深度|能源低碳轉型的頂層制度設計:可再生能源配額制
摘要:將于2018年正式實施的可再生能源配額制(簡稱配額制),有效契合了我國能源低碳轉型頂層制度設計的戰略需求。在總結分析配額制國際實踐的基礎上,采用微觀經濟學和制度經濟學的相關理論,為配額制提供了一個科學的經濟學解釋。一方面,從政府和配額供需角度,解構了綠色證書市場的價格形成機制;另一方面,從制度的構建性和發電廠商行為策略的演化角度,論證了配額制的合理性和有效性,并揭示了配額制成功施行的關鍵。最后,針對我國配額制建設問題,從制度頂層設計、部門協同、配額目標設定和實施計劃制定4個層面,并結合我國具體國情,給出了對策和建議。所研究的內容和成果對我國實現能源低碳轉型的配額制建設極具實踐和指導意義。
關鍵詞 : 可再生能源配額制; 綠色證書; 能源低碳轉型;
0 引言
目前,我國處于能源低碳轉型關鍵期,推動能源生產和消費革命已成為我國國民經濟和社會發展的中長期戰略。面對這一戰略機遇,科學地進行我國能源生產和消費革命的頂層制度設計,成為實現能源低碳轉型的關鍵科學問題。2017年2月6日,國家發改委、財政部和能源局3部委聯合發布了《關于試行可再生能源綠色電力證書核發及自愿認購交易制度的通知》(發改能源[2017]132號)。通知指出:我國于2017年7月1日起,正式開展綠色電力證書(簡稱綠色證書)認購工作,并從2018年起,適時啟動可再生能源電力配額考核和綠色證書強制約束交易。通知表明,我國為實現能源低碳轉型的頂層制度設計即可再生能源配額制(簡稱配額制)邁出了具有里程碑意義的一步。2017年6月12日,國家可再生能源信息管理中心依據發改能源[2017] 132號文件,向提交申請的華能、華電等企業所屬20個可再生能源發電項目核發了首批綠色證書。綠色證書共計230 135個,表征23 013.5萬kW•h上網電量。
關于有效契合了我國能源低碳轉型頂層制度設計戰略需求的配額制,其施行勢必將對我國電力市場化改革和破解可再生能源的發電、上網和市場消納問題產生積極影響。一方面,標志著我國電力市場化改革的相關制度設計日臻完善;另一方面,必將對我國電力市場的市場結構、發電廠商行為與經濟績效產生重大影響。其中,配額制是一個國家或地區以法律形式對可再生能源發電市場份額做出的強制性規定,要求廠商、電網或用戶所生產、輸配或消費的電力中,須包含最低比例的可再生能源電力,并規定了有效的可再生能源發電組合,如風電、太陽能發電、小水電、生物質發電等(簡稱綠電)[1]。綠色證書制度是配額制施行的配套制度,其中綠色證書是一種可交易的、能兌現為貨幣的憑證,代表一定數量的綠電[2]。目前,一些工業化國家或地區已成功施行了配額制,如美國德克薩斯州、澳大利亞、英國、丹麥、意大利等[3]。目前,配額制相關研究主要涉及3個方面:
1)配額制對發電廠商策略行為的影響。具體表現為,一方面,政府通過設計制度準參數和規則成功誘導廠商參與綠色證書交易,提高綠電投資水平。如Unger等[4]和Jensen等[5]研究表明配額制對綠電廠商投資水平有顯著的激勵效果;Del Río和Gual[6]、Berry和Jaccard[7]研究表明配額制能促進綠電廠商競爭、激勵其技術創新以降低發電成本。另一方面,火電廠商拒絕綠色證書交易而接受懲罰。Espey[8]指出,配額義務主體可通過投資建廠生產綠電以獲得綠色證書或購買與綠色證書相符的綠電,也可直接購買綠色證書;Marchenko[9]和任東明[10]指出未完成法定配額義務的廠商應受到處罰,且單位罰金等于綠色證書價格上限。
2)配額制對電力市場價格的影響。配額制下廠商行為策略將影響其利潤水平進而引致電力市場價格和綠色證書價格變動。董力通[11]認為配額制能有效提高綠電廠商收益;朱海等[12]認為可再生能源產業發展初期,施行配額制會導致火電廠商生產成本和電價上升;Barbose等[13]研究表明配額制能有效降低電力市場批發價格;而Unger等[4]指出配額制雖然能降低電力市場批發價格,但對零售電價的影響具有不確定性。Fischer[14]、Tanalca等[15]及Sun Y [16]研究表明,當市場處于均衡狀態時,配額與電價和綠色證書價格呈正相關關系,且綠色證書價格隨配額的變動呈邊際遞減趨勢。
