摘 要： 近年來(lái)，中國(guó)大力發(fā)展可再生能源，然而伴隨著風(fēng)電裝機(jī)容量的快速發(fā)展，中國(guó)的風(fēng)電產(chǎn)業(yè)也產(chǎn)生了“搶裝”“棄風(fēng)限電”等問題。主要關(guān)注中國(guó)的風(fēng)力發(fā)電行業(yè)，通過(guò)理論模型與實(shí)證模型，分析在中國(guó)現(xiàn)行的電力調(diào)度體制下，風(fēng)力發(fā)電市場(chǎng)的過(guò)度投資問題。論證了風(fēng)電上網(wǎng)電價(jià)下調(diào)前后，市場(chǎng)總裝機(jī)容量的動(dòng)態(tài)變化過(guò)程，并得出結(jié)論：風(fēng)電開發(fā)商競(jìng)爭(zhēng)激烈的地區(qū)更容易產(chǎn)生過(guò)度投資的問題。

關(guān)鍵詞： 風(fēng)電；上網(wǎng)電價(jià)補(bǔ)貼政策；搶裝；棄風(fēng)限電

中圖分類號(hào)： F 203

文獻(xiàn)標(biāo)志碼： A

收稿日期：2024-04-01

作者簡(jiǎn)介：雷威豪（1995—），男，中國(guó)臺(tái)灣臺(tái)北人，碩士研究生，研究方向：應(yīng)用經(jīng)濟(jì)學(xué)。

文章編號(hào)：1005-9679（2024）05-0112-07

How do Market Structure and Subsidy Changes CauseOverinvestment in China’s Wind Power Industry？

LEI Weihao

（Antai College of Economics and Management School， Shanghai Jiao tong University， Shanghai 200030， China）

Abstract： In recent years， China has made great efforts to develop renewable energy. However， with the rapid development of installed wind power capacity， China’s wind power industry has also produced problems such as "rushing to install" and " Curtailment of wind power ".Focusing on China’s wind power industry， this paper analyzes the problem of overinvestment in China’s wind power market under the current power dispatching system t11rO7bM9BLwYPZUO938iCwnftVoDWoz9QcmX5JHQPLo=hrough theoretical and empirical models.The dynamic change process of the total installed capacity of the market before and after the reduction of the feed-in tariff of wind power is demonstrated， and the conclusion is drawn that the area where the competition of wind power developers is fierce is more likely to lead to the problem of overinvestment.

Key words： wind power; feed-in tariff subsidy policy; rushing to install; curtailment of wind power

1 研究背景

近年來(lái)，我國(guó)政府高度重視環(huán)境保護(hù)，新能源產(chǎn)業(yè)近十年來(lái)實(shí)現(xiàn)了跨越式的發(fā)展?！笆奈濉币?guī)劃明確提出：“構(gòu)建現(xiàn)代能源體系，推進(jìn)能源革命，建設(shè)清潔低碳、安全高效的能源體系，大力提升風(fēng)電、光伏發(fā)電規(guī)模。”2021年政府工作報(bào)告中指出：要采取更加有力的政策和措施，力爭(zhēng)在2030年使我國(guó)的二氧化碳排放量達(dá)到峰值，努力在2060年前實(shí)現(xiàn)碳中和，即全國(guó)每年直接或間接產(chǎn)生的溫室氣體排放，通過(guò)造林、碳捕捉等方式全部吸收，達(dá)到互相抵消，實(shí)現(xiàn)相對(duì)的零排放。

當(dāng)前，包括煤炭石油在內(nèi)的不可再生能源消費(fèi)是溫室氣體排放的最大來(lái)源，因此調(diào)整能源結(jié)構(gòu)，發(fā)展包括風(fēng)力發(fā)電在內(nèi)的清潔能源無(wú)疑是實(shí)現(xiàn)碳中和目標(biāo)的必經(jīng)之路。風(fēng)力發(fā)電作為可再生能源，不需消耗化石燃料，不產(chǎn)生二氧化碳排放，不會(huì)造成空氣污染，且不具備特殊的危險(xiǎn)性。中國(guó)的東北、華北和西北地區(qū)具備豐富的風(fēng)力資源，且大量風(fēng)場(chǎng)位于草原荒漠，不影響耕地面積與城市發(fā)展。因此發(fā)展風(fēng)力發(fā)電及其上下游產(chǎn)業(yè)一直是我國(guó)政府的目標(biāo)。

本世紀(jì)以來(lái)，從中央政府至地方政府出臺(tái)了大量的利好政策，扶植風(fēng)電產(chǎn)業(yè)發(fā)展。2009年起我國(guó)實(shí)行新能源固定標(biāo)桿電價(jià)政策，在政策補(bǔ)貼下，我國(guó)風(fēng)能產(chǎn)業(yè)規(guī)模飛速發(fā)展，風(fēng)電發(fā)電量從2010年的430億千瓦時(shí)迅速增長(zhǎng)至2019年的3577億千瓦時(shí)，裝機(jī)容量由2010年的4473萬(wàn)千瓦增長(zhǎng)至2019年的20953萬(wàn)千瓦。

