繆彬，程明倩，孫永河

（昆明理工大學(xué) 管理與經(jīng)濟(jì)學(xué)院，云南 昆明 650093）

能源是人類社會生存與發(fā)展的重要基礎(chǔ)，長期以來，化石能源的大規(guī)模開發(fā)利用帶來資源緊張、氣候變暖、環(huán)境污染等突出問題[1]。減少化石能源的使用，發(fā)展綠色能源是當(dāng)前世界的趨勢。綠色能源不僅可以節(jié)約資源、減少污染物排放，而且在保障能源安全和提升經(jīng)濟(jì)競爭力方面都有顯著的作用，為此，世界各國積極探索綜合性新能源政策。美國在1978 年就制定了國家能源法，1999 年開始實(shí)施可再生能源配額制，并把生物質(zhì)能、地?zé)崮?、太陽能、風(fēng)能等可再生能源作為重點(diǎn)發(fā)展，推動能源結(jié)構(gòu)清潔化。日本立足國情，將技術(shù)研發(fā)作為能源轉(zhuǎn)型的戰(zhàn)略手段，把氫能規(guī)?；米鳛橹匾ナ?，推動日本社會能源轉(zhuǎn)型[2]。2020 年，英國出臺《綠色工業(yè)革命十點(diǎn)計(jì)劃》，旨在支持綠色就業(yè)、加速實(shí)現(xiàn)凈零排放、實(shí)現(xiàn)社會和經(jīng)濟(jì)更好的發(fā)展。還有相當(dāng)一部分國家也實(shí)施了長遠(yuǎn)的綠色能源發(fā)展計(jì)劃，并在相應(yīng)的領(lǐng)域取得了比較優(yōu)勢。改革開放以來，中國一直保持著高速的經(jīng)濟(jì)增長，能源消費(fèi)需求迅速上升，中國已經(jīng)成為世界上第一大能源生產(chǎn)國和消費(fèi)國[3]，從能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)來看，中國仍以化石能源消費(fèi)為主，碳減排壓力大。2020 年9月22 日，國家主席習(xí)近平在第七十五屆聯(lián)合國大會一般性辯論上發(fā)表講話時(shí)表示，“中國力爭2030 年前二氧化碳排放達(dá)到峰值，努力爭取2060 年前實(shí)現(xiàn)碳中和目標(biāo)”。“碳達(dá)峰”“碳中和”目標(biāo)提出后，中國各省份積極開展有關(guān)政策研究，推進(jìn)“30·60”目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)。

近年來，云南省“全力打造世界一流‘綠色能源牌’”戰(zhàn)略并取得了顯著成效。綠色能源發(fā)電裝機(jī)容量快速上升，電力供應(yīng)能力大幅提高[4]，據(jù)統(tǒng)計(jì)，2019 年云南省一次電力生產(chǎn)占能源生產(chǎn)總量的75.32%，遠(yuǎn)高于全國平均水平，其中，綠色能源發(fā)電量約占總發(fā)電量的92%，云南省電力生產(chǎn)已經(jīng)高度綠色化。然而，2019年，云南省煤炭、石油等化石能源占能源消費(fèi)總量的52.2%，一次電力消費(fèi)量僅占44.55%，可以發(fā)現(xiàn)，傳統(tǒng)能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)造成綠色能源消費(fèi)具有一定的滯后性，激活綠色能源消費(fèi)需求是改善能源結(jié)構(gòu)的有效途徑。然而工業(yè)和生活用電需求要求相對平穩(wěn)，水力發(fā)電存在豐枯問題，豐期、枯期發(fā)電波動較大；太陽能能量密度小，季節(jié)、晝夜、氣象等對其影響大；風(fēng)能的風(fēng)力和風(fēng)向時(shí)常變化，能量無法集中，這些問題導(dǎo)致了云南省綠色能源發(fā)電不穩(wěn)定情況的發(fā)生，影響綠色能源發(fā)電效率。

隨著資源環(huán)境約束趨緊，要實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)社會與資源環(huán)境的協(xié)調(diào)發(fā)展就必須提高綠色能源發(fā)電效率，這既是生態(tài)文明建設(shè)的客觀要求，也是推動發(fā)展方式轉(zhuǎn)變、實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)高質(zhì)量發(fā)展的必然選擇。云南省綠色能源正處于快速發(fā)展階段，綠色能源資源的利用及轉(zhuǎn)化效率是能源可持續(xù)的關(guān)鍵問題之一。本文首先對云南省2011—2018 年綠色能源發(fā)電效率進(jìn)行縱向測度，然后選取中國2014—2018 年①云南省光伏發(fā)電從2011年開始有數(shù)據(jù)記錄，但是全國2011年還有很多省份沒有光伏的數(shù)據(jù)，因此全國以及國際的數(shù)據(jù)都從2014年開始測度。除西藏、上海和港澳臺地區(qū)以外的29個(gè)省份的面板數(shù)據(jù)進(jìn)行橫向比較（由于未查到上海市水電數(shù)據(jù)，以及西藏、臺灣、香港和澳門缺少相關(guān)的數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)，所以沒有加入測度范圍），最后使用20 個(gè)國家綠色能源發(fā)電效率（包括中國）與云南省進(jìn)行對比分析。通過多視角對云南省綠色能源發(fā)電效率問題進(jìn)行研究與分析，把握云南省當(dāng)前綠色能源發(fā)電效率的現(xiàn)狀，為云南省加速產(chǎn)業(yè)升級和建設(shè)清潔低碳、安全高效、智能創(chuàng)新的現(xiàn)代能源體系提供決策參考。

