趙 甜 沈 曦

作者簡(jiǎn)介：1.趙 甜，山東科技大學(xué)財(cái)經(jīng)系副教授，碩士生導(dǎo)師，經(jīng)濟(jì)學(xué)博士。研究方向：產(chǎn)業(yè)組織理論。濟(jì)南，250031。2.沈 曦（通訊作者），美國(guó)東北大學(xué)經(jīng)濟(jì)系博士。研究方向：社會(huì)福利分析。波士頓，02115。

一、引言和文獻(xiàn)綜述

作為國(guó)民經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)的重要支柱和保障，能源結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型一直是產(chǎn)業(yè)界和學(xué)術(shù)界關(guān)注的熱點(diǎn)課題?？v觀近百年的經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展歷程，能源市場(chǎng)可以分為三個(gè)階段：傳統(tǒng)的煤炭時(shí)代、近代工業(yè)化的油氣時(shí)代和尚在發(fā)展中的智能化電氣時(shí)代。在可持續(xù)低碳發(fā)展的背景下，以新能源電力為主導(dǎo)的新型能源戰(zhàn)略在全球范圍內(nèi)受到越來(lái)越多的關(guān)注和青睞，碳中和成為“十四五”規(guī)劃期間乃至更長(zhǎng)時(shí)間維度內(nèi)的大級(jí)別確定性主題。歐盟、美國(guó)等地區(qū)或國(guó)家均先后出臺(tái)了減排路線圖，中國(guó)也提出了“3060”雙碳目標(biāo)，與此同時(shí)，以風(fēng)能、光伏發(fā)電為代表的新能源（以下簡(jiǎn)稱“風(fēng)光新能源”）在全球絕大多數(shù)地區(qū)陸續(xù)實(shí)現(xiàn)了去補(bǔ)貼，逐漸成為能源供給的重要組成部分。然而即便市場(chǎng)規(guī)模在過(guò)去十年呈現(xiàn)出指數(shù)型的增長(zhǎng)態(tài)勢(shì)，風(fēng)光新能源在整體能源中的占比依然徘徊在10%～15%的水平，對(duì)比減排零排目標(biāo)依然存在不小的差距。尤其是在亞太地區(qū)，化石能源依然更受終端用戶的青睞，如在中國(guó)、印尼和印度等國(guó)，煤電等傳統(tǒng)能源項(xiàng)目仍然占據(jù)60%以上的份額。

長(zhǎng)期以來(lái)，價(jià)格杠桿一直被認(rèn)為是主導(dǎo)能源轉(zhuǎn)型最重要的因素，早期新能源發(fā)展得益于政策性補(bǔ)貼，彌補(bǔ)了產(chǎn)業(yè)在幼稚階段的成本劣勢(shì)。隨著產(chǎn)業(yè)規(guī)模的擴(kuò)張和技術(shù)持續(xù)進(jìn)步，新能源以更加多樣化的形式滲透到全球能源市場(chǎng)。在新能源完全去補(bǔ)貼以后，價(jià)格杠桿能否進(jìn)一步推動(dòng)用能主體的消費(fèi)結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變呢？加速推進(jìn)低碳能源轉(zhuǎn)型以實(shí)現(xiàn)碳中和目標(biāo)更應(yīng)依賴哪些驅(qū)動(dòng)因素呢？本文應(yīng)用四大糧商（艾地盟、邦吉、嘉吉和路易達(dá)孚）自20世紀(jì)80年代以來(lái)在亞太市場(chǎng)主要國(guó)家投資并經(jīng)營(yíng)的農(nóng)業(yè)深加工工廠能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)的數(shù)據(jù)，基于修正的AIDS 模型，研究不同樣本時(shí)間內(nèi)驅(qū)動(dòng)企業(yè)用能結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變和能源決策優(yōu)化的原動(dòng)力因素，重點(diǎn)分析成本價(jià)格在企業(yè)尋求能源替代過(guò)程中的邊際貢獻(xiàn)，重點(diǎn)討論三個(gè)關(guān)鍵問(wèn)題：第一，企業(yè)能源消費(fèi)的需求價(jià)格彈性在不同時(shí)期針對(duì)不同能源產(chǎn)品是否存在顯著的差異？第二，在能源發(fā)展的不同階段，用能主體對(duì)于能源產(chǎn)品的要求和關(guān)注點(diǎn)是否存在動(dòng)態(tài)演變？第三，對(duì)比能源轉(zhuǎn)型進(jìn)程中油氣對(duì)燃煤的替代，實(shí)現(xiàn)成本平價(jià)優(yōu)勢(shì)能否保證新能源對(duì)能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)的持續(xù)滲透乃至成為能源供應(yīng)的主導(dǎo)？