然而，風(fēng)電發(fā)電量日益增長(zhǎng)的同時(shí)，對(duì)新能源發(fā)電消納能力的發(fā)展卻相對(duì)滯后，發(fā)出來(lái)的電無(wú)法消納，在當(dāng)今的技術(shù)條件下又難以大規(guī)模儲(chǔ)存，大量電力只能被浪費(fèi)。造成中國(guó)電力消納困難的原因有許多，其中包括：①風(fēng)電本身存在間歇性、波動(dòng)性、難以預(yù)測(cè)等缺陷，使得風(fēng)電并網(wǎng)需要其他能源調(diào)節(jié)出力大小以匹配風(fēng)電出力的波動(dòng)，過(guò)高的風(fēng)電比例影響電網(wǎng)的安全性與可靠性。而且風(fēng)電的出力高峰往往在夜間，而此時(shí)卻是電力需求最低的時(shí)候。②風(fēng)電資源與電力需求地理上的錯(cuò)位。我國(guó)西北、華北和東北地區(qū)風(fēng)力資源豐富，而我國(guó)的制造業(yè)與人口大多集中在東部沿海地帶，因而工業(yè)用電與居民用電的需求也多集中在東部地區(qū)。雖然國(guó)家近年來(lái)大力投資發(fā)展特高壓輸電工程，但傳輸能力的增長(zhǎng)仍滯后于發(fā)電能力的增長(zhǎng)。 ③電源結(jié)構(gòu)的限制。我國(guó)的電力生產(chǎn)以燃煤發(fā)電為主，燃煤發(fā)電廠與以其他能源為燃料的火電廠相比出力調(diào)節(jié)更遲緩，啟停時(shí)間較長(zhǎng)。特別是風(fēng)力資源較豐富的“三北”地區(qū)，許多電廠為熱電聯(lián)產(chǎn)機(jī)組，為滿足供暖需求，這些電廠在冬天設(shè)有最低輸出量以保證熱能供應(yīng)。電源組合的不靈活導(dǎo)致難以對(duì)風(fēng)電產(chǎn)出的波動(dòng)進(jìn)行削峰填谷。 ④地方保護(hù)主義。地方政府為保護(hù)本地經(jīng)濟(jì)發(fā)展往往優(yōu)先使用本地電廠所產(chǎn)出的電能，這為風(fēng)電的異地消納造成了阻礙。 ⑤缺乏市場(chǎng)機(jī)制。由于沒有現(xiàn)貨市場(chǎng)，風(fēng)電較低邊際成本的優(yōu)勢(shì)難以發(fā)揮。沒有輔助服務(wù)市場(chǎng)，傳統(tǒng)發(fā)電企業(yè)也缺乏為風(fēng)電提供削峰填谷服務(wù)的激勵(lì)，這放大了風(fēng)電波動(dòng)性的缺點(diǎn)。

近年來(lái)電力消費(fèi)量增速放緩，造成我國(guó)風(fēng)電產(chǎn)業(yè)棄風(fēng)問題更為嚴(yán)峻，2016年全國(guó)風(fēng)電棄風(fēng)量達(dá)到了497億千瓦時(shí)，棄風(fēng)率達(dá)17%，對(duì)社會(huì)資源造成了極大的浪費(fèi)。特別是以內(nèi)蒙古、新疆和甘肅為代表的“三北”地區(qū)（東北、華北和西北）棄風(fēng)問題尤為嚴(yán)重，2018年三省區(qū)的棄風(fēng)量風(fēng)別達(dá)到了72.4億千瓦時(shí)、106.9億千瓦時(shí)和54億千瓦時(shí)，棄風(fēng)率高達(dá)10.3%、22.9%和19.0%。

2 政策背景

2.1 中國(guó)電力調(diào)度制度

由于歷史原因，中國(guó)的電力調(diào)度制度與西方國(guó)家的制度完全不同，有著濃厚的計(jì)劃經(jīng)濟(jì)的背景。中國(guó)的調(diào)度制度是由省發(fā)改委的供電計(jì)劃和電網(wǎng)公司的實(shí)時(shí)調(diào)度兩部分組成。首先，在上一年年末省發(fā)改委能源局根據(jù)對(duì)下一年的電力需求量的預(yù)測(cè)制定下一年度的供電計(jì)劃，其中將所需的發(fā)電量平均分配給每個(gè)發(fā)電公司，保證同類型的發(fā)電設(shè)備有相同的發(fā)電利用時(shí)間。然后，該計(jì)劃以行政命令的形式下發(fā)給電網(wǎng)公司，電網(wǎng)公司將每個(gè)機(jī)組的年度發(fā)電配額分配至每一天。最終，調(diào)度員根據(jù)每個(gè)機(jī)組每日的發(fā)電配額進(jìn)行實(shí)時(shí)調(diào)度，保證年底各發(fā)電機(jī)組的運(yùn)行時(shí)間基本相同。

