可再生能源价格管制的政策比较*

黄珺仪

(东北财经大学 研究生院，辽宁 大连 116023)

可再生能源不仅是普通能源，而且对社会具有额外的贡献，比如保护环境和保证能源安全。可再生能源的额外贡献就是经济学上的正外部性，它是一种市场失灵。解决可再生能源正外部性的办法有很多[1]，目前国际上使用较多的主要是：固定价格政策和可交易的绿色证书政策(包含配额制政策在内)。下面主要具体分析这两种政策及它们对社会福利的影响。

一、 固定价格政策的实质是对可再生能源的补贴

固定价格政策是政府权力机关授权和在一段时期内(比如15年)保证的，强制性的规定电力生产者必须以固定价格购买他们服务范围内的可再生能源生产者生产的电力[2]。固定价格政策主要在德国、丹麦、西班牙和意大利等欧洲国家使用，这是使用时间最久也是使用最广泛的政策。

(一)固定价格政策的实质是一种补贴

补贴是政府或者电力消费者向可再生能源电力生产者的转移支付。政府补贴是解决可再生能源正外部性的实质性办法，固定价格政策和补贴政策极为相似。通过实行固定价格政策，可再生能源电力生产者提供的每单位的绿色电力，都会得到额外支付，即获得补贴。固定价格政策的运作方式与对污染企业征收污染税是相同的。以风能为例，固定价格政策会激励电力生产者开发利用所有可以获得的生产能源，一直到风能的边际成本等于强制性的固定价格Pm为止，生产的数量相应的为Qout。可再生能源电力价格一般要高于传统常规能源电力价格。这主要是因为可再生能源和传统能源相比成本较高引起的，如果Pe是常规能源的价格，则b就表示可再生能源生产的整个额外成本。可再生能源的总成本不是a+b+c的面积，而是b+c的面积(见图1)。因此总成本的大小主要是依据边际成本曲线的形状，而其形状又取决于技术的成本、可再生能源政策在政治上的接受程度、相关法规规定的可再生能源的数量等多方面因素的影响。当人们试图采用不同的技术而没有投资利用最成熟的技术的时候，静态的总成本增加了。但这种短期总成本的增加从长期来看是有好处的，有利于在当前利用的便宜的能源使用完之前，能够大规模使用新技术，比如在成功开发风能之后开始开发生物质能技术。值得注意的是，如果不知道风能生产的边际成本曲线的话，这种政策就不是最优选择。

图1 固定价格政策

(二)最优补贴额的确定

首先简单假设在完全竞争市场结构里有N个具有相同电力生产成本的企业。假设只有两种方式来生产电力，常规能源或可再生能源。常规能源的生产成本一般来说要比可再生能源的生产成本低。然而可再生能源有正的外部性，主要表现在生态保护方面和社会经济效益方面(比如可以雇佣额外的劳动力、建设新的设施等)，但事实是这些外部性在电力生产过程中没有完全被考虑。

假设在完全竞争市场，一个代表性的电力生产者面临下面的最优化问题：

.

(1)

这里p表示电力的市场价格(包括可再生能源电力和常规能源电力在市场上都按照统一价格出售)，xg表示可再生能源生产的电力，cg表示可再生能源的发电成本，x表示传统常规能源生产的电力，c表示常规能源电力生产的单位成本函数(为了分析方便假设是不变的)，s表示给予可再生能源发电企业的单位额外支付。

将补贴作为内部性的解决办法，对x和xg求一阶导数：

p-c=0.

(2)

(3)

固定价格政策本质上就是对可再生能源的补贴政策，可再生能源的生产者的补贴成本有几种分摊方式。西班牙、意大利等国是通过在所有电力消费者之间来分摊成本，部分消费者被强制要求购买可再生能源电力(比如德国一直到2000年都采取这种政策)，通过税收支付，或者几种方式都有(比如丹麦)。一般认为只要求当地的消费者来资助可再生能源电力的生产是不公平的，因此通常会采用公平负担的方式。

二、 绿色证书政策的实质也是对可再生能源的补贴

在没有实行绿色证书政策的情况下，一般可再生能源是通过政府补贴等多种方式来弥补其成本高于常规电力成本的部分。在实行配额制及可交易的绿色证书政策的情况下，可再生能源电力价格将包括常规能源电力价格和绿色证书价格两部分，而可再生能源电力的价格的决定直接受到绿色证书价格的决定和变动的影响[3]。

