吳文建 任玉瓏 史樂(lè)峰

(重慶大學(xué)經(jīng)濟(jì)與工商管理學(xué)院，重慶400030)

受化石能源資源枯竭和全球變暖等環(huán)境問(wèn)題的影響，加快開(kāi)發(fā)利用可再生能源已成為國(guó)際社會(huì)的共識(shí)?？稍偕茉窗L(fēng)能、太陽(yáng)能、水能、生物質(zhì)能、地?zé)崮堋⒑Ｑ竽艿确腔茉?。?jù)中電聯(lián)網(wǎng)站統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)整理，2007年中國(guó)提出力爭(zhēng)到2020年使可再生能源消費(fèi)量達(dá)到能源消費(fèi)總量的15%。到2010年可再生能源發(fā)電總裝機(jī)容量比2007年增長(zhǎng)54.7%;發(fā)電量增長(zhǎng)21.0%。雖然可再生能源發(fā)電裝機(jī)增加，但受發(fā)輸電技術(shù)不成熟、以及間歇出力等特性制約，可再生能源上網(wǎng)存在許多障礙［1］，電網(wǎng)企業(yè)參與積極性并不高。為實(shí)現(xiàn)可再生能源發(fā)展目標(biāo)，政府實(shí)行強(qiáng)制上網(wǎng)制度。強(qiáng)制上網(wǎng)制度下的可再生能源政策成為政府干預(yù)手段之一，因此深入分析影響雙方收益分配的政策機(jī)理將對(duì)促進(jìn)可再生能源發(fā)展具有現(xiàn)實(shí)意義。

國(guó)內(nèi)外常見(jiàn)的可再生能源政策主要有固價(jià)制和配額制［2－4］等。政策效果是研究熱點(diǎn)之一。Menanteau P［3］分析政策對(duì)技術(shù)創(chuàng)新內(nèi)化環(huán)境成本的作用;Boomsma T K［4］關(guān)注對(duì)投資決策的影響;Alphen K V［5］研究促進(jìn)可再生能源應(yīng)用。Batlle C［6］、Yuan x［7］、Butler L［8］著眼于消費(fèi)者福利角度的政策效果。這些政策研究文獻(xiàn)大多基于某一社會(huì)福利角度，而較少?gòu)碾娏?yīng)鏈角度進(jìn)行研究。盡管不少文獻(xiàn)研究電力供應(yīng)鏈整體利益以及協(xié)調(diào)問(wèn)題，如屈少青［9］研究不確定需求下電力供應(yīng)鏈整體效益最優(yōu)問(wèn)題;竇迅［10］比較不同電力供應(yīng)鏈模型的整體利潤(rùn)。但這類研究大多從主體行為角度解決供應(yīng)鏈利益協(xié)調(diào)問(wèn)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(duì)象，比較分析對(duì)可再生能源電力供應(yīng)鏈?zhǔn)找娣峙涞挠绊?。文章結(jié)構(gòu)安排如下:第一部分問(wèn)題描述，第二部分分析不同政策影響雙方收益分配機(jī)理，第三部分結(jié)果比較，第四部分總結(jié)。

1 問(wèn)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(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)，強(qiáng)制上網(wǎng)［11－12］成為許多國(guó)家實(shí)施可再生能源政策的前提。在這一前提下，政府主要從上網(wǎng)電價(jià)和電量?jī)煞矫孢M(jìn)行管制。依據(jù)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(chǎng)定價(jià)定量政策;第二，政府定價(jià)市場(chǎng)定量政策(固價(jià)制);第三，政府定價(jià)定量政策(目前中國(guó)政策);第四，市場(chǎng)定價(jià)政府定量政策(配額制)。

1.2 假設(shè)以及符號(hào)說(shuō)明

1.2.1 可再生能源電力供應(yīng)鏈主體及行為目標(biāo)

可再生能源電力供應(yīng)鏈主要涉及發(fā)電企業(yè)和電網(wǎng)企業(yè)兩大主體，雙方均以自身利益最大化為目標(biāo);設(shè)所有市場(chǎng)行為在完全信息情況下進(jìn)行。政府以可再生能源電力帶來(lái)的社會(huì)福利最大化為目標(biāo)，對(duì)供應(yīng)鏈中的價(jià)格或數(shù)量進(jìn)行規(guī)制。

1.2.2 成本參數(shù)

1.2.3 電價(jià)參數(shù)

1.2.4 收益函數(shù)

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

設(shè)w為單位可再生能源電力上網(wǎng)帶來(lái)的社會(huì)福利增加值，體現(xiàn)節(jié)能減排帶來(lái)的綜合社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益。政府的可再生能源電力收益∏i3表示為上網(wǎng)電量A帶來(lái)的社會(huì)福利增加值，即