2.2 上網(wǎng)電價(jià)補(bǔ)貼政策

自2009年國(guó)家發(fā)展和改革委員會(huì)發(fā)布《關(guān)于完善風(fēng)力發(fā)電上網(wǎng)電價(jià)政策的通知》起，我國(guó)風(fēng)能發(fā)電的上網(wǎng)電價(jià)由行政命令決定?！锻ㄖ穼⑷珖?guó)分為四類資源區(qū)，2009年四類區(qū)域電價(jià)風(fēng)別為0.51元/千瓦時(shí)、0.54元/千瓦時(shí)、0.58元/千瓦時(shí)和0.61元/千瓦時(shí)，其中等于當(dāng)?shù)孛摿蛉济簷C(jī)組的部分由當(dāng)?shù)仉娋W(wǎng)給付，高出部分國(guó)家通過(guò)向全網(wǎng)征收可再生能源附加費(fèi)予以補(bǔ)貼。上網(wǎng)電價(jià)的制定原則上是由當(dāng)時(shí)的風(fēng)力發(fā)電成本再加上一定的合理利潤(rùn)決定的，隨后由于國(guó)內(nèi)風(fēng)力發(fā)電設(shè)備行業(yè)的發(fā)展，風(fēng)力發(fā)電成本逐年降低，國(guó)家于2014年、2019年多次發(fā)布政策下調(diào)固定電價(jià)，2020年四類資源區(qū)電價(jià)下調(diào)至0.29元/千瓦時(shí)、0.34元/千瓦時(shí)、0.38元/千瓦時(shí)和0.479元/千瓦時(shí)，并且自2021年起核準(zhǔn)的風(fēng)電項(xiàng)目全部實(shí)行平價(jià)上網(wǎng)，不再享受額外補(bǔ)貼。

可以說(shuō)每個(gè)時(shí)期的標(biāo)桿電價(jià)都反映了當(dāng)期風(fēng)力設(shè)備生產(chǎn)行業(yè)的發(fā)展?fàn)顩r，下調(diào)電價(jià)是由于發(fā)電成本的減少。但同時(shí)電價(jià)的下調(diào)也是為了抑制風(fēng)電產(chǎn)業(yè)的過(guò)度投資。過(guò)去十年在高額的電價(jià)補(bǔ)貼刺激下，風(fēng)力發(fā)電機(jī)的裝機(jī)容量由2008年的1200萬(wàn)千瓦猛增至2018年的20953萬(wàn)千瓦。然而發(fā)電能力爆發(fā)增長(zhǎng)的同時(shí)，對(duì)電能的消納能力卻沒有跟上。特別是風(fēng)力發(fā)電存在電力波動(dòng)性大、難以預(yù)測(cè)且發(fā)電的峰谷性與人們?nèi)粘Ｉ罟?jié)奏不吻合的問題，導(dǎo)致風(fēng)電設(shè)備平均利用小時(shí)較低，2015年與2016年只有1724小時(shí)、1742小時(shí)。由于當(dāng)?shù)仉娋W(wǎng)的傳輸或消納能力不足，被迫暫停風(fēng)機(jī)造成發(fā)電能力浪費(fèi)，造成所謂的“棄風(fēng)”問題。然而雖然下調(diào)電價(jià)最終確實(shí)能抑制對(duì)風(fēng)電的過(guò)度投資，緩解棄風(fēng)問題，但是短期內(nèi)卻會(huì)引發(fā)“搶裝”，也就是風(fēng)力開發(fā)商搶在標(biāo)桿電價(jià)下調(diào)生效截止日期之前并網(wǎng)運(yùn)行，這也在短期內(nèi)使得過(guò)度投資問題更加嚴(yán)重，對(duì)緩解棄風(fēng)問題的初衷形成反效果。

