趙 甜 沈 曦
作者簡介:1.趙 甜,山東科技大學(xué)財經(jīng)系副教授,碩士生導(dǎo)師,經(jīng)濟學(xué)博士。研究方向:產(chǎn)業(yè)組織理論。濟南,250031。2.沈 曦(通訊作者),美國東北大學(xué)經(jīng)濟系博士。研究方向:社會福利分析。波士頓,02115。
作為國民經(jīng)濟增長的重要支柱和保障,能源結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型一直是產(chǎn)業(yè)界和學(xué)術(shù)界關(guān)注的熱點課題??v觀近百年的經(jīng)濟社會發(fā)展歷程,能源市場可以分為三個階段:傳統(tǒng)的煤炭時代、近代工業(yè)化的油氣時代和尚在發(fā)展中的智能化電氣時代。在可持續(xù)低碳發(fā)展的背景下,以新能源電力為主導(dǎo)的新型能源戰(zhàn)略在全球范圍內(nèi)受到越來越多的關(guān)注和青睞,碳中和成為“十四五”規(guī)劃期間乃至更長時間維度內(nèi)的大級別確定性主題。歐盟、美國等地區(qū)或國家均先后出臺了減排路線圖,中國也提出了“3060”雙碳目標(biāo),與此同時,以風(fēng)能、光伏發(fā)電為代表的新能源(以下簡稱“風(fēng)光新能源”)在全球絕大多數(shù)地區(qū)陸續(xù)實現(xiàn)了去補貼,逐漸成為能源供給的重要組成部分。然而即便市場規(guī)模在過去十年呈現(xiàn)出指數(shù)型的增長態(tài)勢,風(fēng)光新能源在整體能源中的占比依然徘徊在10%~15%的水平,對比減排零排目標(biāo)依然存在不小的差距。尤其是在亞太地區(qū),化石能源依然更受終端用戶的青睞,如在中國、印尼和印度等國,煤電等傳統(tǒng)能源項目仍然占據(jù)60%以上的份額。
長期以來,價格杠桿一直被認為是主導(dǎo)能源轉(zhuǎn)型最重要的因素,早期新能源發(fā)展得益于政策性補貼,彌補了產(chǎn)業(yè)在幼稚階段的成本劣勢。隨著產(chǎn)業(yè)規(guī)模的擴張和技術(shù)持續(xù)進步,新能源以更加多樣化的形式滲透到全球能源市場。在新能源完全去補貼以后,價格杠桿能否進一步推動用能主體的消費結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變呢?加速推進低碳能源轉(zhuǎn)型以實現(xiàn)碳中和目標(biāo)更應(yīng)依賴哪些驅(qū)動因素呢?本文應(yīng)用四大糧商(艾地盟、邦吉、嘉吉和路易達孚)自20世紀80年代以來在亞太市場主要國家投資并經(jīng)營的農(nóng)業(yè)深加工工廠能源消費結(jié)構(gòu)的數(shù)據(jù),基于修正的AIDS 模型,研究不同樣本時間內(nèi)驅(qū)動企業(yè)用能結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變和能源決策優(yōu)化的原動力因素,重點分析成本價格在企業(yè)尋求能源替代過程中的邊際貢獻,重點討論三個關(guān)鍵問題:第一,企業(yè)能源消費的需求價格彈性在不同時期針對不同能源產(chǎn)品是否存在顯著的差異?第二,在能源發(fā)展的不同階段,用能主體對于能源產(chǎn)品的要求和關(guān)注點是否存在動態(tài)演變?第三,對比能源轉(zhuǎn)型進程中油氣對燃煤的替代,實現(xiàn)成本平價優(yōu)勢能否保證新能源對能源消費結(jié)構(gòu)的持續(xù)滲透乃至成為能源供應(yīng)的主導(dǎo)?
