黃珺儀

(東北財(cái)經(jīng)大學(xué) 研究生院，遼寧 大連 116023)

可再生能源不僅是普通能源，而且對社會具有額外的貢獻(xiàn)，比如保護(hù)環(huán)境和保證能源安全?？稍偕茉吹念~外貢獻(xiàn)就是經(jīng)濟(jì)學(xué)上的正外部性，它是一種市場失靈。解決可再生能源正外部性的辦法有很多[1]，目前國際上使用較多的主要是：固定價(jià)格政策和可交易的綠色證書政策(包含配額制政策在內(nèi))。下面主要具體分析這兩種政策及它們對社會福利的影響。

一、 固定價(jià)格政策的實(shí)質(zhì)是對可再生能源的補(bǔ)貼

固定價(jià)格政策是政府權(quán)力機(jī)關(guān)授權(quán)和在一段時(shí)期內(nèi)(比如15年)保證的，強(qiáng)制性的規(guī)定電力生產(chǎn)者必須以固定價(jià)格購買他們服務(wù)范圍內(nèi)的可再生能源生產(chǎn)者生產(chǎn)的電力[2]。固定價(jià)格政策主要在德國、丹麥、西班牙和意大利等歐洲國家使用，這是使用時(shí)間最久也是使用最廣泛的政策。

(一)固定價(jià)格政策的實(shí)質(zhì)是一種補(bǔ)貼

補(bǔ)貼是政府或者電力消費(fèi)者向可再生能源電力生產(chǎn)者的轉(zhuǎn)移支付。政府補(bǔ)貼是解決可再生能源正外部性的實(shí)質(zhì)性辦法，固定價(jià)格政策和補(bǔ)貼政策極為相似。通過實(shí)行固定價(jià)格政策，可再生能源電力生產(chǎn)者提供的每單位的綠色電力，都會得到額外支付，即獲得補(bǔ)貼。固定價(jià)格政策的運(yùn)作方式與對污染企業(yè)征收污染稅是相同的。以風(fēng)能為例，固定價(jià)格政策會激勵(lì)電力生產(chǎn)者開發(fā)利用所有可以獲得的生產(chǎn)能源，一直到風(fēng)能的邊際成本等于強(qiáng)制性的固定價(jià)格Pm為止，生產(chǎn)的數(shù)量相應(yīng)的為Qout。可再生能源電力價(jià)格一般要高于傳統(tǒng)常規(guī)能源電力價(jià)格。這主要是因?yàn)榭稍偕茉春蛡鹘y(tǒng)能源相比成本較高引起的，如果Pe是常規(guī)能源的價(jià)格，則b就表示可再生能源生產(chǎn)的整個(gè)額外成本?？稍偕茉吹目偝杀静皇莂+b+c的面積，而是b+c的面積(見圖1)。因此總成本的大小主要是依據(jù)邊際成本曲線的形狀，而其形狀又取決于技術(shù)的成本、可再生能源政策在政治上的接受程度、相關(guān)法規(guī)規(guī)定的可再生能源的數(shù)量等多方面因素的影響。當(dāng)人們試圖采用不同的技術(shù)而沒有投資利用最成熟的技術(shù)的時(shí)候，靜態(tài)的總成本增加了。但這種短期總成本的增加從長期來看是有好處的，有利于在當(dāng)前利用的便宜的能源使用完之前，能夠大規(guī)模使用新技術(shù)，比如在成功開發(fā)風(fēng)能之后開始開發(fā)生物質(zhì)能技術(shù)。值得注意的是，如果不知道風(fēng)能生產(chǎn)的邊際成本曲線的話，這種政策就不是最優(yōu)選擇。

