第9期(总第239期)J且应教术很讲 (General, ) 2013年9月问.2013Journal of Irx抽回alTeclmological忌m阳回ω固定电价与可再生能源配额交易的政策效果一一基于生物质发电产业赵泻崇刘平阔(华北电力大学，北京102206) 〔摘要)"十二五"期间，中国将大力推进可再生能源配额交易制度建设，以实现可再生能源发电产业发展由固定也价政策的支持向政策与市场共同作用的友及机制的变迁。本文以中国生物质发电产业为例，构建了固定也价与自己额交易下的产业发展系统动力学模型，模拟分析了其对生物质发电产止发展的影响机理及政策效果并提出了适合中国国情的自己额交易制度建设的科学对策。结果表明:现行的固定电价政策与电价水平，难以对生物质发电厂商产生有效的激励;当施行配额交易时，合理的生物质发电配额比例和绿色证书的基准价格(如本文研究所得的2%的配额比例和O.ω4元/kWh的基准价格)，有助于厂商获得规模经济带来的全部收益并保证厂商的适度投资和技术研发投入，从而实现产业的规模化和产止化发展;较之固定电价政策，配额交易制度对中国生物质发电产业发展的激励效应更为直接和有效，也更接近于实现政府规划确定的产业发展目标。〔关键词〕周定也价可交易的绿色证书配额制生物质发电产业SD模型DOI:10. 3969/∞4 〔中图分类号)f.咽文献标识码)A 会发出《关于2∞7年1-9月可再生能源电价附引言加补贴和配额交易方案的通知}o<通知》指出，未来一段时期，中国生物质发电产业正处于对纳入补贴范围内的秸轩直燃发电亏损项目，按关键发展阶段。一方面，中国经济社会发展的内上网电量给予临时电价补贴，补贴标准为元/在需求与世界经济发展新形势赋予的外在战略机kWh2010年7月，国家发改委发布《关于完善遇迫切要求中国全力推进生物质发电产业的发展，o 农林生物质发电价格政策的通知}，出台了全国统但中国生物质发电厂商普遍亏损或微利的现状却一的农林生物质发电标杆上网电价(Feed-in T.缸·严重制约着产业自身的发展和动态演进。另一方旺，FIT)标准。《通知》规定了对于新建的农林面，中国可再生能源中长期发展规划对生物质发生物质发电项目，统一执行标杆上网电价元电产业提出了更高的发展目标:到"十二五"末IkWh期，实现装机容量13∞万千瓦;到2ω0年，实o 虽然，固定电价政策在一定程度上能够改善现装机容量3侧万千瓦。目前中国生物质发电厂商普遍亏损或微利的现状目前，中国生物质发电产业实行固定电价政并促进生物质发电产业发展，但依然元法有效克策。2010年7月之前，上网电价由国务院价格主服中国可再生能源发电产业发展普遍面临的发电、管部门制定区域性标杆电价。各省(自治区和直上网和市场消纳三大障碍。而三大障碍的消除，辖市)的电价标准为2∞5年脱硫燃煤机组标杆上单纯依靠目前的固定电价这一价格支持政策难以网电价加固定价格补贴，补贴标准为元/实现，因此，为促进中国可再生能源发电产业发kWh2∞8年3月8日，国家发改委、国家电监o 收稿日期:2013-仍-24基金项目:中央高校专项基金项目"基于低碳发展的电力能源结构优化和政策研究国家发改委项目"发展中国气候友好型电价形成机制的研究"。作者简介t赵泻来，华北电力大学经济与管理学院副教授。研究方向:能源经济与能源政策、气候变化与能源管理。刘平阀，华北电力大学经济与管理学院博士研究生。研究方向:电力市场优化。一125一
第9期(总第239期) (General, ) .Â~载幸银博2013年9月 Journal of Industrial T，优hnologicalEconomics 展，必须进行重大的机制改革和制度创新。为消Caroline Chapman等(却11)用ReEDS模型评价了除中国可再生能源发电产业发展普遍面临的三大RPS与碳排放总量管制政策对于美国电力部门碳减障碍"十二五"期间，中国将推出可再生能源配排的激励作用，David Knutsson、SvenWemer等额制并推进可再生能源配额交易制度的建设①。(2脱)和ThomasU鸣er、中n(2005)以国家能源局新能源司副司长史立山说"要继续制及EirikS. Arrum也en、JorgenBirk M。此ensen(2∞1) 定和完善可再生能源政策设计，特别是配额制、分别研究了瑞典和北欧实施绿色证书交易制度后交易制度"。存在价格上下限的绿色证书对即期和远期碳排放那么，固定电价政策与可再生能源配额交易许可证交易市场及电力现货市场产生的积极影响，制度(下文简称配额交易)，那种政策(或制度)而. Morthorst (2∞3)则研究了将国际化的更有利于消除生物质发电产业发展面临的发电、TGC市场引人到一个开放的电力市场后所带来的上网和市场消纳三大障碍，更有利于显著提高中成本效益(CostBenefit)和对碳减排的积极作用。国生物质发电产业的规模化发展程度和市场集中国内学者对于固定电价与绿色证书交易的研度从而建立具有竞争力的产业体系呢。本文通过究相对较少。王博(2010)分析了中国可再生能构建中国生物质发电产业发展系统动力学模型，源产业发展在技术和政策上存在的问题，并建议模拟分析并揭示固定电价政策与配额交易对生物中国可实行以市场机制为基础的配额制度，以推质发电产业发展的影响机理及政策效果，以形成进可再生能源产业的发展。付姗璐(2∞8)在分适合中国国情的配额交易制度建设的科学对策。析两种政策运行机制(包括目的、手段和作用效1 文献述评果的差异)基础上，提出可再生能源配额制可有根据本文研究范畴，着重从施行固定电价政效解决可再生能源发电的供应问题，而强制上网策和可再生能源配额交易制度的经济社会效应以制则可解决需求问题，并构建了配额制与固定电及中国生物质发电产业发展两方面对已有成果进价制互补模式的基本框架。另外，姜南(2∞7)行分析。从法律角度，在考虑国家相关政策目标、产业结 施行固定电价政策与配额交易的经济社会效应构、社会经济背景、权力部门管理和实施能力等国外学者对固定电价政策与配额交易的研究主基础上，分析了绿色证书交易制度在中国施行的要集中于政策的比较和选择。Més础m等(2010)可行性和合理性。研究了寡头垄断市场中的固定电价与绿色证书交 中国生物质发电产业的发展易(TradableGreen Certificates，简称TGC)对发电国外学者对生物质发电产业的研究主要集中厂商经济行为的影响，结果表明，虽然固定上网于资源可供性、技术、生物质能的替代性和影响电价和冗C交易价格都会随可再生能源发电厂商等方面。