1 文獻(xiàn)回顧

綠色能源在概念上可分為狹義和廣義兩種。狹義的綠色能源是指可再生能源，清潔無污染，如水能、太陽能、風(fēng)能等。廣義的綠色能源是指在能源的開發(fā)利用中對環(huán)境產(chǎn)生很少的污染，如天然氣、清潔煤等[5]。綠色能源主要用于發(fā)電、熱利用、制作燃料等，其中綠色能源發(fā)電是最主要的形式?？紤]到研究數(shù)據(jù)的可獲性，本文所研究的綠色能源主要是水能、風(fēng)能、光伏三種能源。

從20 世紀(jì)90 年代開始，各個(gè)國家的電力產(chǎn)業(yè)改革吸引了越來越多的學(xué)者對發(fā)電效率進(jìn)行研究。Yunos &Hawdon[6]使用數(shù)據(jù)包絡(luò)模型計(jì)算了馬來西亞與其他發(fā)展中國家的發(fā)電效率，發(fā)現(xiàn)馬來西亞發(fā)電效率不高，并且不斷提升電力生產(chǎn)技術(shù)可以提高馬來西亞的發(fā)電效率。Sugathan 等[7]研究了2000—2013 年印度燃煤和天然氣發(fā)電企業(yè)全要素生產(chǎn)效率，發(fā)現(xiàn)受技術(shù)效率和要素配置效率的影響，燃煤發(fā)電效率更高，燃?xì)獍l(fā)電效率更低。國內(nèi)學(xué)者范玉仙和袁曉玲[8]從經(jīng)濟(jì)、環(huán)境和社會方面考察了中國電力行業(yè)的全要素生產(chǎn)率和技術(shù)效率，研究發(fā)現(xiàn)，中國電力行業(yè)存在“重經(jīng)濟(jì)輕環(huán)境，重發(fā)電輕輸配”的問題，并且技術(shù)進(jìn)步可以提高電力行業(yè)全要素生產(chǎn)率。龐雨蒙[9]對發(fā)電企業(yè)全要素生產(chǎn)率進(jìn)行計(jì)算，發(fā)現(xiàn)市場競爭力、有效規(guī)制和環(huán)境政策提升了發(fā)電企業(yè)的生產(chǎn)效率，但是產(chǎn)權(quán)改革對效率的影響不明顯。解百臣等[10]對2014—2017 年中國電力系統(tǒng)生產(chǎn)效率進(jìn)行了分析，發(fā)現(xiàn)中國電力系統(tǒng)生產(chǎn)效率區(qū)域差異明顯，電力體制改革對電力系統(tǒng)的發(fā)展具有促進(jìn)作用。

除此之外，還有部分學(xué)者對單一能源或者新能源發(fā)電效率進(jìn)行了研究。Wang等[11]研究了加拿大的水電效率，發(fā)現(xiàn)加拿大一些重要的經(jīng)濟(jì)地區(qū)的水力發(fā)電效率較低。Sueyoshi &Wang[12]考察了加利福尼亞大型商業(yè)屋頂光伏發(fā)電系統(tǒng)的性能，發(fā)現(xiàn)光伏發(fā)電效率低下，主要是因?yàn)楣芾聿划?dāng)，提出可以通過管理工作來提高規(guī)模收益。李少林[13]測度了23 個(gè)國家的新能源發(fā)電效率，發(fā)現(xiàn)這些國家的新能源發(fā)電效率都呈現(xiàn)上升趨勢，城鎮(zhèn)化率、人均收入水平等會對新能源發(fā)電效率產(chǎn)生影響。楊淑霞等[14]對蒙西地區(qū)風(fēng)電場消納風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行了測度，并探討了影響風(fēng)電場效率的關(guān)鍵因素，研究發(fā)現(xiàn)蒙西地區(qū)整體消納風(fēng)險(xiǎn)呈下降趨勢，資源稟賦、接入電壓等級以及電力市場交易規(guī)模是蒙西地區(qū)風(fēng)電場效率的主要影響因素。張協(xié)奎等[15]對2015—2019 年中國西部11 個(gè)省份的可再生能源發(fā)電績效及其影響因素進(jìn)行了分析，發(fā)現(xiàn)可再生能源技術(shù)創(chuàng)新水平是影響可再生能源發(fā)電績效的關(guān)鍵因素。Zhou 等[16]研究了2010—2016 年太陽能發(fā)電效率和經(jīng)濟(jì)效益對各國太陽能發(fā)電規(guī)模的影響，發(fā)現(xiàn)太陽能發(fā)電效率的提高能帶動太陽能發(fā)電規(guī)模和儲能的發(fā)展。

