可再生能源配額制下的電力市場優(yōu)化策略研究

劉文君，張莉芳

(南華大學(xué) 核能與經(jīng)濟(jì)管理研究中心，湖南 衡陽 421001)

為了降低不可再生能源消費(fèi)帶來的大氣環(huán)境影響，推動(dòng)生態(tài)文明和美麗中國建設(shè)，政府大力發(fā)展可再生能源，主要實(shí)施可再生能源強(qiáng)制上網(wǎng)和固定電價(jià)政策。然而產(chǎn)業(yè)急劇發(fā)展所帶來的是上網(wǎng)補(bǔ)貼資金缺口的加速膨脹，國家財(cái)政負(fù)擔(dān)壓力的急劇增大[1]，這迫使我國將能源政策轉(zhuǎn)向可再生能源配額制[2]。配額制的實(shí)施會(huì)對電力市場產(chǎn)生極大的影響，由此衍生出的綠色證書交易市場與電力市場有效融合是當(dāng)前發(fā)電行業(yè)調(diào)整電源結(jié)構(gòu)工作面臨的新挑戰(zhàn)。因此，研究綠色證書交易對電力市場的影響機(jī)理和耦合效應(yīng)，并提出切實(shí)可行的政策實(shí)施建議具有十分重要的意義。為了確?？稍偕茉磁漕~制的成功實(shí)施，需要回答三個(gè)問題：第一，綠色證書交易市場的運(yùn)行機(jī)制是什么？第二，綠色證書交易對電力市場的影響機(jī)理是什么？第三，綠色證書交易市場與電力市場的耦合作用是如何生發(fā)的？于是，本文構(gòu)建了綠色證書和電力交互市場的系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)模型，探討了綠色證書交易市場運(yùn)行機(jī)制以及對電力市場的影響機(jī)理和耦合效應(yīng)。

一 文獻(xiàn)綜述

當(dāng)前，國內(nèi)外學(xué)者對可再生能源配額制尚未進(jìn)行統(tǒng)一和嚴(yán)格的界定，其通常包括可再生能源配額制和綠色證書交易[3]?？稍偕茉磁漕~制是一個(gè)國家或者一個(gè)地區(qū)的政府在法律法規(guī)中對可再生能源發(fā)電的市場份額做出的強(qiáng)制性規(guī)定。綠色證書是將可再生能源配額形成的可再生能源發(fā)電量證券化，并借此構(gòu)建基于市場的可再生能源電力供求機(jī)制和市場交易體系[4]。

國內(nèi)外學(xué)者對固定電價(jià)政策與可再生能源配額制政策的對比研究比較深入。國外學(xué)者在總結(jié)各個(gè)國家制度實(shí)施經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上探討了兩種制度在不同環(huán)境下的可行性。Ingmar Ritzenhofen等(2016)研究了可再生能源配額制和固定電價(jià)政策對電力市場結(jié)構(gòu)的影響[5]。在此基礎(chǔ)上，Gobong Choi等[6](2018)選用收益成本比和凈現(xiàn)值兩個(gè)指標(biāo)分別從政府和能源生產(chǎn)商的角度出發(fā)，對比分析了固定電價(jià)政策和可再生能源配額制對韓國可再生能源市場經(jīng)濟(jì)效率的影響。除此之外，一部分學(xué)者集中研究分析了可再生能源配額制及電力市場和碳減排之間的關(guān)系。其中Zuo Yi等(2019)使用多區(qū)域電力優(yōu)化模型與分解方法相結(jié)合，定量評估了可再生能源配額制和碳減排上限對中國電力行業(yè)的影響，結(jié)果表明合理的電力系統(tǒng)規(guī)劃與當(dāng)前政策組合狀況之間存在強(qiáng)大的內(nèi)部聯(lián)系[7]。國內(nèi)學(xué)者對固定電價(jià)政策與可再生能源配額制的研究相對較少，加之缺少必要的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，大多數(shù)研究僅停留在定性分析層面。其中梁鈺等(2018)從政策制定、政策影響和政策效果三個(gè)角度對固定電價(jià)政策和可再生能源配額制進(jìn)行全面的對比分析[8]。付姍璐(2008)通過研究發(fā)現(xiàn)可再生能源配額制能夠有效解決可再生能源電力的供應(yīng)問題，而固定電價(jià)政策則可解決可再生能源電力的需求問題，在此基礎(chǔ)上提出了配額制與固定電價(jià)的互補(bǔ)模式[9]。