Klass(1995)、H∞伊ijk等(2∞3)对生和火电厂商的生产成本而波动，但固定上网电价物质能的开发利用政策和生物质资源的可供性进比TGC交易价格更倾向于偏离厂商的生产成本，行了分析，提出构建生物质能生产系统和能源系并通过实证分析说明绿色证书交易制度下的社会统。Broekvan den (2∞1)、Wyatt四ompson等福利始终高于固定电价政策下的社会福利。Marc。∞9)、Konig(2011)对生物质转化技术、燃料m吨el(2∞6)分析比较了固定电价与绿色证书交标准以及生物质资源的利用等方面分别进行了定易两种政策的优缺点及对欧盟可再生发电产业的性分析。针对替代性问题，Radetzki等(1997)探影响，认为在开放的电力市场中无论选择哪种制讨了OECD地区生物质能相对于煤、石油和天然度，装机目标的实现将取决于具体的产业政策和气等的外部成本问题McDonald等(2伽)运用规划。另外，一些相关研究主要集中于分析配额交一般均衡模型评估了生物质能源对石油的替代效易对电力市场和碳减排的影响。其中，rρri Bird、果，并指出随着生物质能源的广泛利用，谷物价一126一
第9期(总第239期) (General. ) ;t..~我术投讲2013年9月 Journal of Indus忧也1Teclmological E∞，nomiω 格将会上升，原油价格和社会福利均会下降。质发电产业的发展基本上依靠政策的支持而非市国内学者针对生物质发电产业进行的研究主场的推动。要从两个方面展开(1)关于生物质资源的供应2模型构建和收运储问题以及技术的产业化问题。张兰立l固定电价政策下的产业发展系统动力学模型(2010)采取工程经济估计法构建了原料供应成本处于导人期的中国生物质发电产业，其发展模型并通过因子分析提出了生物质发电产业的优既需政府规划目标的指导，也需产业发展政策的先发展区域;张铮(2∞8)利用静脉物流模型分支持。在中国可再生能源中长期发展规划中，生析了生物质资源的特殊性及可供性，并讨论了资物质发电产业发展目标为:到2020年，实现装机源供应过程中存在的价格以及成本等方面的问题:容量3ω万千瓦。同时，为了支持产业的发展，张国虹(2∞8)利用电力行业污染物的环境价值政府制定了一系列相关的产业发展政策②，包括标准方法计算出生物质发电的环境成本，并参考全额收购、固定电价和税收优惠政策等。欧盟国家生物质发电技术产业化的政策经验，提为构建固定电价政策下的生物质发电产业发出了立法、激励政策、国际合作和技术等方面的展系统动力学模型(SD模型)，本文做如下界定:建议;(2)关于如何推进生物质发电产业发展的(1)在确定产业系统边界时，将农户、燃料问题。赵新刚、刘平阔(2011，2012)针对生物公司(中间商)、电网企业和政府部门界定为"生质发电产业发展过程中的技术替代问题和能源内物质发电产业发展"系统外的经济部门，将可再部替代问题作了研究，结果表明，在成本上，生生能源发电和传统能源发电相关政策(电价政策物质能和化石能源存在替代关系，在技术上，生除外)界定为系统外生变量。物质发电与传统能源发电存在互补关系;郝德海(2)生物质发电厂商以利润最大化为目标。(2伽)在定性分析生物质发电产业发展的内部动在固定电价政策下，生物质发电厂商通过提高发力和外部动力基础上，提出了政策、技术、融资电量和控制生产成本以获得经济利润。渠道和资源可供性是影响其发展的主要因素;李(3)政府以社会福利最大化为目标。在保障艳芳等(2ω)定性分析了生物质发电产业市场社会经济可持续发展的前提下，政府制定生物质化问题，提出了电价、政策和技术等方面的建议。发电产业发展政策，以实现生物质发电产业发展 现状分析的中长期规划目标。分析目前已有的相关研究，无论是在实施固基于上述界定，建立固定电价政策下的生物定电价政策和配额交易制度涉及的相关理论、分质发电产业发展系统动力学模型的反馈回路。分析方法、制度设计及其对可再生能源产业发展的别为:影响方面，都具有其科学合理的一面，但仍然存(1)生物质发电厂商收入的正反馈回路。不在几方面的局限(1)目前的研究较多集中于定同于传统能源发电③，在实施固定电价政策情况性分析层面，尚缺乏从学理层面和方法层面系统下，生物质发电厂商的收入主要由售电收入构成。研究固定电价政策和配额交易制度对生物质发电售电收人是由上网电量和固定电价决定，且固定产业发展的影响的研究，尤其是国内尚未有学者电价取决于脱硫燃煤机组标杆电价和补贴电价。针对此问题进行系统研究，致使大多数研究提出据此，建立生物质发电厂商收入的正反馈回路:的生物质发电产业发展对策与建议难以落到实处。生物质发电厂商收入→生物质发电厂商利润→厂(2)圄于生物质发电产业基础统计数据的匮乏，商的固定资产投资→对生物质发电装机设备的投加之产业发展理论的不成熟，大多数学者的研究资→产业总装机容量→发电量→上网电量→售电集中于技术研发和推广以及供应链等问题，而从收入→生物质发电厂商收人。产业经济层面所进行的研究相对较少，致使生物(2)生物质发电厂商生产成本的负反馈回路。一127一
第9期(总第239期) (General, ) .x.且越术任讲2013年9月问.2013Journal of Industria1 Techno1明ω1EcαlOIIIÍω生物质发电厂商的生产成本由运营成本和减排成产业总装机容量→发电量→发电秸秤用量→发电本组成。①运营成本为固定成本和变动成本的加秸轩的单耗→发电燃料成本→变动成本→运营成总，包含两条负反馈回路a.运营成本→发电的本。②减排成本为一条负反债回路:减排成本→生产成本→生物质发电厂商利润→厂商的固定资发电的生产成本→生物质发电厂商利润→厂商的产投资→对生物质发电装机设备的投资→产业总固定资产投资→灰尘处理投资(废水处理投资)装机容量→固定成本→运营成本b.运营成本→→减排成本。发电的生产成本→生物质发电厂商利润→厂商的据此，形成生物质发电产业发展的因果循环固定资产投资→对生物质发电装机设备的投资→图，如图l所示:图1生物质发电产业发展的因果循环圈根据系统的因果循环关系，参考系统流图符质发电产业发展的存量流量图，如图2所示。号，建立数学关系<ll得固定电价政策下的生物Error) _ 3000万千瓦的'飞-装机容量目标图2固定电价政策下的生物质发电产业发展的存量流量图其中，生物质发电产业装机的年增长速率是规模;并且，由于政府的规划目标和相关产业政厂商运营状况和政策支持力度的体现。具体为，策的影响，厂商的投资率也会呈现波动状态。而厂商的部分利润可用于固定资产投资以扩大生产固定成本的变化受到两方面因素的影响(1)由一128一
