黃珺儀

(東北財經大學 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，比如保護環(huán)境和保證能源安全?？稍偕茉吹念~外貢獻就是經濟學上的正外部性，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：固定價格政策和可交易的綠色證書政策(包含配額制政策在內)。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、 固定價格政策的實質是對可再生能源的補貼

固定價格政策是政府權力機關授權和在一段時期內(比如15年)保證的，強制性的規(guī)定電力生產者必須以固定價格購買他們服務范圍內的可再生能源生產者生產的電力[2]。固定價格政策主要在德國、丹麥、西班牙和意大利等歐洲國家使用，這是使用時間最久也是使用最廣泛的政策。

(一)固定價格政策的實質是一種補貼

補貼是政府或者電力消費者向可再生能源電力生產者的轉移支付。政府補貼是解決可再生能源正外部性的實質性辦法，固定價格政策和補貼政策極為相似。通過實行固定價格政策，可再生能源電力生產者提供的每單位的綠色電力，都會得到額外支付，即獲得補貼。固定價格政策的運作方式與對污染企業(yè)征收污染稅是相同的。以風能為例，固定價格政策會激勵電力生產者開發(fā)利用所有可以獲得的生產能源，一直到風能的邊際成本等于強制性的固定價格Pm為止，生產的數量相應的為Qout?？稍偕茉措娏r格一般要高于傳統(tǒng)常規(guī)能源電力價格。這主要是因為可再生能源和傳統(tǒng)能源相比成本較高引起的，如果Pe是常規(guī)能源的價格，則b就表示可再生能源生產的整個額外成本?？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邊際成本曲線的形狀，而其形狀又取決于技術的成本、可再生能源政策在政治上的接受程度、相關法規(guī)規(guī)定的可再生能源的數量等多方面因素的影響。當人們試圖采用不同的技術而沒有投資利用最成熟的技術的時候，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，比如在成功開發(fā)風能之后開始開發(fā)生物質能技術。值得注意的是，如果不知道風能生產的邊際成本曲線的話，這種政策就不是最優(yōu)選擇。

圖1 固定價格政策

(二)最優(yōu)補貼額的確定

首先簡單假設在完全競爭市場結構里有N個具有相同電力生產成本的企業(yè)。假設只有兩種方式來生產電力，常規(guī)能源或可再生能源。常規(guī)能源的生產成本一般來說要比可再生能源的生產成本低。然而可再生能源有正的外部性，主要表現在生態(tài)保護方面和社會經濟效益方面(比如可以雇傭額外的勞動力、建設新的設施等)，但事實是這些外部性在電力生產過程中沒有完全被考慮。

假設在完全競爭市場，一個代表性的電力生產者面臨下面的最優(yōu)化問題：

.

(1)

這里p表示電力的市場價格(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)一價格出售)，xg表示可再生能源生產的電力，cg表示可再生能源的發(fā)電成本，x表示傳統(tǒng)常規(guī)能源生產的電力，c表示常規(guī)能源電力生產的單位成本函數(為了分析方便假設是不變的)，s表示給予可再生能源發(fā)電企業(yè)的單位額外支付。

將補貼作為內部性的解決辦法，對x和xg求一階導數：

p-c=0.

(2)

(3)

固定價格政策本質上就是對可再生能源的補貼政策，可再生能源的生產者的補貼成本有幾種分攤方式。西班牙、意大利等國是通過在所有電力消費者之間來分攤成本，部分消費者被強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)。一般認為只要求當地的消費者來資助可再生能源電力的生產是不公平的，因此通常會采用公平負擔的方式。

二、 綠色證書政策的實質也是對可再生能源的補貼

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

(一)可再生能源電力價格的決定

除了補貼可再生能源電力之外，政府也給每個發(fā)電企業(yè)強加一定的配額。生產者每生產一個單位的可再生能源電力，就會獲得一份證明其滿足一定標準的綠色證書。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，罰款的數額與沒有完成的配額的數量成正比[4]。

