楊新吉勒?qǐng)D 尹慧燕 韓煒宏 林芳
摘要:新能源平價(jià)上網(wǎng)實(shí)現(xiàn)主要取決于其技術(shù)效率的提升程度及化石能源環(huán)境外部性的內(nèi)部化程度。文章以內(nèi)蒙古為例,構(gòu)建地區(qū)能源環(huán)境CGE模型,假設(shè)全面取消價(jià)格補(bǔ)貼的前提下,通過模擬技術(shù)效率提升與增設(shè)碳稅補(bǔ)貼的優(yōu)化組合,來探索平價(jià)上網(wǎng)的路徑。結(jié)果表明,當(dāng)技術(shù)效率提升40%且對(duì)新能源的補(bǔ)貼為碳稅的一半時(shí),對(duì)于環(huán)境、經(jīng)濟(jì)和新能源部門產(chǎn)出效果最好,同時(shí)對(duì)原有化石能源部門產(chǎn)生沖擊,故內(nèi)蒙古地區(qū)新能源的發(fā)展還不適合全面撤銷補(bǔ)貼。
關(guān)鍵詞:新能源平價(jià)上網(wǎng);技術(shù)效率;碳稅
一、引言
2019年1月7日,國(guó)家發(fā)改委、國(guó)家能源局聯(lián)合下發(fā)《關(guān)于積極推進(jìn)風(fēng)電、光伏發(fā)電無補(bǔ)貼平價(jià)上網(wǎng)有關(guān)工作的通知》,在資源條件優(yōu)越、消納市場(chǎng)有保障的地區(qū)開展平價(jià)上網(wǎng)項(xiàng)目,而在不具備此條件的地區(qū),還需要在穩(wěn)步實(shí)現(xiàn)平價(jià)上網(wǎng)的目標(biāo)下繼續(xù)進(jìn)行補(bǔ)貼。眾多學(xué)者對(duì)此階段是否還需要繼續(xù)補(bǔ)貼新能源產(chǎn)業(yè)展開了討論。一方面,同意繼續(xù)補(bǔ)貼的學(xué)者認(rèn)為,新能源產(chǎn)業(yè)中新開發(fā)的項(xiàng)目技術(shù)效率較高,但部分地區(qū)的原有生存項(xiàng)目的技術(shù)效率還未能滿足生產(chǎn)成本的需要;另一方面,反對(duì)者認(rèn)為技術(shù)效率整體上的提升已經(jīng)可以支撐新能源產(chǎn)業(yè)實(shí)現(xiàn)平價(jià)上網(wǎng)。
鑒于這一爭(zhēng)議,本文以新能源和化石能源主要生產(chǎn)地內(nèi)蒙古為例,構(gòu)建了一個(gè)地區(qū)能源環(huán)境一般均衡模型(CGE模型),細(xì)化生產(chǎn)部門設(shè)定,分離出太陽能光伏發(fā)電部門和風(fēng)電部門。在標(biāo)準(zhǔn)CGE模型體系中增加了技術(shù)效率影響因子,將碳稅納入模型中并增設(shè)碳排放模塊,評(píng)估不同程度的新能源技術(shù)效率提升和增設(shè)碳稅補(bǔ)貼機(jī)制的優(yōu)化組合對(duì)國(guó)內(nèi)生產(chǎn)總值、環(huán)境和部門產(chǎn)出的影響,探索新能源全面平價(jià)上網(wǎng)的方式。
二、模型與數(shù)據(jù)
PEP-1-1模型可以廣泛應(yīng)用于補(bǔ)貼、稅收和國(guó)際貿(mào)易等政策分析,為了全面平價(jià)上網(wǎng)的實(shí)現(xiàn),本文在PEP-1-1模型的基礎(chǔ)上進(jìn)行擴(kuò)展并構(gòu)建區(qū)域能源環(huán)境CGE模型。該模型考慮到家庭、企業(yè)和政府等各個(gè)經(jīng)濟(jì)主體的行為,運(yùn)用價(jià)格機(jī)制將整個(gè)環(huán)節(jié)中的供給與需求有機(jī)結(jié)合,并結(jié)合真實(shí)的數(shù)據(jù),評(píng)估宏觀經(jīng)濟(jì)政策選擇。
(一)生產(chǎn)模塊
在此模塊中,模型采用五層嵌套結(jié)構(gòu)。本文只給出第一層的CES生產(chǎn)組合函數(shù)。
QAi=A■■α■■QKEL■■+(1-α■■)QINTA■■■(1)
■=■■■(2)
PAi·QAi=PKELi·QKELi+PINTAi·QINTAi(3)
方程(1)描述省內(nèi)總產(chǎn)出是由資本-能源-勞動(dòng)力合成束和中間投入這兩種投入要素的CES生產(chǎn)函數(shù)表述的;方程(2)表示兩種投入要素的最優(yōu)組合是其相對(duì)價(jià)格的函數(shù)(CES函數(shù)的一階條件);方程(3)確定了各生產(chǎn)部門為實(shí)現(xiàn)利潤(rùn)最大化的條件。本文以各個(gè)生產(chǎn)部門的規(guī)模參數(shù)A■■的變化來模擬技術(shù)效率水平的變化,并將其引入CGE模型中。
