技术效率与碳税视角下的新能源平价上网路径探索

杨新吉勒图　尹慧燕　韩炜宏　林芳

摘要：新能源平价上网实现主要取决于其技术效率的提升程度及化石能源环境外部性的内部化程度。文章以内蒙古为例，构建地区能源环境CGE模型，假设全面取消价格补贴的前提下，通过模擬技术效率提升与增设碳税补贴的优化组合，来探索平价上网的路径。结果表明，当技术效率提升40%且对新能源的补贴为碳税的一半时，对于环境、经济和新能源部门产出效果最好，同时对原有化石能源部门产生冲击，故内蒙古地区新能源的发展还不适合全面撤销补贴。

关键词：新能源平价上网；技术效率；碳税

一、引言

2019年1月7日，国家发改委、国家能源局联合下发《关于积极推进风电、光伏发电无补贴平价上网有关工作的通知》，在资源条件优越、消纳市场有保障的地区开展平价上网项目，而在不具备此条件的地区，还需要在稳步实现平价上网的目标下继续进行补贴。众多学者对此阶段是否还需要继续补贴新能源产业展开了讨论。一方面，同意继续补贴的学者认为，新能源产业中新开发的项目技术效率较高，但部分地区的原有生存项目的技术效率还未能满足生产成本的需要；另一方面，反对者认为技术效率整体上的提升已经可以支撑新能源产业实现平价上网。

鉴于这一争议，本文以新能源和化石能源主要生产地内蒙古为例，构建了一个地区能源环境一般均衡模型（CGE模型），细化生产部门设定，分离出太阳能光伏发电部门和风电部门。在标准CGE模型体系中增加了技术效率影响因子，将碳税纳入模型中并增设碳排放模块，评估不同程度的新能源技术效率提升和增设碳税补贴机制的优化组合对国内生产总值、环境和部门产出的影响，探索新能源全面平价上网的方式。

二、模型与数据

PEP-1-1模型可以广泛应用于补贴、税收和国际贸易等政策分析，为了全面平价上网的实现，本文在PEP-1-1模型的基础上进行扩展并构建区域能源环境CGE模型。该模型考虑到家庭、企业和政府等各个经济主体的行为，运用价格机制将整个环节中的供给与需求有机结合，并结合真实的数据，评估宏观经济政策选择。

（一）生产模块

在此模块中，模型采用五层嵌套结构。本文只给出第一层的CES生产组合函数。

QAi=A■■α■■QKEL■■+（1-α■■）QINTA■■■（1）

■=■■■（2）

PAi·QAi=PKELi·QKELi+PINTAi·QINTAi（3）

方程（1）描述省内总产出是由资本-能源-劳动力合成束和中间投入这两种投入要素的CES生产函数表述的；方程（2）表示两种投入要素的最优组合是其相对价格的函数（CES函数的一阶条件）；方程（3）确定了各生产部门为实现利润最大化的条件。本文以各个生产部门的规模参数A■■的变化来模拟技术效率水平的变化，并将其引入CGE模型中。

（二）碳排放模块

本文确定了化石能源和非化石能源等产生的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产生的CO2排放量EM■■，是由煤炭、石油和天然气的CO2排放强度（χ■■ χ■■ χ■■）与其相应一次化石能源产量（QCDi QODi QGSDi）的乘积确定；方程（5）描述了非化石能源产生的排放量EM■■，是由非化石能源CO2排风强度ηI与相应产量的乘积确定；方程（6）描述了碳税是由对化石能源征收的碳税和对非化石能源征收的碳税构成的。

三、模拟设置与结果分析

（一）模拟设置

自“十三五”以来，随着技术效率的不断提高，我国新能源的开发建设成本持续降低。国内学者在对我国新能源企业的技术效率水平作出比较研究发现，近年来在整体上新能源技术效率水平提升了20%左右。为了尽早实现平价上网，本文以风电和太阳能光伏发电为例，由于技术效率包含建设成本、转换效率等很多概念，于是本文在此基础上分别设置了三档技术效率提高水平：20%、40%、60%，分析技术效率水平提高到何种程度时，有利于我国新能源平价上网的实现。

由于现在的实际情况还不符合完全退补的条件，因此还需要对风电和太阳能光伏发电等新能源产业进行补贴，同时为了缓解政府压力，提出征收碳税用以对新能源产业补贴。本文以国内外相关学者的碳税征收建议为基础，并依据我国具体情况，以风电和太阳能光伏发电为例，对制定碳税的情景模拟方案分为三档：20元/吨、30元/吨和50元/吨，并进一步分析碳税税率的高低与征税方式的不同对产业和区域经济产生的影响。本文的政策情景方案设置如表1所示。

