李海偉，靖富營(yíng)

(1.天津商業(yè)大學(xué) 經(jīng)濟(jì)學(xué)院，天津 300114；2.電子科技大學(xué) 經(jīng)濟(jì)與管理學(xué)院，四川 成都 611731)

一 問題提出及文獻(xiàn)綜述

在全球變暖問題日益嚴(yán)峻的今天,如何從根本上解決全球變暖、減少溫室氣體的排放得到了越來越多的學(xué)者關(guān)注?？稍偕茉词且环N可以循環(huán)再生于自然界的清潔能源,有著不產(chǎn)生溫室氣體的重要特點(diǎn),經(jīng)研究可再生能源對(duì)改善環(huán)境問題有著積極的正向作用[1-5],所以開發(fā)使用可再生能源是降低化石能源消耗、減少溫室氣體的排放,解決全球變暖等環(huán)境問題,最終實(shí)現(xiàn)低碳發(fā)展的重要措施。[6,7]發(fā)展可再生能源也是我國(guó)應(yīng)對(duì)氣候變化的一項(xiàng)重要舉措?！犊稍偕茉窗l(fā)展“十三五”規(guī)劃》中提出,在“十三五”規(guī)劃期間,中國(guó)的可再生能源新增投資約為2.5萬億,這一舉措將對(duì)我國(guó)減少溫室氣體起著積極的作用。

除此之外,我國(guó)也出臺(tái)了若干促進(jìn)以及規(guī)范可再生能源發(fā)展的法律法規(guī)及政策。2005年國(guó)家發(fā)展改革委印發(fā)了《可再生能源產(chǎn)業(yè)發(fā)展指導(dǎo)目錄》,評(píng)述了包括風(fēng)能、太陽能、生物質(zhì)能、地?zé)崮?、海洋能和水能等在?nèi)的可再生能源產(chǎn)業(yè)技術(shù)、項(xiàng)目等方面發(fā)展?fàn)顩r。具體來說,關(guān)于風(fēng)電政策方面國(guó)家發(fā)展改革委、財(cái)政部等部委在2006年和2010年分別出臺(tái)了促進(jìn)風(fēng)電產(chǎn)業(yè)、風(fēng)電裝備產(chǎn)業(yè)健康有序發(fā)展的實(shí)施意見,詳實(shí)地提出風(fēng)電產(chǎn)業(yè)認(rèn)證、技術(shù)研發(fā)、項(xiàng)目管理、人才培養(yǎng)以及產(chǎn)業(yè)國(guó)際化市場(chǎng)化等方面的內(nèi)容;在光伏產(chǎn)業(yè)方面,2014年國(guó)家能源局推進(jìn)建設(shè)分布式光伏發(fā)電應(yīng)用示范區(qū),隨后的2016年國(guó)家能源局、工信部和國(guó)家認(rèn)監(jiān)委等多部委聯(lián)合發(fā)布促進(jìn)先進(jìn)光伏技術(shù)產(chǎn)品應(yīng)用和產(chǎn)業(yè)升級(jí)的意見,意見主要指出了發(fā)揮市場(chǎng)在光伏產(chǎn)業(yè)發(fā)展中的作用;生物質(zhì)產(chǎn)業(yè)也得到了國(guó)家發(fā)展改革委等多部委的支持,2005年國(guó)家發(fā)展改革委印發(fā)組織實(shí)施生物質(zhì)工程技術(shù)產(chǎn)業(yè)化專項(xiàng)的通知,提出包括生物能源、生物材料和生物質(zhì)原料高效生產(chǎn)等方面在內(nèi)的重點(diǎn)領(lǐng)域發(fā)展的實(shí)施目標(biāo)和實(shí)施原則,而在2009年,國(guó)務(wù)院辦公廳提出促進(jìn)生物產(chǎn)業(yè)加快發(fā)展若干政策,加快將生物質(zhì)能產(chǎn)業(yè)培育成為高技術(shù)領(lǐng)域的支柱產(chǎn)業(yè)和國(guó)家戰(zhàn)略新興產(chǎn)業(yè)。由此看出,我國(guó)大力發(fā)展可再生能源產(chǎn)業(yè)的決心,同時(shí)可再生能源產(chǎn)業(yè)發(fā)展也是學(xué)者們今后研究的一個(gè)重大議題。現(xiàn)階段,關(guān)于可再生能源產(chǎn)業(yè)發(fā)展的研究主要集中在能源轉(zhuǎn)型與可再生能源發(fā)展戰(zhàn)略[8,9,10]、可再生能源產(chǎn)業(yè)補(bǔ)貼[11-13]以及可再生能源產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新[14,15]等方面。