3 理論模型

本文建立了一個(gè)理論模型分析過(guò)度投資問題是如何產(chǎn)生的。首先，假設(shè)風(fēng)力發(fā)電開發(fā)商i在t時(shí)的風(fēng)力發(fā)電機(jī)裝機(jī)容量為yit，那么在任意時(shí)點(diǎn)t，開發(fā)商i新并網(wǎng)的風(fēng)力發(fā)電裝機(jī)容量為Δyit。假設(shè)Δyit=AkTα，A=A（t）為隨時(shí)間單調(diào)遞增的技術(shù)系數(shù)，k為新建風(fēng)電機(jī)組所投入的資金，T為風(fēng)電場(chǎng)的建設(shè)工期。上式也即是建造風(fēng)力發(fā)電場(chǎng)的柯布-道格拉斯生產(chǎn)函數(shù)，開發(fā)商所投入的建設(shè)資金與風(fēng)電場(chǎng)的建設(shè)工期是我們所關(guān)注的兩個(gè)投入要素，資本投入的彈性系數(shù)為1，即相同工期下投入的資金翻倍則所建成的風(fēng)力發(fā)電場(chǎng)裝機(jī)容量翻倍。建設(shè)工期的彈性系數(shù)為α，α為大于0小于1的常數(shù)，工期的邊際效益遞減。該式可以轉(zhuǎn)化為k=1ATα Δyit，給定某一風(fēng)電場(chǎng)的裝機(jī)容量及施工工期，可求得建設(shè)該風(fēng)電場(chǎng)所需的資金，且風(fēng)力發(fā)電開發(fā)商可以通過(guò)增加投入資金減少風(fēng)電場(chǎng)的施工工期。市場(chǎng)上t時(shí)的總風(fēng)電裝機(jī)容量Qct為所有風(fēng)電開發(fā)商裝機(jī)容量之和，即Qct=∑i yit。設(shè)電網(wǎng)在t時(shí)所能消納的風(fēng)力發(fā)電電量為Qdt，當(dāng)電網(wǎng)所能消納的風(fēng)力發(fā)電電量Qdt>Qct時(shí)，開發(fā)商i在t時(shí)的收益eit=Ptyit，Pt為當(dāng)?shù)氐墓潭L(fēng)力上網(wǎng)電價(jià)。當(dāng)電網(wǎng)所能消納的風(fēng)力發(fā)電電量Qdt≤Qct時(shí)，由于中國(guó)現(xiàn)行的電力調(diào)度體制，電網(wǎng)公司會(huì)將發(fā)電權(quán)按照各風(fēng)電場(chǎng)的裝機(jī)容量平均分給每一個(gè)風(fēng)電開發(fā)商，因此開發(fā)商i在t時(shí)的收益eit=QdtPtyitQct ，即在存在棄風(fēng)限電問題時(shí)每一個(gè)風(fēng)電開發(fā)商的收益為原來(lái)的QdtQct 。

3.1 壟斷市場(chǎng)結(jié)構(gòu)下理論模型

假設(shè)電網(wǎng)的風(fēng)電消納量Qdt如上圖實(shí)線所示由于技術(shù)進(jìn)步、政策重視、管理水平提高等外生原因隨時(shí)間增加。在市場(chǎng)中只有一個(gè)開發(fā)商時(shí)，即風(fēng)力發(fā)電市場(chǎng)為壟斷市場(chǎng)的情況下，該開發(fā)商會(huì)選擇在任一時(shí)點(diǎn)t時(shí)使自己的風(fēng)力發(fā)電裝機(jī)容量Qct=Qdt，因?yàn)楫?dāng)Qct>Qdt時(shí)，增加裝機(jī)容量并不會(huì)使得開發(fā)商所獲得的總收益增加。

若國(guó)家頒布政策于t0時(shí)下調(diào)風(fēng)電固定上網(wǎng)電價(jià)，這意味著在t0之后并網(wǎng)的風(fēng)電場(chǎng)向電網(wǎng)銷售電力的價(jià)格為下調(diào)之后的價(jià)格P2，而在t0之前并網(wǎng)的風(fēng)電場(chǎng)在其全部的發(fā)電壽命期內(nèi)（一般為20年）都能以下調(diào)前較高的電價(jià)P1向電網(wǎng)出售電力。因此開發(fā)商會(huì)選擇將一部分本來(lái)應(yīng)該在t0之后并網(wǎng)的裝機(jī)容量提前至電價(jià)下調(diào)的截止日期之前，這也就是所謂的搶裝現(xiàn)象。設(shè)開發(fā)商決定將原計(jì)劃于t0至t0+Δt并網(wǎng)的風(fēng)電機(jī)組提前至t0并網(wǎng)，Δt為搶裝所提前的最大時(shí)間可視為理論模型中衡量搶裝程度的指標(biāo)。若政策公布于項(xiàng)目開工之前，即開發(fā)商可以通過(guò)開工日期提前使風(fēng)電機(jī)組并網(wǎng)，則我們可以通過(guò)下式求得Δt：

∫2020-ΔtP2 （1+r）t）dt=∫20-Δt）0P1-P2）（1+r）-t） dt（1）

其中P1為電價(jià)下調(diào)之前的電價(jià)，P2為電價(jià)下調(diào)之后的電價(jià)，P1>P2。r為開發(fā)商資金的利率，設(shè)其為一固定的常數(shù)。上式等號(hào)左側(cè)為將t0+Δt時(shí)并網(wǎng)的機(jī)組提前至t0所需付出的機(jī)會(huì)成本，即因?yàn)樘崆唉完工，在20年后也會(huì)提前Δt報(bào)廢，而20年后Δt時(shí)間產(chǎn)生的發(fā)電收益就是機(jī)會(huì)成本。等號(hào)右側(cè)為提前并網(wǎng)所帶來(lái)的收益，由于提前并網(wǎng)在風(fēng)電機(jī)組能產(chǎn)生收益的全壽命期（20-Δt）內(nèi)，銷售電力的價(jià)格由P2提升至P1。等式左側(cè)隨Δt增加而增加，等式右側(cè)隨Δt增加而減少，因此可由上式求得唯一解Δt。