查閱以上文獻(xiàn)可以發(fā)現(xiàn)：在研究對象方面，現(xiàn)有文獻(xiàn)主要是對電力行業(yè)或者單一綠色能源進(jìn)行研究，部分文獻(xiàn)把新能源視為一個(gè)整體進(jìn)行測度，但從綠色能源發(fā)電角度進(jìn)行的研究才剛剛起步。在評價(jià)角度方面，多數(shù)文獻(xiàn)從時(shí)間和區(qū)域?qū)用娣治霭l(fā)電效率的動態(tài)變化，同時(shí)，從時(shí)間、區(qū)域、國際角度進(jìn)行測度的研究不多。本文以云南省綠色能源為研究對象，通過從縱向時(shí)間、橫向省際和全球視角測度云南省綠色能源發(fā)電效率，分析部分綠色能源發(fā)電效率高的省份、國家的經(jīng)驗(yàn)，總結(jié)云南省發(fā)電效率的影響因素，提出發(fā)展對策及建議。

2 方法及指標(biāo)選取

2.1 對抗型交叉評價(jià)DEA模型

數(shù)據(jù)包絡(luò)方法（DEA）是目前被普遍使用的衡量同類型評價(jià)單元相對效率的一種非參數(shù)分析方法，已廣泛應(yīng)用于能源、醫(yī)療、金融、企業(yè)等評價(jià)單元相對效率的測度與分析[17]。但是傳統(tǒng)DEA 效率測算會產(chǎn)生多個(gè)相對有效的評價(jià)單元，且不能對有效評價(jià)單元進(jìn)行排序，除此之外，其最優(yōu)解是利用最有利于自己的權(quán)重計(jì)算出的，這個(gè)權(quán)重可能對各投入和產(chǎn)出指標(biāo)的分配極為懸殊，在測度過程中，最優(yōu)解還可能不唯一[18]?？紤]到各決策單元能源之間存在競爭關(guān)系，本文最終選擇使用Doyle &Green[19]提出的對抗型交叉評價(jià)方法，其核心思想是用每一個(gè)評價(jià)單元（DMUi）的最佳權(quán)重去計(jì)算其他DMUk的效率值，同時(shí)每一個(gè)DMUi在盡可能抬高自己的前提下，盡可能地貶低其他DMUk，以實(shí)現(xiàn)自身效率最大化情況下各評價(jià)單元的交叉評價(jià)。

設(shè)有n個(gè)同類型的評價(jià)單元，對于第i個(gè)評價(jià)單元DMUi(i=1,2,…,n)，其m種輸入構(gòu)成投入向量xi=[x1i,x2i…,xmi]T，s種輸出構(gòu)成產(chǎn)出向量yi=[y1i,y2i,…,ysi]T。設(shè)ν=[ν1,ν2,…,νm]T和u=[u1,u2,…,us]T分別是輸入和輸出的權(quán)向量(ν≥0,u≥0)，評價(jià)單元DMUi的總輸出Oi與總輸入Ii之 比，稱為DMUi的效率評價(jià)指數(shù)。評價(jià)單元i的最優(yōu)數(shù)學(xué)模型為：

通過Chanes-Cooper 變換，可以將式（1）化為等價(jià)的線性規(guī)劃問題，再進(jìn)行求解。為此，令，ω=tν，μ=tu，則有：

若式（2）的最優(yōu)目標(biāo)值Eii=1，且ωi＞0，μi＞0，說明評價(jià)單元DMUi是DEA 有效的。但是在實(shí)際的操作中，往往會有多個(gè)評價(jià)單元效率值都為“1”，并且最優(yōu)解ωi＞0，μi＞0 可能不唯一，因此引入對抗型交叉評價(jià)機(jī)制。設(shè)μi和ωi為式（2）的最優(yōu)解，則為DMUi的效率值。

給定i∈{1,2,…,n｝,k∈{1,2,…,n｝，解下列線性規(guī)劃：

利用（3）的最優(yōu)解μk和ωk求出交叉評價(jià)值，并由交叉評價(jià)值構(gòu)成交叉評價(jià)矩陣。

式中：主對角線上元素為自我評價(jià)值，其余元素Eik為交叉評價(jià)值，表示第i個(gè)評價(jià)單元對第k個(gè)評價(jià)單元的評價(jià)，最后計(jì)算E的各列的平均值，平均值是各評價(jià)單元對DMUi的總體評價(jià)，值越大說明DMUi越優(yōu)。本文選擇對抗型交叉評價(jià)DEA 方法不僅可以對有效評價(jià)單元進(jìn)行排序，而且各評價(jià)單元都對其余評價(jià)單元進(jìn)行評價(jià)，其效率值更符合實(shí)際情況。

