业化和现代化的进程中,能源起着不可或缺的作用。能源的大量使用,尤其是化石能源的使用,导致二氧化碳、二氧化硫等温室气体的过量排放,给全球带来了显著的影响,如全球变暖、海平面上升、GDP下降等。中国已成为世界上最大的能源生产国和消费国。在2007年,中国已成为世界上最大的二氧化碳排放国,是唯一一个排放量超过百万的国家。碳硫排放的降低问题已经成为我国亟待解决的关键问题,也是学者们一直以来关注的热点问题之一。本文分别以山西省(煤炭大省)与全国的煤炭和石油消费价格为研究对象,利用随机矩阵理论分析了能源价格与能源市场之间的相关关系;以2014-2015年全国煤炭和石油的消费价格及消费量构造时间序列,对不同能源之间的关系进行实证分析与研究,得到不同能源之间的交叉弹性系数和自价格弹性系数,分析了不同能源之间的互补和替代关系;建立了碳硫排放量-能源相对价格模型,分析不同价格区间下相对价格的动态演化规律,并模拟了其对碳硫排放量的减少效应。能源价格的相关性及相对价格的研究对于优化能源消费结构及降低碳硫排放具有重要的意义,合理的价格比有助于降低碳硫排放,改善环境质量。该研究为政府和决策部门进一步了解能源市场动态,制定市场主体下的政策调控策略提供了理论依据。