然而下調(diào)政策的公布日期有時(shí)與電價(jià)下調(diào)的日期較為接近，僅相隔半年至一年，開發(fā)商無(wú)法通過(guò)提前開工的方式提早并網(wǎng)時(shí)間，只能通過(guò)縮短工期搶裝，而縮短工期會(huì)帶來(lái)額外的資本投入成本。我們可以通過(guò)下式求得Δt：

Tα （T-Δt）-α（1+r）Δt-1ATα+∫2020-ΔtP2 （1+r）-tdt=∫20-Δt0（P1-P2）（1+r）-tdt（2）

式（2）在式（1）的基礎(chǔ)上，在等式左側(cè)增加了一項(xiàng)Tα（T-Δt）-α（1+r）Δt-1ATα，該項(xiàng)由之前假設(shè)的建設(shè)風(fēng)力發(fā)電場(chǎng)的生產(chǎn)函數(shù)Δyit=AkTα推導(dǎo)而出，代表了通過(guò)縮短工期搶裝所造成的額外成本，由于該部分成本提高了總成本，因此在下調(diào)政策公布時(shí)間較晚的情況下，Δt較小。

3.2 競(jìng)爭(zhēng)市場(chǎng)結(jié)構(gòu)下理論模型

現(xiàn)在考慮競(jìng)爭(zhēng)的市場(chǎng)情況，設(shè)某一風(fēng)電項(xiàng)目在接下來(lái)20年的壽命期內(nèi)每年為風(fēng)電開發(fā)商帶來(lái)收益R，將未來(lái)20年的收益現(xiàn)金流折現(xiàn)為∫200（1+r）-tdt，開發(fā)商要求該值大于等于最初用于建設(shè)風(fēng)電項(xiàng)目所投入的資金ΔK，由此可得下式：

∫200（1+r）-tdt=1ln（1+r）［1-（1+r）-20］令=ΔK（3）

由式（3）求得某一值，當(dāng)預(yù)計(jì)未來(lái)每一時(shí)間點(diǎn)的收益R小于時(shí)，開發(fā)商不會(huì)選擇建設(shè)風(fēng)電場(chǎng)，因此競(jìng)爭(zhēng)市場(chǎng)中均衡狀態(tài)下R=。將式（3）進(jìn)行調(diào)整可得下式：

=ln（1+r）1（1+r）-20ΔK（4）

由之前所設(shè)的條件，新增Δy的裝機(jī)容量所帶來(lái)的新增收入為R=QdtQctPΔy，在均衡狀態(tài)下，即當(dāng)R=時(shí)：

ln（1+r）1-（1+r）-20ΔK=QdtQctPΔy（5）

調(diào)整式（5）我們可得，當(dāng)風(fēng)電消納電量Qdt與風(fēng)電裝機(jī)容量Qct之間的比值達(dá)到某一特定值時(shí)，每一個(gè)風(fēng)力發(fā)電開發(fā)商都不會(huì)選擇繼續(xù)增加裝機(jī)容量，設(shè)該比值為γ（t）。

γ（t）=（QdtQct）*=ln（1+r）1-（1+r）-20*1p*ΔKΔy=ln（1+r）1-（1+r）-20*1p*1A（t） Tα（6）

因此在競(jìng)爭(zhēng)市場(chǎng)中均衡狀態(tài)時(shí)，風(fēng)電市場(chǎng)中的總裝機(jī)容量Qct*等于電網(wǎng)能夠消納的電量Qdt乘以一個(gè)大于1的常數(shù)1γ（t）：

Qct*=Qdt*1γ（t）（7）

現(xiàn)在考慮在競(jìng)爭(zhēng)市場(chǎng)中，政府于某一時(shí)間點(diǎn)公布政策計(jì)劃于時(shí)間0下調(diào)風(fēng)電的固定上網(wǎng)電價(jià)，于是開發(fā)商們決定將原計(jì)劃于0至Δt時(shí)并網(wǎng)的風(fēng)電項(xiàng)目并網(wǎng)時(shí)間提前至0時(shí)。則這些項(xiàng)目在0～ Δt時(shí)所獲得的收益為：

R0～Δt=∫Δt0Qd （t）Qc （Δt）P1 Δydt〗=∫Δt0 Qd （t）γ（Δt）Qd （Δt） P1 Δydt=γ（Δt）Qd （Δt） P1 Δy∫Δt0 Qd （t） dt（8）

