武群麗，席曼

(華北電力大學(xué) 經(jīng)濟(jì)管理系，河北 保定 071003)

0 引言

近年來，能源短缺與環(huán)境污染問題日益嚴(yán)峻，以推動開發(fā)和利用可再生能源（renewable energy source，RES）的能源轉(zhuǎn)型已成為國際社會的普遍共識與一致行動。由于可再生能源技術(shù)成熟度低、成本偏高等原因，其市場競爭力弱，為了扶持可再生能源產(chǎn)業(yè)發(fā)展，中國制定并實施了政府補(bǔ)貼型和市場導(dǎo)向型兩類可再生能源政策。

政府補(bǔ)貼型可再生能源政策以固定電價補(bǔ)貼制（feed-in tariff，F(xiàn)IT）和固定溢價補(bǔ)貼制（feedin premium，F(xiàn)IP）組成的上網(wǎng)電價政策為代表。中國早在2005年確立了FIT。FIT核心是政府委托監(jiān)管部門依據(jù)各類可再生能源發(fā)電技術(shù)水準(zhǔn)的實際發(fā)電成本或銷售電價定期確定和調(diào)整各類可再生能源的上網(wǎng)電價。FIP是由FIT衍生出的一種市場化的可再生能源政策，即政府在市場電價的基礎(chǔ)上給予可再生能源一定的溢價補(bǔ)貼，是可再生能源從電網(wǎng)全額收購向全面競價上網(wǎng)轉(zhuǎn)變的過渡方式[1]。隨著新一輪電力體制改革啟動，售電側(cè)有序開放，市場導(dǎo)向型的可再生能源配額制（renewable portfolio standard，RPS）及其配套的綠色證書交易機(jī)制（tradable green certificate，TGC）成為促進(jìn)可再生能源消納的重要機(jī)制[2]。2017年1月，中國開始實施綠證認(rèn)購工作。2018年3月、9月、11月國家能源局先后3次對《可再生能源電力配額及考核方法》進(jìn)行意見征求，明確配額制于2019年1月1日起正式實施。RPS是國家針對各省級行政區(qū)域全社會用電量強(qiáng)制規(guī)定的最低可再生能源電力消費(fèi)比重指標(biāo)，其規(guī)定的有效可再生能源發(fā)電組合主要包括風(fēng)電、光伏、生物質(zhì)、地?zé)岬?。TGC機(jī)制是以RPS為基礎(chǔ)通過市場化手段促進(jìn)可再生能源消納的一種政策工具，其能夠使可再生能源的環(huán)境屬性貨幣化，實現(xiàn)物理價值與環(huán)境價值的區(qū)分。截至2020年12月31日，中國累計綠證核發(fā)量2 753.2萬個，累計綠證交易量41 522個；綠證平均成交價格421.4元/個。整體看，中國綠證市場仍處于初步發(fā)展階段，綠證價格相對較高且實際交易數(shù)量僅為核發(fā)數(shù)量的0.15%。

有關(guān)可再生能源政策國內(nèi)外已有不少研究。定性分析方面，部分學(xué)者探究了RPS宏觀層面影響和前期規(guī)劃設(shè)計，發(fā)現(xiàn)該機(jī)制在配額目標(biāo)形式、義務(wù)主體、激勵程度、指標(biāo)分拆原則等制度主體安排與規(guī)則設(shè)計都不盡相同[3-6]。定量分析方面，部分學(xué)者分析了可再生能源政策對市場主體策略行為和電力市場價格的影響[7-8]。因綠證交易仍處于自愿認(rèn)購階段，已有研究多將綠證價格按綠證交易平臺平均價格計算，并作為配額制外生參數(shù)進(jìn)行市場均衡分析[9-10]；文獻(xiàn)[11]通過分析國際綠證交易機(jī)制實施流程，對中國配額制綠證價格的設(shè)計提供借鑒，構(gòu)建了RPS下跨省區(qū)電力交易主體最優(yōu)決策模型。而實際上綠證價格決定于其短期供求關(guān)系，研究中應(yīng)當(dāng)對綠證市場中各主體的策略性行為進(jìn)行深入分析與討論。由于之前中國售電側(cè)尚未開放，因此前期關(guān)于可再生能源政策效應(yīng)研究主要圍繞發(fā)電側(cè)展開[12]。隨著售電側(cè)開放，考慮售電側(cè)的可再生能源政策效應(yīng)研究取得了一定的成果[13-15]。文獻(xiàn)[16]引入二次懲罰函數(shù)建立FIT與RPS下兩階段序貫博弈模型，并對兩種政策的規(guī)制效果進(jìn)行對比分析。但目前從電力供應(yīng)鏈博弈角度進(jìn)行固定溢價補(bǔ)貼制與配額制共同作用的政策效應(yīng)研究并不多見。