圖1 固定價(jià)格政策

(二)最優(yōu)補(bǔ)貼額的確定

首先簡單假設(shè)在完全競爭市場結(jié)構(gòu)里有N個(gè)具有相同電力生產(chǎn)成本的企業(yè)。假設(shè)只有兩種方式來生產(chǎn)電力，常規(guī)能源或可再生能源。常規(guī)能源的生產(chǎn)成本一般來說要比可再生能源的生產(chǎn)成本低。然而可再生能源有正的外部性，主要表現(xiàn)在生態(tài)保護(hù)方面和社會經(jīng)濟(jì)效益方面(比如可以雇傭額外的勞動(dòng)力、建設(shè)新的設(shè)施等)，但事實(shí)是這些外部性在電力生產(chǎn)過程中沒有完全被考慮。

假設(shè)在完全競爭市場，一個(gè)代表性的電力生產(chǎn)者面臨下面的最優(yōu)化問題：

.

(1)

這里p表示電力的市場價(jià)格(包括可再生能源電力和常規(guī)能源電力在市場上都按照統(tǒng)一價(jià)格出售)，xg表示可再生能源生產(chǎn)的電力，cg表示可再生能源的發(fā)電成本，x表示傳統(tǒng)常規(guī)能源生產(chǎn)的電力，c表示常規(guī)能源電力生產(chǎn)的單位成本函數(shù)(為了分析方便假設(shè)是不變的)，s表示給予可再生能源發(fā)電企業(yè)的單位額外支付。

將補(bǔ)貼作為內(nèi)部性的解決辦法，對x和xg求一階導(dǎo)數(shù)：

p-c=0.

(2)

(3)

固定價(jià)格政策本質(zhì)上就是對可再生能源的補(bǔ)貼政策，可再生能源的生產(chǎn)者的補(bǔ)貼成本有幾種分?jǐn)偡绞?。西班牙、意大利等國是通過在所有電力消費(fèi)者之間來分?jǐn)偝杀?，部分消費(fèi)者被強(qiáng)制要求購買可再生能源電力(比如德國一直到2000年都采取這種政策)，通過稅收支付，或者幾種方式都有(比如丹麥)。一般認(rèn)為只要求當(dāng)?shù)氐南M(fèi)者來資助可再生能源電力的生產(chǎn)是不公平的，因此通常會采用公平負(fù)擔(dān)的方式。

二、 綠色證書政策的實(shí)質(zhì)也是對可再生能源的補(bǔ)貼

在沒有實(shí)行綠色證書政策的情況下，一般可再生能源是通過政府補(bǔ)貼等多種方式來彌補(bǔ)其成本高于常規(guī)電力成本的部分。在實(shí)行配額制及可交易的綠色證書政策的情況下，可再生能源電力價(jià)格將包括常規(guī)能源電力價(jià)格和綠色證書價(jià)格兩部分，而可再生能源電力的價(jià)格的決定直接受到綠色證書價(jià)格的決定和變動(dòng)的影響[3]。

(一)可再生能源電力價(jià)格的決定

除了補(bǔ)貼可再生能源電力之外，政府也給每個(gè)發(fā)電企業(yè)強(qiáng)加一定的配額。生產(chǎn)者每生產(chǎn)一個(gè)單位的可再生能源電力，就會獲得一份證明其滿足一定標(biāo)準(zhǔn)的綠色證書。如果發(fā)電企業(yè)沒有完成配額，不能自己生產(chǎn)或者購買到所要求額度的可再生能源電力，就會被罰款，罰款的數(shù)額與沒有完成的配額的數(shù)量成正比[4]。