（一）能源轉(zhuǎn)型驅(qū)動(dòng)因素研究

能源轉(zhuǎn)型被定義為政策導(dǎo)向下與經(jīng)濟(jì)長(zhǎng)期增長(zhǎng)并行的半市場(chǎng)行為（Podobnik，2006），隨著低碳轉(zhuǎn)型的加速，尤其是風(fēng)光新能源陸續(xù)實(shí)現(xiàn)去補(bǔ)貼，針對(duì)轉(zhuǎn)型驅(qū)動(dòng)力的研究逐漸突破單純的能源經(jīng)濟(jì)性層面，有關(guān)學(xué)者先后考察了能源稟賦驅(qū)動(dòng)（Wang 等，2022）、配套能源網(wǎng)絡(luò)建設(shè)（何繼江等，2021）、微觀個(gè)體用能成本（Jang，2021）以及政策性轉(zhuǎn)型要求（范英和衣博文，2021）等因素的影響。國(guó)內(nèi)研究多立足于近年來(lái)新能源產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展和能源轉(zhuǎn)型策略，劉平闊等（2019）分析了中國(guó)能源轉(zhuǎn)型的驅(qū)動(dòng)因子，包括制度、技術(shù)、經(jīng)濟(jì)、行為等，以及各因子的交互關(guān)系。Zhao等（2020）構(gòu)建了可再生能源組合標(biāo)準(zhǔn)和碳稅政策交叉監(jiān)管下的電力市場(chǎng)均衡模型，分析了二者在電力市場(chǎng)資源利用和分配中的決定性作用。余曉鐘等（2021）討論了綠色低碳化能源合作在“一帶一路”能源合作中的困境和路徑，提出以綠色發(fā)展新理念開(kāi)展高標(biāo)準(zhǔn)綠色能源項(xiàng)目合作的設(shè)想。目前對(duì)能源轉(zhuǎn)型問(wèn)題的研究表現(xiàn)為多學(xué)科和多方法交叉，對(duì)能源轉(zhuǎn)型影響因素的研究相對(duì)分散。針對(duì)國(guó)內(nèi)能源轉(zhuǎn)型影響因素的分析以實(shí)證檢驗(yàn)為主，在用能模式選擇和模型構(gòu)建方面存在一定的拓展空間。本研究加入用能企業(yè)的階段化選擇以修正AIDS模型，在一定程度上彌補(bǔ)了該理論模型方面的不足。

（二）能源消費(fèi)主體行為研究

作為宏觀能源結(jié)構(gòu)研究的行為基礎(chǔ)，學(xué)者們還廣泛討論了微觀個(gè)體能源消費(fèi)決策行為。但由于數(shù)據(jù)樣本的限制，現(xiàn)有文獻(xiàn)針對(duì)用能主體行為的討論主要以普查數(shù)據(jù)中的家庭用戶為樣本基礎(chǔ)。Pegels 和Lutkenhorst（2014）引用早期德國(guó)成功普及家庭分布式太陽(yáng)能項(xiàng)目的案例數(shù)據(jù)，討論了配套適度補(bǔ)貼對(duì)于刺激家庭單元能源低碳化轉(zhuǎn)型的作用。然而，針對(duì)工商業(yè)能源消費(fèi)主體行為的研究，現(xiàn)有的文獻(xiàn)主要聚焦在企業(yè)能源管理和轉(zhuǎn)型激勵(lì)，主要針對(duì)社會(huì)環(huán)境政策責(zé)任（劉曉龍等，2021）、當(dāng)?shù)啬茉捶?wù)升級(jí)（林伯強(qiáng)，2022）和用能效率的提升等因素（張希良等，2022）。當(dāng)前低碳轉(zhuǎn)型和碳中和路線圖均以工商業(yè)大用戶或宏觀的地區(qū)數(shù)據(jù)為主體，受限于樣本可得性，尚未發(fā)現(xiàn)基于大規(guī)模企業(yè)數(shù)據(jù)的研究。得益于較長(zhǎng)跨度的樣本資源，本研究能夠系統(tǒng)性分析包括能源成本、政策導(dǎo)向和市場(chǎng)環(huán)境等多方面因素對(duì)工商業(yè)用戶能源消費(fèi)選擇的影響力。

（三）AIDS模型及其延伸研究

針對(duì)能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型的研究依賴于不同能源市場(chǎng)份額數(shù)據(jù)，離散選擇模型和近似理想需求系統(tǒng)模型（Almost Ideal Demand System，AIDS）均能較好滿足需要，而后者得益于其在消費(fèi)行為一般性假設(shè)和需求彈性計(jì)量便捷性上的優(yōu)勢(shì)，在消費(fèi)研究領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用（曾潔華和鐘若愚，2021；顧雨辰和蔡躍洲，2022）。但在隨后的模型發(fā)展中，傳統(tǒng)AIDS 模型暴露出了三個(gè)問(wèn)題：第一，由于價(jià)格變量采用了交叉項(xiàng)和多項(xiàng)式模型，為彈性估計(jì)帶來(lái)了較大的困難，因此后期研究普遍采用Stone指數(shù)下的LA-AIDS模型進(jìn)行簡(jiǎn)化輔助計(jì)量。第二，當(dāng)研究范圍覆蓋較多品種時(shí)，交叉項(xiàng)自變量的數(shù)量呈指數(shù)型上升，導(dǎo)致計(jì)量工作的冗雜。因此，Chaudhuri 等（2006）發(fā)展出了階段化AIDS 模型（Staged AIDS Model），將產(chǎn)品進(jìn)行兩次分類并在不同維度進(jìn)行計(jì)量，提高了模型計(jì)量的效率。第三，忽略了需求行為和選擇集的跨期差異性，尤其當(dāng)研究樣本擴(kuò)展到10年甚至更長(zhǎng)時(shí)間，將會(huì)誤導(dǎo)參數(shù)的估計(jì)。以本研究涉及的亞太農(nóng)業(yè)深加工產(chǎn)業(yè)為例，隨著新能源的加速產(chǎn)業(yè)化以及綜合性能效服務(wù)的應(yīng)用推廣，以工商業(yè)用戶為代表的大型用能主體面對(duì)的能源解決方案選擇遠(yuǎn)比之前多樣和復(fù)雜。參數(shù)冗余和選擇差異問(wèn)題會(huì)被樣本放大，并影響到實(shí)證分析的結(jié)果，提高傳統(tǒng)AIDS 模型的有效性變得尤為重要，本文在此方面做出了有益貢獻(xiàn)。

