何璇　廖翠萍　黃瑩

面對嚴峻的能源和環(huán)境問題。開發(fā)利用可再生能源已成為世界各國保障能源安全、應對氣候變化、實現可持續(xù)發(fā)展的共同選擇。

氣候變化問題已經成為當今國際社會普遍關注的問題，聯合國政府間氣候變化專門委員會（IPCC）2013年發(fā)布的報告預測，如果溫室氣體以目前排放水平增加，全球氣溫相比20世紀末將升高4.8℃，而二氧化碳排放是造成氣候變化的主要原因。國際能源署（IEA）在2010年《能源技術展望》中指出，目前全球人類活動中產生的二氧化碳中，大約84%是和能源相關，而所有溫室氣體排放量的65%可以歸因于化石能源的使用。面對如此嚴峻的能源和環(huán)境問題，開發(fā)利用可再生能源已成為世界各國保障能源安全、應對氣候變化、實現可持續(xù)發(fā)展的共同選擇。然而，目前可再生能源領域的相關研究方法還不夠豐富。更沒有形成一套完整的研究體系。本文旨在對可再生能源領域研究現有的方法進行總結。

可再生能源戰(zhàn)略的特點

可再生能源戰(zhàn)略是運用各種研究方法對可再生能源涉及的政策、技術、環(huán)境和經濟問題進行分析，制定可再生能源規(guī)劃，保障國家能源安全。

開發(fā)利用可再生能源已經成為世界能源可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的重點，成為大多數發(fā)達國家和部分發(fā)展中國家21世紀能源發(fā)展戰(zhàn)略的重要組成部分。與傳統(tǒng)能源相比，由于技術的限制、成本較高、產業(yè)化程度低，可再生能源的需求是政策創(chuàng)造的需求；可再生能源更多地被賦予能源安全、環(huán)境保護和減緩氣候變化的涵義；可再生能源產業(yè)已成為新的經濟增長點；可再生能源的研究納入了經濟學中的外部性問題：區(qū)域可再生能源規(guī)劃成為重要環(huán)節(jié)。這些特點注定了可再生能源戰(zhàn)略和常規(guī)能源戰(zhàn)略研究方法的差異。

目前?？稍偕茉葱袠I(yè)能源戰(zhàn)略研究的主要任務包括：研究新能源行業(yè)的基本面，撰寫研究報告，研究行業(yè)的未來發(fā)展方向；分析、研究、收集宏觀經濟政策、產業(yè)政策、商業(yè)、環(huán)境、經濟等方面信息；整理與分析相關信息與數據，撰寫行業(yè)分析報告；深入發(fā)展行業(yè)的研究方法、思路、評級體系。

可再生能源戰(zhàn)略研究領域及研究方法

技術領域

中國的可再生能源產業(yè)發(fā)展證明，技術創(chuàng)新是發(fā)展之“根”，核心技術創(chuàng)新是發(fā)展之“本”。技術的選擇和發(fā)展是可再生能源戰(zhàn)略的重要指標，而不同國家和地區(qū)采用新技術所面臨的障礙也是不同的，這就需要對技術進行分析和評價。技術領域的能源戰(zhàn)略研究主要分為技術預見、技術評價、技術選擇等。

技術預見是對未來較長時期內的科學、技術、經濟和社會發(fā)展進行系統(tǒng)研究，以確定具有戰(zhàn)略性的研究領域，以及選擇那些對經濟和社會利益具有最大化貢獻的技術。常見的技術預見方法主要包括：德爾菲調查法、情景分析法、趨勢外推法、技術投資組合法，以及專利分析、文獻計量和交叉影響矩陣法等。2003年，伊尼延（S.Iniyan）將德爾菲法應用于印度未來可再生能源技術發(fā)展的研究中，得出未來印度可再生能源的技術結構。

技術評價也稱技術評估，是對某種技術可能帶來的社會影響進行定性或定量的全面研究，從而對其利弊得失做出綜合評價。1966年，美國眾議院科學技術委員會首先提出要開發(fā)技術評價。技術評估方法主要包括：專家評估、經濟分析、運籌學評價和綜合評價四類方法。技術評價并不僅僅涉及技術領域的研究，而是結合了數學模型、經濟分析等方法來對技術進行綜合評估。2011年，曹衛(wèi)兵用綜合評價的方法對當前可再生能源產業(yè)技術進行了經濟和政策評價，為北京市可再生能源技術選擇提供依據。新古典經濟學中技術選擇觀點完全依賴利潤最大化或者成本最小化的基本原則，而可再生能源戰(zhàn)略評價中必須將環(huán)境效益的外部性考慮在內，這對技術選擇提出了新的挑戰(zhàn)。