可再生能源配額制的實(shí)施會(huì)對可再生能源產(chǎn)業(yè)、電力市場和經(jīng)濟(jì)市場產(chǎn)生巨大的影響。一方面，可再生能源配額制的實(shí)施會(huì)對可再生能源產(chǎn)業(yè)的發(fā)展產(chǎn)生影響，學(xué)者Sun(2016)通過建立兩階段模型，并基于可再生能源配額制對可再生能源發(fā)電產(chǎn)業(yè)發(fā)展的影響進(jìn)行了研究，發(fā)現(xiàn)政策的實(shí)施不僅會(huì)促進(jìn)可再生能源產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，還會(huì)對上網(wǎng)電價(jià)產(chǎn)生影響，但是可再生能源配額比例的增長不會(huì)造成電力價(jià)格的大幅度增長[10]。另一方面，可再生能源配額制的實(shí)施會(huì)激勵(lì)煤電廠商和可再生能源發(fā)電廠商進(jìn)行技術(shù)創(chuàng)新減少生產(chǎn)成本，促使整個(gè)市場達(dá)到一定的環(huán)境目標(biāo)，從而減少政府干預(yù)。董力通(2006)結(jié)合相關(guān)理論利用成本效益分析法分別從可再生能源企業(yè)和社會(huì)兩個(gè)角度對實(shí)行可再生能源配額制進(jìn)行成本效益實(shí)證分析,研究發(fā)現(xiàn)可再生能源配額制的實(shí)施不僅會(huì)顯著增加可再生能源發(fā)電企業(yè)的效益，而且能夠提高社會(huì)的整體效益[11]。Galen Barbose等(2015)從碳減排、人類健康效益、經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平和電價(jià)平衡等潛在社會(huì)效益的角度出發(fā)，對美國實(shí)施的可再生能源配額制政策進(jìn)行了成本和收益分析[12]。

借鑒國外實(shí)施配額制的經(jīng)驗(yàn)，部分學(xué)者分析了我國實(shí)施該政策的可行性，探討了綠色證書交易制度設(shè)計(jì)中可再生能源發(fā)展的總量目標(biāo)，綠色證書交易的定價(jià)機(jī)制以及相關(guān)的法律法規(guī)和配套實(shí)施政策等，并且就相關(guān)內(nèi)容做出了明確界定，提出了可再生能源配額制的制度設(shè)計(jì)框架及實(shí)施步驟。由于之前售電側(cè)尚未開放，所以國內(nèi)前期關(guān)于可再生能源配額制的研究主要是圍繞發(fā)電側(cè)展開的，其中董福貴和時(shí)磊(2019)在發(fā)電側(cè)設(shè)計(jì)了一種保證綠色證書交易供需平衡的可再生能源配額交易機(jī)制，為解決可再生能源消納等問題提供了相關(guān)思路[13]。隨著新一輪電力改革的不斷推進(jìn)，售電側(cè)有序放開，相關(guān)研究也逐步深入，其中馮奕等(2017)從售電側(cè)角度研究可再生能源配額制，在對現(xiàn)有五個(gè)國家和地區(qū)在售電側(cè)實(shí)施可再生能源配額制相關(guān)經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行總結(jié)的基礎(chǔ)上，設(shè)計(jì)出了適合我國實(shí)際情況的售電側(cè)可再生能源配額制發(fā)展框架[14]。制度的頂層設(shè)計(jì)雖然重要，但是配額指標(biāo)的合理性和公正性也是可再生能源配額制穩(wěn)定實(shí)施的前提，針對此問題，Wang hongye等(2019)分別通過最小成本法和熵權(quán)法進(jìn)行研究，制定了各省可再生能源配額目標(biāo)分配方案[15]。此外，還有一些學(xué)者認(rèn)為可再生能源配額制和碳排放權(quán)交易存在政策上的交集，因此在制度設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)該將這兩種政策均考慮在內(nèi)，統(tǒng)籌規(guī)劃。

二 模 型

探究可再生能源配額制對中國電力市場的影響機(jī)理，系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)是最有力的分析工具。系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)原理是系統(tǒng)思考和反饋控制理論，有助于理解復(fù)雜系統(tǒng)的時(shí)變行為。通過分析系統(tǒng)中各個(gè)元素之間復(fù)雜的關(guān)系，建立一個(gè)相對有效的系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)模型，從而達(dá)到期望的比例和滿足設(shè)定的要求。由于適合高度非線性、高階次、多變量、因果反饋和復(fù)雜時(shí)變系統(tǒng)問題等的研究，近些年來常被學(xué)者用于具有長期性、周期性、低精度要求和動(dòng)態(tài)復(fù)雜性的社會(huì)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)的分析和研究。