二、基于階段化AIDS模型的實(shí)證框架

（一）基于供求結(jié)構(gòu)的階段化AIDS模型

AIDS 模型的架構(gòu)是在高曼（Gorman）形式的需求偏好基礎(chǔ)上，利用謝潑德引理（Shephard'S Lemma）從消費(fèi)支出函數(shù)推導(dǎo)出基于需求端支出份額的需求函數(shù)，可以將其應(yīng)用于對(duì)企業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)行為中能源消費(fèi)決策的研究，主要得益于企業(yè)能源消費(fèi)的擬線性特征。一方面，其投入總量基本完全取決于企業(yè)的生產(chǎn)規(guī)模；另一方面，生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)對(duì)于能源的需求符合規(guī)模效應(yīng)不變的假設(shè)。對(duì)比研究期內(nèi)不同樣本產(chǎn)業(yè)的產(chǎn)品單位能耗占比情況，也可以證實(shí)樣本企業(yè)能源供求與生產(chǎn)規(guī)模呈線性比例關(guān)系，AIDS模型可以較好地描述企業(yè)的能源消費(fèi)決策。

針對(duì)樣本企業(yè)能源需求結(jié)構(gòu)的復(fù)雜性，將用能企業(yè)的能源消費(fèi)行為建立在兩階段模型基礎(chǔ)之上：企業(yè)首先基于當(dāng)?shù)睾暧^的能源市場(chǎng)環(huán)境和輸配網(wǎng)絡(luò)配置決定供能模式，然后從微觀角度選擇最具經(jīng)濟(jì)性的能源結(jié)構(gòu)。因此，在第一階段，用能主體需要決策究竟是利用基于公共事業(yè)的集中式直供系統(tǒng)滿足能源需求，還是自建分布式能源站，抑或通過(guò)第三方能源托管模式實(shí)現(xiàn)供能。第二階段，依據(jù)當(dāng)?shù)啬茉磧r(jià)格、稟賦和供能穩(wěn)定性等因素決定能源消費(fèi)的結(jié)構(gòu)。用式（1）架構(gòu)第一階段選擇行為，位于區(qū)域r的企業(yè)需要決策在各類能源供應(yīng)模式k下的支出占比ωkr：

k=c、d、e分別代表集中式（centralized）、分布式（distributed）和第三方（third party）供能模式。r區(qū)分了樣本區(qū)域（東北亞、南亞、東南亞和澳大利亞）。是基于企業(yè)每期名義能源支出X且通過(guò)Stone 指數(shù)P加權(quán)平均的各類能源市場(chǎng)成本。lnP=∑FωFlnPF，通過(guò)對(duì)各類能源F的價(jià)格進(jìn)行加權(quán)平均，衡量了能源采購(gòu)的實(shí)際開(kāi)支規(guī)模。μk為擾動(dòng)項(xiàng)，在第二階段選擇時(shí)，將具體到每一項(xiàng)能源i的消費(fèi)占比ωi模型化為式（2）：

其中，i和j分別代表第二階段選擇中具體的能源品類（煤、油氣、直購(gòu)電力、可再生能源等）。因變量ωi為在第一階段特定能源供應(yīng)模式k下能源i的占比，即ωi=Xi|k/Xk。代表了前述三種能源供應(yīng)渠道的市場(chǎng)規(guī)模，Xk為絕對(duì)規(guī)模，Pk為加權(quán)價(jià)格指數(shù)，vi為擾動(dòng)項(xiàng)。在實(shí)證計(jì)量中，部分沿用傳統(tǒng)AIDS模型對(duì)系數(shù)的兩大約束條件，即加總約束（∑iαi=1，∑iβi= 1，∑iγij= 1）和齊次性約束（∑jγij= 1），而不同于傳統(tǒng)模型之處在于放松了Slutsky方程下的對(duì)稱性約束：γij=γji。

當(dāng)傳統(tǒng)AIDS 模型被演化為多階段情形后，彈性估計(jì)和測(cè)算模式同樣出現(xiàn)了變化。能源產(chǎn)品i自身的價(jià)格變化ΔPi通過(guò)兩個(gè)途徑影響終端需求：在微觀層面，其通過(guò)θk|F,r直接影響到企業(yè)的最終能源消費(fèi)選擇ωkr；在宏觀層面，ΔPi同樣影響到單個(gè)品類的相對(duì)價(jià)格Pj，從而影響整個(gè)品類的消費(fèi)需求ωi。因此，函數(shù)模型是兩部分影響的算術(shù)加總，見(jiàn)式（3）：