（二）政策模拟结果分析

本文给出方案模拟结果与基准情景的变化幅度图以便于更加直观地观测到方案的模拟的结果，然后分析各方案与基准情景相比对内蒙古地区环境、经济和各部门产出的影响。

1. 对环境的影响分析

为了正确评价各方案对内蒙古地区CO2排放水平的影响程度，将各方案与基准情况时的CO2排放量进行对比，如图1所示。九种方案均有利于减少CO2排放量。对比方案一至三，当对新能源产业不进行补贴且技术效率提升40%时，CO2的排放量最少。对比方案四到九，当征收碳税的一半用以补贴，且碳税税率越高时，CO2排放量最少。综合全部方案得出，当技术效率提升40%时，对新能源产业的补贴为碳税的一半且碳税税率越高，将越有利于环境。

2. 对宏观经济的影响分析

通过设置方案对地区GDP产生的影响如图2。所有方案均对GDP产生正面效应。对比方案一至三可以看出，不对新能源进行补贴，技术效率提升40%时，GDP增加程度最大。对比方案四至九，当征收碳税的一半用以补贴，且碳税税率越高时，GDP增加最多。综合来看，当技术效率提升40%时，对新能源产业的补贴为碳税的一半且碳税税率越高，GDP将增加越多。

3. 对部门产出量的影响分析

（1）对能源部门产出量的影响。方案的实施对煤炭和天然气部门产出呈负面影响，对石油部门产出呈正面影响，如图3～图5所示。这是由于石油的用途很广，它是与经济增长密切相关的，而在一次能源的使用中煤炭、石油与天然气之间存在替代关系，煤炭部门和天然气部门产出量的降低，故石油部门产出量出现小幅度的增长。因为内蒙古地区以煤炭部门的产出为主，故石油部门和天然气部门较煤炭部门的产出变化幅度要小得多。

对比方案一至三可以看出，不对新能源进行补贴，技术效率提升40%时，煤炭和天然气部门的产出减少最多。对比方案四至九，当征收碳税的一半用以补贴，且碳税税率越高时，煤炭和天然气部门的产出减少最多。综合来看，当技术效率提升40%时，对新能源产业的补贴为碳税的一半且碳税税率越高，煤炭和天然气部门产出减少最多。石油部门同理。

（2）对电力部门产出影响。方案的实施对水电和水电部门产出呈负面影响，对风电和太阳能光伏发电部门产出呈正面影响，如图6～图9所示。这是由于文章的方案设置是针对风电和太阳能光伏发电部门而言的。

对于水电和火电部门而言，方案一至三可以看出，不对新能源进行补贴，技术效率提升40%时，水电和火电部门的产出减少最多。对比方案四至九，当征收碳税的一半用以补贴，且碳税税率越高时，水电和火电部门的产出减少最多。综合来看，当技术效率提升40%时，对新能源产业的补贴为碳税的一半且碳税税率越高，水电和火电部门产出减少最多。

对于风电和太阳能光伏发电部门而言，对比方案一至三看出，不对新能源进行补贴，技术效率提升40%时，水电和火电部门的产出增加最多。对比方案四至九，当征收碳税的一半用以补贴，且碳税税率越高时，风电和太阳能光伏发电部门的产出增加最多。综合来看，当技术效率提升40%时，对新能源产业的补贴为碳税的一半且碳税税率越高，风电和太阳能光伏发电部门产出增加最多。

四、 研究结论与政策建议

结果表明，当组合方式为技术效率提升40%，对新能源产业的补贴为碳税的一半且碳税税率越高时，对于环境、经济及新能源部门的产出而言效果越好，此时GDP增加了4.5%，环境质量总体改善了1.5%，同时对原有化石能源部门产生冲击，碳税税率越高，对于能源结构调整越有利。

本文结果对政策制定有两大建议。首先，当技术效率提升40%时，将更有利于实现全面平价上网。其次，对于内蒙古地区，新能源发展还不适合全面撤销补贴，通过征收碳税来对其进行补贴，既可以促进新能源产业的发展，又在一定程度上缓解了政府压力，以完成一个实现全面平价上网的过渡期。

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＊基金項目：国家自然基金项目“基于水环境承载力视角的CGE模型随机化改进及其对水污染物适用税额的优化研究”（项目编号：71864027）；内蒙古自然科学基金项目“环保税地区最优税率选定机制研究——基于一般均衡视角”（项目编号2019：LH07004）；内蒙古自然科学基金项目“基于随机CGE模型的沙尘灾害经济损失评价机制及不确定性研究”（项目编号：2020LH07001）；教育部人文社科项目“环保税地区定额税率的优化机制研究：基于环境自净能力与经济活动的一般均衡分析”（项目编号：19YJA790023）。

（作者单位：内蒙古工业大学经济管理学院。尹慧燕为通信作者）