其中γ（Δt）、Qd （Δt）都為常數(shù)，而QΔd（t）為隨時(shí)間變化的值。項(xiàng)目在Δt～20時(shí)所獲得的收益為：

RΔt～20=∫20Δtγ（t）P1 Δydt（9）

若政府下調(diào)電價(jià)的政策公布得較早，開發(fā)商可以通過(guò)提前開工提早并網(wǎng)日期，則Δt可由下式求得：

R-K=R0～Δt+RΔt～20-K=γ（Δt）Qd （Δt） P1 Δy∫Δt0 Qd （t）dt+P1 Δy∫20Δtγ（t）dt-K令=0（10）

γ（Δt）Qd （Δt）∫Δt0Qd （t）dt+∫20Δtγ（t）dt-1P11ATα=0（11）

令風(fēng)電項(xiàng)目在0～Δt與Δt～20這兩段時(shí)間所獲得收益的現(xiàn)金流折現(xiàn)值等于建設(shè)項(xiàng)目時(shí)所投入的資金K，可求得Δt。

若下調(diào)政策公布時(shí)間較晚，開發(fā)商不能通過(guò)提早開工只能通過(guò)縮短工期進(jìn)行搶裝，則可通過(guò)下式求得Δt：

-Tα （T-Δt）-α（1+r）Δt1ATα+γ（Δt）Qd （Δt）P1 ∫Δt0Qd （t）dt+P1 ∫20Δtγ（t）dt-1ATα=0（12）

第一項(xiàng)-Tα（T-Δt）-α（1+r）Δt-1ATα代表縮短工期所帶來(lái)的額外成本。

另外，在下調(diào)政策公布之后電價(jià)下調(diào)之前，開發(fā)商有可能預(yù)料到未來(lái)新的均衡下γ（t）較高，因此一定程度延后發(fā)電機(jī)組并網(wǎng)時(shí)間可以使開發(fā)商在仍以下調(diào)前價(jià)格向電網(wǎng)銷售電力的情況下獲得較高的γ（t）。因此在政策發(fā)布與電價(jià)下調(diào)之間的時(shí)間段，競(jìng)爭(zhēng)市場(chǎng)會(huì)形成一個(gè)介于政策公布之前與電價(jià)下調(diào)之后之間的平衡，具體可由下式求出：

Qd （t）Qc （t）PΔy=1（1+r）20 Qd （t+20）Qc （t+20）*P*Δy（13）

Qc （t）=（1+r）20Qd （t）1γ（t+20）（14）

綜上所述，根據(jù)理論模型實(shí)際風(fēng)電裝機(jī)容量應(yīng)如上圖上方實(shí)線所示。

由理論模型我們可以預(yù)測(cè)，風(fēng)電市場(chǎng)在行業(yè)集中度較高的壟斷情況下若無(wú)電價(jià)的變化則不會(huì)有過(guò)度投資的問題，市場(chǎng)內(nèi)每一時(shí)間點(diǎn)的發(fā)電能力等于電網(wǎng)的消納量。若政府下調(diào)電價(jià)，則下調(diào)日期前短時(shí)間內(nèi)會(huì)發(fā)生搶裝，開發(fā)商將原本應(yīng)在未來(lái)并網(wǎng)的風(fēng)電機(jī)組提前至電價(jià)下調(diào)的截止日期之前，因此在電價(jià)下調(diào)之后的一段時(shí)間內(nèi)風(fēng)力發(fā)電的裝機(jī)容量會(huì)超過(guò)電網(wǎng)對(duì)風(fēng)電的消納量，在這期間會(huì)存在過(guò)度投資的問題，但隨著電網(wǎng)消納量的增加，該問題會(huì)緩解，一段時(shí)間后重新回到裝機(jī)容量等于消納量的均衡狀態(tài)。

若風(fēng)電市場(chǎng)為行業(yè)集中度較低的競(jìng)爭(zhēng)市場(chǎng)，在沒有電價(jià)變化的均衡狀態(tài)下也會(huì)存在過(guò)度投資的問題。因?yàn)閷?duì)于每一個(gè)發(fā)電開發(fā)商，提高裝機(jī)容量雖然會(huì)小幅提高全市場(chǎng)的棄風(fēng)率（1- γ（t）），降低全市場(chǎng)所發(fā)出電力的消納比例γ（t），但是能夠通過(guò)裝機(jī)容量的提高大幅增加自己所占發(fā)電權(quán)的比例。根據(jù)理論模型的推導(dǎo)，電價(jià)下調(diào)在短期內(nèi)對(duì)行業(yè)集中度較低的市場(chǎng)會(huì)產(chǎn)生更嚴(yán)重的搶裝問題，但長(zhǎng)期來(lái)看，隨著電力消納量的增加，裝機(jī)容量會(huì)在一個(gè)較低的過(guò)度投資水平上趨于均衡。