（二）附加動(dòng)態(tài)備選集的模型修正

企業(yè)的能源消費(fèi)不僅需要考慮成本因素，當(dāng)?shù)睾暧^政策要求、能源稟賦以及能源配套設(shè)施等諸多非價(jià)格因素都會(huì)對(duì)企業(yè)的用能決策產(chǎn)生影響。尤其當(dāng)能源供應(yīng)模式從化石能源轉(zhuǎn)向新能源時(shí)，分布式的供應(yīng)方案將逐步代替之前依托集中式管網(wǎng)輸配的模式，能源供應(yīng)的輻射范圍實(shí)際在縮小，用能主體面臨的能源市場(chǎng)更聚焦于本地。因此，當(dāng)大宗能源價(jià)格出現(xiàn)波動(dòng)的時(shí)候，對(duì)不同區(qū)域用戶產(chǎn)生的影響勢(shì)必存在較大差異，既反映在選擇集層面，又體現(xiàn)在價(jià)格彈性層面。若套用統(tǒng)一的AIDS 模型會(huì)忽略這一差異性因素，勢(shì)必帶來(lái)參數(shù)估計(jì)和彈性測(cè)度上的偏誤。對(duì)此，利用區(qū)域r在時(shí)期t的所有能被觀測(cè)到的能源供應(yīng)模式組成該地區(qū)的能源備選集合，在自變量中除了區(qū)域因素和時(shí)間虛擬變量以外，再附加當(dāng)?shù)啬茉捶A賦（統(tǒng)一為標(biāo)煤），使得傳統(tǒng)能源價(jià)格（IHS 統(tǒng)計(jì)的煤炭、石油和電力）依托離散選擇完成相關(guān)參數(shù)的測(cè)度。在測(cè)算出特定區(qū)域各種能源的可獲取性概率Pri以后，能源i對(duì)能源j的交叉價(jià)格彈性需要在原有的εij上增加能源j的可獲得性概率Prj，即εij?Prj。

（三）核心參數(shù)識(shí)別

在模型架構(gòu)過(guò)程中，無(wú)論是第一階段的能源供應(yīng)渠道選擇還是第二階段的具體能源品類采購(gòu)，Stone價(jià)格指數(shù)都依賴于市場(chǎng)份額。然而市場(chǎng)份額并不是一個(gè)獨(dú)立變量，它不僅受到價(jià)格因素的影響，還受到能源用戶消費(fèi)行為和習(xí)慣等非價(jià)格因素的制約。當(dāng)存在能源稟賦約束時(shí)，更高的消費(fèi)占比（ωi）可能直接或間接抬高了能源銷售價(jià)格（Pi）。如果在需求函數(shù)中，AIDS 模型將這些非價(jià)格因素都?xì)w入隨機(jī)項(xiàng)μk和υi，包含Stone價(jià)格指數(shù)的自變量就在很大程度上依賴于隨機(jī)項(xiàng)，這將導(dǎo)致計(jì)量模型的內(nèi)生性問(wèn)題，因此，選擇合適的工具變量尤為重要。工具變量選擇的標(biāo)準(zhǔn)需要既與價(jià)格變量Pi相關(guān)，又與隨機(jī)項(xiàng)μk和υi無(wú)關(guān)。因此，采用兩個(gè)工具變量：BNEF 年度能源報(bào)告中估計(jì)的當(dāng)?shù)馗鞣N能源度電成本（cost per kW·h，LCOE）和世界銀行公布的每個(gè)國(guó)家（地區(qū)）的能源市場(chǎng)份額。不同于原樣本中的價(jià)格變量，這兩個(gè)工具變量都屬于第三方的技術(shù)評(píng)估和市場(chǎng)宏觀測(cè)度，反映不同能源在當(dāng)?shù)厥袌?chǎng)的宏觀成本和普及程度，在保證原價(jià)格Pi相關(guān)性的同時(shí)，屏蔽微觀市場(chǎng)隨機(jī)因素的影響，以保證隨機(jī)項(xiàng)μk和υi的獨(dú)立性。在實(shí)證計(jì)量中，依托工具變量估計(jì)的兩步法建立AIDS模型，主體部分參數(shù)可以得到有效的呈現(xiàn)，而相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)差可以通過(guò)軟件Stata的Bootstrap過(guò)程完成計(jì)算。

三、實(shí)證過(guò)程及結(jié)果

（一）樣本概況

實(shí)證樣本源自對(duì)四大糧商（艾地盟、邦吉、嘉吉和路易達(dá)孚）在亞太地區(qū)農(nóng)業(yè)深加工工廠運(yùn)營(yíng)數(shù)據(jù)的持續(xù)跟蹤，糧食深加工產(chǎn)業(yè)作為國(guó)民經(jīng)濟(jì)的基礎(chǔ)行業(yè)，其運(yùn)營(yíng)和生產(chǎn)是各國(guó)政府重點(diǎn)保障的目標(biāo)，其能源消費(fèi)具備極強(qiáng)的代表意義。一方面，農(nóng)業(yè)深加工環(huán)節(jié)中的能源需求具有很高的剛性，穩(wěn)定的成本占比符合實(shí)證模型的擬線性假設(shè)；另一方面，不同于高耗能企業(yè)面臨來(lái)自政府方面的壓力，農(nóng)業(yè)深加工企業(yè)的能源采購(gòu)和消費(fèi)轉(zhuǎn)型策略更貼近純市場(chǎng)化行為。因此，作為能源替代行為動(dòng)態(tài)研究的樣本是非常理想的選擇。樣本數(shù)據(jù)包括三部分：農(nóng)業(yè)深加工企業(yè)的經(jīng)營(yíng)狀況來(lái)自美國(guó)DNB 固定周期提供的企業(yè)征信報(bào)告匯總①；地區(qū)能源價(jià)格數(shù)據(jù)來(lái)自BNEF 的全球能源大數(shù)據(jù)庫(kù)②；考慮到樣本周期跨度達(dá)40 年，實(shí)證研究同時(shí)引用了IHS 的宏觀經(jīng)濟(jì)數(shù)據(jù)，用PPI指數(shù)對(duì)物價(jià)水平做了相應(yīng)的調(diào)整，以2010年的物價(jià)為標(biāo)桿，并將貨幣單位統(tǒng)一為美元③。