3)配額制對能源結構和社會福利的影響。研究表明配額制不僅能促進可再生能源產業的發展,提高綠電投資和產出,而且能激勵綠電廠商技術創新降低發電成本;進而優化能源結構,提升社會福利水平。如Wiser等[17]指出配額制能以較低的社會成本和行政管理成本實現可再生能源產業發展目標;Marchenko[9]認為配額制能提高綠電廠商收益和產量;趙新剛等[18]研究表明配額制可促進綠電產業發展,優化電源結構。Tamás等[19]研究指出,較之固定電價政策,配額制雖然降低了火電產量和總發電量,但提高了社會福利水平;郭煒煜等[20]研究認為,雖然固定電價政策和配額制均能增加綠電產量和減少火電發電量,但前者會造成社會福利損失,后者會提高社會福利水平。
關于我國配額制的建設問題,根據國外配額制的實施經驗,如澳大利亞、美國德克薩斯州、印度和意大利,學者已給出了啟示和建議[3,21]。此外,衣博文等[22]為我國配額制提出了最優的實現路徑;Zhang YZ等[23-24]和Zhao XG等[25]分別以生物質發電、風電和垃圾發電為例實證分析了配額制對我國可再生能源發電產業的影響;張曉輝等[26]構建了關于配額制與碳交易的電源規劃模型,研究了配額制下我國低碳經濟電源規劃問題。根據對現有相關研究總結發現,目前,我國配額制研究并未涉及從微觀經濟學和制度經濟學角度來分析我國配額制建設。鑒于此,本文以我國配額制建設為研究對象,在總結配額制國際實踐的基礎上,運用微觀經濟學和制度經濟學相關理論,科學給出配額制經濟解釋,并結合國際實踐和我國國情,為我國配額制建設提供對策和建議。
1 國際實施現狀
較早且配額制成功實施的國家或地區主要有荷蘭、美國德克薩斯州和澳大利亞。此后,英國、丹麥、日本等國也相繼實施了配額制。表1具體介紹了配額制度在荷蘭、丹麥、美國德克薩斯州和英國的實施情況[27]。
其中,關于有效的可再生能源發電組合,丹麥和英國僅限于電力形式,而荷蘭和德克薩斯州包含了電、熱、氣等形式;此外,荷蘭和丹麥符合條件的可再生能源又被限定為并網能源,美國包括了離網能源,英國未限定。關于配額設定,德克薩斯州以新增裝機容量為目標,其余以可再生能源電量或其比例為參量。針對配額承擔主體選定,丹麥是最終消費者,其余為配電公司。此外,各國或地區因實際情況差異,配額分配機制各不相同,且配額制施行中均引入了綠色證書制度,除荷蘭外,其他國
表1 部分國家的配額制實施情況
家綠色證書均可儲蓄,有效期大于1年。完成配額離不開政府監管,因此,需組建獨立的監管機構,并制定嚴厲的懲罰措施。國外配額制實踐不乏失敗案例,以印度為例。印度自2011年起實施配額制,印度中央電力監管委員會制定可再生能源證書(即綠色證書)執行框架,并通過成立國家負荷調度中心負責監管配額制運行,各邦監管委員會制定地區管理條例并成立邦級代理機構。為鼓勵太陽能發電產業發展,印度將綠色證書分為太陽能證書和非太陽能證書(1MW•h綠電獲得1個綠色證書);前者價格范圍為1232.4~1745.9元,后者為1540.5~4005.3元;配額承擔者包括配電商、有自備發電廠的消費者和開放式購電者,完成方式有以固定電價購買綠電或購買綠色證書。然而,印度配額制實施效果極差,失敗原因主要有3點:1)配額目標制定不合理,不同地區部門各自為政,導致一些地區因可再生能源裝機不足而不能完成配額目標。2)綠色證書價格不合理,印度設定的綠色證書價格下限遠高于固定電價,導致配額承擔者負擔過高,不愿參與綠色證書交易。3)懲罰機制不完善,印度對于未完成配額義務的配電公司并未做出實質性的有威懾力的懲罰,導致其懲罰機制形同虛設。
2 配額制的經濟解釋
綠色證書市場由政府政策與價格機制共同作用產生,其市場運行機制具體為,政府設計配額制制度準參數和規則(包括基準配額比、綠色證書基準價格、懲罰機制和監督機制等)誘導廠商交易綠色證書。其中,綠色證書需求由配額承擔者形成,供給由綠電廠商形成;需求與供給共同決定綠色證書價