能源轉(zhuǎn)型被定義為政策導(dǎo)向下與經(jīng)濟長期增長并行的半市場行為(Podobnik,2006),隨著低碳轉(zhuǎn)型的加速,尤其是風(fēng)光新能源陸續(xù)實現(xiàn)去補貼,針對轉(zhuǎn)型驅(qū)動力的研究逐漸突破單純的能源經(jīng)濟性層面,有關(guān)學(xué)者先后考察了能源稟賦驅(qū)動(Wang 等,2022)、配套能源網(wǎng)絡(luò)建設(shè)(何繼江等,2021)、微觀個體用能成本(Jang,2021)以及政策性轉(zhuǎn)型要求(范英和衣博文,2021)等因素的影響。國內(nèi)研究多立足于近年來新能源產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展和能源轉(zhuǎn)型策略,劉平闊等(2019)分析了中國能源轉(zhuǎn)型的驅(qū)動因子,包括制度、技術(shù)、經(jīng)濟、行為等,以及各因子的交互關(guān)系。Zhao等(2020)構(gòu)建了可再生能源組合標(biāo)準(zhǔn)和碳稅政策交叉監(jiān)管下的電力市場均衡模型,分析了二者在電力市場資源利用和分配中的決定性作用。余曉鐘等(2021)討論了綠色低碳化能源合作在“一帶一路”能源合作中的困境和路徑,提出以綠色發(fā)展新理念開展高標(biāo)準(zhǔn)綠色能源項目合作的設(shè)想。目前對能源轉(zhuǎn)型問題的研究表現(xiàn)為多學(xué)科和多方法交叉,對能源轉(zhuǎn)型影響因素的研究相對分散。針對國內(nèi)能源轉(zhuǎn)型影響因素的分析以實證檢驗為主,在用能模式選擇和模型構(gòu)建方面存在一定的拓展空間。本研究加入用能企業(yè)的階段化選擇以修正AIDS模型,在一定程度上彌補了該理論模型方面的不足。
作為宏觀能源結(jié)構(gòu)研究的行為基礎(chǔ),學(xué)者們還廣泛討論了微觀個體能源消費決策行為。但由于數(shù)據(jù)樣本的限制,現(xiàn)有文獻針對用能主體行為的討論主要以普查數(shù)據(jù)中的家庭用戶為樣本基礎(chǔ)。Pegels 和Lutkenhorst(2014)引用早期德國成功普及家庭分布式太陽能項目的案例數(shù)據(jù),討論了配套適度補貼對于刺激家庭單元能源低碳化轉(zhuǎn)型的作用。然而,針對工商業(yè)能源消費主體行為的研究,現(xiàn)有的文獻主要聚焦在企業(yè)能源管理和轉(zhuǎn)型激勵,主要針對社會環(huán)境政策責(zé)任(劉曉龍等,2021)、當(dāng)?shù)啬茉捶?wù)升級(林伯強,2022)和用能效率的提升等因素(張希良等,2022)。當(dāng)前低碳轉(zhuǎn)型和碳中和路線圖均以工商業(yè)大用戶或宏觀的地區(qū)數(shù)據(jù)為主體,受限于樣本可得性,尚未發(fā)現(xiàn)基于大規(guī)模企業(yè)數(shù)據(jù)的研究。得益于較長跨度的樣本資源,本研究能夠系統(tǒng)性分析包括能源成本、政策導(dǎo)向和市場環(huán)境等多方面因素對工商業(yè)用戶能源消費選擇的影響力。
針對能源消費結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型的研究依賴于不同能源市場份額數(shù)據(jù),離散選擇模型和近似理想需求系統(tǒng)模型(Almost Ideal Demand System,AIDS)均能較好滿足需要,而后者得益于其在消費行為一般性假設(shè)和需求彈性計量便捷性上的優(yōu)勢,在消費研究領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用(曾潔華和鐘若愚,2021;顧雨辰和蔡躍洲,2022)。但在隨后的模型發(fā)展中,傳統(tǒng)AIDS 模型暴露出了三個問題:第一,由于價格變量采用了交叉項和多項式模型,為彈性估計帶來了較大的困難,因此后期研究普遍采用Stone指數(shù)下的LA-AIDS模型進行簡化輔助計量。第二,當(dāng)研究范圍覆蓋較多品種時,交叉項自變量的數(shù)量呈指數(shù)型上升,導(dǎo)致計量工作的冗雜。因此,Chaudhuri 等(2006)發(fā)展出了階段化AIDS 模型(Staged AIDS Model),將產(chǎn)品進行兩次分類并在不同維度進行計量,提高了模型計量的效率。第三,忽略了需求行為和選擇集的跨期差異性,尤其當(dāng)研究樣本擴展到10年甚至更長時間,將會誤導(dǎo)參數(shù)的估計。以本研究涉及的亞太農(nóng)業(yè)深加工產(chǎn)業(yè)為例,隨著新能源的加速產(chǎn)業(yè)化以及綜合性能效服務(wù)的應(yīng)用推廣,以工商業(yè)用戶為代表的大型用能主體面對的能源解決方案選擇遠比之前多樣和復(fù)雜。參數(shù)冗余和選擇差異問題會被樣本放大,并影響到實證分析的結(jié)果,提高傳統(tǒng)AIDS 模型的有效性變得尤為重要,本文在此方面做出了有益貢獻。