假設PF代表傳統(tǒng)常規(guī)能源電力的價格，PR代表可再生能源電力的價格，對于傳統(tǒng)電力，我們假設邊際生產成本是連續(xù)的，因此其價格也是連續(xù)的，如果規(guī)定每個傳統(tǒng)電力生產商的可再生能源電力百分比必須達到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格管制政策，那就只能生產QF數量的可再生能源電力，這時的可再生能源和傳統(tǒng)常規(guī)能源的電力價格一樣都是PF。如果要求生產QR的可再生能源電力(比如配額制要求)，一般認為因為成本較高原因，在實行配額制的情況下，可再生能源的價格就要提高到PR，可再生能源電力的價格會比傳統(tǒng)常規(guī)電力價格要高，兩者之差為代表在綠色證書可以交易的情況下，綠色證書的價格。隨著可再生能源電力在整個電力生產中所占的份額提高，可再生能源電力的價格也將隨之提高。選擇更加合適的可再生能源電力的配額是現實中的主要任務。配額制是作為可交易的綠色證書政策的鋪墊性內容。政府首先根據國家可再生能源發(fā)展目標和預期的傳統(tǒng)電力產量，來確定合適的配額。在綠色證書可以交易的情況下，因為可再生能源電力市場暗含了綠色證書交易市場，所以可再生能源電力價格包括了綠色證書的價格，在信息完全的情況下，假設沒有技術進步，交易成本為零，沒有懲罰政策。

再假設整個可再生能源電力企業(yè)由兩種企業(yè)A和B構成，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格，MCA和MCB分別代表兩個企業(yè)進行可再生能源發(fā)電的邊際成本曲線。但由于資源擁有程度、規(guī)模經濟效應或者技術進步帶來的影響，使每個電力企業(yè)可再生能源的機會成本不同，隨之它們也就有不同的邊際成本曲線[5]。如果只實行配額制而不實行綠色證書政策，根據配額制的強制性要求，企業(yè)A和B必須生產數量為Q1的可再生能源電力，并且不得交易配額。如圖2，為了達到Q1的目標，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，兩個企業(yè)對生產的可再生能源電力進行交易。A企業(yè)實際支付的總價為面積QAQ1KM，這是對可再生能源電力的需求，也同時是對綠色證書的需求。B企業(yè)實際得到的總價為面積QBQ1KN，這是對可再生能源電力的供給，也同時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。

當綠色證書交易市場處于非均衡狀態(tài)的時候：

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

QBQ1KN

(二)綠色證書本身價格的決定

下面根據綠色證書的供給和需求可以建立相應的模型來分析綠色證書本身價格的決定與波動[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D代表需求價格彈性較小的綠色證書的需求曲線，而D′代表需求價格彈性較大的綠色證書的需求曲線。假設在完全競爭的市場結構中，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，均衡價格為PE，均衡產量為QE，如圖3。

圖3 綠色證書本身的交易

綠色證書大多數是由已建的可再生能源發(fā)電企業(yè)所生產，發(fā)電企業(yè)要考慮綠色證書的價格是否能夠彌補其邊際成本。只有在綠色證書的市場價格P高于其邊際成本MC時，發(fā)電企業(yè)才愿意生產可再生能源電力。當市場綠色證書供給不足時(即S小于D)，電力企業(yè)為達標將會爭購綠色證書，綠色證書的價格將因此而上漲。在沒有考慮罰金的情況下，最多只能漲到某個最高價格，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。

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

三、 固定價格政策和綠色證書政策對資源有效配置的不同影響

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

(一)固定價格政策不利于資源有效配置

固定價格政策對資源配置的不利影響主要有三個方面。

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

第二，固定價格政策與其他政策相比會使得生產成本高，而降低成本的市場激勵性不高。固定價格政策會增大總成本，除了因為缺乏市場壓力之外還有其他原因。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，會將其成本估計過高，所制定的固定價格就會偏高，就會使得生產產量過多，并且給生產者額外的租金。