然而由于一些客觀因素的限制,可再生能源在連續(xù)性、穩(wěn)定性和可控性方面存在一定問題[16],如在可再生能源領(lǐng)域中,產(chǎn)能的儲(chǔ)存能力對(duì)于發(fā)展可再生能源有著非常大的制約作用,向來有“能源問題即儲(chǔ)能問題”的說法,儲(chǔ)能也被稱為“能源的最后一公里”。[17]儲(chǔ)能不僅在電力調(diào)頻和電壓支撐等方面發(fā)揮了重要作用,而且可以改善電力輸出質(zhì)量、減輕輸電過程的阻塞等;儲(chǔ)能技術(shù)更關(guān)系著可再生能源并網(wǎng)、分布式發(fā)電和智能電網(wǎng)的發(fā)展。另外,由于可再生能源發(fā)電技術(shù)的不成熟和設(shè)備成本的高昂等因素,可再生能源的發(fā)展也受到了極大的制約。那么,面對(duì)可再生能源自身特性、技術(shù)和成本等因素的限制,可再生能源企業(yè)如何進(jìn)行決策對(duì)可再生能源整個(gè)行業(yè)的發(fā)展起著至關(guān)重要的作用。

關(guān)于可再生能源決策問題,國(guó)內(nèi)外學(xué)者的研究主要集中在可再生能源的價(jià)格、投資、替代以及生產(chǎn)決策等。價(jià)格決策方面,Ringel[18]、Verbruggena等[19]從定性角度分析了可再生能源價(jià)格采取固定上網(wǎng)電價(jià)更能促進(jìn)可再生能源的可持續(xù)發(fā)展；而李慶和陳敏[20]利用實(shí)物期權(quán)方法研究了我國(guó)可再生能源中風(fēng)電項(xiàng)目的固定上網(wǎng)電價(jià)問題,從理論上證明了風(fēng)電項(xiàng)目最優(yōu)化的投資電價(jià)與上網(wǎng)電價(jià)波動(dòng)率和上網(wǎng)電價(jià)期望增長(zhǎng)率都成正比;劉層層等[21]比較了度電補(bǔ)貼和配額制兩種可再生能源價(jià)格策略下電力價(jià)格、消費(fèi)者剩余和社會(huì)福利效應(yīng)等方面的差異?？稍偕茉赐顿Y決策方面近幾年的研究成果頗多,Boomsma等[22]研究了不同種可再生能源支持政策前提下,單個(gè)投資者在投機(jī)時(shí)間和裝機(jī)容量等方面做出的最優(yōu)化決策。而國(guó)內(nèi)學(xué)者李力等[23]系統(tǒng)分析了不確定條件下的可再生能源項(xiàng)目競(jìng)爭(zhēng)性的最優(yōu)化投資決策,他們?cè)谘芯恐欣昧藢?shí)物期權(quán)框架下的多主體完全搶灘博弈模型;同樣是利用實(shí)物期權(quán)模型,公丕芹和李昕旸[24]則采用了實(shí)物期權(quán)的三叉樹模型,分析了碳排放權(quán)交易體制下可再生能源投資價(jià)值和投資時(shí)間的問題。關(guān)于可再生能源替代決策問題,國(guó)外學(xué)者研究較成熟,而國(guó)內(nèi)學(xué)者則是依據(jù)國(guó)外的研究理論結(jié)合中國(guó)實(shí)際情況做了實(shí)證研究。Nguyen和Phu[25]構(gòu)造了兩種能源投入的內(nèi)生增長(zhǎng)模型,通過合理安排可再生能源與非可再生能源的消費(fèi)比例從而達(dá)到最優(yōu)化；Simone等[26]在內(nèi)生增長(zhǎng)模型框架下,將可再生能源和非可再生能源引入生產(chǎn)函數(shù)分析了經(jīng)濟(jì)的動(dòng)態(tài)過程并得到經(jīng)濟(jì)體平衡增長(zhǎng)的最優(yōu)決策;而Acemogluet等[27]從技術(shù)替代角度出發(fā),研究了高污染能源部門與清潔能源部門之間的技術(shù)替代,并得到政府參與能源技術(shù)替代時(shí)間的臨界條件。國(guó)內(nèi)學(xué)者陳雅琳等[28],石敏俊等[29]利用不同模型對(duì)可再生能源替代可再生能源所產(chǎn)生的環(huán)境效應(yīng)做了研究。

而可再生能源領(lǐng)域里具體的生產(chǎn)決策問題,國(guó)內(nèi)外學(xué)者主要集中在三個(gè)方面進(jìn)行了研究。一是可再生能源生產(chǎn)過程的外部性問題,Requate[30]、高建剛等[31]學(xué)者以生物質(zhì)能為例考慮了可再生能源生產(chǎn)過程中的負(fù)外部性,并提出在完全競(jìng)爭(zhēng)市場(chǎng)中,可再生能源生產(chǎn)過程中最優(yōu)化補(bǔ)貼率等于可再生能源的邊際效益等結(jié)論;二是可再生能源發(fā)電并網(wǎng)問題,孔令丞等[32]學(xué)者對(duì)可再生能源發(fā)電并網(wǎng)的多方合意合約設(shè)計(jì)進(jìn)行了研究,并結(jié)合政府帖政策提出了最優(yōu)化決策;最后是能源政策對(duì)可再生能源生產(chǎn)決策的影響問題,Held、Ragwiti和Ragwits[33]、劉洽和趙秋紅等[34]學(xué)者研究了不同政策對(duì)可再生能源企業(yè)生產(chǎn)決策的影響并提出最優(yōu)化模型。然而,目前國(guó)內(nèi)外對(duì)可再生能源的生產(chǎn)存儲(chǔ)決策研究較少,已有的文獻(xiàn)大多研究可再生能源單個(gè)周期的生產(chǎn)決策,也沒有考慮現(xiàn)實(shí)中有存儲(chǔ)能力的限制。本文研究可再生能源多周期的生產(chǎn)和存儲(chǔ)決策問題,同時(shí)考慮了企業(yè)存儲(chǔ)能力約束,通過動(dòng)態(tài)規(guī)劃算法得到儲(chǔ)存能力約束下可再生能源生產(chǎn)存儲(chǔ)最優(yōu)化決策,并通過優(yōu)化算法得到企業(yè)運(yùn)營(yíng)的最小成本。