假設(shè)PF代表傳統(tǒng)常規(guī)能源電力的價(jià)格，PR代表可再生能源電力的價(jià)格，對于傳統(tǒng)電力，我們假設(shè)邊際生產(chǎn)成本是連續(xù)的，因此其價(jià)格也是連續(xù)的，如果規(guī)定每個(gè)傳統(tǒng)電力生產(chǎn)商的可再生能源電力百分比必須達(dá)到αp(0≤αp≤1)，則PR=PF/1-αp。如果對可再生能源電力沒有支持性的價(jià)格管制政策，那就只能生產(chǎn)QF數(shù)量的可再生能源電力，這時(shí)的可再生能源和傳統(tǒng)常規(guī)能源的電力價(jià)格一樣都是PF。如果要求生產(chǎn)QR的可再生能源電力(比如配額制要求)，一般認(rèn)為因?yàn)槌杀据^高原因，在實(shí)行配額制的情況下，可再生能源的價(jià)格就要提高到PR，可再生能源電力的價(jià)格會比傳統(tǒng)常規(guī)電力價(jià)格要高，兩者之差為代表在綠色證書可以交易的情況下，綠色證書的價(jià)格。隨著可再生能源電力在整個(gè)電力生產(chǎn)中所占的份額提高，可再生能源電力的價(jià)格也將隨之提高。選擇更加合適的可再生能源電力的配額是現(xiàn)實(shí)中的主要任務(wù)。配額制是作為可交易的綠色證書政策的鋪墊性內(nèi)容。政府首先根據(jù)國家可再生能源發(fā)展目標(biāo)和預(yù)期的傳統(tǒng)電力產(chǎn)量，來確定合適的配額。在綠色證書可以交易的情況下，因?yàn)榭稍偕茉措娏κ袌霭岛司G色證書交易市場，所以可再生能源電力價(jià)格包括了綠色證書的價(jià)格，在信息完全的情況下，假設(shè)沒有技術(shù)進(jìn)步，交易成本為零，沒有懲罰政策。

再假設(shè)整個(gè)可再生能源電力企業(yè)由兩種企業(yè)A和B構(gòu)成，兩者分別是可再生能源行業(yè)中的劣勢企業(yè)和優(yōu)勢企業(yè)，P1為可再生能源電力的交易價(jià)格，MCA和MCB分別代表兩個(gè)企業(yè)進(jìn)行可再生能源發(fā)電的邊際成本曲線。但由于資源擁有程度、規(guī)模經(jīng)濟(jì)效應(yīng)或者技術(shù)進(jìn)步帶來的影響，使每個(gè)電力企業(yè)可再生能源的機(jī)會成本不同，隨之它們也就有不同的邊際成本曲線[5]。如果只實(shí)行配額制而不實(shí)行綠色證書政策，根據(jù)配額制的強(qiáng)制性要求，企業(yè)A和B必須生產(chǎn)數(shù)量為Q1的可再生能源電力，并且不得交易配額。如圖2，為了達(dá)到Q1的目標(biāo)，A企業(yè)可能由于種種原因，其邊際成本MCA1較高，效率較低，處于相對劣勢，而B企業(yè)效率較高，具有明顯的相對優(yōu)勢，相對發(fā)電成本較低，其邊際成本MCB1。

圖2 可再生能源電力市場

在綠色證書可以交易的情況下，為了滿足配額的要求，兩個(gè)企業(yè)對生產(chǎn)的可再生能源電力進(jìn)行交易。A企業(yè)實(shí)際支付的總價(jià)為面積QAQ1KM，這是對可再生能源電力的需求，也同時(shí)是對綠色證書的需求。B企業(yè)實(shí)際得到的總價(jià)為面積QBQ1KN，這是對可再生能源電力的供給，也同時(shí)是對綠色證書的供給。多于配額要求的可再生能源電力可以作為綠色證書的供給，不夠配額要求的可再生能源電力可以作為對綠色證書的需求。

當(dāng)綠色證書交易市場處于非均衡狀態(tài)的時(shí)候：

QBQ1KN>QAQ1KM，供過于求時(shí)，綠色證書的價(jià)格會在供求關(guān)系的作用下下降，使得QAQ1KM變大，QBQ1KN變小，直至可再生能源電力價(jià)格達(dá)到均衡價(jià)格P1；