2.2 指標(biāo)選取與數(shù)據(jù)來源

綠色能源主要用于發(fā)電，其投入主要體現(xiàn)在裝機(jī)容量或發(fā)電量的增加上，本文選取水電裝機(jī)容量、風(fēng)電裝機(jī)容量、光伏裝機(jī)容量、勞動力人數(shù)、固定資本存量、科技水平作為投入指標(biāo)，選取水電發(fā)電量、風(fēng)電發(fā)電量和光伏發(fā)電量作為產(chǎn)出指標(biāo)。需要說明的是，由于部分?jǐn)?shù)據(jù)缺失，在進(jìn)行國際比較的時(shí)候，只使用水電裝機(jī)容量、風(fēng)電裝機(jī)容量、光伏裝機(jī)容量作為投入指標(biāo)，產(chǎn)出指標(biāo)不變。此外，中國東、中、西部是按照中國統(tǒng)計(jì)年鑒中的規(guī)定劃分，將各個(gè)區(qū)域的數(shù)據(jù)匯總后，東、中、西部分別作為評價(jià)單元參與測度。由于不能從年鑒中找到綠色能源發(fā)電的就業(yè)人員，所以選用中國勞動統(tǒng)計(jì)年鑒中的電力、熱力、燃?xì)饧八a(chǎn)和供應(yīng)業(yè)的就業(yè)人員作為勞動力指標(biāo)數(shù)據(jù)，固定資本投資采用張軍等[20]提出的“永續(xù)盤存法”以2011 年為基期進(jìn)行指數(shù)平減，科技水平使用中國科技統(tǒng)計(jì)年鑒中的各省R&D 項(xiàng)目數(shù)。原始數(shù)據(jù)來源于2011—2018 年的《中國統(tǒng)計(jì)年鑒》《中國能源統(tǒng)計(jì)年鑒》《中國電力年鑒》《BP 統(tǒng)計(jì)年鑒》《國際統(tǒng)計(jì)年鑒》。

3 實(shí)證分析

3.1 云南省綠色能源發(fā)電效率縱向比較

近幾年在各級政府的支持下，云南省以水電為主、以風(fēng)電和光伏為輔的綠色能源快速發(fā)展。鑒于云南省光伏發(fā)電數(shù)據(jù)從2011 年開始有統(tǒng)計(jì)記錄，所以本文基于對抗型交叉評價(jià)DEA 模型，使用MATLAB R2014a 軟件，先對云南省2011—2018 年的面板數(shù)據(jù)進(jìn)行測算[21]，再對其變化原因進(jìn)行探討分析，所選擇的投入產(chǎn)出指標(biāo)值和對應(yīng)評價(jià)單元的效率值如表1 所示。

表1 云南省綠色能源發(fā)電效率指標(biāo)與測度結(jié)果

由圖1 可知，2011—2018 年，云南省綠色能源發(fā)電效率呈現(xiàn)“V”型發(fā)展。2011—2012 年綠色能源發(fā)電效率呈上升趨勢，并在2012 年達(dá)到高點(diǎn)。從2011 年開始，云南省大力發(fā)展以水電為主的綠色能源，持續(xù)增加投資，擴(kuò)大裝機(jī)容量，改善能源結(jié)構(gòu)。2013 年，綠色能源發(fā)電效率開始下降，在2015 年降到最低。究其原因，這幾年云南省水電大規(guī)模集中投產(chǎn)，2015 年固定資本投資達(dá)到近幾年最高值，發(fā)電裝機(jī)增長迅速，但是省內(nèi)消費(fèi)端用電和外送負(fù)荷消納不了供給端增量，電量供大于求矛盾突出，從2013 年開始，云南省出現(xiàn)較大規(guī)模水電棄水。近年云南省通過大力發(fā)展水電鋁、水電硅等清潔載能產(chǎn)業(yè)，省內(nèi)用電比例提升至55%以上，大規(guī)模棄水問題得到基本解決，2016—2018 年綠色能源發(fā)電效率逐漸恢復(fù)，云南省逐漸從送電大省向用電大省轉(zhuǎn)變，綠色能源發(fā)電效率穩(wěn)步提高?？梢园l(fā)現(xiàn)，政策導(dǎo)向、能源結(jié)構(gòu)、綠色能源投資、綠色能源產(chǎn)業(yè)對綠色能源發(fā)電效率產(chǎn)生了積極的作用，但是需求不足會對綠色能源發(fā)電效率產(chǎn)生負(fù)面影響。