第9期(总第239期)J民求教术任讲 (General. ) 2013年9月 Joumal of Industrial Teclmol明calEconomiω 于规模经济，随着生物质发电厂商装机设备增加在配额交易制度下，生物质发电厂商的收人和生产规模的扩大，厂商的总固定成本下降;(2) 由两部分构成(1)电力市场的售电收入(2)厂商装机设备的折旧，在此，设定影子变量在绿色证书交易市场上出售可交易的绿色证书( (Time))，且假定设备的折旧率为3%。模型中，(冗c)获得的收入。其中，在电力市场的售电收其他相关参数按照本文前期研究和实地调研中的入同煤电厂商，而出售绿色证书的收人取决于相比例系数进行折算。关机构签发给厂商的绿色证书数量和绿色证书的 配额交易制度下的产业发展系统动力学模型价格。绿色证书交易市场是促进可再生能源发电产签发给厂商的绿色证书数量取决于政府规定业发展的一种重要资源配置方式，是为代表一定的配额比例，是产业发展的外生变量。绿色证书数量可再生能源发电量的绿色证书⑤进行买卖而的价格取决于绿色证书交易市场的供求关系。其营造的市场。在该市场中，可再生能源发电厂商中，持有绿色证书的可再生能源发电厂商是市场可与承担指定配额义务的绿色证书需求者交易绿的供给者，完成规定配额义务的电网企业或煤电色证书。可再生能源发电厂商是绿色证书的供给厂商是市场的需求者。此时，可依据配额交易中者;电网企业和煤电厂商可以通过购买绿色证书各经济变量间的数学关系⑥，建立实施绿色证书而完成其配额指标。交易的产业发展存量流量图，如图3所示。3000万千瓦的装机容量目标图3实施绿色证书交易的产业发展存量流量图依据生物质发电产业发展因果循环图和实施基准情景:固定电价O为元/kWh。此绿色证书交易的产业发展存量流量图，构建配额时，元/kWh的固定电价O由脱硫燃煤机组交易制度下的生物质发电产业发展系统动力学模标杆电价(脱硫燃煤机组标杆电价设定为元型，如图4所示。/kWh)和补贴电价(包括元/kWh的固定价格补贴和元/kWh的溢价电价)构成;3 模拟仿真情景1:固定电价1为元/kWh(I!P0 .75 固定电价政策下生物质发电产业的发展元/kWh+元/kWh的溢价电价); 根据产业发展理论可知，产业发展通常呈现情景2:固定电价2为元/kWh(即"5型"曲线的一般性规律。据此，基于图2所示元/kWh+元/kWh的溢价电价)。固定电价政策下的产业发展系统动力学模型，对仿真结果如图5所示。产业发展进行模拟仿真。模拟仿真以却10年为基由图5(a)可知，在3种固定电价水平下，生期(0)，以2但0年为产业发展规划期，且产业发展规划目标设定为实现装机容量3侧万千瓦。模物质发电产业装机容量变化不显著，且难以实现2020年3ω万千瓦装机容量的产业发展规划目标;拟仿真所需参数设定设定为:一129一
第9期(总第239期)J巳此我术银白干 (General. ) 2013年9月 Journal of Industrial Teclmolo cal Economics 固4配额交易制度下的生物质发电产业发展系统动力学模型尤其是，在现有电价水平下，约需30年时间(即只有电价水平提高至元IkWh时，从2但2年到2创0年)才可实现3侧万千瓦装机容量的产起厂商才能够普遍实现盈利。业发展目标。图5(d)显示了生物质发电厂商生产成本的变图5(b)显示了生物质发电产业装机容量增长化趋势。由图可知，3种固定电价水平对厂商的速率呈"倒U型"的变化趋势。由图可知，在3生产成本影响并不显著。在3种固定电价水平下，种固定电价水平下，虽然装机容量的年增长速率厂商的生产成本起初呈递增趋势，然后会随厂商略有差异，但差异并不显著。生产规模的扩大逐渐下降，厂商生产的规模不经图5(c)显示了生物质发电厂商利润的变化趋济向规模经济转变的状况较为明显。究其原因，势。由图可知，3种固定电价水平对厂商的利润随厂商生产规模的扩大，虽固定成本会有所下降，水平产生了较为显著的影响。随着固定电价水平但厂商的可变成本(生物质发电燃料和劳动力成的提高，厂商利润水平显著提高，但在3种固定本等)却会由于竞争的加剧而显著提高由此呈现电价水平下，厂商利润水平差异较为明显。具体规模不经济现象，这一状态会持续15年左右(至为，在现有电价水平下(元IkWh)，厂商仍2但5年左右);其后，厂商的可变成本才会随规然处于普遍亏损状态，这一状态约持续12年左右模的扩大逐渐下降而呈现出规模经济现象。(到2022年)，此时，产业发展更多是依靠产业激综上可知(1)中国生物质发电产业固定电励政策的支持;当电价水平提高至元IkWh价水平的高低，其无论是对产业装机容量和装机时，在相关产业激励政策的支持下，约需10年左容量增长速率，还是生物质发电厂商生产成本的右(到2ω0年)，厂商基本能够实现盈亏平衡;影响并不显著。虽然较高的固定电价能够改变目
第9期(总第239期)J且此我术报讲 (General, ) 2013年9月 Journal of Industrial Technological Economics 40M 2M 30M 、.. 、、 萨哥4 怦伊俨字洁如"T P俨民俨-"" ~ k 20即11M 问'、、M k" 飞~ 10M 500000 |俨IT爷爷QJ0 0 o 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24 26 28 30 0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24 26 28 30 Time(Ye町)Time(Year) 装机容量增长速率:固定电价。I生物质发电装机容量:固定电价。i装机容量增长速率:固定电价，生物质发电装机容量·国定电价，装机容量增长速率:固定电价2ζ J 、生物质发屯装机容量:固定电价2-(a)生物质发电装机容量(b)装机容量增长速率200B 808 pr 4 J 、，即、、, 1408 」司主、608 d y 80B 408 W 20B 208 1tIE|fFR 。