為了緩解RPS機(jī)制推行阻力，本文引入懲罰措施將配額考核指標(biāo)與實際完成度聯(lián)系起來?？紤]以消費(fèi)端為配額義務(wù)考核主體并引入懲罰函數(shù)，建立FIP、RPS與FIP-RPS并行雙軌制3種政策情景下電力供應(yīng)鏈納什均衡博弈模型。通過算例仿真模擬結(jié)果，著重探討RPS政策關(guān)鍵參數(shù)對各博弈主體最優(yōu)交易電量和綠證價格的影響，比較分析3種政策情景下社會福利效應(yīng)，以此引導(dǎo)政府科學(xué)實施配額制，并為2種政策的過渡銜接給予對策建議。

1 可再生能源政策下電力供應(yīng)鏈博弈模型

1.1 問題描述與模型假設(shè)

1.1.1 問題描述

本文研究可再生能源政策下RES電力供應(yīng)鏈博弈均衡問題，考慮可再生能源發(fā)電企業(yè)、常規(guī)能源發(fā)電企業(yè)、消費(fèi)端和政府。建立FIP、RPS與FIP-RPS并行雙軌制3種政策情景下電力供應(yīng)鏈納什均衡博弈模型。本文RES電力供應(yīng)鏈過程可描述為：常規(guī)能源發(fā)電企業(yè)出售常規(guī)能源電力、RES發(fā)電企業(yè)出售RES電力；售電公司本身沒有生產(chǎn)電力的能力，作為中間環(huán)節(jié)只負(fù)責(zé)將電力銷售給終端用戶；終端用戶最終對電力進(jìn)行消納。其中售電公司和終端用戶共同組成電力的消費(fèi)端，即形成一條RES電力供應(yīng)鏈兩級結(jié)構(gòu)：發(fā)電企業(yè) → 消費(fèi)端（售電公司和終端用戶），如圖1所示。圖中：qth、qre分別為常規(guī)能源、可再生能源電力交易量；Pe為電力批發(fā)價格；Ps為電力零售價格；Cth、Cre分別為常規(guī)能源、可再生能源發(fā)電企業(yè)發(fā)電成本；SC為消費(fèi)端剩余。

圖1 RES電力供應(yīng)鏈兩級結(jié)構(gòu)Fig. 1 Two-level power supply chain structure of RES

在FIP和RPS的規(guī)制下，發(fā)電企業(yè)和消費(fèi)端作為RES電力供應(yīng)鏈不同的決策主體，根據(jù)能量流、資金流和信息流各自追求自身利益最大化。供應(yīng)鏈末端決策者（消費(fèi)端）根據(jù)市場信息來確定最優(yōu)購電量最大化自身剩余；首端決策者（發(fā)電企業(yè)）根據(jù)發(fā)電成本來確定最優(yōu)供電量最大化自身利潤。根據(jù)等量傳遞公式[17]，基于消費(fèi)端提交的表征電力價格與電量彈性關(guān)系的需求函數(shù)以及發(fā)電企業(yè)提交的供給函數(shù)，電力庫結(jié)算系統(tǒng)對供購電電量進(jìn)行協(xié)調(diào)，從而得到電力供應(yīng)鏈博弈結(jié)果的均衡態(tài)。

1.1.2 模型假設(shè)

假設(shè)1：為簡單起見，本文將所有可再生能源發(fā)電企業(yè)看成一個整體，記為 re ，所有常規(guī)能源發(fā)電企業(yè)看成一個整體，記為 th ，電力消費(fèi)端看成一個整體，記為 D 。