可再生能源配額制的實(shí)施在電力市場的基礎(chǔ)上衍生出了綠色證書交易市場。煤電廠商和可再生能源廠商在電力市場是競爭關(guān)系，在綠色證書交易市場上是供給關(guān)系?？稍偕茉磸S商作為可再生能源電力的生產(chǎn)者和綠色證書的供給者，享有制度優(yōu)勢，處于領(lǐng)導(dǎo)者地位，能夠通過控制可再生能源發(fā)電量來改變綠色證書的供給量，從而改變綠色證書價(jià)格。煤電廠商為了完成政府規(guī)定的強(qiáng)制性配額比例需要在市場上購買綠色證書，面對未完成任務(wù)的高額罰金，處于制度劣勢，屬于市場上的追隨者。由此可知可再生能源廠商和煤電廠商的行為模式構(gòu)成了斯坦科爾伯格模型。

(一)運(yùn)行機(jī)制

在電力和綠色證書交互市場中，煤電廠商和可再生能源廠商都需要承擔(dān)一定的可再生能源配額比例，可再生能源廠商作為綠色證書的供給者，同時(shí)，煤電廠商作為綠色證書的需求者。發(fā)電廠商在綠色證書交易市場上根據(jù)綠色證書基準(zhǔn)價(jià)格、可再生能源配額比例和罰金等參數(shù)確定期望的綠色證書購買量和銷售量。然后在市場上進(jìn)行交易，市場均衡時(shí)獲得綠色證書的市場價(jià)格和交易數(shù)量。此時(shí)電力市場也達(dá)到了均衡，不僅可以得出兩類發(fā)電廠商各自的發(fā)電量、總供電量和電力價(jià)格，還可以根據(jù)發(fā)電廠商的利潤函數(shù)計(jì)算出所獲得的利潤。如果綠色證書的市場價(jià)格高于基準(zhǔn)價(jià)格，可再生能源廠商將會(huì)獲得超額利潤，投資者會(huì)加大對可再生能源產(chǎn)業(yè)的投資，促使可再生能源裝機(jī)容量增加，最終導(dǎo)致綠色證書供給增加，從而影響下一次交易的價(jià)格。廠商根據(jù)綠色證書市場價(jià)格的變化決定是否追加投資，投資金額的變化會(huì)影響可再生能源電力裝機(jī)容量，改變廠商對綠色證書的供需，從而決定綠色證書的均衡價(jià)格和均衡數(shù)量，見圖1。

圖1 可再生能源配額制下的中國電力市場研究框架

(二)模型設(shè)計(jì)

電力市場中，發(fā)電廠商由于生產(chǎn)技術(shù)的不同，可以分為兩類，分別是煤電廠商和可再生能源廠商。在資源有限的約束下，發(fā)電廠商通過制定戰(zhàn)略，積極參與市場競爭，從而達(dá)到企業(yè)自身利潤最大化。可再生能源配額制的實(shí)施，在電力市場的基礎(chǔ)上衍生出了綠色證書交易市場。首先在電力市場上兩類發(fā)電廠商根據(jù)消費(fèi)者對電力的需求量來決定其發(fā)電量，然后在綠色證書交易市場上可再生能源廠商是綠色證書的供給者，煤電廠商是綠色證書的需求者，發(fā)電廠商能夠根據(jù)自身的需求在市場上進(jìn)行交易。為了更好地對電力市場和綠色證書交易市場的相關(guān)參數(shù)進(jìn)行設(shè)定以及對發(fā)電廠商的行為決策進(jìn)行研究，本文做出以下假設(shè)：