技術選擇的主要方法有：德爾菲法、層次分析法、專利分析法、技術路線圖和幾種方法綜合等。2010年，埃默（M.Amer）等人運用技術路線圖分析了國家層面、產業(yè)和部門層面各自的可再生能源技術的未來選擇。

技術領域所涉及的研究方法既可以單獨使用，又可以通過其內在聯系對可再生能源相關技術進行綜合分析評價。2010年，婁偉、李萌等運用SEE-2R模型采用情景分析法、層次分析法、德爾菲法、可持續(xù)發(fā)展評價等方法對麗水市可再生能源技術開發(fā)的可持續(xù)性進行評價。

政策領域

可再生能源政策，實質上就是各級政府為了推動可再生能源技術的發(fā)展和應用，而采取的一系列有利于可再生能源產業(yè)發(fā)展的行動和措施。2011年，李靖將新能源政策按產業(yè)鏈延伸順序分為：新能源研發(fā)階段政策、新能源生產階段政策、新能源市場化階段政策和新能源政策效果評估等四個方面，并介紹相關階段的研究動向。根據政策設計領域將可再生能源政策分為：經濟屬性政策、研發(fā)支持政策和環(huán)境屬性政策。即各類政策針對不同目的。

可再生能源的快速發(fā)展離不開一系列的稅收激勵政策、投資激勵政策、上網電價和補貼政策等，這類政策即為經濟屬性政策，對經濟屬性政策的研究在國內外也逐漸形成一套系統(tǒng)的方法。2012年，孫一清基于風電產業(yè)CGE模型，對征收能源稅和風電補貼政策進行模擬，驗證其對社會經濟影響效應，研究結論驗證了作為新能源的風電產業(yè)具有較強競爭優(yōu)勢。

目前國內的可再生能源研發(fā)支持政策主要分為兩類。一類是為可再生能源技術研發(fā)提供專項基金的政策。另一類是國家制定的可再生能源發(fā)展計劃及指導性政策，如“十二五”規(guī)劃中的可再生能源發(fā)展政策。根據國家的這些指導性政策可以分析未來可再生能源發(fā)展?jié)摿蜏p排潛力，從而評估這些指導性政策具體的實施效果。

可再生能源的環(huán)境屬性主要指其減排效應。環(huán)境屬性政策主要包括碳稅、碳交易和清潔發(fā)展機制（CDM）等政策。2013年，卡爾庫爾（M.Kalkuhl）等運用一般均衡模型評估了碳稅、可再生能源補貼和上網電價對能源價格和減排目標的影響，為政府制定碳價提供了參考。除了碳稅和碳交易，目前國際上更多的是研究可再生能源技術對環(huán)境的影響，缺乏研究可再生能源政策（如補貼和稅收激勵）對節(jié)能減排的影響，后者是未來政策戰(zhàn)略研究的一個方向。

在新能源研究發(fā)展階段，適當的國家政策是加快新能源發(fā)展的有力工具，而針對新能源產業(yè)政策的研究具有較強的現實意義。目前新能源政策研究在理論上、方法上都還不夠豐富，需要科研工作者積極探索。

經濟領域

近年來隨著能源經濟學的研究成為熱點，在可再生能源領域的經濟學方法也趨于豐富。這里僅僅涉及的是一些經濟學的計算方法，并未將碳稅、碳交易等經濟理論問題歸納到這部分。目前經濟性領域分析主要涉及的研究方法包括：投資回收期法、現值法、收益率法、不確定性分析。根據這些方法衍生出經濟分析的一些指標有：邊際成本、減排成本、凈現值、費用現值和內部收益率等。

投資回收期是指用投資帶來的凈收益償還全部初始投資所需要的時間，投資回收期法主要是用于衡量投資項目的經濟效益和風險程度。投資回收期越短，方案的風險越小。投資回收期分為靜態(tài)投資回收期和動態(tài)投資回收期，兩者的本質區(qū)別在于動態(tài)回收期將資金的時間價值作為重要的影響因素，而靜態(tài)回收期并不考慮這方面。投資回收期法在能源領域主要用于衡量某項技術或者項目的經濟性，或者在擁有多個技術可供選擇的情況下，選擇投資回收期最短的技術用以獲得最大的經濟效益。該方法常用于衡量生物質發(fā)電項目、太陽能屋頂鋪設、地源熱泵空調系統(tǒng)等可再生能源技術的經濟收益。