圖1 2011—2018年云南省綠色能源發(fā)電效率

3.2 云南省綠色能源發(fā)電效率省際比較

2014 年開始，全國大部分省份都在進(jìn)行水電、風(fēng)電、光伏同步發(fā)展，為了進(jìn)一步了解云南省綠色能源發(fā)電效率在中國的發(fā)展情況，本節(jié)以省份為DMU，測算29 個(gè)省份2014—2018 年的綠色能源發(fā)電效率。測度方法同上，測度結(jié)果如表2 所示。

表2 省際綠色能源發(fā)電效率測度結(jié)果比較

由于引進(jìn)了各省份之間的交叉評價(jià)機(jī)制，本文計(jì)算的綠色能源發(fā)電效率值比其他類似研究計(jì)算的數(shù)值要低，沒有效率值為“1”的有效省份。由圖2 可知，云南省綠色能源發(fā)電效率排名全國第三，在國內(nèi)排名情況較好，位于前兩名的省份分別是內(nèi)蒙古、寧夏，最低幾個(gè)省份分別是浙江、河南、北京。東、中、西部三大區(qū)域綠色能源發(fā)電效率呈現(xiàn)西部最高、東部次之、中部最低的格局，這與傳統(tǒng)能源效率呈東、中、西部逐次遞減的情況不同[22-24]，原因是西部地區(qū)綠色能源資源稟賦優(yōu)勢明顯，效率較高的幾個(gè)省份都集中在西部。內(nèi)蒙古風(fēng)力資源豐富，風(fēng)電裝機(jī)容量和發(fā)電量一直是中國第一，光伏裝機(jī)容量雖然位于全國第六，但是發(fā)電量位于全國第二，豐富的資源條件使得內(nèi)蒙古綠色能源發(fā)電效率領(lǐng)先全國，達(dá)到0.635。同樣，寧夏依托豐富的綠色能源資源，在2012 年被確定為全國首個(gè)新能源綜合示范區(qū)后，大量能源企業(yè)投身寧夏進(jìn)行風(fēng)、光資源開發(fā)，其綠色能源實(shí)現(xiàn)了高速發(fā)展。分析發(fā)現(xiàn)，綠色能源發(fā)電效率高的省份資源稟賦都有明顯優(yōu)勢，說明資源稟賦對各省份的綠色能源發(fā)電效率有顯著的正向影響。

圖2 2014—2018年中國29個(gè)省份綠色能源發(fā)電效率雷達(dá)圖

3.3 云南省綠色能源發(fā)電效率國際比較與分析

全球氣候變化的嚴(yán)峻形勢，日益倒逼世界各國積極探索、發(fā)展綠色能源。2016 年《巴黎協(xié)定》正式生效后，世界各國都加強(qiáng)了對氣候變化的關(guān)注，發(fā)展綠色能源成為全球共識。各國紛紛制定長遠(yuǎn)發(fā)展目標(biāo)，大力開展技術(shù)研發(fā)，積極發(fā)展綠色能源產(chǎn)業(yè)，期待實(shí)現(xiàn)能源安全與環(huán)境保護(hù)協(xié)調(diào)發(fā)展。出于文章的需要以及數(shù)據(jù)的可獲性，本節(jié)選取云南省與水能、風(fēng)能、光伏三種資源均有的部分國家共同進(jìn)行測度，最后得到了20 個(gè)國家（包括中國）的綠色能源發(fā)電效率水平，測度方法同上，測度結(jié)果如表3 所示。