假設(shè)2：根據(jù)國家能源局確定的可再生能源電力配額核算方法，即省（區(qū)、市）可再生能源消納占比，等于各?。▍^(qū)、市）可再生能源消納量除以本地區(qū)全社會用電量，假設(shè)配額用 α 表示，且 0 ≤α≤1。

假設(shè)3：在售電側(cè)改革逐步深入的背景下，假設(shè)電力市場為完全競爭市場。

假設(shè)4：電力供應(yīng)鏈電力交易中不考慮輸電網(wǎng)約束和輸電阻塞問題。

假設(shè)5：假設(shè)常規(guī)能源發(fā)電企業(yè)、可再生能源發(fā)電企業(yè)均具有二次成本函數(shù)：其中 λ、 β均為大于零的成本系數(shù)。

假設(shè)6：電力商品的效用指消費(fèi)端在消費(fèi)電力商品時的滿意程度。假設(shè)消費(fèi)端的效用函數(shù)為滿足其中qD為消費(fèi)端D用電需求，參數(shù)m、n均為大于零的常數(shù)。

假設(shè)7：市場以RES電力供應(yīng)鏈主體達(dá)到Nash均衡狀態(tài)決定其最優(yōu)策略組合。Nash均衡的數(shù)學(xué)定義如下：策略組合s=(s1,···,sI)構(gòu)成了戰(zhàn)略式博弈Γ=[I,{Si},{ui(·)}]的一個納什均衡，如果對任意博弈參與方i(i=1,···,I)，效用函數(shù)ui(si,s?i)≥ui對所有策略都成立，則稱為Nash均衡。

1.2 FIP下電力供應(yīng)鏈博弈模型

1.2.1 模型構(gòu)建

根據(jù)FIP，可再生能源固定溢價補(bǔ)貼由政府以市場為基礎(chǔ)直接明確規(guī)定，這里固定溢價補(bǔ)貼記為Pf，一般Pf＞0。結(jié)合Nash均衡博弈競爭特點(diǎn)，在FIP下，RES電力供應(yīng)鏈兩級結(jié)構(gòu)形成了一個靜態(tài)非合作博弈過程。角標(biāo) fip表示在FIP情景下設(shè)置的變量。首先，消費(fèi)端剩余函數(shù)為

常規(guī)能源發(fā)電企業(yè)的利潤由其在電力市場上的交易收益與發(fā)電成本組成，常規(guī)能源發(fā)電企業(yè)利潤 πth最大化模型為

可再生能源發(fā)電企業(yè)的利潤由其在電力市場上的交易收益、發(fā)電成本及政府固定溢價補(bǔ)貼組成，可再生能源發(fā)電企業(yè)利潤 πre最大化模型為

根據(jù)電力市場運(yùn)行及各主體的行為特征，約束條件主要包括電力市場均衡約束以及政策約束，即

式（4）為電量平衡約束，即市場達(dá)到均衡時，常規(guī)能源發(fā)電企業(yè)和可再生能源發(fā)電企業(yè)的總電量產(chǎn)出全部由消費(fèi)端購買；式（5）借鑒文獻(xiàn)[19]的思路，F(xiàn)IP下 α的設(shè)置表示政府在可再生能源中長期發(fā)展規(guī)劃中，需要實現(xiàn)的可再生能源占比。

在FIP下，社會福利為消費(fèi)端剩余加發(fā)電企業(yè)利潤和可再生能源發(fā)電企業(yè)生產(chǎn)的正外部性收益，減去政府額外的政策成本?？稍偕茉吹恼獠啃允找嬷缚稍偕茉窗l(fā)電相對于常規(guī)能源發(fā)電在減少碳排放方面的價值量。因此，社會福利函數(shù)[16]為

式中：Gfip為政府支出函數(shù)，即額外的政策成本，表示可再生能源發(fā)電企業(yè)生產(chǎn)的正外部性收益，與單位減排收益ε和產(chǎn)量相關(guān)，其中 ε采用單位可再生能源發(fā)電減少的碳排放環(huán)境成本作為核算標(biāo)準(zhǔn)[20]。