υAυ 句，4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24 26 28 30 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24 26 28 30 Time(Ye叫Time(Year) 生物质发电生产成本:固定电价o1 生物质发电r商利润:固定电价01I I I 1 生物质发电生产成本:固定电价--;生物质发电厂商利润:固定电价IJ 生物质发电生产成本:回定电价2生物质发电r丁苟利润:固定电价2--"--"-"" (c)生物质发电厂商利润(d)生物质发电厂商成本图5不同固定电价水平对生物质发电产业发展的影晌前中国生物质发电厂商微利甚至普遍亏损的现状，收入;(2)通过生物质发电厂商收人而间接影响但现行的固定电价水平对厂商的生产较难产生有生物质发电产业发展的目标与绩效。因此，配额效的激励效应，由此使得现行固定电价政策难以交易对生物质发电产业的影响主要取决于两个变实现2020年3ω万千瓦装机容量的产业发展规量:(1)配额比例，为政府规定的外生变量;(2) 划目标(2)在现行固定电价政策下，厂商的生绿色证书的价格，为绿色证书交易市场的供求关产在中期内仍普遍处于规模不经济阶段，由此使系决定的内生变量。得现行电价支持政策难以有效改变厂商的盈利水由此，配额交易对生物质发电产业发展的影平，难以实现产业的规模化和产业化发展。因此，响主要从两个方面进行分析(1)配额交易制度为促进中国生物质发电产业发展，迫切需要政策对绿色证书价格的影响(2)配额交易制度对产和机制的改革与变迁，惟其如此，才能实现中国业发展的影响。生物质发电产业发展中长期发展规划目标。配额比例对绿色证书价格的影响 配额交易制度下生物质发电产业的发展在完善的市场机制中，政府规定的配额比例如前文所述，配额交易通过两个途径影响生通过影响绿色证书交易市场上绿色证书的供给与物质发电产业(1)政府依据中国可再生能源中需求而决定绿色证书的均衡价格。据此，依据图长期发展规划目标规定并适时调整配额比例以提3就配额交易对绿色证书的供求与价格进行模拟高绿电发电量，厂商通过出售绿电以提高收入;仿真。模拟仿真所需参数设定如下，假定在中长(2)厂商可通过出售签发的绿色证书以提高收入。期内:由此，配额交易对生物质发电产业发展的影响:①政府规划确定的生物质发电量占比上限(1)政府规定的绿电配额比例直接影响可交易的(即配额上限)为3%;绿色证书的供求与价格从而影响生物质发电厂商②中国电力需求的增长率为3%叭131
第9期(总第239期) (G四.eral，) A单位幸任讲2013年9月 J∞rnal of IndustrialTechnologica1政:onomi四③中国生物质发电的供给弹性为，需求降然后趋于均衡，且配额比例越高，绿色证书超弹性为O.萨。额需求与均衡价格的波动越大;④t巳C的基准价格:O.ω4元IkWh<ID。②3种配额比例情境下，绿色证书的均衡价据此，就配额比例对绿色证书价格的影响进行格均是先快速上升然后快速下降，继而呈现稳定模拟仿真。模拟仿真所需配额比例参数的设定为:的上涨态势，因此，不同配额比例对绿色证书均基准情景(RPSO):配额比例为3%;衡价格的影响较为显著。配额比例越高，绿色证情景1(RPSI):配额比例为1%;书均衡价格越高，波动的幅度也越大。其中，当情景2(R由，2):配额比例为2%。配额比例为3%时，绿色证书均衡价格的波动范仿真结果如图6所示。其中，图6(a)、图6围介于元IkWh到元IkWh之间;当配额(b)和图6(c)分别显示了3种配额比例情境下绿比例为2%时，绿色证书均衡价格的波动范围介色证书的超额需求、绿色证书均衡价格的波动和于元/kWh到元/kWh之间;当配额比例绿色证书均衡价格的变化趋势。为1%时，绿色证书均衡价格的波动范围介于--T-T一?-寸一?一T‘元IkWh到元IkWh之间。究其原因，政府通过强制规定生物质发电的'白'n鸣Bu，&nBυ VAU市场份额即配额比例，会增加代表着一定数量生-物质发电量的绿色证书的需求，绿色证书需求的o 2 增加会导致绿色证书均衡价格的上涨以及生物质对TGCé'1纽额需求:RPSO对TGC的姐额需求:RPSI发电厂商收益和利润的增加。长期内，随着厂商对TGC(I(J姐顿需求RPS2(a)TGC的超额需求利润的增加，在位厂商会扩张生产规模，新厂商会进入生物质发电产业。伴随着在位厂商生产规模的扩张和新厂商的进入，生物质发电产业规模会逐渐扩张，生物质发电量和绿色证书供给逐渐增加。随着绿色证书供给的增加，绿色证书的超额需求会逐渐趋于零甚至下降为负，此时，绿色-1 o 证书的供求趋于均衡或者供给过剩。在完善的市场机制下，随着生物质发电产业在位厂商生产规模的调整和厂商数量的调整(新厂商进入或退出这一产业)，绿色证书超额需求和价格的波动会趋于稳定，从而使得绿色证书交易市场实现均衡，如图6(a)和6(b)所示。进一步分析图6可知，产业内厂商生产规模和厂商数量的调整虽然能使绿色证书交易实现供求均衡，但政府强制规定的生物质发电配额比例(c)TGC的均衡价格最后始终会使绿色证书交易市场存在超额需求，这一始终存在的超额需求会使绿色证书交易市场图63种RPS情境下冗C市场各个变量的变化趋势分析图6可知:的均衡价格趋于上升，且配额比例越高，绿色证①3种配额比例情境下，绿色证书的超额需书交易市场的均衡价格越高，波动的幅度也越大，求与均衡价格的波动趋势相同，均为先上升后下如图6(c)所示。一132一
