新能源产业价格补贴该由谁来买单

孙 鹏，张 力

(1.暨南大学产业经济研究院，广东 广州 510632;2.华南农业大学经济管理学院，广东 广州 510642)

一、问题的提出

党的18大报告中明确指出要全面建设推进生态文明社会，努力推进绿色发展、循环发展、低碳发展，形成节约资源和保护环境的空间格局、产业结构、生产方式。大力发展新能源产业是实现这一战略目标的重要举措，然而当前由于可再生能源技术体系不成熟、单位发电成本居高不下等原因导致其与传统能源产业竞争中处于不利地位，必须依靠政府扶持进行发展。

学者们对于新能源产业价格补贴的效果基本达成共识，大部分学者都认同价格补贴政策是当前促进新能源产业发展的最有效策略(Bürer and Wüstenhagen，2009;Johnstone，2010;Finon，2006;Lund，2009;Lewis and Wiser，2007)［1］［2］［3］［4］［5］。但无论是学术界还是实践中，在新能源价格补贴的成本分摊问题上还存在较大分歧。当前很多国家包括我国在内都在使用全网消费者分摊新能源价格补贴方式，这种方式被认为是一种最受政府欢迎的，因为它不需要增加政府的财政负担(Ölz and Beerepoot，2010)［6］。另外也有一部分国家正在采用财政承担或公共部门承担的方式，这种方式虽然会加重政府财政负担，但却能使补贴资金快速到位，并且减轻了电力消费企业以及消费者负担(Menanteau，et al;2003)［7］。另外，有学者指出前两种方式都无法通过向传统能源征收环境负外部性惩罚税来提高新能源的价格竞争力，因此无法真正解决市场失灵(Lund，2009)［4］。尽管随着我国《可再生能源法》以及相关配套条例的实施，国内学者逐渐开始重视研究新能源发电的价格补贴问题(肖黎明，2009;李庆，2012;许广月，2011)［8］［9］［10］。但国内还鲜有学者对价格补贴分摊方式进行比较研究。

基于此，本文构建一个包含政府、新能源企业、传统能源企业、能源消费企业以及终端消费者五方在内的四阶段博弈模型，分析比较不同成本分摊方式下的最优补贴价格以及社会福利水平，为政府制定更加合理的新能源上网电价成本分摊政策提供理论参考。

二、模型构建与求解

假定市场中有两家发电企业R、D，企业进行产量(发电量)竞争，R企业为新能源发电企业，D企业为传统能源发电企业。为扶持新能源产业发展，政府给予一个高于市场价格的价格购买新能源企业的发电量，再以市场价格销售给消费者。电力消费者包括两方面，一个是能源消费企业M，它通过消费电力能源生产出商品W供给终端消费者，终端消费者同时消费两种商品:企业R和D提供的电力能源和企业M提供的商品W。对新能源企业的价格补贴支出可以由三种方式进行分摊:①由政府部门承担，记为G方式;②由传统能源企业承担，记为D方式;③由全网电力消费者(包括消费企业M和终端消费者)共同承担，称为C方式。

以下分别就三种分摊方式构建四阶段博弈模型:第一阶段政府确定补贴价格，第二阶段新能源发电企业R确定产量，第三阶段传统能源发电企业D确定产量，第四阶段能源消费企业M确定商品W产量。

(一)政府承担(G方式)

在政府承担补贴支出这种情形下，新能源发电企业R利润函数为:

其中，QGR为新能源发电企业的产量(发电量)①变量上方的G代表此时为政府承担(G方式)下的变量值，下同。另外两种方式变量上方分别标有D和C，分别表示传统能源企业分摊方式以及全网消费者分摊方式。，G为政府的支持价格，cRQG2R为企业的生产总成本，表示为规模报酬递减。传统能源发电企业的发电价格由市场决定，假定消费者消费的电量是同质的，传统能源发电企业D的利润函数为:

其中，QGD为传统能源企业发电量，α≥0为常数，表示电力需求的市场规模，α-QGR-QGD为市场决定的电价，cDQG2D为企业的生产总成本。假定电力消费企业M消费1单位电量将生产1单位的商品W，生产过程中只消耗电力，没有其他成本存在，则其利润函数可以表示为:

其中，QGM为电力消费企业生产的商品W的产量，β≥0为常数，表示商品W的市场规模，β-QGM为商品W的价格，电价α-QGR-QGD为企业M的边际成本。消费者剩余由三个部分组成:电力能源消费福利+商品W的消费福利-传统能源消费产生的负外部性，即:

其中，f(QD)=γ(kQGD)2为消费化石能源的污染损害函数，其为总污染物排放量的二次式形式(Poyago-Theotoky，2007;孙鹏和聂普焱，2013)［11］［12］。其中kQD为化石能源消费时有害污染物排出量，k∈ ［0，1］表示化石能源排放强度;γ为污染损害系数。新能源价格补贴成本在G方式下由政府承担，故政府支出函数GE为:

由(2)-(5)可知社会福利函数W为(1)+(2)+(3)+(4)-(5)，即为:

为保证模型的解有意义，需要增加两个假设条件:

假设2:γ(kQ*D)2＞(*-P*D)Q*R＞0，表示化石能源生产消费过程中产生的负外部性效应要大于政府扶持新能源发电企业的支出总额，且政府的价格补贴水平要高于市场价格，这是为了保证政府从社会福利最大化出发必须给予新能源产业一个高于市场价格的补贴价格。

根据逆向归纳法，首先对能源消费企业M利润函数关于产量求一阶导，得:

其次对传统能源发电企业利润函数关于产量求一阶导有:

再对新能源发电企业利润函数关于产量求一阶导有:

将(9)式代入(7)、(8)再代入到利润函数与消费者剩余函数可求的各企业的利润和消费者剩余，再将这些代入社会福利函数可以得到社会总福利为:

(二)传统能源企业承担(D方式)

如果价格补贴由传统能源企业承担，与G方式相比少了政府支出项GE，而传统能源电力企业D利润函数将变为:

(三)消费方承担(C方式)

如果价格补贴支出由全网电力消费者承担，此时两个能源发电企业的利润函数与G方式下的相同。补贴支出在能源消费企业与终端消费者之间进行分摊，合理的分摊方式是按照消费量分摊，消费的越多，分摊费用就越多。补贴支出为［C-(α-QCR-QCD)］QCR，因此单位能源消费的分摊的成本为，此时电力消费企业M的利润函数为:

三、结果分析与比较

本节采用数值模拟的方法，赋予模型各参数项以实值，通过MATLAB7.0软件程序运算，求得参数变动时变量的数值解路径。在6个参数中，给定传统能源成本系数cD、商品W市场规模β以及排放强度k分别为:cD=1，β=15，k=0.1①给定新能源成本系数cD与商品市场规模β实质是一种标准化处理，cD与cR对应，β与α对应。，着重探讨电力市场规模α、新能源企业成本系数cR以及损害系数γ变动时对最优补贴价格以及社会福利的影响。具体思路为:分别给定参数cR、γ一个高值，一个低值，两两进行组合就构成了四种情形:［低成本，低损害］、［低成本，高损害］、［高成本，低损害］、［高成本，高损害］;然后讨论这四种情形下α变动的影响。我们对各参数取值进行重复尝试，在不改变基本趋势关系的前提下，仅报告趋势关系比较显著的区间范围，令cR分别取1、1.5，γ取80、100，α取值范围为 ［12.5，17.5］。

(一)最优补贴价格比较

最优补贴价格的高低是反应政府对新能源产业扶持力度的大小。价格越高，新能源企业的产量以及利润就会越高，能源发电中新能源的占比提高就越快。

1．方式内比较

如图1所示，三种方式下，无论新能源企业成本系数cR以及损害系数γ高低，市场规模增加都会使得补贴价格提高。由于市场规模增大，传统能源产量会提高，向空气中排放的污染物的量就会增加，因此需要更高的新能源企业扶持力度。此外，新能源企业成本系数cR越大，补贴价格也会越高。cR越高，与传统能源企业竞争中新能源企业越处于不利地位，越需要提高新能源企业的扶持力度。最后，损害系数γ越高，补贴价格越高。损害越大，传统能源生产中负的外部性就越大，因此越需要提高补贴价格支持新能源产业发展。

2.方式间比较

(1)市场规模α影响。如图2所示，不论新能源企业成本系数与污染损害系数大小如何，G方式下的最优补贴价格都严格高于D方式的补贴价格，由可知，G方式下的新能源企业利润也始终高于D方式的利润，显示G方式下对新能源企业的扶持力度要高于D方式下的。C方式下的补贴价格随α变动最敏感，其随α增加逐渐超过其他两种方式下的补贴价格。当电力市场规模α较小时，消费方分摊成本时对新能源企业的扶持力度最小，随着α逐渐增大，这种方式下扶持力度提高的最快，当电力市场规模与商品W市场规模相等时，C方式的补贴价格与G方式的相等②这从(11)，(19)式也可以反映出来。，而当α＞β时，C方式下的补贴价格将超过G方式的。

图1 三种分摊方式内部参数变动对补贴价格影响比较

图2 三种分摊方式间参数变动对补贴价格影响比较

D方式下支出由传统能源企业分摊，实质是一种征收负外部性的庇古税，这会降低传统能源企业的竞争力，对新能源企业的价格补贴就不需要太高;而如果在G方式下，没有降低传统能源企业的竞争力，扶持力度就会高于D方式的。C方式下是向全体消费方征税，这种方式的影响面最广，不仅涉及到消费者在电力产品与商品W间的选择消费问题，还会传到能源发电企业和商品生产企业，补贴价格也最为敏感。当电力市场规模α小于商品市场规模β时，消费者更加偏重商品W，补贴价格过高反而会降低社会福利，故价格低于G方式下的补贴价格。随着α逐渐变大，C方式的补贴价格会超过G、D方式达到最大。