1.2.2 模型求解

本文編程環(huán)境為Matlab平臺。電力供應(yīng)鏈兩級結(jié)構(gòu)均衡狀態(tài)下最優(yōu)決策記為*。首先，考慮消費(fèi)端最優(yōu)購電量決策，由消費(fèi)端剩余一階條件等于零得到消費(fèi)端的需求函數(shù)，即

其次，發(fā)電企業(yè)基于自身利潤最大化確定最優(yōu)供電量，由發(fā)電企業(yè)利潤一階條件等于零分別得到常規(guī)能源和可再生能源發(fā)電量關(guān)于價格的供給函數(shù)，即

最后，根據(jù)等量傳遞公式，電力市場均衡時的總供給等于總需求，求解得到均衡狀態(tài)下電力批發(fā)價格、常規(guī)能源發(fā)電量、可再生能源發(fā)電量、總需求電量和固定溢價補(bǔ)貼表達(dá)式，即

1.3 RPS下電力供應(yīng)鏈博弈模型

1.3.1 模型構(gòu)建

在RPS下，綠證市場與電力市場相互作用。隨著綠證市場建設(shè)逐漸成熟，綠證供需雙側(cè)市場靈活性增強(qiáng)[21]。根據(jù)國際綠證交易實踐，綠證與可再生能源電力的交易形式可分為捆綁式和非捆綁式[22]，捆綁式即在電力市場中捆綁出售可再生能源電力及綠證；非捆綁式綠證則與可再生能源電力獨(dú)立，可作為金融產(chǎn)品在綠證市場中單獨(dú)出售。圖2為以消費(fèi)端為配額義務(wù)考核主體的PRS下電力市場交易架構(gòu)。

圖2 RPS下電力市場交易架構(gòu)Fig. 2 Architecture of power market transactions under RPS

根據(jù)綠證的核算方法，1 MW·h的可再生能源電量核發(fā)一個單位的綠證，即綠證市場中存在其中為綠證數(shù)量。角標(biāo)rps表示在RPS情景下設(shè)置的變量。首先，消費(fèi)端作為配額義務(wù)考核主體有動機(jī)從可再生能源發(fā)電企業(yè)處購買綠證來完成配額，否則將接受違規(guī)懲罰。懲罰函數(shù)的引入被看作是對綠證價格上限的規(guī)制，因為沒有消費(fèi)端會以高于罰金的價格購買綠證?；谖墨I(xiàn)[23]將懲罰函數(shù)設(shè)置為二次損失函數(shù)，則消費(fèi)端剩余函數(shù)為

式中:Pc表示綠證價格；f表示罰函數(shù)的尺度參數(shù)，f＞0。消費(fèi)端未履行配額義務(wù)所支付的罰金取決于綠證的實際購買數(shù)量，且消費(fèi)端購買比配額目標(biāo)更多數(shù)量的綠證也不會收到任何額外支出。因此，綠證的實際交易數(shù)量將不會超過配額目標(biāo)

在RPS下，電力供應(yīng)鏈各主體利潤函數(shù)在1.2.1節(jié)的基礎(chǔ)上做出部分調(diào)整，下文僅對做出調(diào)整的函數(shù)關(guān)系進(jìn)行描述。

可再生能源發(fā)電企業(yè)的利潤由其在電力市場上的交易收益、發(fā)電成本及綠證市場上的綠證收益組成，可再生能源發(fā)電企業(yè)利潤最大化模型為

約束條件基本同1.2.1節(jié)，在RPS下由于懲罰函數(shù)的引入，因此僅存在電力市場均衡約束。

RPS的實施不僅承擔(dān)了一部分政府的可再生能源補(bǔ)貼壓力，而且減少了因常規(guī)能源發(fā)電企業(yè)生產(chǎn)所造成的環(huán)境污染負(fù)面影響。此時，社會福利函數(shù)為消費(fèi)端剩余加發(fā)電企業(yè)利潤和可再生能源發(fā)電企業(yè)生產(chǎn)的正外部性收益，即

1.3.2 模型求解

結(jié)合1.2.2節(jié)類似推導(dǎo)。求解得到均衡狀態(tài)下電力批發(fā)價格、常規(guī)能源發(fā)電量、可再生能源發(fā)電量、總需求電量和綠證價格表達(dá)式為