二 模型構(gòu)建

本文構(gòu)建在有限存儲(chǔ)能力下的可再生能源企業(yè)存儲(chǔ)決策模型，在模型構(gòu)建中我們需要定義如下符號(hào):

T:時(shí)間周期;

P(t):t-周期問題,t=1,2,…,T;

IU:期初儲(chǔ)能能力

xt:在t周期期初可再生能源的產(chǎn)能數(shù)量,t=1,2,…,T;

dt:周期t產(chǎn)能的需求,t=1,2,…,T;

It:在t周期期末產(chǎn)能的庫存數(shù)量,t=1,2,…,T;

St:周期t產(chǎn)能的缺失數(shù)量,t=1,2,…,T;

pt:單位產(chǎn)能的生產(chǎn)成本;

ht:單位產(chǎn)能單位周期儲(chǔ)存持有成本;

σt:固定成本;

st:周期t的單位產(chǎn)能缺貨成本;

令,

在本文中暗含如下假設(shè):

假設(shè)1:需求dt是周期t的需求,是一個(gè)時(shí)間段的需求,因此當(dāng)期需求占用儲(chǔ)能且產(chǎn)生儲(chǔ)能成本,t=1,2,..,T;

假設(shè)2:可再生能源產(chǎn)能的缺貨過期不補(bǔ),且當(dāng)期產(chǎn)能缺貨成本大于單位產(chǎn)能成本和單位儲(chǔ)能成本,即st>pt+ht;

以上假設(shè)界定了所研究問題的環(huán)境,假設(shè)也是符合現(xiàn)實(shí)的,例如假設(shè)2,如果當(dāng)期產(chǎn)能出現(xiàn)的缺貨成本小于產(chǎn)能成本和儲(chǔ)能成本之和,則各期需求不會(huì)被滿足。假設(shè)3和假設(shè)4描述了成本有條件變動(dòng),包含了單位產(chǎn)能成本和單位缺貨成本不變或者單調(diào)不減這兩種特殊情況,也適合單位產(chǎn)能成本和單位缺貨成本小幅波動(dòng)的情況。在以上假設(shè)和定義的基礎(chǔ)上,本問題可以用以下優(yōu)化模型描述,企業(yè)的目標(biāo)是在T周期內(nèi)達(dá)到可再生能源產(chǎn)能的固定成本,產(chǎn)能成本,儲(chǔ)能成本和缺貨成本之和最小,目標(biāo)函數(shù)表示為:

(1)

約束條件:

It=It-1+xt-(dt-St) (t=1,2,…,T),

(2)

It-1+xt≤IU(t=1,2,…,T),

(3)

I0=IT=0

(4)

xt,It,St(t=1,2,…,T),

(5)

約束條件(2)表示產(chǎn)能的儲(chǔ)能平衡,約束條件(3)表示可再生能源企業(yè)有限的儲(chǔ)存能力,約束條件(4)表示假設(shè)初始時(shí)期與結(jié)束時(shí)期儲(chǔ)能為0,約束條件(5)表示參數(shù)的非負(fù)性。

根據(jù)以上問題的描述,所研究問題也可表示如圖1所示的網(wǎng)絡(luò)流問題。節(jié)點(diǎn)M是所有T周期需求產(chǎn)能的主供應(yīng)點(diǎn),節(jié)點(diǎn)P和S是兩個(gè)中轉(zhuǎn)點(diǎn),P代表通過產(chǎn)能滿足需求,S代表通過缺貨滿足需求。節(jié)點(diǎn)1,2,..,T代表各期的需求,如t期的需求為dt。結(jié)合成本與網(wǎng)絡(luò)圖,可以得到如下性質(zhì):

1. 有向弧(M,P)和(M,S)代表費(fèi)用流從0到∞。

2. 有向弧(P,t)代表產(chǎn)能xt的費(fèi)用流,xt有上下界的限制,如果xt=0,此費(fèi)用流為0;如果xt>0費(fèi)用流為σt+ptxt。

3. 有向弧(S,t)代表產(chǎn)能缺貨時(shí)的費(fèi)用流,St最小為0,最大為dt,如果St=0,此費(fèi)用流為0;如果St>0,費(fèi)用流為stSt。