(1)電力市場和綠色證書交易市場都是完全競爭市場，即市場中的參與者都是理性經(jīng)濟(jì)人，市場交易價(jià)格由供給和需求決定。

(2)研究的范圍局限于一國的電力市場，既不涉及國際市場對其可能產(chǎn)生的影響，也不考慮電力和綠色證書的跨境交易。

(3)研究只考慮綠色證書交易現(xiàn)貨市場，不考慮遠(yuǎn)期市場，綠色證書不可以存儲(chǔ)。

(4)單位電力與單位綠色證書相對應(yīng)，即政府給可再生能源廠商頒發(fā)證書時(shí)，1單位可再生能源電力簽發(fā)1單位綠色證書。

1.經(jīng)濟(jì)模型

在電力市場上，煤電廠商和可再生能源廠商同時(shí)進(jìn)行電力生產(chǎn)，共同滿足消費(fèi)者對電力的需求，電力市場上電力的需求函數(shù)為線性，即：

Pe=f-gQs=f-g(qcoal+qgreen)

(1)

式中，Pe表示電力價(jià)格；f、g表示需求函數(shù)中的經(jīng)濟(jì)參數(shù)，f、g為常數(shù)，并且f和g都大于0；qcoal表示煤電發(fā)電量；qgreen表示可再生能源發(fā)電量。

當(dāng)政府實(shí)施可再生能源配額制時(shí)，電力市場上對于煤電廠商和可再生能源廠商而言都需要承擔(dān)一定的配額比例。煤電廠商生產(chǎn)的電力為qcoal，根據(jù)其發(fā)電量可以注銷αqcoal單位的綠色證書。可再生能源廠商生產(chǎn)qgreen的電力，根據(jù)其發(fā)電量應(yīng)獲得(1-α)qgreen單位的綠色證書。在綠色證書交易市場上，可再生能源廠商在滿足自身需求的同時(shí)將多余綠色證書進(jìn)行交易，可以獲得的收益為(1-α)qgreenPc。煤電廠商作為綠色證書的需求者，為完成政府規(guī)定的配額比例，需要購買的綠色證書數(shù)量至少為αqcoal，相應(yīng)的支出費(fèi)用為αqcoalPc。

第一，煤電廠商的生產(chǎn)決策原則為：

(2)

煤電廠商的生產(chǎn)成本是生產(chǎn)數(shù)量的線性函數(shù)，即：

Ccoal=ccoalqcoal+fcoal

(3)

式(2)中qcoal、Pe與前文定義相同；Wcoal表示煤電廠商的利潤；ccoal表示煤電廠商的長期邊際成本；fcoal表示煤電廠商的固定成本；Pc表示綠色證書價(jià)格；α表示政府相關(guān)部門設(shè)定的強(qiáng)制配額比例，而且α∈[α0,α1]，其中α0為比例下限，α1為比例上限，為政策性變量。

第二，可再生能源廠商的生產(chǎn)決策原則為：

s.t.qgreen≥0

(4)

可再生能源廠商的成本是生產(chǎn)數(shù)量的線性函數(shù)，即：

Cgreen=cgreenqgreen+fgreen

(5)

式(4)(5)中qgreen、Pe、α、Pc與前文定義相同；Wgreen表示可再生能源廠商的利潤；cgreen表示可再生能源廠商的長期邊際成本；fgreen表示可再生能源廠商的固定成本。

第三，根據(jù)利潤最大化的原理，由一階條件可以得出煤電廠商的反應(yīng)函數(shù)qcoal：

(6)

可再生能源廠商是在已知煤電廠商反應(yīng)函數(shù)的基礎(chǔ)上決定利潤最大化產(chǎn)量，所以將式(6)代入式(4)可得寡頭市場煤電廠商的均衡產(chǎn)出qcoal和可再生能源廠商的均衡產(chǎn)出qgreen，分別是：

(7)

(8)

(9)

(10)

(11)

(12)

(13)

(14)

通過對上述公式進(jìn)行分析，可以發(fā)現(xiàn)當(dāng)綠色證書交易市場達(dá)到均衡時(shí)，均衡價(jià)格和均衡數(shù)量主要與四個(gè)因素有關(guān)，分別是配額比例、煤電廠商的成本、可再生能源廠商的成本和市場對電力的需求。由此可見，綠色證書交易市場和電力市場之間存在著十分密切的關(guān)系，電力市場的運(yùn)作會(huì)影響綠色證書交易市場的均衡，綠色證書交易市場的運(yùn)作會(huì)決定電力市場中廠商的行為決策。

政府相關(guān)部門設(shè)定可再生能源配額比例下限是為了保證綠色證書交易市場的效率以及電力市場和綠色證書交易市場交互作用的有效性和穩(wěn)定性。綠色證書的交易價(jià)格不能為負(fù)。

(15)

政府相關(guān)部門確定的煤電廠商和可再生能源廠商的配額比例為：

(16)