第9期{总第239期)，S.:iI!-我术锻峙 (Cener埠.) 2013年9月J饥.unal部2013of Ind四位ialTechnoL明calEconoll cs 配额比例对生物质发电产业市场绩效的影响经济利润水平;当配额比例为2%时，厂商的收依据图4配额交易下的生物质发电产业发展益有所提高，此时，厂商的生产成本能够有效获系统动力学模型，对3种配额比例情境下生物质得补偿，厂商处于经济利润为零或者微利状态。发电厂商的市场绩效进行模拟仿真。仿真结果如具体如图7(a)和图7(c)所示。图7所示。(2) 3种配额比例情境下，厂商的生产成本4e+012 在规划初期(如前5年)呈递增趋势;其后，呈3e+012 现"'L"形变化，即成本先下降，然后基本保持不变的趋势。具体如图7(b)所示。2e+{)12 究其原因:①在完善的市场机制下，产业内le+{)12 厂商生产规模和厂商数量的调整，会影响绿色证4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24 26 28 30 Tíme币Year)书交易市场的供给和价格，由此使得厂商的收益生物质发电厂商收入:RPS币4生物质发电厂商收入:RPSI 和利润出现波动，但政府依据产业发展规划目标生物质发电厂商收入:RPS2 (a)生物质发电厂商收入强制规定并不断提高的生物质发电配额比例会使200BII 得绿色证书交易市场的均衡价格持续上涨，最终，150B 1--i 使厂商的收益和利润呈现上升的趋势;②在完善的市场机制下，生物质发电厂商的生产通常先是一「←?一一一←寸-γ处于规模收益递增阶段然后进入规模收益不变阶段，厂商能够获得规模经济带来的收益并选择在4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24 26 28 30 Tíme叫Y目。最优生产规模进行生产，此时，生物质发电量的生物质发电生产成本:RPSO-4 生物质发电生产成本RPSI-i生物质发电生产成本RPS2-_-+---5-_~__ 二二变化不再对生产要素(生物质发电燃料和劳动力(b)生物质发电生产成本等)的价格产生影响，厂商能够以最低成本进行4EOl2 生产。+{)12 在3种配额比例情境下，生物质发电产业装机容量均呈现快速增长然后趋于稳定的"S型"1. 99E+0 12 发展态势。其中，配额比例越高，生物质发电产业装机容量增长速率越高;反之反是。但对于实现2但0年中国生物质发电产业3栅万千瓦装机Time(Year) 容量的政府规划目标而言，最优配额比例应为利润变化量:RPSO+一←-←和11间变化量:RPS2←-+一←利润变化量:RPSI-←}←→2% (RPS2) ，如图8所示。如此:①能够有效规(c)利润变化量避由于厂商生产规模或厂商数量的调整而产生的图73种RPS情境下生物质发电厂商的市场绩效产业投资不足或投资过度的风险以及行业供给水分析图7可知:平波动较大的问题，从而使生物质发电产业的装(1) 3种配额比例情境下，无论是厂商的收机容量实现一种快速且均衡增长态势;②较之当益还是利润的变化，均呈现先递增、后下降最后前的固定电价水平(元IkWh), 2%的配额比稳定增长的态势，且配额比例越高，其对厂商的例更接近于有效实现政府规划确定的生物质发电收益和利润影响越大。当配额比例为1%时，虽产业发展目标。如图8所示。然厂商的收益为正，但此时厂商的生产成本较高，由图9可知，对于实现2020年中国生物质发导致厂商普遍处于亏损状态;当配额比例提高至电产业3ω万千瓦装机容量的政府规划目标而言，3%时，产业内厂商的经济利润为正且具有较高的一133一
第9期(总第刀9期) (General. ) J且此我术程讲2013年9月问.2013Journal of Industrial c明10ßÚCS40M (2)在完善的配额交易制度下，政府规定的iiilJJJ-;JJJ 合理配额比例，能够有效影响绿色证书交易市场30M 的供求和均衡价格，从而影响厂商的收益和利润水平并有效引导产业内厂商生产规模和厂商数量的调整，从而使生物质发电产业内厂商的生产获得规模经济带来的全部收益，由此，生物质发电厂商才能够以最优生产规模和最低成本进行生产。(3)合理的配额比例和绿色证书的基准价格，如本文设定的2%的生物质发电配额比例和O.ω4图83种配额比例情境下的装机容量元/kWh的绿色证书价格，不仅能有效补偿生物质以现行元/kWh的电价水平，完成这一目标发电厂商的生产成本，而且能使产业内厂商普遍约需30年左右的时间;而当生物质发电配额比例实现经济利润为零或者微利状态，从而有助于实为2%且绿色证书价格为O.ω4元/kWh时，到现垄断竞争这一既竞争又垄断的生物质发电产业2020年，产业可实现的装机容量接近于3栅万千市场结构，并因此获得较高的市场绩效。此时，瓦。由此可知，与固定电价政策相比，配额交易广商实现正常利润或微利，不仅能够有效保证厂制度对生物质发电产业发展的激励效应更为直接商的适度投资和技术研发投入，而且有助于实现和有效，也更接近于实现政府规定的产业发展规中国生物质发电产业的规模化和产业化发展。划目标。(4)较之固定电价政策，就中国生物质发电40M 产业发展而言，配额交易制度这一市场化的制度变迁，对产业发展的激励效应更为直接和有效，也更接近于实现政府规划确定的产业发展目标。 政策洒义为克服可再生能源发电产业的发电、上网和市场消纳问题，迫切需要国家可再生能源产业发展政策与相关制度的改革与变迁。可再生能源配额交易，不仅契合了国家经济结构调整、能源结图9产业规划目标:固定电价政策与配额交易制度的比较构优化以及资源环境保护的战略需求，而且有利4 结论及政策涵义于实现中国可再生能源发电产业发展由政策支持 结论向政府政策与市场机制共同作用的发展机制的变总结全文，可得如下结论:迁。因此，为实现中国可再生能源中长期规划目(1)在现行固定电价政策与电价水平下，中标。建议如下:国生物质发电厂商的生产仍普遍处于规模不经济(1)切实推进中国可再生能源配额交易制度阶段。目前的固定电价水平，尚无法有效补偿厂的建设，惟其如此，才能确保生物质发电产业在商的生产成本且难以改变厂商的盈利水平，由此"看的见的手"和"看不见的手"的共同作用下，导致的生物质发电产业投资不足，使得处于导人实现产业资源的合理配置和有效利用，从而提升期的生物质发电产业发展尚难以实现规模化和产其规模化和产业化发展水平。业化，尚难以有效实现中国生物质发电产业发展(2)加强具有中国特色的可再生能源配额交的中长期规划目标。易的相关制度安排与政策框架设计的系统研究，134一