(2)新能源成本系数cR以及污染损害系数γ的影响。对子图A、C以及B、D进行横向比较可以发现，在高成本情形下，随市场规模增大，D方式的补贴价格提高的更快。新能源企业的成本越高，两能源企业间的利润差距越大，市场规模扩大会使这种差距的更加显著，因此需要更多向传统能源企业征税来提高新能源企业的扶持力度，补贴价格上升的就越快。

(二)社会福利比较

1.方式内比较

如图3所示，在三种补贴方式下，不论新能源企业成本还是传统能源企业负外部性程度高低，市场规模的增大，都会导致社会福利水平的提高。此外，新能源企业成本与传统能源企业负外部性程度越高，社会福利水平就会越低。显然，降低新能源企业成本与传统能源企业的污染排放量是提高社会总福利的重要途径。

图3 分摊方式内部参数变动对社会福利的影响比较

2.方式间比较

(1)市场规模α影响。由图4可以看出，市场规模较小时，采用政府支出分摊方式(G)的社会福利水平较高;市场规模较大时，采用由传统能源企业分摊方式(D)的社会福利较高;而采用消费方分摊方式(C)的社会福利水平始终位于另外两种方式之间，在市场规模越小时大于D方式，小于G方式，而在市场规模较大时大于G方式，小于D方式。在电力市场规模较小时，如果采用由传统能源企业进行分摊的方式会增加传统能源企业成本，降低传统能源企业产量，导致下游商品生产厂商产量降低，消费者福利以及上下游企业利润都降低，而采用政府支出方式下，则不会影响到下游商品的生产，此时社会福利相对较高。而采用消费方分摊的方式，只会影响到下游商品生产厂商的产量及消费者剩余，其影响程度介于D方式和G方式之间，因此社会福利也在二者之间。随着市场规模的逐渐增大，传统能源企业生产中产生的负外部性越来越大，用以政府支出的分摊方式不足以降低传统能源产量减少污染物排放，而由传统能源企业分摊的D方式则降低了传统能源企业的竞争力，最大化地遏制了污染的排放，因此社会福利是最高的。而C方式通过增加消费方的消费成本遏制了一部分传统能源的消费，效果要比G方式好，比D方式稍差。

(2)新能源企业成本系数cR与损害系数γ的影响。分别比较图4中子图A，B与C，D，可以看出，无论新能源企业成本系数cR高低，损害系数γ越大，随着市场规模的扩大，D方式下的社会福利越早超过G方式下的社会福利。显然，污染系数越大，随着电力市场规模的增大，越需要更早运用D方式来取代G方式来提高传统能源企业成本，最大限度地降低污染排放，提高社会总福利。同样，分别比较子图A，C与B，D可以发现，无论损害系数γ高低，新能源企业成本系数cR越高，随着市场规模的扩大，D方式下的社会福利越早超过G方式下的社会福利。这是由于cR越高，与传统能源企业的成本差距越大，随着市场规模扩大，这种差距带来的产量以及利润差距会进一步放大，政府支出方式下只会降低新能源企业成本而不会改变传统能源企业成本，对污染物排放量的控制属于间接调控。而传统能源企业分摊方式下，直接增加了传统能源企业的生产成本，对降低污染物排放作用巨大。故成本差距越大时，随市场规模增加，D方式的社会福利会越早超过G方式。

图4 分摊方式间参数变动对社会福利的影响比较

四、主要结论与政策涵义

本文比较了新能源产业价格补贴的三种分摊方式间差异。结果表明:市场规模较低时，消费方分摊方式(C)的新能源扶持力度最低，政府支出分摊方式(G)的新能源支持力度最高。而在市场规模较高时，C方式新能源企业的支持力度最高，D方式最低。社会福利方面，电力市场规模、新能源企业成本系数以及污染损害程度越小，越倾向于采用政府支出分摊方式，反之则倾向于采用传统能源企业分摊方式。

我国目前采用的方式是由全体电网消费者分摊，从本文的福利比较结论来看，无论在何种状况下，采用由全体消费分摊方式都不是社会福利最大化方式，因此还需充分考虑各种市场和企业因素，探寻更加合理的成本分摊方式。因此本文的政策建议如下:(1)政策制定上应考虑逐步向化石能源分摊方式转型。未来基于污染排放量增加，环境承载力持续减弱等因素考虑，全网消费者分摊方式应逐步向传统能源发电企业分摊方式转变。(2)逐步减少化石能源补贴额度，控制化石能源消费量。(3)制定更加全面的新能源产业扶持政策，长期来看，政府还要特别重视对新能源企业研发补贴以及其他一些扶持方式上。

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