1.4 FIP-RPS下電力供應(yīng)鏈博弈模型

1.4.1 模型構(gòu)建

由式（9）和式（14）可知，通過對可再生能源占比 α的調(diào)控，政府政策在FIP與RPS下的電力供應(yīng)鏈主體最優(yōu)決策也會隨之影響。本文進(jìn)一步提出了FIP與RPS并行雙軌制的均衡模型。依據(jù)可再生能源長遠(yuǎn)發(fā)展的角度，體現(xiàn)政府在政策協(xié)調(diào)下對最優(yōu)社會福利的把控，逐步從FIP過渡到RPS。此時，消費(fèi)端剩余函數(shù)為

式中：K為RPS實施占比系數(shù)，且 0 ≤K≤1，當(dāng)K=0時為僅實施FIP，當(dāng)K=1時表示僅實施RPS。

可再生能源發(fā)電企業(yè)的利潤由其在電力市場上的交易收益、發(fā)電成本、政府固定溢價補(bǔ)貼及綠證市場上的綠證收益組成，可再生能源發(fā)電企業(yè)利潤最大化模型為

約束條件基本同1.2.1節(jié)，在FIP-RPS下政策約束為

FIP與RPS并行雙軌制下社會福利函數(shù)為

1.4.2 模型求解

結(jié)合1.2.2節(jié)類似推導(dǎo)，求解得到均衡狀態(tài)下的電力批發(fā)價格、常規(guī)能源發(fā)電量、可再生能源發(fā)電量、總需求電量、固定溢價補(bǔ)貼和綠證價格表達(dá)式為

2 可再生能源政策效應(yīng)比較研究

2.1 數(shù)據(jù)選取與參數(shù)設(shè)置

為了使數(shù)值分析更能貼近中國能源利用現(xiàn)狀，增強(qiáng)實踐指導(dǎo)意義，本文將基于2018年中國電力市場的實際概況進(jìn)行基本參數(shù)選取。根據(jù)中電聯(lián)發(fā)布的《全國電力工業(yè)統(tǒng)計快報數(shù)據(jù)一覽表》，截至2018年底，全國總發(fā)電量為69947億kW·h，其中可再生能源發(fā)電量為 5427 億 kW·h，占比7.76%。根據(jù)國家統(tǒng)計局發(fā)布的《全國電力價格情況監(jiān)管通報》，2018年全國發(fā)電企業(yè)平均上網(wǎng)電價為373.87元/(MW·h)。本文可再生能源主要考慮風(fēng)電和光伏發(fā)電，具體各類型發(fā)電量及平均上網(wǎng)電價如表1所示。

表1 2018年不同發(fā)電類型發(fā)電量及平均上網(wǎng)電價Table 1 Different types of power generation and average FIT in 2018

參考文獻(xiàn)[23]的做法，選取中國201 3—2018年數(shù)據(jù)，估計了需求參數(shù)m=474.76，n=1.52×10?8，能夠較好反映中國近年來經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)下的電力需求。利用邊際收益等于邊際成本的均衡條件，即Pe=2λqth，應(yīng)用2013—2018年火電平均上網(wǎng)電價和發(fā)電量計算了常規(guī)能源成本參數(shù)λ =4.25×10?8元/（MW·h）2；可再生能源平均上網(wǎng)電價和發(fā)電量取風(fēng)電和光伏發(fā)電的平均值，以表1上網(wǎng)電價區(qū)間數(shù)據(jù)為參照，可再生能源上網(wǎng)電價是常規(guī)能源平均上網(wǎng)電價的1.06～3.24倍，取其平均 后 將 可 再 生 能 源 成 本 參 數(shù) β 設(shè) 置 為 λ 的2.15倍[16]，即 β =9.14×10?8元/（MW·h）2；單位減排收益 ε取660元/（MW·h）[20]。為了便于數(shù)值分析，電量單位統(tǒng)一轉(zhuǎn)換為MW·h，即與綠證核發(fā)單位保持一致。