4. 有向弧(t,t+1)代表儲(chǔ)能費(fèi)用流,It最小為0,最大為IU,如果It=0,此費(fèi)用流為0;如果It>0費(fèi)用流為htIt。

圖1 網(wǎng)絡(luò)流問題

三 可再生能源企業(yè)存儲(chǔ)決策

我們首先研究最優(yōu)解的性質(zhì),在最優(yōu)解性質(zhì)的基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)動(dòng)態(tài)規(guī)劃算法求解問題,最后以實(shí)際企業(yè)的數(shù)據(jù)分析如何應(yīng)用動(dòng)態(tài)規(guī)劃算法求解企業(yè)運(yùn)營(yíng)的最小成本。在研究最優(yōu)解性質(zhì)之前,首先進(jìn)行如下定義:

(一)最優(yōu)解性質(zhì)

性質(zhì)1 在T周期最優(yōu)解中,有如下性質(zhì)成立:

(A)It-1·xt=0,t=1,2,..,T;

(B)It·St=0,t=1,2,..,T;

(C)xt·St·(IU-xt)=0,t=1,2,..,T;

(D)St·(St+It-1-dt)·(St+IU-dt)=0,t=1,2,..,T;

證明 (A)見Federgruen和Tzur[35]。

(B)假設(shè)It·St>0,由圖1可得,此時(shí)的一單位產(chǎn)能的路徑為從節(jié)點(diǎn)M到節(jié)點(diǎn)t+1,需要經(jīng)過節(jié)點(diǎn)S和節(jié)點(diǎn)t,又由假設(shè)1需求是時(shí)間段的需求,因此產(chǎn)生的費(fèi)用流為st+ht+ht+1。如果變換一條路徑,僅經(jīng)過節(jié)點(diǎn)S,則有向弧(S,t+1)產(chǎn)生的費(fèi)用流為st+1,又由假設(shè)5可得,變換后的路徑比原路徑費(fèi)用要低,與假設(shè)矛盾,因此,在T周期最優(yōu)解中,有It·St=0,t=1,2,..,T。

(C) 假設(shè)xt·St(IU-xt)>0,當(dāng)00矛盾;當(dāng)00,則有It·St>0,與(B)矛盾,因此若xt≥dt,有St=0,與原假設(shè)xt·St(IU-xt)>0矛盾。綜上可得,在T周期最優(yōu)解中,有xt·St·(IU-xt)=0,t=1,2,..,T。

(D)分成以下兩種情形考慮,若It>0,根據(jù)(B)可以得到St=0;若It=0,則根據(jù)儲(chǔ)能平衡It=It-1+xt-dt+St,有It-1+xt-dt+St=0,又根據(jù)(C),若St>0,則xt=0或xt=IU,若xt=0,則有It-1-dt+St=0,若xt=IU,則根據(jù)(A)可得It-1=0,因此有IU-dt+St=0。綜上可得,在T周期最優(yōu)解中,有St·(St+It-1-dt)·(St+IU-dt)=0,t=1,2,..,T。

(二)動(dòng)態(tài)規(guī)劃算法

通過以上性質(zhì)的分析,帶有儲(chǔ)能水平約束的可再生能源產(chǎn)能決策問題可以通過前向遞歸動(dòng)態(tài)規(guī)劃算法解決。

由性質(zhì)1可得T-周期問題可以分解為一系列的子問題解決,令P(q,t)代表周期q到周期t,且滿足Iq-1=It=0;Ij>0,i=q,..,t-1;xq>0的子問題。C(q,t)表示P(q,t)的最優(yōu)成本。

C(q,t)=σq+pqIU+

令F(t)代表P(t)問題的最優(yōu)成本,則

F(t)=min{F(t-1)+min{σt+

ptdt+htdt,stdt,σt+

ptIU+htIU+st(dt-IU)};F(q-1)+C(q,t)}

四 數(shù)值實(shí)驗(yàn)及管理啟示

我們通過構(gòu)造實(shí)驗(yàn)理解可再生能源企業(yè)運(yùn)營(yíng)成本與有限的儲(chǔ)存能力及各成本之間的關(guān)系，通過對(duì)企業(yè)微觀機(jī)理的研究進(jìn)一步得到宏觀政策的啟示。為了簡(jiǎn)化實(shí)驗(yàn)且不失一般性,設(shè)定各成本參數(shù)為固定值,假定各周期的需求均值為10,標(biāo)準(zhǔn)差為1.5。