QBQ1KN

(二)綠色證書本身價(jià)格的決定

下面根據(jù)綠色證書的供給和需求可以建立相應(yīng)的模型來分析綠色證書本身價(jià)格的決定與波動(dòng)[6]。這里需要注意在有罰金的情況下，綠色證書本身的市場價(jià)格的上限是對不夠配額要求的可再生能源發(fā)電企業(yè)的罰金F。假設(shè)D代表需求價(jià)格彈性較小的綠色證書的需求曲線，而D′代表需求價(jià)格彈性較大的綠色證書的需求曲線。假設(shè)在完全競爭的市場結(jié)構(gòu)中，綠色證書的供給線就是它的邊際成本線。綠色證書的供給S和需求D相交于E點(diǎn)，均衡價(jià)格為PE，均衡產(chǎn)量為QE，如圖3。

圖3 綠色證書本身的交易

綠色證書大多數(shù)是由已建的可再生能源發(fā)電企業(yè)所生產(chǎn)，發(fā)電企業(yè)要考慮綠色證書的價(jià)格是否能夠彌補(bǔ)其邊際成本。只有在綠色證書的市場價(jià)格P高于其邊際成本MC時(shí)，發(fā)電企業(yè)才愿意生產(chǎn)可再生能源電力。當(dāng)市場綠色證書供給不足時(shí)(即S小于D)，電力企業(yè)為達(dá)標(biāo)將會爭購綠色證書，綠色證書的價(jià)格將因此而上漲。在沒有考慮罰金的情況下，最多只能漲到某個(gè)最高價(jià)格，否則供電企業(yè)寧可自己新建可再生能源電力工廠而不再購買證書。在考慮罰金的情況下，綠色證書的價(jià)格一般不高于單位罰金的額度F，否則供電企業(yè)寧可接受懲罰也不愿意購買證書。

綠色證書市場的價(jià)格波動(dòng)的可能性較大，一方面是由于受供求關(guān)系影響；另一方面受可再生能源電力產(chǎn)出不穩(wěn)定性影響，如風(fēng)電，據(jù)估計(jì)丹麥年風(fēng)電最大產(chǎn)量波動(dòng)幅度為上下20%。綠色證書交易規(guī)則設(shè)計(jì)的不同，價(jià)格波動(dòng)的幅度也會不一樣。如果綠色證書的有效期為一年，當(dāng)今年產(chǎn)量下降到Q1時(shí)，證書價(jià)格將上漲到PT；當(dāng)產(chǎn)量上漲到Q2時(shí)，則價(jià)格下降到PB，波動(dòng)幅度為PT-PB。如果證書永久有效，當(dāng)證書價(jià)格較低時(shí)，買方就會多買一些儲存起來(對于廠商而言，證書價(jià)格若太低，就留到明年再賣，所以其實(shí)證書的供給曲線也會更有彈性，在這個(gè)模型中沒有分析)，在這種市場上，需求曲線為D′就會更具有需求價(jià)格彈性，價(jià)格的波動(dòng)幅度為PT-PB′。相比之下，永久有效的證書交易市場價(jià)格波動(dòng)比有限有效期的證書交易市場價(jià)格波動(dòng)要小。

三、 固定價(jià)格政策和綠色證書政策對資源有效配置的不同影響

固定價(jià)格政策與綠色證書政策在本質(zhì)上都是對可再生能源的補(bǔ)貼機(jī)制，但是兩者對于社會資源配置的影響截然不同，前者會產(chǎn)生較大的租金，而后者有利于資源的有效配置。

(一)固定價(jià)格政策不利于資源有效配置

固定價(jià)格政策對資源配置的不利影響主要有三個(gè)方面。

第一，固定稅政策給予可再生能源生產(chǎn)者的租金太高。圖1中的a部分表示實(shí)行固定價(jià)格政策給生產(chǎn)者帶來的租金。為了減少生產(chǎn)者的租金，就會在事后及時(shí)調(diào)整可以接受的固定稅。這種靈活的價(jià)格會對可再生能源資產(chǎn)的快速回報(bào)、技術(shù)進(jìn)步等產(chǎn)生影響。這種改進(jìn)方式從根本上影響了德國、法國等國可再生能源的相關(guān)法律。這種固定稅政策的事后的靈活性限制了可再生能源生產(chǎn)者的租金和消費(fèi)者的成本。