第三，固定價格政策會產生額外的再分配作用。由于對可再生能源的支持，可再生能源生產者會從租金中獲益，因為與其他生產者相比他們有更便宜的資源，或者因為固定價格政策不會隨著成本的降低而成比例的降低價格，成本的降低主要是通過干中學和技術革新達到的。從可再生能源的消費者向生產者進行轉移支付，這就是額外的再分配作用。

在分析固定價格政策的不利影響的同時，應該看到其有效性：這種政策最能激勵可再生能源的技術進步。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上的學習效果，而且由于這種發(fā)展，通過允許開發(fā)者和生產者的合作，租金也能用來資助可再生能源的研究和開發(fā)的高成本，固定價格政策能夠保證政策的凈現金流，并且通過保證高價的方式帶來巨大的風險收益，足夠高的價格能夠補償成本的風險，有利于技術進步及生產的多樣化，促進了風能、生物質能等多種技術的開發(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

如果可以進行綠色證書交換的話，每個供給者都必須生產所要求的數量的可再生能源，并且為可再生能源的生產支付額外的成本，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)達標的成本要更低，即MCA1>MCB1。在MCA曲線上，超過M點之后，發(fā)電的邊際成本高于綠色證書的價格。因此A企業(yè)傾向于最高接受以面積為QAQ1LM的價格，購買B企業(yè)超額完成的可再生能源發(fā)電量(QB-Q1)，A的產量就會減少到QA，為了達到Q1的目標，以均衡價格P1來購買綠色證書，A企業(yè)實際支付的總價為面積QAQ1KM，從而通過交易，獲得了面積為LKM的消費者剩余。

圖4 綠色證書政策影響資源配置

同理，在MCB曲線上，在N點之前，發(fā)電的邊際成本低于綠色證書的價格，因此B企業(yè)就要增加其產量到QB，然后在市場上以價格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的價格為P1，所以B企業(yè)實際得到的總價為面積QBQ1KN，從而通過交易，獲得了面積為DKN的生產者剩余，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地資源條件方面的優(yōu)勢或者在他們在配額之外有低成本的優(yōu)勢。

在實行可交易的綠色證書政策的情況下，既能達到生產數量為Qabj(Qabj=QA+QB)的可再生能源電力的目標，又能通過使得各生產者邊際生產成本相等的途徑，達到降低總生產成本的目標。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者剩余和生產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。

當綠色證書交易市場達到均衡狀態(tài)的時候，可再生能源發(fā)電總量恰好達到規(guī)定的配額目標，此時QA+QB=2Q1，綠色證書的供給等于需求，即QBQ1KN=QAQ1KM。因為Qabj=2Q1，Qabj=QA+QB，可以推導出Q1-QA=QB-Q1，在均衡狀態(tài)，即Q1點平分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制的調節(jié)下達到使可再生能源發(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，為消費者剩余和生產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格政策相比雖然能夠降低生產成本，增加社會福利，減少生產者租金，但是綠色證書政策不利于促進可再生能源發(fā)電技術的多樣化，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，這就使得僅僅有一種或者幾種可再生能源發(fā)電技術能夠較快發(fā)展，而其他成本較高的技術幾乎不能發(fā)展。

四、 結 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，為了促進可再生能源發(fā)電，彌補其較高的成本，國際上目前主要采用固定價格和綠色證書兩種政策。這兩種政策其本質都是對可再生能源發(fā)電相對較高成本的補貼，同時兩種政策對資源的有效配置有著不同作用，固定價格政策相對來說可能產生較高的生產者租金，造成生產成本較高；而實行可交易的綠色證書政策，有利于社會總福利的增加，降低生產者租金和生產成本。但是綠色證書政策相對于固定價格政策來說，促進技術多樣化的效果較差。

參考文獻：

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[2] 李家才.可交易綠色證書與可再生能源：基于最優(yōu)化的考察[C]//中國環(huán)境科學學會2009年學術年會論文集：第四卷.北京：中國環(huán)境科學出版社，2009.

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