第9期(总第239期)玉泉载术报博 (General. ) 2013年9月&司~.2013Journal of Industrial Teclmological Econ侃世ω类、数量折算消耗的秸籽种类和数量，中央财政按一定标尤其是对涉及配额交易实施的关键问题如交易平准给予综合性补助。b.<可再生能源也价附加收入调自己暂台与交易方式的构建、市场准入、交易制度的安行办法):50公里以内为O.∞1元/kWh，50 -1∞公里为排、契约的设计以及监督惩戒机制等进行深入研O.α)2元/千瓦时，1∞公里及以上O.α万元/kWh补贴额o究。=公共可再生能源独立电力系统运行维护费用-当地省级(3)完善配额确定、配额分配以及绿色证书电网平均销售也价禄公共可再生能源独立电力系统售电价格形成机制。以中国可再生能源中长期规划为量。c.(可再生能源发电价格和费用分摊管理试行办法):指导，借鉴世界主要工业化国家可再生能源配额投产之日起15年内，政府补贴电价为元IkWh;每年交易的经验，科学确定和合理分配各地区以及可新批准和核准建设的发电项目的补贴电价比上一年新批准再生能源发电各产业的配额比例，并通过拍卖、和核准建设项目的补贴也价递减2%;秸轩立燃发电招标、无偿分配等方式进行配额比例的分配和调元/kWhd. <可再生能源也价补贴和自己额交易方案的通o整;在参考世界主要工业化国家绿色证书的价格知):秸籽直燃发电元/kWhoe. <中华人民共和国可基础上，合理确定中国的绿色证书基准价格，并再生能源法):1-3年内，年贴息率最高不超过3%。③传统能源发电产业(火力发电)的收入一般包括售进一步建立科学合理的绿色证书价格形成机制，也收入和节能减排收入。其中，节能减排收入由3部分构使其成为配置可再生资源的有效机制。成:破减排收入、煤灰利用收入和石膏产值。论文基于产业层面研究制度变迁，具有一定④主妥的数学关系a.售电收入=(上网电价+补贴的局限d性:并未分析配额比例是如何形成刚性的电价)替上网电量b.生物Jt电厂发电量=装机容量的利可交易绿色证书供给，也未讨论可交易绿色证书用小时数始生物质发电装机容量c.发电燃料成本=γ祷的价格形成机制。但这部分的工作应基于市场层生物质也厂发电量，其中，γ为经济参数= 3ω 面进行分析，不仅涉及到制度安排和政策框架构万千瓦的装机容量目标-生物成发电的装机容量e.装建，而且涉及市场设计。这也是我们未来研究的机容量增长途率=6铃投资增长率祷生物质发电装机容量一个重要方向。善Error，其中，6为经济参数f.罔定成本=τ精装机容注释:量增长速卒，其中，τ为经济参数。各个经济参数的计①国内外相关研究尚未对可再生能源自己额交易制度进算，通过实地调研并运用SPSS软件处理获得。行统一、严格的界定。其通常包括可再生能源配额制⑤绿色证书(GreenCe币2ωte，GC)是指对可再生能(Renewable PoI1o˝lio StaJ白血.RPS制度)和与自己额制配套源发电方式进行确认的一种指标，绿色证书代表一定数量使用的绿色证书交易制度(Tra出bleGreen Certifiω恼.TGC 的可再生能源发电量。制度)。其中，可再生能源自己额和l是一个国家或者地区政⑥主妥的数学关系a.期望销售量=签发给发电厂府用法律形式对可再生能源发电的市场份额做出强制性规商的冗C铅(四C价格/基准价格)^供给弹性b.期望购定，在总电力中必须有规定比例的电力来自可再生能源。买量=冗C转变为RPS祷(TGC价格/基准价格)^需求弹性;可再生能源发电配额制有两种形式z一种是将配额强制分c.价格变化=TGC价格椅对冗C的超额需求ITGC卖给电配给电网公司，妥求在其收购电力中必须有一定比例来自网d.投资者可观测的成本优势=(1巳C价格+2-上网可再生能源;另一种则是将自己额强制分配给发电企业，妥电价)/:生产的单位成本e.签发给发电厂商的冗c=生求其所发电力中可再生能源发电必须占一定比例。绿色证物质也厂发电量f.投资率=投资卒初佳+投资者可观书是一种可交易的、能兑现为货币的凭证，其代表着一定测的成本优势+u养生物质友也厂商利润，其中，u为经数量的可再生能源发电量。绿色证书交易是指在交易市场济参数。中，绿色证书的持有者(多指可再生能源发电企业)与承⑦中国能源研究会发布的(2011中国能源发展报告}担指定配额义务的绿色证书需求者交易绿色证书。显示，未来5年，中国电力需求仍将保持快速增长，年均②主要的产业政策a.<秸手T能源化利用补助资金管用电量增长率为%。根据ChinaVenture的分析，2011 理暂行办法):根据企业每年实际销售秸杆能源产品的种年中国电力需求增长率不足3%。本文选取3%进行分析。一135一
第9期(总第239期) (General, ) ~~载术报畔2013年g月问.2013Journal of Industrial Technol明calEconomics @捞回网能源研究院(2011中国新能源发电分析报由.eGlobal Potential of Bion瞄sfor Energy [J]. Biomass and 告)，中国生物质发屯的供给弹性为，需求弹性为Bioene屯y，江lO3，(25): 119町，本文以此为据。11. 1伊., F Vohr也ger，A肌rijs，E. C. van (Andrew Fo巾，Klaus Vogstad和Hila巧F1ynn在SimuIerland. Con!petition Between BiOlll8SS and F，仅KIProduction 扭曲elating Price Patterns for Tra幽，leGreen Certificat田toPromote Presenωof Energy Policies: A Partial Eqtrilibrium Ar叫.ysis[J]. Elec回cityGeneration from Wind[3l一文中，冗C的基准价格Energy Policy, 2α施，(34): 1127 -1138 设定为15$ /Mwh。本文以此为标准，以2012年10月2012. Kok Tat Tan, Keat Teong Lee, Abdul Ralunan Mo›日人民币对美元的即期汇卒进行测算，得冗C的基准价hamed. Role of Ener芭yPolicy in Renewable Energy Accomplish›格为o.