同時(shí)對于未完成配額的廠商的罰金F應(yīng)該高于綠色證書的均衡價(jià)格，即：

(17)

第五，政府實(shí)施可再生能源配額制，電力市場和綠色證書交易市場之間存在著較強(qiáng)的相互作用，當(dāng)電力和綠色證書交易市場同時(shí)達(dá)到均衡時(shí)，煤電廠商和可再生能源廠商的發(fā)電量分別為：

(18)

(19)

電力市場總發(fā)電量Qs為：

(20)

此時(shí)電力價(jià)格Pe為：

(21)

通過分析上述公式可以看出，政府實(shí)施可再生能源配額制時(shí)，當(dāng)電力市場和綠色證書交易市場同時(shí)達(dá)到均衡時(shí)，煤電廠商和可再生能源廠商的發(fā)電量、總發(fā)電量以及電力價(jià)格都與配額比例有關(guān)。煤電廠商和可再生能源廠商進(jìn)行綠色證書交易，不僅可以使可再生能源廠商生產(chǎn)成本在行業(yè)內(nèi)進(jìn)行分?jǐn)?，而且有利于?shí)現(xiàn)煤電廠商生產(chǎn)負(fù)外部性的內(nèi)部化。

2.系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)模型

建立系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)模型的目的是研究綠色證書交易市場的運(yùn)行機(jī)制，綠色證書交易市場對電力市場的影響機(jī)理，綠色證書交易市場與電力市場的耦合作用，因果回路圖和存量流量圖如圖2、圖3所示。

圖2 綠色證書和電力交互市場因果回路圖

三 模擬仿真

通過理論推導(dǎo)和系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)建模，可以發(fā)現(xiàn)影響綠色證書交易市場和電力市場的因素有很多。本文以2020年為基期，設(shè)定時(shí)間步長為1個(gè)月，模擬時(shí)間為120個(gè)月(約為10年)。使用Vinsim軟件模擬綠色證書交易市場的運(yùn)行機(jī)制，綠色證書交易市場與電力市場的耦合作用。

(一)發(fā)電廠商運(yùn)行機(jī)制分析

1.煤電廠商

煤電廠商運(yùn)行機(jī)制如圖4所示，煤電建設(shè)計(jì)劃受煤電廠商利潤空間的影響，可再生能源配額制的實(shí)施在短期內(nèi)會(huì)造成煤電廠商的利潤空間下降，此時(shí)煤電廠商為了維持利潤會(huì)減少煤電建設(shè)量。隨著煤電廠商戰(zhàn)略的調(diào)整和可再生能源配額制的穩(wěn)定實(shí)施，長期內(nèi)煤電廠商的利潤會(huì)上升之后趨于平穩(wěn)，此時(shí)煤電建設(shè)計(jì)劃也表現(xiàn)出同樣的變化趨勢。煤電建設(shè)涉及的工程建設(shè)周期較長，導(dǎo)致煤電新增裝機(jī)容量相比于煤電建設(shè)計(jì)劃呈現(xiàn)出遞延的趨勢，但是整體走勢是大致相同的。煤電累計(jì)裝機(jī)容量取決于新增裝機(jī)容量和初始裝機(jī)容量，因?yàn)槌跏佳b機(jī)容量不變同時(shí)新增裝機(jī)容量緩慢上升，所以煤電累計(jì)裝機(jī)容量的變化趨勢為逐年上升。煤電發(fā)電量=煤電累計(jì)裝機(jī)容量×煤電設(shè)備年利用小時(shí)數(shù)，因此煤電發(fā)電量總體是上升的趨勢。