圖2與圖3分別描述了產(chǎn)能總成本作為產(chǎn)能儲(chǔ)存能力和固定成本、儲(chǔ)能成本函數(shù)的變化趨勢(shì)。其他參數(shù)設(shè)為s=30;p=2;h=1;σ取190,200和210這三個(gè)值,其他參數(shù)設(shè)為s=40;p=5;σ=200,h取1,2和3三個(gè)值,IU取30,40,50,60,70,80,90,100這8個(gè)值。周期T=20,即在各參數(shù)下計(jì)算20個(gè)周期的最小成本。發(fā)現(xiàn)產(chǎn)能總成本隨產(chǎn)能的儲(chǔ)存能力的增加而遞減、隨產(chǎn)能固定成本和儲(chǔ)能成本的增加而增加。因?yàn)槿舢a(chǎn)能的固定成本相比儲(chǔ)能成本較高,產(chǎn)能的儲(chǔ)存能力較低的情況下產(chǎn)能柔性較低,固定成本不能分?jǐn)偟礁L(zhǎng)的周期,所以產(chǎn)能總成本較大,當(dāng)儲(chǔ)存能力很大不再制約可再生能源的產(chǎn)能數(shù)量時(shí),可再生能源生產(chǎn)企業(yè)可以合理權(quán)衡產(chǎn)能的固定成本和儲(chǔ)能成本。若儲(chǔ)能成本相比產(chǎn)能的固定成本很大時(shí),每一次的產(chǎn)能數(shù)量較小,即便產(chǎn)能的儲(chǔ)存能力較小也不影響可再生能源生產(chǎn)企業(yè)的產(chǎn)能決策,若儲(chǔ)能成本較小,庫存能力較小,則固定成本不能分?jǐn)偟胶侠淼闹芷?所以產(chǎn)能的總成本較大,若產(chǎn)能的儲(chǔ)存能力較大產(chǎn)能柔性很大,固定成本能夠分?jǐn)偟礁L(zhǎng)周期以致產(chǎn)能的總成本較小。

圖4描述了產(chǎn)能的總成本作為缺貨成本和產(chǎn)能的儲(chǔ)存能力函數(shù)的變化趨勢(shì)。其他參數(shù)設(shè)為σ=60;p=2;h=1,IU取20,30和60三個(gè)值,s取6.5,7.5,8.5,9.5,10.5,11.5,12.5,13.5這8個(gè)值。周期T=20,即在各參數(shù)下計(jì)算20個(gè)周期的產(chǎn)能最小成本,當(dāng)產(chǎn)能的儲(chǔ)存能力很低時(shí),隨著產(chǎn)能的缺貨成本增加,可再生能源企業(yè)的運(yùn)營(yíng)成本遞增,當(dāng)產(chǎn)能儲(chǔ)存能力較大時(shí),缺貨成本的增加對(duì)運(yùn)營(yíng)成本的影響不顯著。這是因?yàn)楫a(chǎn)能的儲(chǔ)存能力很低時(shí),決策柔性較低,需求得不到滿足因而導(dǎo)致缺貨成本較大,當(dāng)產(chǎn)能的儲(chǔ)存能力較大時(shí),決策柔性較大,可再生能源生產(chǎn)企業(yè)可以權(quán)衡產(chǎn)能產(chǎn)生的缺貨成本,固定成本,產(chǎn)能成本和儲(chǔ)能成本,需求能夠得到滿足,因而缺貨成本較小。圖5描述了產(chǎn)能產(chǎn)生的缺貨成本以及允許產(chǎn)能缺貨和不允許產(chǎn)能缺貨兩種情況下對(duì)產(chǎn)能總成本的影響。將其他參數(shù)設(shè)為σ=60;p=2;h=1;IU=∞;s取6.5,7.5,8.5,9.5,10.5,11.5,12.5,13.5這8個(gè)值。周期T=20,即在各參數(shù)下計(jì)算20個(gè)周期的產(chǎn)能最小成本,發(fā)現(xiàn)當(dāng)缺貨成本比較小時(shí),允許產(chǎn)能缺貨可以降低運(yùn)營(yíng)成本,產(chǎn)能的缺貨成本比較大時(shí),允許產(chǎn)能缺貨與不允許產(chǎn)能缺貨對(duì)運(yùn)營(yíng)成本的影響相差不大。這是因?yàn)楫?dāng)單位缺貨成本較小時(shí),可再生能源企業(yè)采取產(chǎn)能缺貨策略會(huì)降低固定成本、產(chǎn)能成本和儲(chǔ)能成本,同時(shí)不會(huì)產(chǎn)生較大的產(chǎn)能缺貨成本,因而允許產(chǎn)能缺貨比不允許產(chǎn)能缺貨的運(yùn)營(yíng)成本更低。當(dāng)產(chǎn)能出現(xiàn)的缺貨成本很大時(shí),即便允許產(chǎn)能缺貨,企業(yè)也選擇不缺貨,由于缺貨成本很大,會(huì)盡量滿足需求以降低缺貨成本。