（二）模型參數(shù)估計(jì)

表1 展示了基于區(qū)域能源供給可獲取性的參數(shù)結(jié)果，可以解釋為宏觀區(qū)域市場(chǎng)對(duì)一次能源的選擇行為?；茉幢憩F(xiàn)為資源稟賦導(dǎo)向型能源，相比可再生能源在發(fā)展前期和中期依賴政策扶持，煤油氣則更多依仗于當(dāng)?shù)啬茉磧?chǔ)量形成的區(qū)域市場(chǎng)差異性。值得注意的是，化石能源相互之間的交叉價(jià)格敏感性弱于新能源對(duì)傳統(tǒng)能源的價(jià)格敏感性，這樣的不對(duì)稱性支持了研究框架對(duì)傳統(tǒng)AIDS模型中Slutsky方程對(duì)稱性約束的放松。

表1 離散選擇模型參數(shù)估計(jì)結(jié)果

基于參數(shù)估計(jì)結(jié)果測(cè)算的能源需求價(jià)格彈性見(jiàn)表2 和表3。表2 對(duì)比了單純的階段化AIDS 模型（S.AIDS列）和修正差異性選擇集以后的模型（修正Pr列）彈性估計(jì)結(jié)果。與模型架構(gòu)時(shí)的預(yù)期一致，在忽略了用能主體不同時(shí)期選擇集差異的情況下，彈性估計(jì)結(jié)果被相對(duì)低估。尤其是以風(fēng)電、太陽(yáng)能和生物質(zhì)為代表的新能源，自價(jià)格彈性的估計(jì)結(jié)果偏差更是達(dá)到50%以上。

表2 能源需求的自價(jià)格彈性估計(jì)結(jié)果

表3 對(duì)比了不同能源之間的交叉價(jià)格彈性，從估計(jì)結(jié)果看，交叉價(jià)格彈性普遍為正，反映出能源之間存在的顯著替代關(guān)系。然而，值得注意的是不同能源之間交叉價(jià)格彈性的差異。一方面，傳統(tǒng)化石能源之間的替代彈性普遍高于電力和新能源之間的交叉彈性，這說(shuō)明對(duì)終端用戶而言，化石燃料之間的轉(zhuǎn)換成本相對(duì)較低。另一方面，新能源不但對(duì)于傳統(tǒng)能源的替代相對(duì)有限，在很大程度上還同時(shí)受到當(dāng)?shù)啬茉凑哂绕涫请娏ο到y(tǒng)管制政策和能源供應(yīng)效率與質(zhì)量的影響，政策方面的影響主要體現(xiàn)在跨區(qū)差異上。

表3 能源需求的交叉價(jià)格彈性估計(jì)結(jié)果

（三）驅(qū)動(dòng)因素分析

針對(duì)價(jià)格彈性的估計(jì)結(jié)果，深入到對(duì)能源需求彈性變動(dòng)的驅(qū)動(dòng)因素的討論。在樣本已有的價(jià)格變量之外，引用第三方咨詢機(jī)構(gòu)Fitch對(duì)全球各國(guó)能源市場(chǎng)政策和基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的年度評(píng)分?jǐn)?shù)據(jù)，作為回歸模型中的自變量。此外，新能源補(bǔ)貼政策變量引用IHS匯總的亞太各國(guó)可再生能源補(bǔ)貼政策數(shù)據(jù)，單位標(biāo)準(zhǔn)化為美元/千瓦時(shí)。能源穩(wěn)定性指標(biāo)引用IEEE2018年度報(bào)告中對(duì)各項(xiàng)能源是否需要輔助服務(wù)配套支持的結(jié)果并標(biāo)準(zhǔn)化為0～1虛擬變量。表4將能源品類合并為三大類：煤炭、油氣和新能源。不難發(fā)現(xiàn)煤炭和油氣代表的化石能源，其需求彈性的驅(qū)動(dòng)因素主要來(lái)自價(jià)格和能源稟賦層面，而對(duì)于包括政策和設(shè)施配套等非價(jià)格因素，傳統(tǒng)化石能源并沒(méi)有表現(xiàn)出顯著的需求側(cè)敏感性。但與之相反，新能源需求的驅(qū)動(dòng)因素卻有很大一部分屬于非價(jià)格因素。即便隨著技術(shù)成熟和應(yīng)用的產(chǎn)業(yè)化，成本障礙得到了一定的克服，新能源依然受制于市場(chǎng)準(zhǔn)入、輸配系統(tǒng)兼容性和用戶側(cè)個(gè)性化需求等因素的制約。因此在需求彈性驅(qū)動(dòng)因素的實(shí)證結(jié)果中，新能源面臨更多的條件和約束。這一結(jié)果承接了動(dòng)態(tài)彈性的計(jì)量，同時(shí)將實(shí)證研究延伸到需求激勵(lì)層面，在之后的門(mén)檻分析部分還將引用這一結(jié)果討論推動(dòng)新能源未來(lái)持續(xù)發(fā)展的原動(dòng)力因素。