圖3 綠色證書和電力交互市場存量流量圖

圖4 煤電廠商運(yùn)行機(jī)制注：主坐標(biāo)軸為折線圖，次坐標(biāo)軸為柱狀圖。

2.可再生能源廠商

可再生能源廠商運(yùn)行機(jī)制如圖5所示，可再生能源建設(shè)計(jì)劃取決于可再生能源廠商的利潤空間，可再生能源配額制的實(shí)施在短期內(nèi)會(huì)造成可再生能源廠商的利潤空間上升，此時(shí)可再生能源廠商為了獲取更多的利潤會(huì)加大建設(shè)量。隨著綠色證書交易市場的調(diào)整，可再生能源廠商的利潤會(huì)波動(dòng)下降最后趨于平穩(wěn)，之后由于廠商戰(zhàn)略的調(diào)整及可再生能源配額制的平穩(wěn)實(shí)施，可再生能源廠商的利潤空間會(huì)逐年上升最后趨于平穩(wěn)。此時(shí)可再生能源建設(shè)計(jì)劃也表現(xiàn)出同樣的變化趨勢。可再生能源建設(shè)涉及的工程建設(shè)周期較長，導(dǎo)致可再生能源新增裝機(jī)容量相比于可再生能源建設(shè)計(jì)劃呈現(xiàn)出遞延的趨勢，但是變化趨勢是大致相同的。由于可再生能源累計(jì)裝機(jī)容量=新增裝機(jī)容量+初始裝機(jī)容量，初始裝機(jī)容量保持不變同時(shí)新增裝機(jī)容量呈現(xiàn)緩慢上升的趨勢，所以可再生能源累計(jì)裝機(jī)容量的變化趨勢為逐年上升。同時(shí)由于可再生能源發(fā)電量取決于可再生能源累計(jì)裝機(jī)容量和可再生能源設(shè)備年利用小時(shí)數(shù)，所以可再生能源發(fā)電量的變化趨勢為逐年上升。

(二)市場分析

1.綠色證書交易市場

可再生能源配額制的實(shí)施在電力市場的基礎(chǔ)上衍生出了綠色證書交易市場，煤電廠商和可再生能源廠商都需要承擔(dān)一定的可再生能源配額比例，可再生能源廠商作為綠色證書的供給者，同時(shí)煤電廠商作為綠色證書的需求者。發(fā)電廠商在綠色證書交易市場上根據(jù)綠色證書基準(zhǔn)價(jià)格，可再生能源配額比例和罰金等參數(shù)確定期望的綠色證書購買量和銷售量。然后在市場上進(jìn)行交易，市場均衡時(shí)獲得綠色證書的市場價(jià)格和交易數(shù)量。可再生能源廠商持有的綠色證書量取決于可再生能源發(fā)電量，所以呈現(xiàn)逐年上升的趨勢。煤電廠商持有的綠色證書量在開始一段時(shí)間內(nèi)是負(fù)值，但是通過與可再生能源廠商交易，持有綠色證書量會(huì)逐年上升。為了完成配額目標(biāo)，煤電廠商會(huì)在綠色證書交易市場上購買綠色證書，所以期望的綠色證書購買量與煤電廠商持有的綠色證書量呈現(xiàn)相反的變化趨勢。可再生能源廠商在完成配額目標(biāo)的基礎(chǔ)上會(huì)有多余的綠色證書可供交易，因此期望的綠色證書銷售量與可再生能源廠商持有的綠色證書量變化趨勢相同，但是期望的綠色證書銷售量小于可再生能源廠商持有的綠色證書量。短期內(nèi)，綠色證書價(jià)格變化趨勢為從價(jià)格下限逐漸上升到基準(zhǔn)價(jià)格之后保持不變，如圖6所示。

圖6 綠色證書交易市場注：主坐標(biāo)軸為折線圖，次坐標(biāo)軸為柱狀圖。

2.電力市場

電力供給取決于可再生能源發(fā)電量和煤電發(fā)電量，由于煤電發(fā)電量和可再生能源發(fā)電量的變化趨勢相同，都為逐年上升，所以電力供給整體走勢為逐年上升。電力需求作為外生變量，由電力市場中的消費(fèi)者決定，一般呈現(xiàn)出逐年遞增的趨勢。當(dāng)電力供給等于電力需求，電力市場達(dá)到均衡時(shí)，可以得出電力價(jià)格。電力價(jià)格總體走勢大致分為三個(gè)階段。前4個(gè)月，對于電力價(jià)格而言變化趨勢是從基準(zhǔn)價(jià)格逐漸下降到價(jià)格下限，但是對于綠色證書價(jià)格而言是從價(jià)格下限逐漸上升到基準(zhǔn)價(jià)格，此結(jié)果符合基本經(jīng)濟(jì)學(xué)中綠色證書價(jià)格與電力價(jià)格呈現(xiàn)負(fù)相關(guān)關(guān)系的認(rèn)知。雖然在電力市場上獲得的收益減少，但是減少的部分可以通過綠色證書市場獲得的補(bǔ)貼來彌補(bǔ)。因此，綠色證書價(jià)格和電力價(jià)格能夠維持綠色證書市場和電力市場的相對穩(wěn)定，并促使兩個(gè)市場通過市場本身的交互作用達(dá)到均衡。第5個(gè)月至第20個(gè)月期間，電力價(jià)格一直維持價(jià)格下限不變，綠色證書一直維持在價(jià)格上限不變。第21個(gè)月之后，電力價(jià)格大幅度上升，到價(jià)格上限后，經(jīng)歷波動(dòng)最終趨于平穩(wěn)，如圖7所示。