圖2 作為產(chǎn)能的儲(chǔ)存能力和固定成本函數(shù)的運(yùn)營(yíng)成本

圖4 作為產(chǎn)能的儲(chǔ)存能力和缺貨成本函數(shù)的運(yùn)營(yíng)成本

圖3 作為產(chǎn)能的儲(chǔ)存能力和單位儲(chǔ)能成本函數(shù)的運(yùn)營(yíng)成本

圖5 作為缺貨成本和不允許缺貨函數(shù)的運(yùn)營(yíng)成本

綜上,可再生能源企業(yè)當(dāng)前的產(chǎn)能決策受到成本,儲(chǔ)存能力的影響,若產(chǎn)能固定成本較高,則適當(dāng)增加產(chǎn)能的儲(chǔ)存能力可以降低成本,由于增加儲(chǔ)存能力也需要額外的成本,因此需要權(quán)衡增加儲(chǔ)存能力的成本和降低的運(yùn)營(yíng)成本;若儲(chǔ)能成本較高,則可再生能源企業(yè)可以在較低的產(chǎn)能儲(chǔ)存能力下運(yùn)營(yíng),不需要額外增加儲(chǔ)存能力;若缺貨成本很大,儲(chǔ)存能力很低時(shí),增加儲(chǔ)存能力可以顯著降低成本;在產(chǎn)能的缺貨成本較低時(shí),相比于產(chǎn)能不缺貨,適當(dāng)?shù)漠a(chǎn)能缺貨將會(huì)降低運(yùn)營(yíng)成本。本文可以從以下幾個(gè)方面進(jìn)行拓展:一方面,本文假設(shè)可再生能源無限期持有,現(xiàn)實(shí)中部分可再生能源有生命周期的限制,因此一個(gè)有意義的拓展是分析短生命周期可再生能源的生產(chǎn)儲(chǔ)存決策問題。另外,本文假設(shè)每一周期產(chǎn)能的儲(chǔ)存能力是恒定不變的,研究每一周期變動(dòng)的儲(chǔ)存能力顯得更加一般化和有意義。

五 對(duì)策建議

根據(jù)研究結(jié)果可知,儲(chǔ)存能力和成本等因素制約著可再生能源企業(yè)的生產(chǎn)存儲(chǔ)決策,從而影響了可再生能源產(chǎn)業(yè)整體發(fā)展,所以如何改善可再生能源的儲(chǔ)存能力以及降低其運(yùn)營(yíng)成本對(duì)可再生能源產(chǎn)業(yè)發(fā)展是至關(guān)重要的?？稍偕茉磧?chǔ)存能力的改善主要依賴于儲(chǔ)存技術(shù),作為可再生能源產(chǎn)業(yè)發(fā)展政策制定者和監(jiān)管者的政府應(yīng)為可再生能源企業(yè)發(fā)展儲(chǔ)存技術(shù)提供保障。具體來說,應(yīng)做到以下幾點(diǎn):

第一,積極促進(jìn)可再生能源相關(guān)單位的自主創(chuàng)新。首先，應(yīng)充分發(fā)揮可再生能源企業(yè)和儲(chǔ)能技術(shù)企業(yè)技術(shù)創(chuàng)新主體的作用,鼓勵(lì)其加大對(duì)儲(chǔ)能技術(shù)的研發(fā)投入,中央政府和地方政府可以通過建立健全產(chǎn)學(xué)研結(jié)合機(jī)制等方式對(duì)企業(yè)儲(chǔ)能技術(shù)的創(chuàng)新給予支持,引導(dǎo)企業(yè)建立儲(chǔ)能技術(shù)研發(fā)中心,尤其鼓勵(lì)企業(yè)設(shè)立海外研發(fā)中心,學(xué)習(xí)國(guó)際研發(fā)技術(shù)、吸取先進(jìn)經(jīng)驗(yàn);其次,加強(qiáng)儲(chǔ)能技術(shù)創(chuàng)新能力和基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè),大力支持各類研究機(jī)構(gòu)的科研基礎(chǔ)設(shè)施的建立,在充分整合和利用現(xiàn)存的儲(chǔ)能技術(shù)科研基礎(chǔ)設(shè)施的基礎(chǔ)上,形成多個(gè)具有國(guó)際先進(jìn)水平的可再生能源儲(chǔ)能技術(shù)研究基地,同時(shí)也要加強(qiáng)儲(chǔ)能技術(shù)相關(guān)的基礎(chǔ)研究和應(yīng)用技術(shù)的開發(fā),支持儲(chǔ)能技術(shù)工程中心、工程實(shí)驗(yàn)室、技術(shù)孵化器等機(jī)構(gòu)的建設(shè);最后,倡導(dǎo)可再生能源企業(yè)相關(guān)單位自主創(chuàng)新成果的產(chǎn)業(yè)化,組織實(shí)施儲(chǔ)能技術(shù)產(chǎn)業(yè)化專項(xiàng),加速促進(jìn)擁有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的儲(chǔ)能技術(shù)成果轉(zhuǎn)化,在此基礎(chǔ)上加快儲(chǔ)能技術(shù)的規(guī)?；a(chǎn)和應(yīng)用。