表4 能源需求彈性驅(qū)動(dòng)因素回歸結(jié)果

（四）動(dòng)態(tài)視角下能源替代的福利效應(yīng)分析

對(duì)于需求層面的福利變化，借鑒補(bǔ)償變化效應(yīng)（Compensation Variation，CV）的框架模型，將能源結(jié)構(gòu)性轉(zhuǎn)型帶來(lái)的影響量化為CV=E(U0,P1)?E(U0,P0)。其中，U0為通過(guò)能源單位熱值進(jìn)行等效衡量和對(duì)標(biāo)，即在獲得同等熱值能量的前提下，通過(guò)能源轉(zhuǎn)型對(duì)用能主體支出的變動(dòng)影響。所有的能源供應(yīng)都依據(jù)其熱值對(duì)標(biāo)標(biāo)煤，表5匯總了對(duì)照補(bǔ)貼后的實(shí)際價(jià)格計(jì)算的能源采購(gòu)降本貢獻(xiàn)的測(cè)算結(jié)果。

表5 能源轉(zhuǎn)型對(duì)亞太地區(qū)消費(fèi)者福利的影響 單位：美元/百萬(wàn)千焦

測(cè)算結(jié)果表明，伴隨新型能源的成熟，能源替代可以顯著提升用戶端的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)福利。但在新能源市場(chǎng)發(fā)展到一定水平后，能源供求關(guān)系和價(jià)格均趨于穩(wěn)定，進(jìn)一步降本對(duì)于用能主體的吸引力和驅(qū)動(dòng)力呈現(xiàn)快速遞減的趨勢(shì)。聚焦消費(fèi)者福利的計(jì)量結(jié)果表明，油氣、電力和新能源對(duì)下游需求端經(jīng)濟(jì)價(jià)值的貢獻(xiàn)普遍經(jīng)歷了由負(fù)轉(zhuǎn)正的過(guò)程，但在時(shí)間維度上存在明顯的差異。這預(yù)示了不同能源在從幼稚產(chǎn)業(yè)向成熟產(chǎn)業(yè)發(fā)展過(guò)程中存在差異性的質(zhì)變點(diǎn)，也可以理解為對(duì)標(biāo)傳統(tǒng)能源的平價(jià)標(biāo)準(zhǔn)對(duì)于不同能源存在不同的要求，而針對(duì)這一問(wèn)題的深入討論需要依賴門(mén)檻效應(yīng)的分析。

（五）門(mén)檻效應(yīng)評(píng)估

根據(jù)不同能源解決方案的需求特性，針對(duì)其動(dòng)態(tài)價(jià)格、成本和外部因素等自變量進(jìn)行門(mén)檻回歸，見(jiàn)式（4）：

新能源對(duì)傳統(tǒng)能源的替代可以體現(xiàn)在兩方面：顯性層面市場(chǎng)份額的趕超和隱性層面需求彈性的變動(dòng)。因此，模型因變量yit選擇能源i在t期的市場(chǎng)份額和需求彈性，分兩個(gè)模型進(jìn)行估計(jì)。門(mén)檻變量?Pit為能源i在t期與當(dāng)時(shí)主流能源（以市場(chǎng)份額計(jì)）的價(jià)差。控制變量Xit主要考慮了市場(chǎng)宏觀面的四個(gè)因素：能源系統(tǒng)的配套成熟度、當(dāng)?shù)啬茉捶A賦、政府的能源補(bǔ)貼和當(dāng)?shù)靥级愓?。其中，能源系統(tǒng)配套成熟度主要考察當(dāng)?shù)厥袌?chǎng)在輸配和終端應(yīng)用層面的設(shè)施覆蓋，該變量引用Fitch 咨詢每年對(duì)各國(guó)能源設(shè)施評(píng)分結(jié)果的量化④。能源稟賦數(shù)據(jù)來(lái)自世界銀行自1980 年以來(lái)持續(xù)更新的各國(guó)能源已探明存量數(shù)據(jù)⑤，并借助《中國(guó)能源統(tǒng)計(jì)年鑒》中的熱值參數(shù)統(tǒng)一轉(zhuǎn)化為噸標(biāo)煤⑥。能源補(bǔ)貼和碳稅政策存在跨地區(qū)差異，可將項(xiàng)目生命周期內(nèi)預(yù)期獲得（或繳納）的總補(bǔ)貼或碳稅額度平均到單位能源產(chǎn)出上，單位統(tǒng)一折算為美元/千瓦時(shí)。