2.2 RPS政策效果影響因素分析

（1）罰金參數(shù)對綠證價格和可再生能源電量的影響。圖3 a）給出了配額制下罰金參數(shù)變動對綠證價格的影響?？梢钥闯?，當(dāng)配額比例一定時，綠證價格隨罰金參數(shù)f的增加而上漲，最終趨于平穩(wěn)。如果罰金參數(shù)設(shè)置過低，消費(fèi)端將愿意支付較低的罰金來代替購買綠證。隨著罰金力度的持續(xù)加強(qiáng)，消費(fèi)端將增加綠證的需求，導(dǎo)致綠證價格的上漲。此外，配額比例越高，綠證價格對罰金參數(shù)f的變動越敏感，綠證價格越高。圖3 b）給出了配額制下罰金參數(shù)變動對可再生能源電量的影響?？梢钥闯?，當(dāng)配額比例一定時，提高罰金參數(shù)，消費(fèi)端接受處罰意愿下降，購買綠證意愿增強(qiáng)，導(dǎo)致可再生能源電力產(chǎn)出增加。由于配額約束的存在，市場上可再生能源交易數(shù)量及綠證價格最終將隨f的增加趨于穩(wěn)定。

圖3 罰金參數(shù)對綠證價格和可再生能源電量的影響Fig. 3 Impact of penalty parameters on price of TGC and renewable energy electricity

（2）配額對電量、價格及社會福利的影響。圖4為不同配額比例下電量、價格和社會福利的變動情況。由圖4 a）可知，隨著配額比例 α的增加，常規(guī)能源電量和總電量產(chǎn)出呈現(xiàn)遞減趨勢，可再生能源電量產(chǎn)出呈現(xiàn)先遞增后遞減趨勢。由圖4 b）可知，隨著配額需求的不斷擴(kuò)大，受市場供需關(guān)系的影響，綠證價格呈現(xiàn)先遞增后遞減趨勢；電力批發(fā)價格不斷降低。當(dāng)基準(zhǔn)配額比例較低時，綠證需求處于上升階段，綠證價格上漲；若繼續(xù)提高配額比例，則綠證價格將過高，總電量產(chǎn)出急劇下降（見圖4 a）），此時綠證需求也隨之減少，最終導(dǎo)致綠證價格下降。此外，罰金參數(shù)越高，綠證價格對配額比例 α 的變動越敏感。由圖4 c）可知，隨著配額比例的不斷提高，社會福利函數(shù)先遞增后遞減，呈現(xiàn)倒“U”型。此結(jié)果表明，配額值過低時，增加配額力度將會帶來可再生能源發(fā)展對環(huán)境及社會的正外部性效益，社會福利逐漸增加；配額值過高時，由于可再生能源現(xiàn)階段發(fā)電成本偏高，導(dǎo)致綠證價格偏高，將影響綠證交易機(jī)制的實施，社會福利逐漸減少。

圖4 配額對電量、價格和社會福利的影響Fig. 4 Impact of quotas on electricity, price, and social welfare

2.3 FIP與RPS社會福利比較

政策效應(yīng)為政府政策干預(yù)帶來的損益變化，基于福利效應(yīng)理論，評估政策效應(yīng)的測度內(nèi)容為社會福利損益。圖5給出了單獨(dú)2種政策下配額變化對社會福利的影響比較。罰金參數(shù)f取值為1×10?5，該參數(shù)的其他取值不影響規(guī)律性結(jié)論。由圖5可知，2種政策社會福利函數(shù)均隨配額比例的增加呈現(xiàn)先遞增后遞減趨勢；配額比例偏低時，F(xiàn)IP社會福利水平更高；配額比例偏高時，RPS社會福利水平高于FIP。這表明在可再生能源發(fā)展規(guī)劃初始階段，F(xiàn)IP能夠保證可再生能源發(fā)電項目的穩(wěn)定收益。隨著可再生能源市場份額比重不斷增加，F(xiàn)IP下政府資金缺口持續(xù)擴(kuò)大，實施RPS讓市場進(jìn)行自發(fā)調(diào)節(jié)，既能夠緩解政府補(bǔ)貼壓力又能夠帶來更多的社會福利。