格。由于綠色證書具有有效期且發電廠商裝機容量變化具有時滯性;因此,綠色證書價格決定于其短期供求關系。關于綠色證書價格,對綠電廠商來說包含了可再生能源發電高于非可再生能源發電成本的差額,從能源系統層面看應反映了前者替代后者所帶來的環境正效應。
綠色證書需求曲線由政府設定的配額(QTGC)決定,是一完全缺乏彈性的垂線。考慮到制度有效性及市場公平效率,政府通常會設定單位罰金(f)并通過制價格上限(PMax)和下限(PMin)調控綠色證書價格。配額承擔者無法完成配額義務時,必須支付罰金。若綠色證書價格高于單位罰金,配額承擔者將選擇支付罰金;因此,綠色證書價格上限通常等于單位罰金。根據價格機制,需求大于供給時,綠色證書需求曲線是一價格為f的水平線;反之是一價格為PMin的水平線。由此可見,短期中綠色證書需求曲線(D)為一折線,如圖1所示。此外,綠色證書供給曲線(S)為綠色證書短期邊際成本曲線(short-
圖1 綠色證書交易市場的供求曲線
由綠電廠商產量決定;且SMCC等于綠電短期邊際成本(short-term marginal cost,SMC)減去終端電價(Pe)。綠色證書需求與供給決定了其均衡價格PTGC,且PMin≤ PTGC≤ PMax。
長期中,廠商基于利潤最大化會動態調整其行為策略,政府則將依據可再生能源產業發展長期目標并視廠商行為策略變化動態調整配額比和單位罰金,激勵廠商提高綠電投資,誘導其參與綠色證書交易。
制度是建構的,本質上,配額制是政府通過法律建立起來的規則,這要求規則的認知內容和協調內容成為廠商共同信念。因此,配額制成功施行的一個必要條件是:有足夠數量的廠商相信其他廠商會遵守這項規則,并且給定其他廠商遵守規則時他遵守規則對自己更有利;否則,沒有廠商遵守該規則,配額制將不成為有效制度。
配額制和綠色證書制度生成后,其長期動態演進呈現兩個方向:1)交易綠色證書成為廠商共同信念,配額制成為一種有效的制度。2)遭到火電廠商反對,綠色證書市場失靈,強制性制度變遷失敗。實施配額制的關鍵在于,一方面,政府有能力強制實施其宣布的規則,且能夠使足夠多的廠商相信其他人會遵守規則,當別人遵守時自己最好不要背離規則;進而使政府宣布的規則成為所有廠商的共同信念。另一方面,配額制決定了廠商行為策略集,但并未直接決定具體行為;決定廠商選擇何種行為的是經濟行為人的目標集,通過支配廠商行為策略影響配額制經濟績效。配額制的制度目標與廠商利潤最大化目標相吻合時,交易綠色證書將成為廠商共同信念,強制性制度變遷成功;否則,配額制失敗。
3 對策與建議
施行配額制的目標是推進我國能源低碳轉型,實現途徑是通過制度設計激勵廠商提高綠電投資并誘導其參與綠色證書交易。因此,有效推進我國配額制建設,關鍵在于制度的科學設計。
1)科學實施制度的頂層設計,提高綠色證書市場的有效性。
制度是自我實施的,作為制度供給者,政府應關注相關法律和非正式規則的制定,實現宏觀調控廠商行為。一方面,通過規定基準配額并制定配套政策,激勵廠商交易綠色證書,實現固定電價政策向配額制變遷。另一方面,科學設計配額制制度準參數,實現制度目標與廠商利潤最大化目標相契合,誘導廠商交易綠色證書。
基準配額比例和綠色證書基準價格設定過高,會導致火電廠商負擔過重,損害火電廠商利益,反之損害綠電廠商利益;進而削弱廠商參與綠色證書交易的積極性。因此,我國配額制建設中,需同時兼顧火電廠商和綠電廠商的利益,實現兩者行為策略的均衡博弈;此時,強制性制度變遷成功,配額制成為一種有效的制度。反之綠色證書市場失靈,配額制成為一種無效的制度。此外,科學設定單位罰金是約束火電廠商遵循配額制的有效手段,提升單位罰金會促使火電廠商選擇購買綠色證書,提高配額制的有效性。對規定時間內無法完成配額義務的主體應加以處罰,罰金至少應大于購買綠色證書的成本,使不履行配額義務的成本高于履行配額義務的成本。
2)強化政府相關部門的協同,完善監督機制和加強制度環境建設。
國家發改委、財政部和能源局應協同國家可再生能源信息管理中心制定有效的監督機制,促使配額承擔主體履行義務;否則,配額承擔主體會出于自身利益最大化而拒絕履行義務,這不僅影響綠色證書市場的公平效率,而且會破壞政府公信力,引發對規則的質疑,導致配額制失敗。