模型參數(shù)計(jì)量采用Hansen（2000）自舉法，對(duì)比門(mén)檻估計(jì)結(jié)果可以發(fā)現(xiàn)，能源之間存在顯著差異。尤其是新能源，估計(jì)的門(mén)檻?Pit為負(fù)數(shù)。這意味著即便達(dá)到和主流能源同等的價(jià)格，新能源的需求依然難以被有效啟動(dòng)和激勵(lì)，而需求行為需要更多來(lái)自非價(jià)格因素的支撐。表6匯總了參數(shù)估計(jì)結(jié)果。代表能源價(jià)差的?Pit系數(shù)估計(jì)值在所有能源類別中均表現(xiàn)為負(fù)數(shù)，這肯定了成本和價(jià)格趕超對(duì)新能源替代傳統(tǒng)能源的作用。那么在后補(bǔ)貼時(shí)代，還能夠依賴價(jià)格杠桿作用推進(jìn)碳中和嗎？結(jié)果發(fā)現(xiàn)，新能源對(duì)于碳稅這一因素的敏感性遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出其他能源類型。這既得益于風(fēng)光新能源在碳排上的先天優(yōu)勢(shì)，而更重要的是從當(dāng)前市場(chǎng)結(jié)構(gòu)來(lái)看，風(fēng)光新能源在建設(shè)要求和就地消納方面占有的優(yōu)勢(shì)，無(wú)疑是能源用戶解決碳排指標(biāo)最具性價(jià)比的方式。除了加快能源市場(chǎng)體系改革和配套能源輸配設(shè)施建設(shè)，碳稅無(wú)疑可以承擔(dān)“擬價(jià)格杠桿”的作用。在碳稅政策的持續(xù)刺激下，風(fēng)光新能源對(duì)傳統(tǒng)化石能源的替代效應(yīng)有望繼續(xù)加強(qiáng)，進(jìn)而加速碳中和目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)。

表6 門(mén)檻效應(yīng)檢驗(yàn)結(jié)果

基于門(mén)檻估計(jì)的結(jié)果可以推算出各種能源的成本競(jìng)爭(zhēng)力，如果將替代能源需求端平價(jià)定義為市場(chǎng)份額或價(jià)格敏感性層面與主流能源的持平，那么通過(guò)測(cè)算當(dāng)前主流能源成本或價(jià)格加上門(mén)檻值之和可以作為替代能源的平價(jià)成本標(biāo)準(zhǔn)。估計(jì)結(jié)果匯總在表7 中。表7 同時(shí)列舉了包括BNEF、IHS 等幾家主流第三方咨詢機(jī)構(gòu)對(duì)各類能源當(dāng)前成本的測(cè)算，單位統(tǒng)一為度電成本，估計(jì)結(jié)果普遍介于0.03～0.06美元/千瓦時(shí)之間。但模型計(jì)算出的門(mén)檻值顯著低于咨詢機(jī)構(gòu)的平價(jià)理論值，尤其是風(fēng)光新能源的平價(jià)目標(biāo)線甚至低于當(dāng)前成本約50%。盡管當(dāng)前超過(guò)80%的國(guó)家和地區(qū)已經(jīng)完全取消了對(duì)風(fēng)光新能源的補(bǔ)貼，如包括中國(guó)在內(nèi)的相當(dāng)一部分亞太國(guó)家，風(fēng)電和太陽(yáng)能項(xiàng)目競(jìng)價(jià)結(jié)果完全可以和當(dāng)?shù)貍鹘y(tǒng)火電匹敵，但基于需求模型的測(cè)算結(jié)果表明，風(fēng)光新能源的完全普及依然道路漫長(zhǎng)。

表7 亞太地區(qū)各類能源度電成本估計(jì)值 單位：美元/千瓦時(shí)

四、結(jié)論與啟示

（一）主要結(jié)論

在修正傳統(tǒng)AIDS 模型的基礎(chǔ)上，利用亞太地區(qū)農(nóng)業(yè)深加工產(chǎn)業(yè)的企業(yè)層面能源消費(fèi)樣本，實(shí)證分析了1980—2020 年能源結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型的驅(qū)動(dòng)因素和福利效應(yīng)，并通過(guò)門(mén)檻效應(yīng)討論了新能源去補(bǔ)貼平價(jià)后的發(fā)展前景，得到如下結(jié)論：第一，在亞太地區(qū)農(nóng)業(yè)深加工企業(yè)的能源消費(fèi)自（交叉）價(jià)格彈性中，化石能源比新能源表現(xiàn)出更強(qiáng)的價(jià)格敏感性。新能源對(duì)于傳統(tǒng)能源的沖擊表現(xiàn)出典型的雙峰特性，前期主要表現(xiàn)為政策導(dǎo)向下的補(bǔ)貼項(xiàng)目對(duì)電價(jià)補(bǔ)貼的敏感性逐步降低，而后期價(jià)格敏感性的反彈主要來(lái)源于競(jìng)價(jià)乃至無(wú)補(bǔ)貼下純市場(chǎng)行為驅(qū)動(dòng)的需求擴(kuò)張。第二，盡管價(jià)格因素在能源轉(zhuǎn)型過(guò)程中一直發(fā)揮重要的作用，是新能源替代傳統(tǒng)能源的重要原動(dòng)力，但影響力卻在持續(xù)減弱。尤其2010 年以來(lái)，隨著風(fēng)光可再生能源解決方案得到快速的發(fā)展，終端用戶對(duì)于能源需求的關(guān)注突破了傳統(tǒng)價(jià)格因素的限制，而著眼于更多非價(jià)格層面的因素，包括政策驅(qū)動(dòng)的持續(xù)性、能源供應(yīng)穩(wěn)定性以及當(dāng)?shù)啬茉捶A賦配套性等。第三，通過(guò)門(mén)檻模型的深度檢驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，相比油氣對(duì)煤炭的替代，可再生能源面臨更高的價(jià)格門(mén)檻。長(zhǎng)期中立足于碳中和的能源轉(zhuǎn)型不能單純依賴于絕對(duì)成本的競(jìng)爭(zhēng)，政策引導(dǎo)應(yīng)該逐步從價(jià)格導(dǎo)向轉(zhuǎn)向資源和環(huán)境配套方面，在加快新型能源輸配網(wǎng)絡(luò)建設(shè)的同時(shí)，構(gòu)建基于碳稅的市場(chǎng)體制，進(jìn)一步發(fā)揮新能源在減排增效層面的優(yōu)勢(shì)，從而促進(jìn)內(nèi)生化的深度能源轉(zhuǎn)型。

