基于電力供應鏈收益的可再生能源政策比較

吳文建 任玉瓏 史樂峰

(重慶大學經濟與工商管理學院，重慶400030)

受化石能源資源枯竭和全球變暖等環境問題的影響，加快開發利用可再生能源已成為國際社會的共識。可再生能源包括風能、太陽能、水能、生物質能、地熱能、海洋能等非化石能源。據中電聯網站統計數據整理，2007年中國提出力爭到2020年使可再生能源消費量達到能源消費總量的15%。到2010年可再生能源發電總裝機容量比2007年增長54.7%;發電量增長21.0%。雖然可再生能源發電裝機增加，但受發輸電技術不成熟、以及間歇出力等特性制約，可再生能源上網存在許多障礙［1］，電網企業參與積極性并不高。為實現可再生能源發展目標，政府實行強制上網制度。強制上網制度下的可再生能源政策成為政府干預手段之一，因此深入分析影響雙方收益分配的政策機理將對促進可再生能源發展具有現實意義。

國內外常見的可再生能源政策主要有固價制和配額制［2－4］等。政策效果是研究熱點之一。Menanteau P［3］分析政策對技術創新內化環境成本的作用;Boomsma T K［4］關注對投資決策的影響;Alphen K V［5］研究促進可再生能源應用。Batlle C［6］、Yuan x［7］、Butler L［8］著眼于消費者福利角度的政策效果。這些政策研究文獻大多基于某一社會福利角度，而較少從電力供應鏈角度進行研究。盡管不少文獻研究電力供應鏈整體利益以及協調問題，如屈少青［9］研究不確定需求下電力供應鏈整體效益最優問題;竇迅［10］比較不同電力供應鏈模型的整體利潤。但這類研究大多從主體行為角度解決供應鏈利益協調問題，較少考慮政策這一重要外生變量。鑒于此，本文將以政策為研究對象，比較分析對可再生能源電力供應鏈收益分配的影響。文章結構安排如下:第一部分問題描述，第二部分分析不同政策影響雙方收益分配機理，第三部分結果比較，第四部分總結。

1 問題描述

1.1 可再生能源政策分類

由于目前可再生能源不具有市場競爭優勢，強制上網［11－12］成為許多國家實施可再生能源政策的前提。在這一前提下，政府主要從上網電價和電量兩方面進行管制。依據管制的差異程度，本文將可再生能源政策分為四類:第一，市場定價定量政策;第二，政府定價市場定量政策(固價制);第三，政府定價定量政策(目前中國政策);第四，市場定價政府定量政策(配額制)。

1.2 假設以及符號說明

1.2.1 可再生能源電力供應鏈主體及行為目標

可再生能源電力供應鏈主要涉及發電企業和電網企業兩大主體，雙方均以自身利益最大化為目標;設所有市場行為在完全信息情況下進行。政府以可再生能源電力帶來的社會福利最大化為目標，對供應鏈中的價格或數量進行規制。

1.2.2 成本參數

1.2.3 電價參數

1.2.4 收益函數

第i=(1，2，3，4)種政策情形下發電企業獲得的可再生能源電力收益表示為:

設w為單位可再生能源電力上網帶來的社會福利增加值，體現節能減排帶來的綜合社會經濟效益。政府的可再生能源電力收益∏i3表示為上網電量A帶來的社會福利增加值，即

2 不同可再生能源政策下的電力供應鏈收益分配機理

2.1 市場定價定量政策

在假設D為常數的前提下，由于可再生能源電力供給質量的局限性，因此電網企業屬于買方壟斷，掌握著市場主動權。該模型屬于需求確定下的主從兩級供應鏈對策模型。市場均衡符合以電網企業主導，發電企業跟隨的一個序貫非合作stackelberg博弈均衡。在該博弈中，電網企業根據輸電成本收益信息先決定Pe，發電企業在觀測到Pe信息后決定Q。電網企業和發電企業同時獲得最大收益。

易知式(1)、(2)分別為關于變量Q、Pe的凹函數，故均有唯一最大值。為得到stackelberg博弈均衡，采用逆向歸納法，先求出發電企業在已知Pe時的最優發電量

電網企業收購所有可再生能源電力，將式(4)帶入∏'12得:

式(5)為Pe的凹函數，由一階條件為0，得電網企業最優可再生能源購電價

將式(6)代入式(4)中，得發電企業最優發電量為:

2.2 政府定價市場定量政策(固價制)

這種情形下，政府根據可再生能源發電成本、市場平均電價等設定Pe，發電企業依據Pe決定最優發電量為式(4)。

2.3 政府定價定量政策(目前中國政策)

為達到可再生能源份額目標，政府定價需考慮雙方收益最大化時的發電量和上網電量。在政府確定Pe情況下，電網企業追求自身利益最大化決定最優購買量。同理采用逆向回歸法，方法同上得電網企業最優購電量為:

使用 Π31∶Π32證明(過程略)。

2.4 政府定量市場定價政策(配額制)

電網企業缺乏收購積極性易造成可再生能源電力接入困難或運行受限，由此配額義務的承擔主體應是電網企業。這類政策規定電網企業購電量必須有一定比例或數額的可再生能源電力，而上網電價則由市場競爭形成。

3 不同政策下各方收益及分配結果

將不同政策情景下的各方收益狀況歸納為表1，本文推導出:

表1 供應鏈各方收益比較Tab.1 Benefit comparison of all agents in supply chains

第1，相比市場定價或定量，政府管制更有利于提高供應鏈雙方及政府收益。因為政府定價或量政策下的發電企業收益∏31、∏41、∏21均大于∏11。而電網企業收益∏22＞∏12;社會福利∏33＞∏23＞∏13。但在中國目前政策或配額制無法充分保障收益合理分配，因為分配比例取決于電力附加價或配額等變量取值。

第3，配額制可借助市場機制內化可再生能源額外成本以提高各方收益。

4 結論與建議

本文比較不同管制程度政策對發電企業和電網企業的收益分配結果的影響，得到以下研究結論:

第1，政府管制政策較市場自發調節均更能提高發電企業收益及社會福利，但政府管制政策不一定能保障電網企業的收益以及供應鏈總收益的合理分配。

第2，可再生能源發電成本是影響供應鏈收益分配的關鍵因子。隨著可再生能源發電成本下降，供應鏈總收益增加，社會福利增大，但發電企業收益分配比重增大，電網企業收益分配比重下降，收益分配有失衡趨向。

第3，配額制是可再生能源電力政策改革方向。配額制通過控制配額保證可再生能源總量目標的實現，獲得更高的社會福利。同時放松價格管制，內化可再生能源電力額外成本，調節供應鏈雙方收益，有利于激勵雙方的積極性。

由此，為實現可再生能源電力供應鏈主體收益及社會福利最大化，建議政府宏觀調控總配額，并對可再生能源供應鏈雙方給予適當補貼。同時為確保各主體收益的均衡分配，建議政府適當放松價格管制，以內化額外供電成本;特別是針對可再生能源電力上網難和發電成本變化引起的收益分配不均，建議政府在繼續扶持發電企業的同時，加大對電網企業的政策支持力度。

(編輯:劉呈慶)

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