第二，固定價(jià)格政策與其他政策相比會使得生產(chǎn)成本高，而降低成本的市場激勵(lì)性不高。固定價(jià)格政策會增大總成本，除了因?yàn)槿狈κ袌鰤毫χ膺€有其他原因。如果管制者對可再生能源的長期邊際成本曲線持悲觀態(tài)度，會將其成本估計(jì)過高，所制定的固定價(jià)格就會偏高，就會使得生產(chǎn)產(chǎn)量過多，并且給生產(chǎn)者額外的租金。

第三，固定價(jià)格政策會產(chǎn)生額外的再分配作用。由于對可再生能源的支持，可再生能源生產(chǎn)者會從租金中獲益，因?yàn)榕c其他生產(chǎn)者相比他們有更便宜的資源，或者因?yàn)楣潭▋r(jià)格政策不會隨著成本的降低而成比例的降低價(jià)格，成本的降低主要是通過干中學(xué)和技術(shù)革新達(dá)到的。從可再生能源的消費(fèi)者向生產(chǎn)者進(jìn)行轉(zhuǎn)移支付，這就是額外的再分配作用。

在分析固定價(jià)格政策的不利影響的同時(shí)，應(yīng)該看到其有效性：這種政策最能激勵(lì)可再生能源的技術(shù)進(jìn)步。租金能刺激可再生能源的發(fā)展，這又會比其他政策比如綠色證書政策具有更高的技術(shù)上的學(xué)習(xí)效果，而且由于這種發(fā)展，通過允許開發(fā)者和生產(chǎn)者的合作，租金也能用來資助可再生能源的研究和開發(fā)的高成本，固定價(jià)格政策能夠保證政策的凈現(xiàn)金流，并且通過保證高價(jià)的方式帶來巨大的風(fēng)險(xiǎn)收益，足夠高的價(jià)格能夠補(bǔ)償成本的風(fēng)險(xiǎn)，有利于技術(shù)進(jìn)步及生產(chǎn)的多樣化，促進(jìn)了風(fēng)能、生物質(zhì)能等多種技術(shù)的開發(fā)和利用。

(二)可交易的綠色證書政策對資源配置的有利影響

1.可交易的綠色證書政策增加社會福利

如果可以進(jìn)行綠色證書交換的話，每個(gè)供給者都必須生產(chǎn)所要求的數(shù)量的可再生能源，并且為可再生能源的生產(chǎn)支付額外的成本，或者購買可再生能源電力。如圖4，在相同的配額額度Q1的要求下，B企業(yè)達(dá)標(biāo)的成本要更低，即MCA1>MCB1。在MCA曲線上，超過M點(diǎn)之后，發(fā)電的邊際成本高于綠色證書的價(jià)格。因此A企業(yè)傾向于最高接受以面積為QAQ1LM的價(jià)格，購買B企業(yè)超額完成的可再生能源發(fā)電量(QB-Q1)，A的產(chǎn)量就會減少到QA，為了達(dá)到Q1的目標(biāo)，以均衡價(jià)格P1來購買綠色證書，A企業(yè)實(shí)際支付的總價(jià)為面積QAQ1KM，從而通過交易，獲得了面積為LKM的消費(fèi)者剩余。

圖4 綠色證書政策影響資源配置

同理，在MCB曲線上，在N點(diǎn)之前，發(fā)電的邊際成本低于綠色證書的價(jià)格，因此B企業(yè)就要增加其產(chǎn)量到QB，然后在市場上以價(jià)格P1來出售其多余的綠色證書。B企業(yè)傾向于最低接受以面積QBQ1DN的價(jià)錢，出售其超額完成的可再生能源的發(fā)電量(QB-Q1)，由于最終交易綠色證書時(shí)的價(jià)格為P1，所以B企業(yè)實(shí)際得到的總價(jià)為面積QBQ1KN，從而通過交易，獲得了面積為DKN的生產(chǎn)者剩余，這就是綠色證書的出售者可以獲得的租金。這主要來自于他們之中有一部分具有當(dāng)?shù)刭Y源條件方面的優(yōu)勢或者在他們在配額之外有低成本的優(yōu)勢。