圖5 FIP與RPS政策效應(yīng)比較Fig. 5 Comparison of policy effects of FIP and RPS

2.4 考慮2種政策并行雙軌制下社會福利比較

根據(jù)實際情況，本文將可再生能源配額制按占比K實施，分析不同占比K在不同配額比例 α作用下的社會福利變動。由圖6可知，通過分配配額制占比K的交易，社會福利將隨配額比例的增加呈現(xiàn)先遞增后遞減趨勢。在配額比例較小時，實施較高占比的FIP，即K越小，社會福利越大；在配額比例0.6左右或較高時，單獨(dú)實施FIP或RPS都不利于社會福利提升。此結(jié)果表明，F(xiàn)IP與RPS并行雙軌制能夠有效地促進(jìn)可再生能源的持續(xù)發(fā)展。從社會福利角度來看，在配額需求偏低時實施RPS較單獨(dú)實施FIP一定程度上減少了社會福利，但考慮到環(huán)境等正外部性收益的增加和可再生能源附加費(fèi)用的分?jǐn)?，對于發(fā)電企業(yè)、政府及全社會來說都是有利的。目前中國可再生能源配額比例僅為15%，因此在制度過渡階段，國家仍需以上網(wǎng)電價政策為導(dǎo)向，在現(xiàn)行固定溢價補(bǔ)貼基礎(chǔ)上協(xié)調(diào)K的比例，平衡政府補(bǔ)貼壓力與電價波動風(fēng)險之間的關(guān)系，保障社會福利水平最優(yōu)。

圖6 不同政策占比下社會福利比較Fig. 6 Comparison of social welfare under different combination ratios of FIP and RPS

3 結(jié)論

本文在分析可再生能源政策及RES電力供應(yīng)鏈的基礎(chǔ)上，考慮以消費(fèi)端為配額義務(wù)考核主體并引入懲罰函數(shù)，建立3種政策情景下電力供應(yīng)鏈納什均衡博弈模型，綜合配額和罰金參數(shù)得到配額制下電力供應(yīng)鏈均衡結(jié)果及政策社會福利差異。通過對所建模型進(jìn)行算例仿真，得出以下結(jié)論。

（1）在基準(zhǔn)配額比例 α一定時，RES交易電量和綠證價格隨罰金參數(shù)f的增加而上漲；在罰金參數(shù)一定時，隨著配額力度的加強(qiáng)，常規(guī)能源電力產(chǎn)出持續(xù)遞減，RES交易電量和綠證價格呈現(xiàn)先遞增后遞減趨勢，社會福利函數(shù)呈現(xiàn)倒“U”型分布。RPS實施改變了市場的利益格局，其實施效果依賴于電力供應(yīng)鏈與市場的協(xié)調(diào)。RPS可通過落實消費(fèi)端消納責(zé)任權(quán)重來影響市場各交易主體決策行為，以達(dá)到資源優(yōu)化配置和促進(jìn)RES電力消納的目的。因此，為推進(jìn)可再生能源政策實施，政府需綜合考慮配額、懲罰措施和成本等因素，確保RES電力供應(yīng)鏈主體收益及社會福利達(dá)到最優(yōu)。對于常規(guī)能源發(fā)電企業(yè)來說未來需承擔(dān)起更多提高系統(tǒng)內(nèi)調(diào)峰調(diào)頻能力的作用。

（2）當(dāng)配額需求偏低時，F(xiàn)IP社會福利水平高于RPS，反之則相反；考慮2種政策并行雙軌制情景下，配額比例偏低時實施越高比例FIP社會福利水平越高；隨著配額比例 α的增加，2種政策并行雙軌制下社會福利水平優(yōu)于兩種政策單獨(dú)實施。實踐中，中國可根據(jù)可再生能源產(chǎn)業(yè)發(fā)展階段及電力市場化推進(jìn)程度調(diào)節(jié)配額占比，階段性地實現(xiàn)FIP向RPS機(jī)制的過渡；也可根據(jù)可再生能源產(chǎn)業(yè)成熟差異度，分省份或地區(qū)決定2種政策的優(yōu)先級。目前中國電力現(xiàn)貨市場仍處于建設(shè)過程中，且市場監(jiān)管和法律建設(shè)不足，因此中國現(xiàn)階段仍適宜采用以固定溢價補(bǔ)貼制為主、以配額制為輔的可再生能源政策框架。