從表3 和圖3 可以看出，20 個(gè)國家的綠色能源發(fā)電效率在2014—2018 年間，除2017、2018 年有小幅下降以外，其他年份均呈現(xiàn)上升趨勢，云南綠色能源發(fā)電效率處于中上水平，中國整體發(fā)電效率比較低，埃及、南非、巴西、美國和加拿大這幾個(gè)國家的綠色能源發(fā)電效率較高。美國較早就建設(shè)了綠色能源生產(chǎn)基地，并采用積極開發(fā)綠色能源、支持先進(jìn)能源技術(shù)研發(fā)、擴(kuò)大能源供給、以市場調(diào)節(jié)能源需求等措施來探索新能源發(fā)展的路徑。美國還擁有較高水平的儲能技術(shù)，儲能技術(shù)在電網(wǎng)系統(tǒng)、削峰填谷、頻率調(diào)節(jié)、配電網(wǎng)變電站、微電網(wǎng)、商業(yè)設(shè)施、家庭等方面都起到了積極作用和廣泛應(yīng)用[25-26]。除此之外，英國、日本、德國等國家的綠色能源發(fā)電效率也高于中國。英國是發(fā)展低碳清潔能源的典型國家，通過征收碳稅貸款、財(cái)政投入等經(jīng)濟(jì)工具補(bǔ)貼綠色能源的開發(fā)，同時(shí)鼓勵家庭綠色能源、交通綠色能源、城市綠色能源計(jì)劃等刺激綠色能源消費(fèi)[27]。日本國土狹小、資源匱乏，能源問題突出，日本一方面投入巨資設(shè)立綠色能源技術(shù)研發(fā)機(jī)構(gòu)，大力發(fā)展氫能技術(shù)；另一方面聚焦區(qū)域性綜合能源建設(shè)，即以區(qū)域?yàn)閱挝唬瑢⒂脩艟酆系浇y(tǒng)一的供能體系中實(shí)現(xiàn)電、熱、冷、氣等能源的集中供應(yīng)[28]。德國等歐盟國家建立了再生能源補(bǔ)貼機(jī)制和市場化消納機(jī)制，為了防止陷入財(cái)政補(bǔ)貼困境，德國以漸進(jìn)式改革的方式幫助綠色電力融入能源的市場競爭中。除此外，整個(gè)歐洲交通領(lǐng)域的綠色能源利用較好，例如高速公路上的光伏電站、油氫一體站等。通過對美國、日本、德國、英國等國家的分析發(fā)現(xiàn)，這些國家較早實(shí)施了比較全面的綠色能源發(fā)展計(jì)劃，同時(shí)從經(jīng)濟(jì)、法律、政策制度等方面保障綠色能源的生產(chǎn)和消費(fèi)，綠色能源得到快速發(fā)展；通過大力支持綠色能源技術(shù)的研發(fā)并長期積累，儲能技術(shù)、發(fā)電技術(shù)穩(wěn)步提升，綠色能源發(fā)電效率逐漸提高。通過對綠色能源發(fā)電效率高的國家進(jìn)行分析，發(fā)現(xiàn)高水平的儲能技術(shù)、完善的體制機(jī)制會對綠色能源發(fā)電效率產(chǎn)生積極的作用。

表3 云南省與全國及部分國家綠色能源發(fā)電效率結(jié)果比較

圖3 2014—2018年云南省與20個(gè)國家綠色能源發(fā)電效率雷達(dá)圖

4 云南省綠色能源發(fā)電效率影響因素分析

通過前文的分析，發(fā)現(xiàn)云南省綠色能源發(fā)電效率亟須進(jìn)一步提升。通過實(shí)地調(diào)研、專家訪談、文獻(xiàn)研究和資料分析，發(fā)現(xiàn)科技水平、供需矛盾、體制機(jī)制、協(xié)同互補(bǔ)效應(yīng)不足等因素影響了云南省綠色能源發(fā)電效率，具體體現(xiàn)在以下幾方面：

（1）科技水平尚不能完全滿足綠色能源發(fā)展要求。一方面，云南省以水電為主的綠色能源豐枯矛盾突出，風(fēng)電、光伏間歇式問題明顯，隨著綠色能源比例不斷提高、結(jié)構(gòu)愈加豐富，該矛盾更加突出，亟須大規(guī)模、分布式儲能技術(shù)保證電網(wǎng)輸配的穩(wěn)定性和安全性，然而云南省儲能技術(shù)研發(fā)和應(yīng)用尚不成熟，支持多樣化、大規(guī)模綠色能源發(fā)展能力不夠。另一方面，綠色能源的收集、轉(zhuǎn)換的技術(shù)難度很大，需要持續(xù)的技術(shù)支撐，相比其他科技發(fā)達(dá)地區(qū)，云南省面臨核心技術(shù)制約，存在能源轉(zhuǎn)換效率不足的問題。儲能技術(shù)和能源轉(zhuǎn)換技術(shù)是綠色能源發(fā)展的重要支撐，貫穿綠色能源開發(fā)與利用的全部環(huán)節(jié)，云南省儲能技術(shù)和能源轉(zhuǎn)換技術(shù)的不足，影響了綠色能源發(fā)電效率。

（2）供求失衡導(dǎo)致綠色能源發(fā)電不充分。云南省工業(yè)結(jié)構(gòu)較為單一，以資源粗加工為主，受國家宏觀經(jīng)濟(jì)下行壓力影響大，需求側(cè)增量不足，消納不了供給端增量，于是出現(xiàn)“棄水”問題，從2013 年開始，云南省出現(xiàn)較大規(guī)模水電棄水，2013—2018 年棄水電量分別為50 億、168 億、153 億、314 億、287 億、175 億千瓦時(shí)。云南采用“優(yōu)價(jià)滿發(fā)”的方式引入相關(guān)企業(yè)，發(fā)展水電鋁等產(chǎn)業(yè)，極大緩解了棄水問題，但引入企業(yè)的電價(jià)（0.25元/度）不僅遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于全國平均電價(jià)（0.39 元/度），也低于云鋁的電價(jià)（0.34 元/度），而對引進(jìn)企業(yè)的優(yōu)惠定價(jià)，致使省內(nèi)能源企業(yè)成本優(yōu)勢削弱，能源企業(yè)主動提高綠色能源發(fā)電效率的積極性不高。