第二,培養(yǎng)可再生能源儲(chǔ)能技術(shù)高素質(zhì)人才隊(duì)伍。首先,加快建設(shè)高水平研究團(tuán)隊(duì),借助可再生能源領(lǐng)域重大科研課題、重點(diǎn)學(xué)科以及科研基地和國(guó)際學(xué)術(shù)交流項(xiàng)目,重點(diǎn)培養(yǎng)可再生能源儲(chǔ)能技術(shù)學(xué)科帶頭人,加快推動(dòng)創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)的建立,培養(yǎng)一批儲(chǔ)能技術(shù)專業(yè)精湛、自主創(chuàng)新能力突出以及具有國(guó)際影響力和競(jìng)爭(zhēng)力的創(chuàng)新團(tuán)隊(duì),完善儲(chǔ)能技術(shù)專業(yè)方面高級(jí)學(xué)者培養(yǎng)與選拔的標(biāo)準(zhǔn)和制度,通過培養(yǎng)中青年高級(jí)學(xué)者進(jìn)而提高儲(chǔ)能技術(shù)自主研發(fā)和創(chuàng)新能力;其次,加大力度支持企業(yè)培養(yǎng)和聘用科技專業(yè)人員,鼓勵(lì)可再生能源企業(yè)培養(yǎng)優(yōu)秀且有潛力的專業(yè)科技人才,聘用高層次研究型學(xué)者,并給予政策的支持,對(duì)于科研機(jī)構(gòu)和高等院校的學(xué)者進(jìn)入市場(chǎng)進(jìn)行創(chuàng)業(yè)給予扶持,引導(dǎo)可再生能源企業(yè)聯(lián)合高等院校和科研機(jī)構(gòu)共同培養(yǎng)高精尖科技人才,同時(shí)也鼓勵(lì)可再生能源企業(yè)多種渠道、多種方式培養(yǎng)和儲(chǔ)備不同層次的儲(chǔ)能技術(shù)研發(fā)和工程技術(shù)的專業(yè)人才,給予聘用海外科研人員和工程師的可再生能源企業(yè)一定補(bǔ)貼;最后,完善儲(chǔ)能技術(shù)領(lǐng)域高層次人才引進(jìn)制度,制定和實(shí)施聘用可再生能源儲(chǔ)能技術(shù)領(lǐng)域海外優(yōu)秀人才歸國(guó)工作服務(wù)計(jì)劃,主要針對(duì)高層次專業(yè)人才和緊缺人才,在原有基礎(chǔ)上對(duì)高層次留學(xué)歸國(guó)的優(yōu)秀人才增加資助力度,增加儲(chǔ)能技術(shù)領(lǐng)域高層次創(chuàng)新人才公開招聘次數(shù),完善留學(xué)人才歸國(guó)服務(wù)的政策措施保障其在華順利工作和研究,對(duì)海外高層次優(yōu)秀人才和團(tuán)隊(duì)來華工作給予一定政策傾斜,開通綠色通道減少行政審批程序。

第三,推動(dòng)可再生能源儲(chǔ)能技術(shù)領(lǐng)域的公共服務(wù)體系的建立。首先,著手建立儲(chǔ)能技術(shù)領(lǐng)域公共數(shù)據(jù)庫和信息服務(wù)中心,將可再生能源企業(yè)以及高等院校、科研機(jī)構(gòu)關(guān)于儲(chǔ)能技術(shù)領(lǐng)域的專利技術(shù)、生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)、技術(shù)運(yùn)行情況以及科研成果等信息收集匯總建立公共數(shù)據(jù)庫,為儲(chǔ)能技術(shù)進(jìn)一步發(fā)展提供數(shù)據(jù)保障;其次,完善儲(chǔ)能技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、檢測(cè)和認(rèn)證體系,在原有基礎(chǔ)上完善我國(guó)可再生能源儲(chǔ)能技術(shù)研發(fā)和生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)體系,進(jìn)一步增強(qiáng)對(duì)可再生能源儲(chǔ)存技術(shù)的檢測(cè)和認(rèn)證能力,提升儲(chǔ)能技術(shù)檢測(cè)認(rèn)證專業(yè)機(jī)構(gòu)的能力和服務(wù),在全國(guó)范圍內(nèi)統(tǒng)一和規(guī)范儲(chǔ)能技術(shù)認(rèn)證模式,對(duì)可再生能源儲(chǔ)能技術(shù)設(shè)備認(rèn)證軟件開發(fā)和互聯(lián)網(wǎng)認(rèn)證系統(tǒng)研發(fā)給予支持,進(jìn)而推動(dòng)以及嚴(yán)格實(shí)施儲(chǔ)能技術(shù)設(shè)備的檢測(cè)和認(rèn)證工作;再者,對(duì)可再生能源儲(chǔ)能技術(shù)創(chuàng)新平臺(tái)進(jìn)行建設(shè),整合現(xiàn)有研究力量基礎(chǔ)上建立可再生能源儲(chǔ)能技術(shù)的國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室、國(guó)家工程技術(shù)研發(fā)中心、區(qū)域性的產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟和產(chǎn)業(yè)化基地等技術(shù)創(chuàng)新平臺(tái),從而能夠加快儲(chǔ)能技術(shù)從研發(fā)、成型、驗(yàn)證、成果轉(zhuǎn)化和推廣的進(jìn)程,為可再生能源儲(chǔ)存技術(shù)發(fā)展提供可靠保障;最后,大力推動(dòng)可再生能源儲(chǔ)能技術(shù)產(chǎn)業(yè)基地的建設(shè),引導(dǎo)與儲(chǔ)能技術(shù)產(chǎn)業(yè)相關(guān)的技術(shù)、企業(yè)、人才和資金等向產(chǎn)業(yè)基地匯集,促進(jìn)儲(chǔ)能技術(shù)產(chǎn)業(yè)基地更加專業(yè)、具有鮮明的發(fā)展特色,進(jìn)而形成較完善的產(chǎn)業(yè)鏈,并且逐步計(jì)劃建立多個(gè)國(guó)家級(jí)可再生能源儲(chǔ)能技術(shù)產(chǎn)業(yè)基地,形成規(guī)?；?。