4 實(shí)證模型

為驗(yàn)證理論模型所推導(dǎo)結(jié)論，本文利用2009年至2018年的面板數(shù)據(jù)進(jìn)行檢驗(yàn)，將主要討論如下問題：（1）搶裝程度：未來(lái)電價(jià)的下調(diào)將在多大程度上導(dǎo)致下調(diào)截止日期前裝機(jī)容量的額外增加？（2）搶裝是否會(huì)造成電價(jià)下調(diào)日期后新增裝機(jī)容量的大幅度減少？（3）搶裝現(xiàn)象的嚴(yán)重程度如何隨時(shí)間變化？（4）競(jìng)爭(zhēng)市場(chǎng)是否會(huì)促進(jìn)風(fēng)電裝機(jī)容量的增長(zhǎng)？（5）風(fēng)電開發(fā)商是否會(huì)如理論模型預(yù)期的那樣將本應(yīng)在下調(diào)日期前并網(wǎng)的發(fā)電機(jī)組并網(wǎng)日期延后至臨近截止日期？

4.1 固定效應(yīng)模型

本文建立固定效應(yīng)計(jì)量模型如下：

ln（1+ΔCit）=β1（Pit+1-Pit）+β2 （Pit-Pit-1）+β3（Pit+2-Pit）+β4（Pit+1-Pit）×t+β5（Pit-Pit-1）×t+β6（Pit+2-Pit）×t+β7*HHIit+β8*ln（1+Cit）+t+λi+εit

本文以縣級(jí)行政單位為口徑歸集自2009年起至2018年各項(xiàng)數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)來(lái)源于《電力工業(yè)統(tǒng)計(jì)資料匯編》。Cit為i縣在t時(shí)間的風(fēng)電裝機(jī)容量，單位為萬(wàn)千瓦，因此ΔCit為i縣在t時(shí)間的風(fēng)電裝機(jī)容量增加量，因部分樣本該變量小于1，因此加1后取對(duì)數(shù)得因變量，用以衡量每年i縣風(fēng)力發(fā)電投資情況。Pit為i縣在t時(shí)間的上網(wǎng)電價(jià)，單位為元。第一項(xiàng)（Pit+1-Pit）為i縣t+1年與t年電價(jià)之差，由于補(bǔ)貼逐年退坡，該變量為負(fù)數(shù)或零，相關(guān)系數(shù)β1用以衡量t年時(shí)未來(lái)的電價(jià)下調(diào)是否會(huì)導(dǎo)致當(dāng)期裝機(jī)容量的增加。（Pit-Pit-1）項(xiàng)為i縣t年與t-1年電價(jià)之差，β2用來(lái)衡量搶裝是否會(huì)導(dǎo)致電價(jià)下調(diào)日期之后新并網(wǎng)發(fā)電機(jī)組數(shù)量的減少。（Pit+2-Pit）項(xiàng)為i縣t+2年與t年電價(jià)之差，β3用以判斷開發(fā)商是否會(huì)將本應(yīng)在下調(diào)日期前并網(wǎng)的發(fā)電機(jī)組并網(wǎng)日期延后至臨近截止日期。變量t為時(shí)間趨勢(shì)項(xiàng)，t=年份-2009。t與前三項(xiàng)分別相乘，形成三個(gè)交叉項(xiàng)，衡量搶裝問題隨時(shí)間的變化情況。HHIit為i縣t年風(fēng)電行業(yè)的行業(yè)集中度指標(biāo)，由公式：HHIit=∑Nj=1（Cjit/Cit）2計(jì)算得出，其中Cit為i縣t年的總風(fēng)電裝機(jī)容量，Cjit為風(fēng)電開發(fā)商j于i縣在t年時(shí)所擁有風(fēng)電場(chǎng)的裝機(jī)容量，N為i縣在t年時(shí)的風(fēng)電開發(fā)商企業(yè)數(shù)。本文通過(guò)新聞、工程招標(biāo)材料等渠道搜集了全國(guó)風(fēng)電場(chǎng)所屬能源企業(yè)的信息，歸集計(jì)算得該變量。本模型還由項(xiàng)ln（1+Cit）控制了裝機(jī)容量規(guī)模，因Cit部分?jǐn)?shù)據(jù)小于1，由裝機(jī)容量加1取對(duì)數(shù)得出。實(shí)證模型采用固定效應(yīng)模型，由λi控制各縣固定效應(yīng)。