在實(shí)行可交易的綠色證書政策的情況下，既能達(dá)到生產(chǎn)數(shù)量為Qabj(Qabj=QA+QB)的可再生能源電力的目標(biāo)，又能通過使得各生產(chǎn)者邊際生產(chǎn)成本相等的途徑，達(dá)到降低總生產(chǎn)成本的目標(biāo)。與沒有采用靈活的政策，而僅僅規(guī)定配額(將他們的可再生能源的產(chǎn)量束縛在Q1)相比，綠色證書交易政策會使得交易雙方企業(yè)都獲益，所以通過交易，社會福利的增加值為消費(fèi)者剩余和生產(chǎn)者剩余兩者的面積之和(LKM和DKN的和)。

2.綠色證書政策能夠降低可再生能源總成本

在假設(shè)沒有懲罰政策的情況下，采用綠色證書政策。如圖4所示，在沒有引入綠色證書政策而僅僅實(shí)行單純的配額制的情況下，可再生能源的發(fā)電的總成本為RLQ1O+RDQ1O；引入綠色證書政策之后，總成本變?yōu)镽MQAO+RNQBO。

當(dāng)綠色證書交易市場達(dá)到均衡狀態(tài)的時(shí)候，可再生能源發(fā)電總量恰好達(dá)到規(guī)定的配額目標(biāo)，此時(shí)QA+QB=2Q1，綠色證書的供給等于需求，即QBQ1KN=QAQ1KM。因?yàn)镼abj=2Q1，Qabj=QA+QB，可以推導(dǎo)出Q1-QA=QB-Q1，在均衡狀態(tài)，即Q1點(diǎn)平分QAQB。所以，成本差為：

(RLQ1O+RDQ1O)-(RMQAO+RNQBO)

=MLQ1QA-NDQ1QB=LKM+DKN.

由此可見，綠色證書會在市場機(jī)制的調(diào)節(jié)下達(dá)到使可再生能源發(fā)電總成本下降的效果。而綠色證書市場均衡時(shí)所減少的發(fā)電總成本，正好等于社會福利的增加值，為消費(fèi)者剩余和生產(chǎn)者剩余兩者的面積之和(LKM和DKN的和)。

值得注意的是綠色證書政策與其他固定價(jià)格政策相比雖然能夠降低生產(chǎn)成本，增加社會福利，減少生產(chǎn)者租金，但是綠色證書政策不利于促進(jìn)可再生能源發(fā)電技術(shù)的多樣化，在成本降低的壓力下，可再生能源的發(fā)電企業(yè)一般會選擇成本最低的技術(shù)，這就使得僅僅有一種或者幾種可再生能源發(fā)電技術(shù)能夠較快發(fā)展，而其他成本較高的技術(shù)幾乎不能發(fā)展。

四、 結(jié) 語

可再生能源發(fā)電的成本一般高于常規(guī)能源的發(fā)電成本，但可再生能源具有明顯的正外部性，為了促進(jìn)可再生能源發(fā)電，彌補(bǔ)其較高的成本，國際上目前主要采用固定價(jià)格和綠色證書兩種政策。這兩種政策其本質(zhì)都是對可再生能源發(fā)電相對較高成本的補(bǔ)貼，同時(shí)兩種政策對資源的有效配置有著不同作用，固定價(jià)格政策相對來說可能產(chǎn)生較高的生產(chǎn)者租金，造成生產(chǎn)成本較高；而實(shí)行可交易的綠色證書政策，有利于社會總福利的增加，降低生產(chǎn)者租金和生產(chǎn)成本。但是綠色證書政策相對于固定價(jià)格政策來說，促進(jìn)技術(shù)多樣化的效果較差。

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