第四,加強(qiáng)可再生能源儲(chǔ)能技術(shù)的國(guó)際合作。首先,加強(qiáng)可再生能源儲(chǔ)能技術(shù)涉及的基礎(chǔ)科學(xué)領(lǐng)域國(guó)際合作,對(duì)于儲(chǔ)能技術(shù)聯(lián)系緊密的基礎(chǔ)學(xué)科如材料學(xué)、物理學(xué)、化學(xué)等,與國(guó)外科研機(jī)構(gòu)、高等院校開展有針對(duì)性的合作研究,進(jìn)一步提高我國(guó)在儲(chǔ)能技術(shù)領(lǐng)域相關(guān)的基礎(chǔ)學(xué)科的科研實(shí)力;其次,在儲(chǔ)能技術(shù)產(chǎn)業(yè)公共服務(wù)體系與能力建設(shè)領(lǐng)域進(jìn)行國(guó)際合作,關(guān)于可再生能源儲(chǔ)能技術(shù)測(cè)試技術(shù)、系統(tǒng)等研究以及公共數(shù)據(jù)庫和信息服務(wù)中心建設(shè)等儲(chǔ)能技術(shù)相關(guān)的產(chǎn)業(yè)公共服務(wù)體系的完善,另外,儲(chǔ)能技術(shù)研發(fā)與應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)、檢測(cè)與認(rèn)證制度以及人才培養(yǎng)體制、政策等能力建設(shè)范圍內(nèi)的重難點(diǎn)問題,可以與歐美等在儲(chǔ)能技術(shù)領(lǐng)域中表現(xiàn)突出的發(fā)達(dá)國(guó)家有針對(duì)性的交流和合作,同時(shí)可以借鑒儲(chǔ)能技術(shù)先進(jìn)的國(guó)際經(jīng)驗(yàn),進(jìn)而加強(qiáng)我國(guó)儲(chǔ)能技術(shù)產(chǎn)業(yè)公共服務(wù)體制;最后,積極參與可再生能源儲(chǔ)能技術(shù)的國(guó)際組織、國(guó)際研究計(jì)劃和國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)的制定,根據(jù)我國(guó)儲(chǔ)能技術(shù)需求、重難點(diǎn)任務(wù)等方面,有針對(duì)性參與到可再生能源儲(chǔ)能技術(shù)領(lǐng)域的國(guó)家組織和國(guó)際研發(fā)計(jì)劃,積極投身于儲(chǔ)能技術(shù)國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)的制定和研究,在此基礎(chǔ)上發(fā)起由我國(guó)主導(dǎo)的儲(chǔ)能技術(shù)相關(guān)的國(guó)際研究組織和國(guó)際研發(fā)計(jì)劃,同時(shí)鼓勵(lì)我國(guó)科學(xué)家和學(xué)者在儲(chǔ)能技術(shù)領(lǐng)域的國(guó)際組織中擔(dān)任重要職位和承擔(dān)國(guó)際研發(fā)計(jì)劃的重要任務(wù)。

第五,積極拓寬可再生能源儲(chǔ)能技術(shù)研發(fā)的融資渠道。一方面,引導(dǎo)社會(huì)資金投向儲(chǔ)能技術(shù)產(chǎn)業(yè),對(duì)設(shè)立、發(fā)展可再生能源儲(chǔ)能技術(shù)創(chuàng)業(yè)投資機(jī)構(gòu)和產(chǎn)業(yè)投資基金給予不同形式的支持,鼓勵(lì)和引導(dǎo)金融機(jī)構(gòu)對(duì)儲(chǔ)能技術(shù)產(chǎn)業(yè)的支持以及信用擔(dān)保機(jī)構(gòu)對(duì)儲(chǔ)能技術(shù)企業(yè)提供有效貸款,引導(dǎo)金融機(jī)構(gòu)發(fā)揮自身優(yōu)勢(shì)對(duì)符合條件的儲(chǔ)能技術(shù)產(chǎn)業(yè)項(xiàng)目提供信貸支持,改善金融服務(wù),對(duì)該產(chǎn)業(yè)項(xiàng)目開通綠色通道;另一方面,鼓勵(lì)并支持可再生能源儲(chǔ)能技術(shù)產(chǎn)業(yè)利用資本市場(chǎng)工具進(jìn)行融資,積極支持符合條件的中小型儲(chǔ)能技術(shù)企業(yè)在我國(guó)中小企業(yè)板和創(chuàng)業(yè)板上市,引導(dǎo)符合條件的儲(chǔ)能技術(shù)企業(yè)在境內(nèi)外上市籌資,同時(shí)支持符合條件的儲(chǔ)能技術(shù)企業(yè)積極利用金融工具融資,如發(fā)行企業(yè)債券、公司債券、短期融資券和中期票據(jù)等。