4.2 回歸結(jié)果

回歸結(jié)果如表2所示。

首先觀察第一及第二列回歸結(jié)果，前兩列回歸結(jié)果未加入交互項(xiàng)，（Pit+1-Pit）項(xiàng)相關(guān)系數(shù)表明：下一年度電價(jià)下調(diào)將導(dǎo)致本年度風(fēng)電裝機(jī)容量的增長(zhǎng)，證明因電價(jià)下調(diào)導(dǎo)致的搶裝現(xiàn)象明確存在。但第二項(xiàng)（Pit-Pit-1）的相關(guān)系數(shù)并沒有顯著的結(jié)果，無(wú)法證明搶裝是否會(huì)導(dǎo)致電價(jià)下調(diào)后風(fēng)電行業(yè)投資的減少。第三項(xiàng)（Pit+2-Pit）相關(guān)系數(shù)顯示本年度的風(fēng)電機(jī)組投資量有可能因下下年度的電價(jià)下調(diào)而減少，這表明理論模型所預(yù)期的本應(yīng)在下調(diào)日期前并網(wǎng)的發(fā)電機(jī)組并網(wǎng)日期延后至臨近截止日期的現(xiàn)象有可能存在。

觀察第三與第四列的結(jié)論，后兩列加入了交叉項(xiàng)，交叉項(xiàng)（Pit+1-Pit）×t相關(guān)系數(shù)顯著且為正，表明搶裝現(xiàn)象隨著時(shí)間有所緩解。同理，（Pit-Pit-1）×t和（Pit+2-Pit）×t兩項(xiàng)相關(guān)系數(shù)為負(fù)，表明了電價(jià)下調(diào)對(duì)風(fēng)電投資所帶來(lái)的影響將隨時(shí)間減少。

觀察第二與第四列實(shí)證結(jié)果，變量HHI相關(guān)系數(shù)顯著為負(fù)，表明即使在控制了縣總裝機(jī)容量的情況下，HHI值越小，即行業(yè)競(jìng)爭(zhēng)越激烈，當(dāng)?shù)仫L(fēng)電行業(yè)增長(zhǎng)越快。

5 結(jié)論與政策建議

本文以中國(guó)當(dāng)前電力調(diào)度機(jī)制為背景，建立理論模型分析了不同市場(chǎng)結(jié)構(gòu)下風(fēng)力發(fā)電補(bǔ)貼電價(jià)的下調(diào)將如何影響風(fēng)電機(jī)組的投資與建設(shè)，并預(yù)測(cè)了下調(diào)日期前后全市場(chǎng)風(fēng)電機(jī)組總裝機(jī)容量的動(dòng)態(tài)變化過(guò)程。基于理論模型我們得出如下推論：①電價(jià)下調(diào)將導(dǎo)致下調(diào)截止日期前短期內(nèi)裝機(jī)容量的大幅增長(zhǎng)及截止日期后一段時(shí)間內(nèi)裝機(jī)容量增長(zhǎng)緩慢。②競(jìng)爭(zhēng)的風(fēng)電市場(chǎng)會(huì)導(dǎo)致過(guò)度投資從而引起更為嚴(yán)重的棄風(fēng)限電問題。③風(fēng)電開發(fā)商在得知電力補(bǔ)貼價(jià)格將會(huì)下調(diào)后可能會(huì)將原本計(jì)劃較早完工并網(wǎng)的項(xiàng)目并網(wǎng)日期延后至接近電價(jià)下調(diào)日期。

為驗(yàn)證理論模型推論，本文收集了全國(guó)所有陸上風(fēng)電項(xiàng)目數(shù)據(jù)，建立固定效應(yīng)回歸模型進(jìn)行實(shí)證分析。實(shí)證結(jié)果驗(yàn)證了搶裝現(xiàn)象的存在并量化了電價(jià)變動(dòng)與下調(diào)日前裝機(jī)容量增加量之間的關(guān)系，但是實(shí)證結(jié)果并不能完全印證電價(jià)下調(diào)后風(fēng)電投資減緩階段的存在。另外，實(shí)證結(jié)果表明隨著時(shí)間推移補(bǔ)貼變化對(duì)風(fēng)電投資的各項(xiàng)影響都在減小，這可能是由于技術(shù)發(fā)展降低了風(fēng)電機(jī)組的成本減小了對(duì)補(bǔ)貼的依賴。實(shí)證模型同時(shí)證明了競(jìng)爭(zhēng)程度更高的風(fēng)電市場(chǎng)投資增長(zhǎng)更快，更容易造成過(guò)度投資。

結(jié)合理論與實(shí)證模型的結(jié)論，提出政策建議如下：政府進(jìn)行風(fēng)電項(xiàng)目審批時(shí)應(yīng)更加關(guān)注電力開發(fā)商較多競(jìng)爭(zhēng)較為激烈的地區(qū)，更為審慎地下發(fā)該類地區(qū)批文防止過(guò)度投資。實(shí)行補(bǔ)貼退坡時(shí)因充分關(guān)注搶裝問題，防止因上網(wǎng)電價(jià)下調(diào)而造成項(xiàng)目投資建設(shè)進(jìn)度的波動(dòng)導(dǎo)致不必要的社會(huì)資源浪費(fèi)。

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