（3）市場機(jī)制和體制仍需不斷完善。云電送粵價(jià)格按照框架協(xié)議內(nèi)和框架協(xié)議外分別定價(jià)，框架內(nèi)電量電價(jià)按照廣東省燃煤機(jī)組標(biāo)桿上網(wǎng)電價(jià)0.450 5 元/度倒推確定，扣除輸配電價(jià)0.197 7 元/度后，云南省發(fā)電側(cè)電價(jià)為0.252 8 元/度?？蚣芡怆娏侩妰r(jià)由廣州電力交易中心根據(jù)交易規(guī)則組織開展交易，2019 年的交易電價(jià)為0.231元/度。近幾年云電送桂全部為框架協(xié)議內(nèi)電量，因兩省間一直未就送電價(jià)格達(dá)成一致，云電送桂暫按落地廣西0.3 元/度結(jié)算，扣除輸配電價(jià)0.157 7 元/度后，云南省發(fā)電側(cè)電價(jià)為0.142 3 元/度，遠(yuǎn)低于大型水電企業(yè)超過0.24 元/度的綜合平均成本。同時(shí)，廣西送廣東的電價(jià)為0.429 7 元/度，廣西轉(zhuǎn)賣云南電力給廣東，賺取每度電0.13元的差價(jià)?，F(xiàn)行的定價(jià)機(jī)制未能反映綠色能源成本和社會經(jīng)濟(jì)貢獻(xiàn)，給綠色能源發(fā)電效率帶來負(fù)面影響。

（4）多種綠色能源協(xié)同互補(bǔ)效應(yīng)不足。目前，云南省綠色能源以“水電”為主，風(fēng)光規(guī)模相對較小。2020年云南省電力總裝機(jī)達(dá)到10 340.29 萬千瓦，其中水電裝機(jī)規(guī)模占全省電力總裝機(jī)的80.56%，全省完成發(fā)電量3 674.44 億千瓦時(shí)，水電發(fā)電量占全省總發(fā)電量的80.55%，以水電為主的綠色能源發(fā)電存在“汛期富余，枯期緊張”的問題，水電豐枯發(fā)電比為65 ∶35，因此，枯水期需要補(bǔ)充其他綠色能源來平衡用電負(fù)荷，滿足綠色能源產(chǎn)業(yè)穩(wěn)定用電需要。而風(fēng)電和光伏分布均呈枯水期大、豐水期小的特點(diǎn)，風(fēng)電發(fā)電豐枯比為31 ∶69，光伏為45 ∶55，三者之間互補(bǔ)性好。然而，2020 年風(fēng)電和光伏發(fā)電僅占總發(fā)電量的6.8%和1.36%，目前還尚未形成水風(fēng)光協(xié)同發(fā)展的格局，以水電為主的綠色能源豐水季節(jié)和枯水季節(jié)發(fā)電波動大，影響發(fā)電效率。

5 研究結(jié)論與建議

近幾年，云南省以水電為主的綠色能源得到了快速發(fā)展，云南省已經(jīng)初步建成清潔低碳、安全高效的能源體系。本文基于對抗型交叉評價(jià)DEA 模型，對云南省綠色能源發(fā)電效率從多個(gè)角度進(jìn)行了測算，通過分析高效率國家、省份的經(jīng)驗(yàn)，探討了綠色能源發(fā)電效率的影響因素，主要結(jié)論如下：從縱向時(shí)間來看，云南省綠色能源發(fā)電效率波動上升，其間政策引導(dǎo)、能源結(jié)構(gòu)、綠色能源投資、綠色能源產(chǎn)業(yè)對綠色能源發(fā)電效率產(chǎn)生了積極的作用，但是供給過剩使得部分年份的發(fā)電效率有所下降。從橫向省際角度看，得益于豐富的綠色能源資源條件，云南省發(fā)電效率排名全國第三，綠色能源是一種資源型能源，資源的富裕程度和綠色能源發(fā)電效率呈顯著的正相關(guān)。從國際角度來看，云南省排名18，研究其他國家的經(jīng)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，儲能技術(shù)、體制機(jī)制等是綠色能源發(fā)電效率的重要影響因素。進(jìn)一步分析得到：科技水平、供需矛盾、體制機(jī)制以及協(xié)同互補(bǔ)效應(yīng)不足等因素影響了云南省綠色能源發(fā)電效率。云南省綠色能源資源優(yōu)勢明顯，如何進(jìn)一步發(fā)展和完善綠色能源產(chǎn)業(yè)，為“30·60”目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)做出更大的貢獻(xiàn)，根據(jù)主要影響因素，本文提出以下幾點(diǎn)建議：