AIDS 模型的架構(gòu)是在高曼(Gorman)形式的需求偏好基礎(chǔ)上,利用謝潑德引理(Shephard'S Lemma)從消費支出函數(shù)推導(dǎo)出基于需求端支出份額的需求函數(shù),可以將其應(yīng)用于對企業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營行為中能源消費決策的研究,主要得益于企業(yè)能源消費的擬線性特征。一方面,其投入總量基本完全取決于企業(yè)的生產(chǎn)規(guī)模;另一方面,生產(chǎn)經(jīng)營對于能源的需求符合規(guī)模效應(yīng)不變的假設(shè)。對比研究期內(nèi)不同樣本產(chǎn)業(yè)的產(chǎn)品單位能耗占比情況,也可以證實樣本企業(yè)能源供求與生產(chǎn)規(guī)模呈線性比例關(guān)系,AIDS模型可以較好地描述企業(yè)的能源消費決策。
針對樣本企業(yè)能源需求結(jié)構(gòu)的復(fù)雜性,將用能企業(yè)的能源消費行為建立在兩階段模型基礎(chǔ)之上:企業(yè)首先基于當(dāng)?shù)睾暧^的能源市場環(huán)境和輸配網(wǎng)絡(luò)配置決定供能模式,然后從微觀角度選擇最具經(jīng)濟性的能源結(jié)構(gòu)。因此,在第一階段,用能主體需要決策究竟是利用基于公共事業(yè)的集中式直供系統(tǒng)滿足能源需求,還是自建分布式能源站,抑或通過第三方能源托管模式實現(xiàn)供能。第二階段,依據(jù)當(dāng)?shù)啬茉磧r格、稟賦和供能穩(wěn)定性等因素決定能源消費的結(jié)構(gòu)。用式(1)架構(gòu)第一階段選擇行為,位于區(qū)域r的企業(yè)需要決策在各類能源供應(yīng)模式k下的支出占比ωkr:
k=c、d、e分別代表集中式(centralized)、分布式(distributed)和第三方(third party)供能模式。r區(qū)分了樣本區(qū)域(東北亞、南亞、東南亞和澳大利亞)。是基于企業(yè)每期名義能源支出X且通過Stone 指數(shù)P加權(quán)平均的各類能源市場成本。lnP=∑FωFlnPF,通過對各類能源F的價格進行加權(quán)平均,衡量了能源采購的實際開支規(guī)模。μk為擾動項,在第二階段選擇時,將具體到每一項能源i的消費占比ωi模型化為式(2):
其中,i和j分別代表第二階段選擇中具體的能源品類(煤、油氣、直購電力、可再生能源等)。因變量ωi為在第一階段特定能源供應(yīng)模式k下能源i的占比,即ωi=Xi|k/Xk。代表了前述三種能源供應(yīng)渠道的市場規(guī)模,Xk為絕對規(guī)模,Pk為加權(quán)價格指數(shù),vi為擾動項。在實證計量中,部分沿用傳統(tǒng)AIDS模型對系數(shù)的兩大約束條件,即加總約束(∑iαi=1,∑iβi= 1,∑iγij= 1)和齊次性約束(∑jγij= 1),而不同于傳統(tǒng)模型之處在于放松了Slutsky方程下的對稱性約束:γij=γji。
當(dāng)傳統(tǒng)AIDS 模型被演化為多階段情形后,彈性估計和測算模式同樣出現(xiàn)了變化。能源產(chǎn)品i自身的價格變化ΔPi通過兩個途徑影響終端需求:在微觀層面,其通過θk|F,r直接影響到企業(yè)的最終能源消費選擇ωkr;在宏觀層面,ΔPi同樣影響到單個品類的相對價格Pj,從而影響整個品類的消費需求ωi。因此,函數(shù)模型是兩部分影響的算術(shù)加總,見式(3):