加強綠色證書市場制度環境建設,切實降低綠色證書交易成本。交易成本是影響廠商行為的關鍵因素。我國配額制建設中,應加強綠色證書市場制度環境建設,提高其透明性和流動性,降低綠色證書交易成本,引導廠商交易綠色證書。
3)統籌我國區域差異,注重地區間配額目標的差異化設計。
我國可再生能源分布不均衡且地區經濟社會發展差異較大,可再生能源主要分布在華北、西北和東北等不發達地區,而電力負荷分布在東南和華南等發達地區,兩者在空間上呈現出逆向分布。因此,我國配額目標制定需綜合考慮不同省(市、區)的資源稟賦、經濟社會發展及電力需求等因素,科學設定地區配額目標,優化資源配置。
此外,不同地區的配額目標應與本地可再生能源發展規劃相互銜接,契合地區資源稟賦、經濟社會發展和電力需求等特征,實現配額分配的公平性和有效性。如,針對可再生能源發電并網已經嚴重超出本地消納能力的再生能源富集區,需承擔較高的配額比;否則反之。
4)制定有序的配額制實施計劃,做好與我國現行可再生能源政策的銜接過渡工作。
我國固定電價政策,雖然成功促進了可再生能源產業發展,但并網消納問題日益嚴重,且可再生能源資金補貼滯后嚴重損害了綠電廠商利益;施行配額制,通過市場機制解決我國可再生能源發電、并網和消納已成為其可持續發展的必然選擇。配額制的施行勢必沖擊我國現行可再生能源政策體系,因此,需制定有序的實施計劃,實現由固定電價政策向配額制政策的過渡。
配額制施行初期,為避免雙重補貼,需要清晰界定配額制和固定電價政策的適應條件和技術范圍,確保同一可再生能源項目不能同適用兩項政策。如,在我國2017年實施的綠色證書自愿認購中,明確界定了只有可再生能源電價附加資金補助目錄內的陸上風電和非分布式光伏發電項目才有資格申請綠色證書。2018年配額制正式實施后,我國將會逐漸準許范圍更廣的可再生能源發電項目參與配額制。
我國配額制施行初期,應以固定電價政策為主,側重于對成本較高、技術不成熟的可再生能源發電的補貼,配額制作為輔助,鼓勵成本相對較低且技術成熟的可再生能源發電項目參與綠色證書交易;隨著經驗積累,逐步轉化為以配額制為主固定電價為輔,兼顧新興的不成熟的可再生能源發電技術(如潮汐發電)的發展,確??稍偕茉词袌龅亩鄻踊l展,提高能源供給安全;直至可再生能源發電的技術經濟條件成熟,配額制完成對固定電價政策的替代。
4 結論
施行配額制的目標是實現我國能源低碳轉型,實現的途徑是通過科學的制度設計以激勵廠商提高綠電投資并誘導其參與綠色證書交易。論文在總結國外配額制實踐的基礎上,從微觀層面解析了綠色證書的價格形成機制,從制度層面論證了配額制的有效性。研究認為,一方面,鑒于綠色證書價格由其短期供需決定,政府需通過控制綠色證書價格上限和下限實施價格干預,保證綠色證書市場的公平和效率;為保證配額制的有效性,單位罰金應不低于價格上限。另一方面,配額制成功實行的關鍵在于配額制的制度目標與廠商利潤最大化目標相吻合;為此,政府不僅需要科學設計配額制的制度準參數,平衡火電廠商和綠電廠商之間的利益,而且需要加強部門間的協同和制度環境建設,提高綠色證書市場的透明性和流動性,降低綠色證書交易成本,激勵并引導廠商參與綠色證書交易,使其最終成為所有廠商的共同信念。
2018年我國配額制將適時正式實施,未來相關研究重點主要包括3方面:1)我國配額制的具體設計,包括基準配額比例、基準價格和單位罰金的制定,這是配額制施行的關鍵。2)配額制相關法律法規的制定和完善,作為一項強制性制度變遷,法律法規的建設和完善是配額制得以順利施行的保障。3)配額制對我國能源電力系統的影響,科學評估配額制施行所產生的影響,是不斷完善我國配額制建設的重要依據。
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(趙新剛 梁吉 任領志 張玉琢 徐杰彥)
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