(一)可再生能源电力价格的决定

除了补贴可再生能源电力之外，政府也给每个发电企业强加一定的配额。生产者每生产一个单位的可再生能源电力，就会获得一份证明其满足一定标准的绿色证书。如果发电企业没有完成配额，不能自己生产或者购买到所要求额度的可再生能源电力，就会被罚款，罚款的数额与没有完成的配额的数量成正比[4]。

假设PF代表传统常规能源电力的价格，PR代表可再生能源电力的价格，对于传统电力，我们假设边际生产成本是连续的，因此其价格也是连续的，如果规定每个传统电力生产商的可再生能源电力百分比必须达到αp(0≤αp≤1)，则PR=PF/1-αp。如果对可再生能源电力没有支持性的价格管制政策，那就只能生产QF数量的可再生能源电力，这时的可再生能源和传统常规能源的电力价格一样都是PF。如果要求生产QR的可再生能源电力(比如配额制要求)，一般认为因为成本较高原因，在实行配额制的情况下，可再生能源的价格就要提高到PR，可再生能源电力的价格会比传统常规电力价格要高，两者之差为代表在绿色证书可以交易的情况下，绿色证书的价格。随着可再生能源电力在整个电力生产中所占的份额提高，可再生能源电力的价格也将随之提高。选择更加合适的可再生能源电力的配额是现实中的主要任务。配额制是作为可交易的绿色证书政策的铺垫性内容。政府首先根据国家可再生能源发展目标和预期的传统电力产量，来确定合适的配额。在绿色证书可以交易的情况下，因为可再生能源电力市场暗含了绿色证书交易市场，所以可再生能源电力价格包括了绿色证书的价格，在信息完全的情况下，假设没有技术进步，交易成本为零，没有惩罚政策。

再假设整个可再生能源电力企业由两种企业A和B构成，两者分别是可再生能源行业中的劣势企业和优势企业，P1为可再生能源电力的交易价格，MCA和MCB分别代表两个企业进行可再生能源发电的边际成本曲线。但由于资源拥有程度、规模经济效应或者技术进步带来的影响，使每个电力企业可再生能源的机会成本不同，随之它们也就有不同的边际成本曲线[5]。如果只实行配额制而不实行绿色证书政策，根据配额制的强制性要求，企业A和B必须生产数量为Q1的可再生能源电力，并且不得交易配额。如图2，为了达到Q1的目标，A企业可能由于种种原因，其边际成本MCA1较高，效率较低，处于相对劣势，而B企业效率较高，具有明显的相对优势，相对发电成本较低，其边际成本MCB1。

图2 可再生能源电力市场

在绿色证书可以交易的情况下，为了满足配额的要求，两个企业对生产的可再生能源电力进行交易。A企业实际支付的总价为面积QAQ1KM，这是对可再生能源电力的需求，也同时是对绿色证书的需求。B企业实际得到的总价为面积QBQ1KN，这是对可再生能源电力的供给，也同时是对绿色证书的供给。多于配额要求的可再生能源电力可以作为绿色证书的供给，不够配额要求的可再生能源电力可以作为对绿色证书的需求。

当绿色证书交易市场处于非均衡状态的时候：

QBQ1KN>QAQ1KM，供过于求时，绿色证书的价格会在供求关系的作用下下降，使得QAQ1KM变大，QBQ1KN变小，直至可再生能源电力价格达到均衡价格P1；

QBQ1KN

(二)绿色证书本身价格的决定

下面根据绿色证书的供给和需求可以建立相应的模型来分析绿色证书本身价格的决定与波动[6]。这里需要注意在有罚金的情况下，绿色证书本身的市场价格的上限是对不够配额要求的可再生能源发电企业的罚金F。假设D代表需求价格弹性较小的绿色证书的需求曲线，而D′代表需求价格弹性较大的绿色证书的需求曲线。假设在完全竞争的市场结构中，绿色证书的供给线就是它的边际成本线。绿色证书的供给S和需求D相交于E点，均衡价格为PE，均衡产量为QE，如图3。