2 不同可再生能源政策下的電力供應(yīng)鏈?zhǔn)找娣峙錂C(jī)理

2.1 市場(chǎng)定價(jià)定量政策

在假設(shè)D為常數(shù)的前提下，由于可再生能源電力供給質(zhì)量的局限性，因此電網(wǎng)企業(yè)屬于買方壟斷，掌握著市場(chǎng)主動(dòng)權(quán)。該模型屬于需求確定下的主從兩級(jí)供應(yīng)鏈對(duì)策模型。市場(chǎng)均衡符合以電網(wǎng)企業(yè)主導(dǎo)，發(fā)電企業(yè)跟隨的一個(gè)序貫非合作stackelberg博弈均衡。在該博弈中，電網(wǎng)企業(yè)根據(jù)輸電成本收益信息先決定Pe，發(fā)電企業(yè)在觀測(cè)到Pe信息后決定Q。電網(wǎng)企業(yè)和發(fā)電企業(yè)同時(shí)獲得最大收益。

易知式(1)、(2)分別為關(guān)于變量Q、Pe的凹函數(shù)，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(fā)電企業(yè)在已知Pe時(shí)的最優(yōu)發(fā)電量

電網(wǎng)企業(yè)收購(gòu)所有可再生能源電力，將式(4)帶入∏'12得:

式(5)為Pe的凹函數(shù)，由一階條件為0，得電網(wǎng)企業(yè)最優(yōu)可再生能源購(gòu)電價(jià)

將式(6)代入式(4)中，得發(fā)電企業(yè)最優(yōu)發(fā)電量為:

2.2 政府定價(jià)市場(chǎng)定量政策(固價(jià)制)

這種情形下，政府根據(jù)可再生能源發(fā)電成本、市場(chǎng)平均電價(jià)等設(shè)定Pe，發(fā)電企業(yè)依據(jù)Pe決定最優(yōu)發(fā)電量為式(4)。

2.3 政府定價(jià)定量政策(目前中國(guó)政策)

為達(dá)到可再生能源份額目標(biāo)，政府定價(jià)需考慮雙方收益最大化時(shí)的發(fā)電量和上網(wǎng)電量。在政府確定Pe情況下，電網(wǎng)企業(yè)追求自身利益最大化決定最優(yōu)購(gòu)買量。同理采用逆向回歸法，方法同上得電網(wǎng)企業(yè)最優(yōu)購(gòu)電量為:

使用 Π31∶Π32證明(過(guò)程略)。

2.4 政府定量市場(chǎng)定價(jià)政策(配額制)

電網(wǎng)企業(yè)缺乏收購(gòu)積極性易造成可再生能源電力接入困難或運(yùn)行受限，由此配額義務(wù)的承擔(dān)主體應(yīng)是電網(wǎng)企業(yè)。這類政策規(guī)定電網(wǎng)企業(yè)購(gòu)電量必須有一定比例或數(shù)額的可再生能源電力，而上網(wǎng)電價(jià)則由市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)形成。

3 不同政策下各方收益及分配結(jié)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(dǎo)出:

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

第1，相比市場(chǎng)定價(jià)或定量，政府管制更有利于提高供應(yīng)鏈雙方及政府收益。因?yàn)檎▋r(jià)或量政策下的發(fā)電企業(yè)收益∏31、∏41、∏21均大于∏11。而電網(wǎng)企業(yè)收益∏22＞∏12;社會(huì)福利∏33＞∏23＞∏13。但在中國(guó)目前政策或配額制無(wú)法充分保障收益合理分配，因?yàn)榉峙浔壤Q于電力附加價(jià)或配額等變量取值。

第3，配額制可借助市場(chǎng)機(jī)制內(nèi)化可再生能源額外成本以提高各方收益。

4 結(jié)論與建議

本文比較不同管制程度政策對(duì)發(fā)電企業(yè)和電網(wǎng)企業(yè)的收益分配結(jié)果的影響，得到以下研究結(jié)論:

第1，政府管制政策較市場(chǎng)自發(fā)調(diào)節(jié)均更能提高發(fā)電企業(yè)收益及社會(huì)福利，但政府管制政策不一定能保障電網(wǎng)企業(yè)的收益以及供應(yīng)鏈總收益的合理分配。

第2，可再生能源發(fā)電成本是影響供應(yīng)鏈?zhǔn)找娣峙涞年P(guān)鍵因子。隨著可再生能源發(fā)電成本下降，供應(yīng)鏈總收益增加，社會(huì)福利增大，但發(fā)電企業(yè)收益分配比重增大，電網(wǎng)企業(yè)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(guò)控制配額保證可再生能源總量目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)，獲得更高的社會(huì)福利。同時(shí)放松價(jià)格管制，內(nèi)化可再生能源電力額外成本，調(diào)節(jié)供應(yīng)鏈雙方收益，有利于激勵(lì)雙方的積極性。

由此，為實(shí)現(xiàn)可再生能源電力供應(yīng)鏈主體收益及社會(huì)福利最大化，建議政府宏觀調(diào)控總配額，并對(duì)可再生能源供應(yīng)鏈雙方給予適當(dāng)補(bǔ)貼。同時(shí)為確保各主體收益的均衡分配，建議政府適當(dāng)放松價(jià)格管制，以內(nèi)化額外供電成本;特別是針對(duì)可再生能源電力上網(wǎng)難和發(fā)電成本變化引起的收益分配不均，建議政府在繼續(xù)扶持發(fā)電企業(yè)的同時(shí)，加大對(duì)電網(wǎng)企業(yè)的政策支持力度。

(編輯:劉呈慶)

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