（1）發(fā)展儲能技術(shù)，提高轉(zhuǎn)換效率。一是大力發(fā)展儲能技術(shù)，儲能技術(shù)在綠色電力削峰填谷、電壓補(bǔ)償、電能質(zhì)量管理等方面具有重要的作用，故需評估云南電網(wǎng)內(nèi)現(xiàn)有儲能資源，并根據(jù)電網(wǎng)的調(diào)峰調(diào)頻、滿額消納、能源系統(tǒng)經(jīng)濟(jì)運(yùn)行以及緊急事故響應(yīng)的需要，改進(jìn)或研發(fā)儲能設(shè)備。二是提高能源轉(zhuǎn)化技術(shù)，加快籌建云南省新材料、智能制造領(lǐng)域形成完整的研發(fā)體系，攻克先進(jìn)鋁、太陽級多晶硅等金屬基復(fù)合材料、大尺寸/大功率光伏組件、綠色鋁/硅深加工技術(shù)與裝備等核心技術(shù)，從綠色能源轉(zhuǎn)化的源頭最大限度地減少能源轉(zhuǎn)化過程中的無序化損失，提高能源轉(zhuǎn)換的有效利用效率。

（2）延長綠色能源產(chǎn)業(yè)鏈，加強(qiáng)省際國際合作。一是加大對傳統(tǒng)工業(yè)的改造，調(diào)研國內(nèi)外綠色能源相關(guān)產(chǎn)業(yè)集群調(diào)整、技術(shù)變革及招商引資、資源要素配置情況，探索傳統(tǒng)工業(yè)綠色轉(zhuǎn)型發(fā)展模式。二是引進(jìn)以信息技術(shù)為核心的高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)，圍繞綠色能源利用，增加互聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、人工智能、新能源汽車制造等行業(yè)與綠色能源產(chǎn)業(yè)之間的融合，延長綠色能源產(chǎn)業(yè)鏈，推動綠色能源消費(fèi)增長從工業(yè)向建筑、服務(wù)、交通轉(zhuǎn)移。三是引進(jìn)水電鋁、水電硅深加工技術(shù)設(shè)備，以及新材料、綠色能源、航空制造、軌道交通等領(lǐng)域的國內(nèi)先進(jìn)企業(yè)，構(gòu)筑云南高端鋁、高端硅產(chǎn)業(yè)集群。四是增加國家電網(wǎng)和南方電網(wǎng)之間輸電通道規(guī)劃建設(shè)，提高輸電能力，增加跨境合作，把云南省建設(shè)成為能源國際樞紐中心。

（3）完善綠色能源發(fā)展支持體系，健全綠色低碳電力市場機(jī)制。一是以“30·60”目標(biāo)為契機(jī)，搶抓我國碳交易市場全面啟動的機(jī)遇，推動建立跨省能源合作的生態(tài)補(bǔ)償機(jī)制，在電價(jià)、碳價(jià)等省際博弈層面提升云南省的話語權(quán)，將綠色能源優(yōu)勢充分轉(zhuǎn)化為綠色經(jīng)濟(jì)優(yōu)勢，通過“西電東送”，為粵港澳大灣區(qū)輸送更多的綠色電力，為國家實(shí)現(xiàn)“30·60”目標(biāo)做出云南的貢獻(xiàn)。二是完善綠色低碳電力建設(shè)和運(yùn)營的市場機(jī)制，引入社會資本投資綠色能源，不斷擴(kuò)大其建設(shè)規(guī)模，實(shí)現(xiàn)規(guī)模效應(yīng)和市場競爭優(yōu)勢地位，形成有利于電力優(yōu)化配置的市場化機(jī)制和價(jià)格機(jī)制，鼓勵所有企業(yè)參與電力市場化交易。

（4）統(tǒng)籌協(xié)調(diào)綠色能源開發(fā)，建立綠色能源生產(chǎn)基地。隨著水電鋁、水電硅兩大千億級清潔載能產(chǎn)業(yè)快速發(fā)展，未來幾年云南省綠色能源需求將迎來大規(guī)模增長，因此，應(yīng)繼續(xù)開發(fā)綠色能源，進(jìn)一步增加綠色能源供應(yīng)量，從而滿足未來省內(nèi)載能產(chǎn)業(yè)穩(wěn)定的用電需求。

綜上所述，作為綠色能源大省，云南省要勇于承擔(dān)時(shí)代賦予的重大使命，充分利用資源優(yōu)勢、政策條件和地理優(yōu)勢，推動水、風(fēng)、光等綠色能源一體化發(fā)展，實(shí)現(xiàn)綠色能源高效利用，加快打造世界一流綠色能源產(chǎn)業(yè)，助力云南經(jīng)濟(jì)社會高質(zhì)量跨越式發(fā)展，在國家“30·60”目標(biāo)實(shí)現(xiàn)中貢獻(xiàn)更重要的作用。