(二)碳排放模塊
本文確定了化石能源和非化石能源等產(chǎn)生的CO2排放量,如下:
EM■■=■χ■■·QCDi+χ■■·QODi+φ■■·QGSDi(4)
EM■■=■ηi·(PKELi·QKELi+PINTAi·QINTAi)(5)
CTAX=tcre·EM■■+tcrne·EM■■(6)
方程(4)描述了一次化石能源產(chǎn)生的CO2排放量EM■■,是由煤炭、石油和天然氣的CO2排放強(qiáng)度(χ■■ χ■■ χ■■)與其相應(yīng)一次化石能源產(chǎn)量(QCDi QODi QGSDi)的乘積確定;方程(5)描述了非化石能源產(chǎn)生的排放量EM■■,是由非化石能源CO2排風(fēng)強(qiáng)度ηI與相應(yīng)產(chǎn)量的乘積確定;方程(6)描述了碳稅是由對(duì)化石能源征收的碳稅和對(duì)非化石能源征收的碳稅構(gòu)成的。
三、模擬設(shè)置與結(jié)果分析
(一)模擬設(shè)置
自“十三五”以來,隨著技術(shù)效率的不斷提高,我國(guó)新能源的開發(fā)建設(shè)成本持續(xù)降低。國(guó)內(nèi)學(xué)者在對(duì)我國(guó)新能源企業(yè)的技術(shù)效率水平作出比較研究發(fā)現(xiàn),近年來在整體上新能源技術(shù)效率水平提升了20%左右。為了盡早實(shí)現(xiàn)平價(jià)上網(wǎng),本文以風(fēng)電和太陽能光伏發(fā)電為例,由于技術(shù)效率包含建設(shè)成本、轉(zhuǎn)換效率等很多概念,于是本文在此基礎(chǔ)上分別設(shè)置了三檔技術(shù)效率提高水平:20%、40%、60%,分析技術(shù)效率水平提高到何種程度時(shí),有利于我國(guó)新能源平價(jià)上網(wǎng)的實(shí)現(xiàn)。
由于現(xiàn)在的實(shí)際情況還不符合完全退補(bǔ)的條件,因此還需要對(duì)風(fēng)電和太陽能光伏發(fā)電等新能源產(chǎn)業(yè)進(jìn)行補(bǔ)貼,同時(shí)為了緩解政府壓力,提出征收碳稅用以對(duì)新能源產(chǎn)業(yè)補(bǔ)貼。本文以國(guó)內(nèi)外相關(guān)學(xué)者的碳稅征收建議為基礎(chǔ),并依據(jù)我國(guó)具體情況,以風(fēng)電和太陽能光伏發(fā)電為例,對(duì)制定碳稅的情景模擬方案分為三檔:20元/噸、30元/噸和50元/噸,并進(jìn)一步分析碳稅稅率的高低與征稅方式的不同對(duì)產(chǎn)業(yè)和區(qū)域經(jīng)濟(jì)產(chǎn)生的影響。本文的政策情景方案設(shè)置如表1所示。
(二)政策模擬結(jié)果分析
本文給出方案模擬結(jié)果與基準(zhǔn)情景的變化幅度圖以便于更加直觀地觀測(cè)到方案的模擬的結(jié)果,然后分析各方案與基準(zhǔn)情景相比對(duì)內(nèi)蒙古地區(qū)環(huán)境、經(jīng)濟(jì)和各部門產(chǎn)出的影響。
1. 對(duì)環(huán)境的影響分析
為了正確評(píng)價(jià)各方案對(duì)內(nèi)蒙古地區(qū)CO2排放水平的影響程度,將各方案與基準(zhǔn)情況時(shí)的CO2排放量進(jìn)行對(duì)比,如圖1所示。九種方案均有利于減少CO2排放量。對(duì)比方案一至三,當(dāng)對(duì)新能源產(chǎn)業(yè)不進(jìn)行補(bǔ)貼且技術(shù)效率提升40%時(shí),CO2的排放量最少。對(duì)比方案四到九,當(dāng)征收碳稅的一半用以補(bǔ)貼,且碳稅稅率越高時(shí),CO2排放量最少。綜合全部方案得出,當(dāng)技術(shù)效率提升40%時(shí),對(duì)新能源產(chǎn)業(yè)的補(bǔ)貼為碳稅的一半且碳稅稅率越高,將越有利于環(huán)境。
2. 對(duì)宏觀經(jīng)濟(jì)的影響分析
通過設(shè)置方案對(duì)地區(qū)GDP產(chǎn)生的影響如圖2。所有方案均對(duì)GDP產(chǎn)生正面效應(yīng)。對(duì)比方案一至三可以看出,不對(duì)新能源進(jìn)行補(bǔ)貼,技術(shù)效率提升40%時(shí),GDP增加程度最大。對(duì)比方案四至九,當(dāng)征收碳稅的一半用以補(bǔ)貼,且碳稅稅率越高時(shí),GDP增加最多。綜合來看,當(dāng)技術(shù)效率提升40%時(shí),對(duì)新能源產(chǎn)業(yè)的補(bǔ)貼為碳稅的一半且碳稅稅率越高,GDP將增加越多。