图3 绿色证书本身的交易

绿色证书大多数是由已建的可再生能源发电企业所生产，发电企业要考虑绿色证书的价格是否能够弥补其边际成本。只有在绿色证书的市场价格P高于其边际成本MC时，发电企业才愿意生产可再生能源电力。当市场绿色证书供给不足时(即S小于D)，电力企业为达标将会争购绿色证书，绿色证书的价格将因此而上涨。在没有考虑罚金的情况下，最多只能涨到某个最高价格，否则供电企业宁可自己新建可再生能源电力工厂而不再购买证书。在考虑罚金的情况下，绿色证书的价格一般不高于单位罚金的额度F，否则供电企业宁可接受惩罚也不愿意购买证书。

绿色证书市场的价格波动的可能性较大，一方面是由于受供求关系影响；另一方面受可再生能源电力产出不稳定性影响，如风电，据估计丹麦年风电最大产量波动幅度为上下20%。绿色证书交易规则设计的不同，价格波动的幅度也会不一样。如果绿色证书的有效期为一年，当今年产量下降到Q1时，证书价格将上涨到PT；当产量上涨到Q2时，则价格下降到PB，波动幅度为PT-PB。如果证书永久有效，当证书价格较低时，买方就会多买一些储存起来(对于厂商而言，证书价格若太低，就留到明年再卖，所以其实证书的供给曲线也会更有弹性，在这个模型中没有分析)，在这种市场上，需求曲线为D′就会更具有需求价格弹性，价格的波动幅度为PT-PB′。相比之下，永久有效的证书交易市场价格波动比有限有效期的证书交易市场价格波动要小。

三、 固定价格政策和绿色证书政策对资源有效配置的不同影响

固定价格政策与绿色证书政策在本质上都是对可再生能源的补贴机制，但是两者对于社会资源配置的影响截然不同，前者会产生较大的租金，而后者有利于资源的有效配置。

(一)固定价格政策不利于资源有效配置

固定价格政策对资源配置的不利影响主要有三个方面。

第一，固定税政策给予可再生能源生产者的租金太高。图1中的a部分表示实行固定价格政策给生产者带来的租金。为了减少生产者的租金，就会在事后及时调整可以接受的固定税。这种灵活的价格会对可再生能源资产的快速回报、技术进步等产生影响。这种改进方式从根本上影响了德国、法国等国可再生能源的相关法律。这种固定税政策的事后的灵活性限制了可再生能源生产者的租金和消费者的成本。

第二，固定价格政策与其他政策相比会使得生产成本高，而降低成本的市场激励性不高。固定价格政策会增大总成本，除了因为缺乏市场压力之外还有其他原因。如果管制者对可再生能源的长期边际成本曲线持悲观态度，会将其成本估计过高，所制定的固定价格就会偏高，就会使得生产产量过多，并且给生产者额外的租金。

第三，固定价格政策会产生额外的再分配作用。由于对可再生能源的支持，可再生能源生产者会从租金中获益，因为与其他生产者相比他们有更便宜的资源，或者因为固定价格政策不会随着成本的降低而成比例的降低价格，成本的降低主要是通过干中学和技术革新达到的。从可再生能源的消费者向生产者进行转移支付，这就是额外的再分配作用。

在分析固定价格政策的不利影响的同时，应该看到其有效性：这种政策最能激励可再生能源的技术进步。租金能刺激可再生能源的发展，这又会比其他政策比如绿色证书政策具有更高的技术上的学习效果，而且由于这种发展，通过允许开发者和生产者的合作，租金也能用来资助可再生能源的研究和开发的高成本，固定价格政策能够保证政策的净现金流，并且通过保证高价的方式带来巨大的风险收益，足够高的价格能够补偿成本的风险，有利于技术进步及生产的多样化，促进了风能、生物质能等多种技术的开发和利用。

(二)可交易的绿色证书政策对资源配置的有利影响

1.可交易的绿色证书政策增加社会福利

如果可以进行绿色证书交换的话，每个供给者都必须生产所要求的数量的可再生能源，并且为可再生能源的生产支付额外的成本，或者购买可再生能源电力。如图4，在相同的配额额度Q1的要求下，B企业达标的成本要更低，即MCA1>MCB1。在MCA曲线上，超过M点之后，发电的边际成本高于绿色证书的价格。因此A企业倾向于最高接受以面积为QAQ1LM的价格，购买B企业超额完成的可再生能源发电量(QB-Q1)，A的产量就会减少到QA，为了达到Q1的目标，以均衡价格P1来购买绿色证书，A企业实际支付的总价为面积QAQ1KM，从而通过交易，获得了面积为LKM的消费者剩余。