佣4元/kWhoment: The Case of Seco时-generation Bioe也anol[J]. Ene耶参考文献Policy, 2∞8， 36: 33ω-3365 1. A副部18M. Ignaciuk. Biomass and Multi -proc1uct Crops 13 . Lori Bird, CaroIine Clmpman, Jeff Logan, Jenny for增叫turaland Ene韧Production-AnAGE Analysis [J]. Sumner, Walter Short. Evaluating Renewable PortfoIio Stan也rdsEnergy Economics, 2晰，(28): 308 -325 andC缸bonCap Scenariωin the .因ectricSector [J]. En›2. Andreas KoI g. Cωt E缸cientUtilisation of Biomass in ergy Policy, 2011, (39): 2573 -2585 出eGerman Er阳军ySystem in the Context of Energy and Environ›14. Marc Ringel. F，曲tering由euse of Renewable Energies mental PoIici四[J].Energy PoIicy, 2011, (39): 628 -636 in由eEuro防anUIÚon:咀leRace Between Feed -in Tariffs and 3. Andrew FOI a, Klaus V吨尹tad，Hil缸yFl严›Green Cer曲cates[J]. Renewable Energy, 2阳，(31): 1-i鸣PricePatterns for Tradable Green Certificates to Promote Elec›17 位icityGeneration from Wind [J]. Energy PoIicy, 2即7，(35): 15. Més函rosM何也s1àrn缸，. Bade shr回1m，91-111 H咀10ngZhou. F，优d-in1ì缸谊缸Kl’fradable Green Certifi创ein 4. Bettina Kretschmer, e忧.In同te!伊归I由ingßi，阳。e饵口e缸:rgyInto Oligopoly [J]. Ene咽Poli句，2010, (38):唰0-唰7Cω。m呻put蛐a必b副剧leG创栅.e叫ral句Eq甲tu咀伊r幽i16. McDonald S., Robinson 忌，Thierfelder K. Impact of 忌丑刀Dnomiω，2010, (32): 673 -686 Switchlng Production to Bioenergy Crof自:ηleS叫tchgr田sExan1-5. Breuss F., Steirœnger K. Biom路sEnergy Use to Re›ple [J]. Energy Economi盹2脱，(8): 243-265 duceα.imate Change: A General Equilibrium 叫ysisfor Austria 17. P. E. Morthorst. A Green Certificate Market Combined [J]. Journal of PoIicy ModeIing, 1998, (20): 513 -535 wi也aLiberalised Power MarKet [J]. Ene耶PoIicy，2003, 6. Broek van den R., T，回uwis肥丘，H臼且onK., Kent (31): 1393 -1402 T., van Wijk A., F，明自儿，Turkenburg W. Potentials For›18. . Interactions of a Tradable Green C缸'd创tricitypr叫uctionfrom Wood in Ireland [J]. Energy, 2∞1， 面ω.teM缸ketWith a Tradable Permits MarKet [J]. Eneq穷PoIi(26): 991 -1013 cy, 2∞1， (29): 345 -353 7. David Knu恼田n，Sven Werner, Erik O. Ahlgren. 19. Rade础i，M.四.eEconomics of BiOlll8SS in Industrial›Cornbined Heat and Power in the Swedish 因而ctHea由Jg&记切ri反对Countries:An Overview [J]. Energy PoIicy, 1997, (26): im阴ctof Green Certifiωt岱andC~ Trading on New Invest›545 -554 ments [J]. Energy PoIicy, 2邸，(34): 3942 -3952 20.四omasUnger, Erik O. Ahlgren. Impacts of a Common 8. Donald 1. Klass. Biomass Energy in North American Green Certificate Marl<.et on囚创时cityand C~ -副部ionMar›Policies [J]. Ene耶Policy，1995, 23 (12): 1035-1048 kets in由eNordic Countries [J]. Energy Policy, 2(邸，(33): 9. Eirik S. Amun也en，Jorgen Birk Mortensen.咀leDan›2152 -2163 i由Greence而且cateSystem: Some Simple缸laly世calR田ults21. wi曲时, Osvaldo ，脑l'COA. F10res , [J]. Energy Economics, 2侧，(23): 489-到Francisco 倒.Sustaiæble岳阳ID'Poli句inHor由ras:Diag›∞伊ijkM., Faaij A., v. d. Broek R., Ben划esnosis and Challωges [J]. Energy Poli巧，却11，(39):551-G., Gielen D., Turkenburg W. Exploration of t~e Ranges of 562 一136一