現值是考察項目在計算期內的盈利能力的動態(tài)指標評價，現值法是指把項目計算期內各年的凈現金流量，按照一個給定的標準折現率折算到計算期期初的現值之和。現值法貫穿于可再生能源經濟性分析的各個方面，在可再生能源發(fā)電技術和傳統(tǒng)能源對比中，現值法經常用于折舊費的計算，用以保證發(fā)電設備由于壽命年限不同所產生的現金流折算為平等的衡量指標：同時，合同能源管理機制中也將凈現值法作為項目評價最重要的方法之一。

收益率法彌補了現值法和動態(tài)投資回收期法中不能求解出方案實際投資效率的不足，它包括內部收益率法、增量內部收益率法和外部收益率法。能源的投資收益率能夠綜合考慮能源、經濟和環(huán)境因素，并且不論是在宏觀還是微觀層面上都能夠適用于能源經濟分析。宏觀層面上，通過分析傳統(tǒng)能源和可再生能源的能源投資收益率指數，可以確定未來能源發(fā)展的最優(yōu)路徑。微觀層面，收益率法可以分析可再生能源技術對傳統(tǒng)能源技術替代所產生的效益。

不確定性分析的方法主要包括：盈虧平衡分析法、敏感性分析法、決策樹分析法、概率分析法和蒙特卡羅模擬法等?？稍偕茉磻?zhàn)略中常用的方法為盈虧平衡分析和敏感性分析。

盈虧平衡分析法廣泛地應用于預測成本、收入、利潤，編制利潤計劃：估計售價、成本水平變動對利潤的影響，為經營決策提供必要的信息；也可以用于投資項目的不確定性分析。而敏感性分析是投資項目常用的一種不確定性分析方法，它是從定量分析的角度研究有關因素發(fā)生某種變化對某一個或一組關鍵指標影響程度的一種不確定分析技術。其實質是通過逐一改變相關變量數值的方法來解釋關鍵指標受這些因素變動影響大小的規(guī)律。

上述方法既可以單獨使用，又可以綜合運用進行項目可行性分析。2006年，樊京春、王永剛等對廢棄物發(fā)電、秸稈發(fā)電、沼氣發(fā)電和垃圾發(fā)電等四大類生物質能發(fā)電技術的電價敏感性因素進行了定量分析，結論證明鼓勵外資進入是加快我國可再生能源技術發(fā)展的有效模式。2012年，黃登對某公司的太陽能發(fā)電項目的靜態(tài)和動態(tài)投資回收期、財務凈現值、財務內部收益率等一系列財務評估指標進行了計算并對該項目進行了盈虧平衡分析和敏感性分析等不確定性分析，確定其可行性。

環(huán)境領域

可再生能源不僅是一項具有巨大社會效益、經濟效益的事業(yè)，并且有巨大的環(huán)境效益。全球碳捕集與封存研究院（Global CCS Institute）的研究顯示，截至2050年，可再生能源技術減排的二氧化碳將占到全球二氧化碳減排量的21%，是第二大減排技術。因此，評估可再生能源對環(huán)境影響顯得至關重要。目前針對可再生能源的環(huán)境影響的評估方法大部分是定性分析的方法，主要包括比較分析法、指數法和網絡法等。定性分析相對于定量分析來說不需要詳細大量的數據，但是分析結果的準確性相對較低。

對環(huán)境影響評估目前國內外比較成熟的定量分析方法是生命周期分析法（LCA）。生命周期分析是一種對產品及其生產工藝活動給環(huán)境造成的影響進行評價的客觀過程，它通過對能量和物質消耗以及由此造成的廢棄物排放進行辨識和量化，來評估能量和物質利用對環(huán)境的影響。2009年，方景瑞以生命周期分析方法為基礎構建GREET模型分析新能源汽車的環(huán)境效益、能源效益和經濟效益，從而促進新能源汽車的發(fā)展。

可再生能源戰(zhàn)略研究模型

可再生能源規(guī)劃作為可持續(xù)發(fā)展的一個重要環(huán)節(jié)，有利于充分利用我國豐富的可再生能源資源，推動節(jié)能減排進程，提高電源結構低碳化程度，促進智能化綠色電力的發(fā)展。區(qū)域可再生能源規(guī)劃需要用到能源模型。能源戰(zhàn)略模型的定義為：用各種數學方法建立的，可在計算機上獲得定量結果的有關能源系統(tǒng)的各種理論模型。能源模型涉及能源、經濟、數學和環(huán)境等的交叉領域的研究。模型既可以用作可再生能源的區(qū)域規(guī)劃，又可以用于可再生能源的評價。