3. 對(duì)部門產(chǎn)出量的影響分析
(1)對(duì)能源部門產(chǎn)出量的影響。方案的實(shí)施對(duì)煤炭和天然氣部門產(chǎn)出呈負(fù)面影響,對(duì)石油部門產(chǎn)出呈正面影響,如圖3~圖5所示。這是由于石油的用途很廣,它是與經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)密切相關(guān)的,而在一次能源的使用中煤炭、石油與天然氣之間存在替代關(guān)系,煤炭部門和天然氣部門產(chǎn)出量的降低,故石油部門產(chǎn)出量出現(xiàn)小幅度的增長(zhǎng)。因?yàn)閮?nèi)蒙古地區(qū)以煤炭部門的產(chǎn)出為主,故石油部門和天然氣部門較煤炭部門的產(chǎn)出變化幅度要小得多。
對(duì)比方案一至三可以看出,不對(duì)新能源進(jìn)行補(bǔ)貼,技術(shù)效率提升40%時(shí),煤炭和天然氣部門的產(chǎn)出減少最多。對(duì)比方案四至九,當(dāng)征收碳稅的一半用以補(bǔ)貼,且碳稅稅率越高時(shí),煤炭和天然氣部門的產(chǎn)出減少最多。綜合來看,當(dāng)技術(shù)效率提升40%時(shí),對(duì)新能源產(chǎn)業(yè)的補(bǔ)貼為碳稅的一半且碳稅稅率越高,煤炭和天然氣部門產(chǎn)出減少最多。石油部門同理。
(2)對(duì)電力部門產(chǎn)出影響。方案的實(shí)施對(duì)水電和水電部門產(chǎn)出呈負(fù)面影響,對(duì)風(fēng)電和太陽能光伏發(fā)電部門產(chǎn)出呈正面影響,如圖6~圖9所示。這是由于文章的方案設(shè)置是針對(duì)風(fēng)電和太陽能光伏發(fā)電部門而言的。
對(duì)于水電和火電部門而言,方案一至三可以看出,不對(duì)新能源進(jìn)行補(bǔ)貼,技術(shù)效率提升40%時(shí),水電和火電部門的產(chǎn)出減少最多。對(duì)比方案四至九,當(dāng)征收碳稅的一半用以補(bǔ)貼,且碳稅稅率越高時(shí),水電和火電部門的產(chǎn)出減少最多。綜合來看,當(dāng)技術(shù)效率提升40%時(shí),對(duì)新能源產(chǎn)業(yè)的補(bǔ)貼為碳稅的一半且碳稅稅率越高,水電和火電部門產(chǎn)出減少最多。
對(duì)于風(fēng)電和太陽能光伏發(fā)電部門而言,對(duì)比方案一至三看出,不對(duì)新能源進(jìn)行補(bǔ)貼,技術(shù)效率提升40%時(shí),水電和火電部門的產(chǎn)出增加最多。對(duì)比方案四至九,當(dāng)征收碳稅的一半用以補(bǔ)貼,且碳稅稅率越高時(shí),風(fēng)電和太陽能光伏發(fā)電部門的產(chǎn)出增加最多。綜合來看,當(dāng)技術(shù)效率提升40%時(shí),對(duì)新能源產(chǎn)業(yè)的補(bǔ)貼為碳稅的一半且碳稅稅率越高,風(fēng)電和太陽能光伏發(fā)電部門產(chǎn)出增加最多。
四、 研究結(jié)論與政策建議
結(jié)果表明,當(dāng)組合方式為技術(shù)效率提升40%,對(duì)新能源產(chǎn)業(yè)的補(bǔ)貼為碳稅的一半且碳稅稅率越高時(shí),對(duì)于環(huán)境、經(jīng)濟(jì)及新能源部門的產(chǎn)出而言效果越好,此時(shí)GDP增加了4.5%,環(huán)境質(zhì)量總體改善了1.5%,同時(shí)對(duì)原有化石能源部門產(chǎn)生沖擊,碳稅稅率越高,對(duì)于能源結(jié)構(gòu)調(diào)整越有利。
本文結(jié)果對(duì)政策制定有兩大建議。首先,當(dāng)技術(shù)效率提升40%時(shí),將更有利于實(shí)現(xiàn)全面平價(jià)上網(wǎng)。其次,對(duì)于內(nèi)蒙古地區(qū),新能源發(fā)展還不適合全面撤銷補(bǔ)貼,通過征收碳稅來對(duì)其進(jìn)行補(bǔ)貼,既可以促進(jìn)新能源產(chǎn)業(yè)的發(fā)展,又在一定程度上緩解了政府壓力,以完成一個(gè)實(shí)現(xiàn)全面平價(jià)上網(wǎng)的過渡期。
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(作者單位:內(nèi)蒙古工業(yè)大學(xué)經(jīng)濟(jì)管理學(xué)院。尹慧燕為通信作者)