基于电力供应链收益的可再生能源政策比较

吴文建 任玉珑 史乐峰

(重庆大学经济与工商管理学院，重庆400030)

受化石能源资源枯竭和全球变暖等环境问题的影响，加快开发利用可再生能源已成为国际社会的共识。可再生能源包括风能、太阳能、水能、生物质能、地热能、海洋能等非化石能源。据中电联网站统计数据整理，2007年中国提出力争到2020年使可再生能源消费量达到能源消费总量的15%。到2010年可再生能源发电总装机容量比2007年增长54.7%;发电量增长21.0%。虽然可再生能源发电装机增加，但受发输电技术不成熟、以及间歇出力等特性制约，可再生能源上网存在许多障碍［1］，电网企业参与积极性并不高。为实现可再生能源发展目标，政府实行强制上网制度。强制上网制度下的可再生能源政策成为政府干预手段之一，因此深入分析影响双方收益分配的政策机理将对促进可再生能源发展具有现实意义。

国内外常见的可再生能源政策主要有固价制和配额制［2－4］等。政策效果是研究热点之一。Menanteau P［3］分析政策对技术创新内化环境成本的作用;Boomsma T K［4］关注对投资决策的影响;Alphen K V［5］研究促进可再生能源应用。Batlle C［6］、Yuan x［7］、Butler L［8］着眼于消费者福利角度的政策效果。这些政策研究文献大多基于某一社会福利角度，而较少从电力供应链角度进行研究。尽管不少文献研究电力供应链整体利益以及协调问题，如屈少青［9］研究不确定需求下电力供应链整体效益最优问题;窦迅［10］比较不同电力供应链模型的整体利润。但这类研究大多从主体行为角度解决供应链利益协调问题，较少考虑政策这一重要外生变量。鉴于此，本文将以政策为研究对象，比较分析对可再生能源电力供应链收益分配的影响。文章结构安排如下:第一部分问题描述，第二部分分析不同政策影响双方收益分配机理，第三部分结果比较，第四部分总结。

1 问题描述

1.1 可再生能源政策分类

由于目前可再生能源不具有市场竞争优势，强制上网［11－12］成为许多国家实施可再生能源政策的前提。在这一前提下，政府主要从上网电价和电量两方面进行管制。依据管制的差异程度，本文将可再生能源政策分为四类:第一，市场定价定量政策;第二，政府定价市场定量政策(固价制);第三，政府定价定量政策(目前中国政策);第四，市场定价政府定量政策(配额制)。

1.2 假设以及符号说明

1.2.1 可再生能源电力供应链主体及行为目标

可再生能源电力供应链主要涉及发电企业和电网企业两大主体，双方均以自身利益最大化为目标;设所有市场行为在完全信息情况下进行。政府以可再生能源电力带来的社会福利最大化为目标，对供应链中的价格或数量进行规制。

1.2.2 成本参数

1.2.3 电价参数

1.2.4 收益函数

第i=(1，2，3，4)种政策情形下发电企业获得的可再生能源电力收益表示为:

设w为单位可再生能源电力上网带来的社会福利增加值，体现节能减排带来的综合社会经济效益。政府的可再生能源电力收益∏i3表示为上网电量A带来的社会福利增加值，即

2 不同可再生能源政策下的电力供应链收益分配机理

2.1 市场定价定量政策

在假设D为常数的前提下，由于可再生能源电力供给质量的局限性，因此电网企业属于买方垄断，掌握着市场主动权。该模型属于需求确定下的主从两级供应链对策模型。市场均衡符合以电网企业主导，发电企业跟随的一个序贯非合作stackelberg博弈均衡。在该博弈中，电网企业根据输电成本收益信息先决定Pe，发电企业在观测到Pe信息后决定Q。电网企业和发电企业同时获得最大收益。

易知式(1)、(2)分别为关于变量Q、Pe的凹函数，故均有唯一最大值。为得到stackelberg博弈均衡，采用逆向归纳法，先求出发电企业在已知Pe时的最优发电量

电网企业收购所有可再生能源电力，将式(4)带入∏'12得:

式(5)为Pe的凹函数，由一阶条件为0，得电网企业最优可再生能源购电价

将式(6)代入式(4)中，得发电企业最优发电量为:

2.2 政府定价市场定量政策(固价制)

这种情形下，政府根据可再生能源发电成本、市场平均电价等设定Pe，发电企业依据Pe决定最优发电量为式(4)。

2.3 政府定价定量政策(目前中国政策)

为达到可再生能源份额目标，政府定价需考虑双方收益最大化时的发电量和上网电量。在政府确定Pe情况下，电网企业追求自身利益最大化决定最优购买量。同理采用逆向回归法，方法同上得电网企业最优购电量为:

使用 Π31∶Π32证明(过程略)。

2.4 政府定量市场定价政策(配额制)

电网企业缺乏收购积极性易造成可再生能源电力接入困难或运行受限，由此配额义务的承担主体应是电网企业。这类政策规定电网企业购电量必须有一定比例或数额的可再生能源电力，而上网电价则由市场竞争形成。

3 不同政策下各方收益及分配结果

将不同政策情景下的各方收益状况归纳为表1，本文推导出:

表1 供应链各方收益比较Tab.1 Benefit comparison of all agents in supply chains

第1，相比市场定价或定量，政府管制更有利于提高供应链双方及政府收益。因为政府定价或量政策下的发电企业收益∏31、∏41、∏21均大于∏11。而电网企业收益∏22＞∏12;社会福利∏33＞∏23＞∏13。但在中国目前政策或配额制无法充分保障收益合理分配，因为分配比例取决于电力附加价或配额等变量取值。

第3，配额制可借助市场机制内化可再生能源额外成本以提高各方收益。

4 结论与建议

本文比较不同管制程度政策对发电企业和电网企业的收益分配结果的影响，得到以下研究结论:

第1，政府管制政策较市场自发调节均更能提高发电企业收益及社会福利，但政府管制政策不一定能保障电网企业的收益以及供应链总收益的合理分配。

第2，可再生能源发电成本是影响供应链收益分配的关键因子。随着可再生能源发电成本下降，供应链总收益增加，社会福利增大，但发电企业收益分配比重增大，电网企业收益分配比重下降，收益分配有失衡趋向。

第3，配额制是可再生能源电力政策改革方向。配额制通过控制配额保证可再生能源总量目标的实现，获得更高的社会福利。同时放松价格管制，内化可再生能源电力额外成本，调节供应链双方收益，有利于激励双方的积极性。

由此，为实现可再生能源电力供应链主体收益及社会福利最大化，建议政府宏观调控总配额，并对可再生能源供应链双方给予适当补贴。同时为确保各主体收益的均衡分配，建议政府适当放松价格管制，以内化额外供电成本;特别是针对可再生能源电力上网难和发电成本变化引起的收益分配不均，建议政府在继续扶持发电企业的同时，加大对电网企业的政策支持力度。

(编辑:刘呈庆)

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