圖7 電力市場

(三)電力結(jié)構(gòu)分析

由表1、圖8和圖9可知，煤電發(fā)電量和可再生能源發(fā)電量未來10年的走勢為先下降然后緩慢上升，總體來說煤電發(fā)電量會(huì)小于可再生能源發(fā)電量。隨著可再生能源配額制的實(shí)施，中國的電源結(jié)構(gòu)呈現(xiàn)出煤電發(fā)電量占比減少和可再生能源發(fā)電量占比增加的趨勢，到2027年以后，電源結(jié)構(gòu)會(huì)趨于穩(wěn)定，每年只有小幅度的波動(dòng)。通過上述分析可知，可再生能源配額制的實(shí)施能夠有效地解決現(xiàn)階段中國電源結(jié)構(gòu)不合理和傳統(tǒng)能源短缺的問題，可再生能源發(fā)電量的增加和煤電發(fā)電量的減少能夠有效減少二氧化碳的排放，實(shí)現(xiàn)中國的碳減排目標(biāo)。

四 建 議

實(shí)施可再生能源配額制同時(shí)建立綠色證書交易市場，不僅有助于降低政府管理成本，更好地建立公平競爭的市場化機(jī)制，而且可以更好地體現(xiàn)可再生能源電力的市場價(jià)值，為各類可再生能源發(fā)電提供銷售渠道，降低可再生能源發(fā)電的成本。為了促進(jìn)可再生能源長期可持續(xù)發(fā)展，落實(shí)可再生能源配額制，需要進(jìn)一步建立和完善以下措施。

表1 煤電發(fā)電量和可再生能源發(fā)電量對比

圖8 可再生能源發(fā)電量與煤電發(fā)電量趨勢圖

圖9 可再生能源發(fā)電量占比與煤電發(fā)電量占比趨勢圖

(一)政府在實(shí)施可再生能源配額制時(shí)應(yīng)該考慮綠色證書交易市場運(yùn)行的實(shí)際情況和不足之處，在此基礎(chǔ)上制定與可再生能源配額制相關(guān)的激勵(lì)政策，鼓勵(lì)發(fā)電廠商進(jìn)行綠色證書交易，從而實(shí)現(xiàn)中國可再生能源產(chǎn)業(yè)發(fā)展的強(qiáng)制性制度變遷。電價(jià)市場化可以有效刺激發(fā)電廠商交易綠色證書，增強(qiáng)市場的流動(dòng)性，促進(jìn)可再生能源產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。

(二)政府需要設(shè)定合理的綠色證書交易市場基礎(chǔ)參數(shù)，保證綠色證書交易的正常運(yùn)行，加大發(fā)電廠商的市場參與度，提高綠色證書交易效率。同時(shí)出臺(tái)相關(guān)政策鼓勵(lì)發(fā)電廠商進(jìn)行技術(shù)創(chuàng)新，技術(shù)創(chuàng)新有利于降低生產(chǎn)成本，提高競爭優(yōu)勢，促進(jìn)廠商交易綠色證書。綠色證書交易市場在運(yùn)行過程中與電力市場不易同時(shí)達(dá)到均衡，所以該政策的實(shí)施應(yīng)該逐步穩(wěn)健地進(jìn)行。

(三)綠色證書交易市場的發(fā)展可以實(shí)行市場決定與政府調(diào)節(jié)相結(jié)合的發(fā)展策略：一方面，要繼續(xù)堅(jiān)持市場在綠色證書交易中的決定性作用，運(yùn)用供求機(jī)制、競爭機(jī)制和價(jià)格機(jī)制等手段促進(jìn)綠色證書交易市場的有效運(yùn)行。另一方面，充分發(fā)揮政府的調(diào)節(jié)和輔助作用，政府應(yīng)制定適合市場健康有效運(yùn)行的法律法規(guī)，彌補(bǔ)由于市場自身局限所帶來的壟斷、信息不對稱和外部性等市場失靈，不斷完善市場環(huán)境。