第9期(总第239期)J巳止最术报恃 (General, ) 2013年9月&司 of Industrial Technological Ð:均由侃nics22. Wolf J., Bindraban P.忌，Luijten J. C., vl回soouw街分析[D].西安:西北大学，2010 ers 1. M. Exploratory Study on由eLand Area R呵uir叫forGlobal 28.张国虹.生物质发电环境影响分析与发展建议food Supply and the Potential Global pr叫uctionof Bi<田ne耶[J]. (D] .北京:北京交通大学，2∞8 Agricultural Systems, 2邸，(76): 841阳86129.张兰.中国林木生物质发电原料供应与产业化研23. Wyatt τbom庐侃，etc. Ethanol Policy Changes to E凶e究[D].北京:中国林业大学，2010 Pressures in Corn Ma汰出CouldThey Work? [J]. æOIC臣，30.张铮.生物质发电燃料可供性分析[J].华北水2棚，24 (1) 利水电学院学报，2α觅，29 (4): 57 -59 24.付姗璐.我国可再生能源发电自己额和强制上网的31.赵新刚，刘平阔，等.中国可再生能源发电对火互补发展模式研究[D].浙江:浙江工止大学，2∞8 力发电技术替代的实证研究一一基于LVC模型(JJ.技术25.姜南，可再生能源配额制研究[D].山东:山东经济，2011, 30 (10): 40 -44 大学，2C阳732.赵新刚，刘平阔.生物质能对化石能源的替代性26.李艳芳，等.我国生物质发电行.*.存在的问题反一一基于中国工业部门的实证分析[JJ.技术经济，对策[J].中国地质大学学报，2ω， 9 (2): 37 -41 2012, 31 (4): 52-ω 27.王博.基于市场机制的可再生能源发展政策的均PoIicy EfTects of Feed -in TarifT and Tradable Green Certificate 一一-Based on the Development of Biomass Power Industry in China Zhao Erdong Liu Pingkuo (North China Electric Power Unive时妙，Beijing 1但206，αlina)(Abstract) In由is归per，也ebiom部spower industry being an example, a sys忧md如amicsmodel of industrial development under 出efeed - n tariff and Tradable Green Certificate s built. We put fOIWard a set of scientificωuntenneasures for也ìmplementationof the Tradable Green Certi直catesystem suitable for China by也esir叫ationand analysis of the mpact mechaniam and the effects of policiωd f回d-in tariff and Tradable Green ce币ñcatesystem acting on biomass power ind凶町·吸leresults曲。w也就ìt s di组cultfor也ecurrent feed -in tariff or tariff level to offer an effective incentive for biomass power抖ants;in the mplementation of the Tradable Green Certificate system, the government should make a reasonable benchmark -price缸 appropria臼biomasspower generati∞quota pro~旧，rtion，which 叫IIhelp the plan恼toget the full benefits from scale economy and to ensure the modest inv臼tmentand R&D investment in biom皿powerindus町，50由atthe develop即ntgoal of industrialization and production of町alefor biαnass power indus町willbe achieved; com阳redwi出theF，恍到:l-inuw，也eTradable Green Certificate system will not only help to change the面vingforce of renewable energy ind四tryd肝elo严lentinstitutionally from归licysupportωpolicy and market interaction, but also helpωoffer an incentive to出ebiomass power in›d凶町moredirectly and effectively for ge创ngc1αserto achieve the government’s planning objective. (Key words) feed -in田班回也blegreen certific由renewableportfolio s恤也rd;biomass power ind四町systemd归amicsmodel (责任编辑:王平)一137一