（二）政策啟示

第一，從能源市場(chǎng)結(jié)構(gòu)和政策穩(wěn)健性角度看，價(jià)格杠桿并不能持續(xù)推動(dòng)能源轉(zhuǎn)型，能源轉(zhuǎn)型在當(dāng)下是一個(gè)任重道遠(yuǎn)的長(zhǎng)期目標(biāo)，地區(qū)能源稟賦和終端用戶剛性用能需求的滿足應(yīng)該成為政策制定的立足點(diǎn)。實(shí)證樣本中核心能源供應(yīng)具備較強(qiáng)的地區(qū)輻射效應(yīng)，即相對(duì)臨近的用能主體在能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)和供應(yīng)方式上存在明顯的趨同性。這要求政策制定者將能源的“飯碗”端在自己的手中，方能有效保障本地用戶的安全和經(jīng)濟(jì)的穩(wěn)定。第二，從能源轉(zhuǎn)型的社會(huì)成本和政策效率性角度看，新能源代替?zhèn)鹘y(tǒng)石化能源的轉(zhuǎn)型成本主要來(lái)自供應(yīng)商體系的約束、固定資產(chǎn)置換成本以及新型能源市場(chǎng)配套不成熟等方面。因此，除了強(qiáng)化新能源的經(jīng)濟(jì)性，政策制定者需要架構(gòu)多維度的市場(chǎng)配套環(huán)境，降低能源轉(zhuǎn)型的社會(huì)成本。一方面，應(yīng)加快電力市場(chǎng)和碳交易市場(chǎng)的建設(shè)和體系完善，打通新能源電力從發(fā)輸配到用戶的最后一道屏障，讓綠色能源和傳統(tǒng)能源實(shí)現(xiàn)同平臺(tái)競(jìng)爭(zhēng)。另一方面，完善新能源在電力輸配儲(chǔ)環(huán)節(jié)的配套建設(shè)，提高新能源市場(chǎng)的流動(dòng)交易效率，激勵(lì)終端用戶加快用能的轉(zhuǎn)型升級(jí)。第三，從產(chǎn)業(yè)鏈環(huán)節(jié)參與和政策角度看，政策需要引導(dǎo)不同的市場(chǎng)參與者在不同產(chǎn)業(yè)鏈環(huán)節(jié)發(fā)揮各自的比較優(yōu)勢(shì)，防止惡性競(jìng)爭(zhēng)下的資源浪費(fèi)。具體而言，在涉及資產(chǎn)投資與頂層設(shè)計(jì)的大型發(fā)電項(xiàng)目和大電網(wǎng)配套建設(shè)的環(huán)節(jié)，要充分發(fā)揮央企國(guó)企的資金和運(yùn)營(yíng)能力優(yōu)勢(shì)，使其成為能源產(chǎn)業(yè)命脈環(huán)節(jié)的穩(wěn)健壓艙石。而在涉及用戶“最后一公里”配售服務(wù)以及設(shè)備研發(fā)制造環(huán)節(jié)，應(yīng)引導(dǎo)民營(yíng)企業(yè)發(fā)揮靈活性優(yōu)勢(shì)，在細(xì)分領(lǐng)域填補(bǔ)產(chǎn)業(yè)和市場(chǎng)的真空部分，為能源轉(zhuǎn)型的落地起到潤(rùn)滑劑和加速器的作用，最終實(shí)現(xiàn)各類市場(chǎng)主體優(yōu)勢(shì)和職責(zé)的協(xié)調(diào)互補(bǔ)。

注釋：

①DNB數(shù)據(jù)網(wǎng)站：https://www.dnb.com。

②BNEF數(shù)據(jù)庫(kù)網(wǎng)站：https://www.bloomberg.com/graphics/climate-change-data-green/investment.html。

③IHS宏觀數(shù)據(jù)網(wǎng)站：https://connect.ihsmarkit.com/data-browser/buildQuery/Global%20Economy。

④Fitch評(píng)分結(jié)果來(lái)源于EMIS平臺(tái)：https://info.emis.com/emis-demo-request-landing-page-cn。

⑤能源稟賦數(shù)據(jù)來(lái)源于世界銀行網(wǎng)站：https://www.worldbank.org/en/topic/energy。

⑥《中國(guó)能源統(tǒng)計(jì)年鑒》來(lái)源于國(guó)家統(tǒng)計(jì)局網(wǎng)站：http://www.stats.gov.cn/tjsj/tjcbw/201909/t20190924_1699094.html。