按建模方法主要分為三類：自上而下的模型，自下而上的模型和混合能源模型。自上而下的能源模型以經濟學相關理論為出發(fā)點，以能源價格、消費彈性等為主要的指數，集中地表現它們與能源消費和能源生產之間的關系，此類模型易于進行經濟學分析，通過經濟指標決定能源需求，適用于宏觀經濟分析和能源政策規(guī)劃的制定，但不能詳細描述技術，不能控制技術進步對經濟的影響。自上而下模型的構建是直接以人類生活涉及的生產、消費、收入和出口等高級研究對象建立研究模塊。

自下而上的模型對以能源消費和能源生產過程中所使用的技術為基礎進行詳細描述，反映技術的潛力，適用于能源技術選擇策略研究、能源技術的成本分析以及環(huán)境影響分析、能源技術發(fā)展戰(zhàn)略研究等。但此類模型對能源技術的數據要求較高，難以收集，往往用關鍵技術代替其他技術，所以常常高估技術進步的潛力。自下而上模型的構建是以具體行業(yè)的生產要素、技術等關鍵點要素進行建模，然后利用這些關鍵點要素分析更高級別的生產、消費和收入等研究內容。

按建模方法分類。自上而下模型主要包括：CGE模型、MACRO模型、3Es-Model模型。自下而上模型包括：MARKAL模型、EFOM模型、LEAP模型、MEDEE模型、AIM模型?；旌夏Ｐ蛣t結合兩類模型的優(yōu)點，將經濟分析和技術研究相結合，現有的混合模型包括：NEMS模型、POLES模型、IIASA-WEC E3模型等。此外，按研究范圍分類有：全球能源模型（HASA-WEC E3）、區(qū)域能源模型（GEM-E3）、國家能源模型（NEMS，中期）、部門能源模型（LEAP）等。

但是運用模型分析時，需要注意：模型都是在一些特定假設的前提下運行的，因此要根據實際情況選擇，不能盲目照搬。能源系統(tǒng)是涉及政治、經濟、社會、環(huán)境、氣候等多領域的復雜系統(tǒng)，綜合集成模型將是未來能源政策模型的發(fā)展趨勢。模型僅僅可以逼近現實的結果，但這一結果一定不是未來能源發(fā)展的準確描述。這些模型使用的參數往往帶有模型設計者對未來的主觀判斷，因此，模型研究只能作為參考、預測。

可再生能源研究展望

通過對目前可再生能源戰(zhàn)略研究方法分析發(fā)現：目前可再生能源戰(zhàn)略研究方法的系統(tǒng)框架較少，各研究領域尚未有標準可依，從而也導致了研究方法雜而不精；在已有的研究方法中，針對經濟領域和政策領域的研究方法很多，而針對技術和環(huán)境領域的研究方法比較缺乏：在已知的能源模型中，所包含的可再生資源種類較少，大多數還是以傳統(tǒng)能源為主，可再生能源涉及較少；研究方法多為在給定技術和資源條件下的經濟性最優(yōu)，而缺乏對技術選擇、技術發(fā)展的具體指導。由于研究所限，本文中沒有涉及能源戰(zhàn)略所使用的數學方法，如回歸分析、模糊分析等。

可再生能源戰(zhàn)略方法的研究可以為可再生能源戰(zhàn)略的發(fā)展提供指導。所以在豐富其研究方法的基礎上，要構建合理的研究框架，使可再生能源戰(zhàn)略研究更加系統(tǒng)、合理。目前來看，可再生能源戰(zhàn)略方法的研究未來可以在以下幾個方面更加深入：評估可再生能源的方法和模型有待深入研究，并需要深化現有的方法，使其更加準確有效，并最終在可再生能源戰(zhàn)略中應用這些先進的方法，為能源規(guī)劃奠定良好基礎：需要發(fā)展專門針對可再生能源的分析模型，并建立準確的可再生能源統(tǒng)計年鑒，為模型各指標的設立進行服務；豐富研究方法和模型，不僅使其覆蓋可再生能源涉及的技術、政策、經濟和環(huán)境各個領域。還要適應于各種可再生能源；構建可再生能源戰(zhàn)略研究基本框架系統(tǒng)，極大地提高能源戰(zhàn)略研究效率，并且使研究方法結構系統(tǒng)化，避免雜亂無章地研究。