图4 绿色证书政策影响资源配置

同理，在MCB曲线上，在N点之前，发电的边际成本低于绿色证书的价格，因此B企业就要增加其产量到QB，然后在市场上以价格P1来出售其多余的绿色证书。B企业倾向于最低接受以面积QBQ1DN的价钱，出售其超额完成的可再生能源的发电量(QB-Q1)，由于最终交易绿色证书时的价格为P1，所以B企业实际得到的总价为面积QBQ1KN，从而通过交易，获得了面积为DKN的生产者剩余，这就是绿色证书的出售者可以获得的租金。这主要来自于他们之中有一部分具有当地资源条件方面的优势或者在他们在配额之外有低成本的优势。

在实行可交易的绿色证书政策的情况下，既能达到生产数量为Qabj(Qabj=QA+QB)的可再生能源电力的目标，又能通过使得各生产者边际生产成本相等的途径，达到降低总生产成本的目标。与没有采用灵活的政策，而仅仅规定配额(将他们的可再生能源的产量束缚在Q1)相比，绿色证书交易政策会使得交易双方企业都获益，所以通过交易，社会福利的增加值为消费者剩余和生产者剩余两者的面积之和(LKM和DKN的和)。

2.绿色证书政策能够降低可再生能源总成本

在假设没有惩罚政策的情况下，采用绿色证书政策。如图4所示，在没有引入绿色证书政策而仅仅实行单纯的配额制的情况下，可再生能源的发电的总成本为RLQ1O+RDQ1O；引入绿色证书政策之后，总成本变为RMQAO+RNQBO。

当绿色证书交易市场达到均衡状态的时候，可再生能源发电总量恰好达到规定的配额目标，此时QA+QB=2Q1，绿色证书的供给等于需求，即QBQ1KN=QAQ1KM。因为Qabj=2Q1，Qabj=QA+QB，可以推导出Q1-QA=QB-Q1，在均衡状态，即Q1点平分QAQB。所以，成本差为：

(RLQ1O+RDQ1O)-(RMQAO+RNQBO)

=MLQ1QA-NDQ1QB=LKM+DKN.

由此可见，绿色证书会在市场机制的调节下达到使可再生能源发电总成本下降的效果。而绿色证书市场均衡时所减少的发电总成本，正好等于社会福利的增加值，为消费者剩余和生产者剩余两者的面积之和(LKM和DKN的和)。

值得注意的是绿色证书政策与其他固定价格政策相比虽然能够降低生产成本，增加社会福利，减少生产者租金，但是绿色证书政策不利于促进可再生能源发电技术的多样化，在成本降低的压力下，可再生能源的发电企业一般会选择成本最低的技术，这就使得仅仅有一种或者几种可再生能源发电技术能够较快发展，而其他成本较高的技术几乎不能发展。

四、 结 语

可再生能源发电的成本一般高于常规能源的发电成本，但可再生能源具有明显的正外部性，为了促进可再生能源发电，弥补其较高的成本，国际上目前主要采用固定价格和绿色证书两种政策。这两种政策其本质都是对可再生能源发电相对较高成本的补贴，同时两种政策对资源的有效配置有着不同作用，固定价格政策相对来说可能产生较高的生产者租金，造成生产成本较高；而实行可交易的绿色证书政策，有利于社会总福利的增加，降低生产者租金和生产成本。但是绿色证书政策相对于固定价格政策来说，促进技术多样化的效果较差。

参考文献：

[1] 王俊豪.政府管制经济学导论[M].北京：商务印书馆，2001.

[2] 李家才.可交易绿色证书与可再生能源：基于最优化的考察[C]//中国环境科学学会2009年学术年会论文集：第四卷.北京：中国环境科学出版社，2009.

[3] 秦玠衡，杨 譞.绿色证书交易机制对可再生能源发展的积极作用分析[J].金融经济，2009(6)：93-94.

[4] Dominique Finon.The social efficiency of instruments for the promotion of renewable energies in the liberalized power industry [J].Annals of Public and Cooperative Economics，2006(5)：11-14.

[5] Cropper and Oates.Environmental Economics：A Survey [J].Journal of Economic.Literature，1992(6)：89-93.

[6] Weiyu Gao，Reinhard Madlener，and Peter Zweifel.Promoting Renewable Electricity Generation in Imperfect Markets：Price vs.Quantity Control [J].CEPE Working Paper，2005，45(12)：21-26.