企業(yè)的能源消費不僅需要考慮成本因素,當(dāng)?shù)睾暧^政策要求、能源稟賦以及能源配套設(shè)施等諸多非價格因素都會對企業(yè)的用能決策產(chǎn)生影響。尤其當(dāng)能源供應(yīng)模式從化石能源轉(zhuǎn)向新能源時,分布式的供應(yīng)方案將逐步代替之前依托集中式管網(wǎng)輸配的模式,能源供應(yīng)的輻射范圍實際在縮小,用能主體面臨的能源市場更聚焦于本地。因此,當(dāng)大宗能源價格出現(xiàn)波動的時候,對不同區(qū)域用戶產(chǎn)生的影響勢必存在較大差異,既反映在選擇集層面,又體現(xiàn)在價格彈性層面。若套用統(tǒng)一的AIDS 模型會忽略這一差異性因素,勢必帶來參數(shù)估計和彈性測度上的偏誤。對此,利用區(qū)域r在時期t的所有能被觀測到的能源供應(yīng)模式組成該地區(qū)的能源備選集合,在自變量中除了區(qū)域因素和時間虛擬變量以外,再附加當(dāng)?shù)啬茉捶A賦(統(tǒng)一為標(biāo)煤),使得傳統(tǒng)能源價格(IHS 統(tǒng)計的煤炭、石油和電力)依托離散選擇完成相關(guān)參數(shù)的測度。在測算出特定區(qū)域各種能源的可獲取性概率Pri以后,能源i對能源j的交叉價格彈性需要在原有的εij上增加能源j的可獲得性概率Prj,即εij?Prj。
在模型架構(gòu)過程中,無論是第一階段的能源供應(yīng)渠道選擇還是第二階段的具體能源品類采購,Stone價格指數(shù)都依賴于市場份額。然而市場份額并不是一個獨立變量,它不僅受到價格因素的影響,還受到能源用戶消費行為和習(xí)慣等非價格因素的制約。當(dāng)存在能源稟賦約束時,更高的消費占比(ωi)可能直接或間接抬高了能源銷售價格(Pi)。如果在需求函數(shù)中,AIDS 模型將這些非價格因素都歸入隨機項μk和υi,包含Stone價格指數(shù)的自變量就在很大程度上依賴于隨機項,這將導(dǎo)致計量模型的內(nèi)生性問題,因此,選擇合適的工具變量尤為重要。工具變量選擇的標(biāo)準(zhǔn)需要既與價格變量Pi相關(guān),又與隨機項μk和υi無關(guān)。因此,采用兩個工具變量:BNEF 年度能源報告中估計的當(dāng)?shù)馗鞣N能源度電成本(cost per kW·h,LCOE)和世界銀行公布的每個國家(地區(qū))的能源市場份額。不同于原樣本中的價格變量,這兩個工具變量都屬于第三方的技術(shù)評估和市場宏觀測度,反映不同能源在當(dāng)?shù)厥袌龅暮暧^成本和普及程度,在保證原價格Pi相關(guān)性的同時,屏蔽微觀市場隨機因素的影響,以保證隨機項μk和υi的獨立性。在實證計量中,依托工具變量估計的兩步法建立AIDS模型,主體部分參數(shù)可以得到有效的呈現(xiàn),而相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)差可以通過軟件Stata的Bootstrap過程完成計算。
實證樣本源自對四大糧商(艾地盟、邦吉、嘉吉和路易達孚)在亞太地區(qū)農(nóng)業(yè)深加工工廠運營數(shù)據(jù)的持續(xù)跟蹤,糧食深加工產(chǎn)業(yè)作為國民經(jīng)濟的基礎(chǔ)行業(yè),其運營和生產(chǎn)是各國政府重點保障的目標(biāo),其能源消費具備極強的代表意義。一方面,農(nóng)業(yè)深加工環(huán)節(jié)中的能源需求具有很高的剛性,穩(wěn)定的成本占比符合實證模型的擬線性假設(shè);另一方面,不同于高耗能企業(yè)面臨來自政府方面的壓力,農(nóng)業(yè)深加工企業(yè)的能源采購和消費轉(zhuǎn)型策略更貼近純市場化行為。因此,作為能源替代行為動態(tài)研究的樣本是非常理想的選擇。樣本數(shù)據(jù)包括三部分:農(nóng)業(yè)深加工企業(yè)的經(jīng)營狀況來自美國DNB 固定周期提供的企業(yè)征信報告匯總①;地區(qū)能源價格數(shù)據(jù)來自BNEF 的全球能源大數(shù)據(jù)庫②;考慮到樣本周期跨度達40 年,實證研究同時引用了IHS 的宏觀經(jīng)濟數(shù)據(jù),用PPI指數(shù)對物價水平做了相應(yīng)的調(diào)整,以2010年的物價為標(biāo)桿,并將貨幣單位統(tǒng)一為美元③。
表1 展示了基于區(qū)域能源供給可獲取性的參數(shù)結(jié)果,可以解釋為宏觀區(qū)域市場對一次能源的選擇行為?;茉幢憩F(xiàn)為資源稟賦導(dǎo)向型能源,相比可再生能源在發(fā)展前期和中期依賴政策扶持,煤油氣則更多依仗于當(dāng)?shù)啬茉磧α啃纬傻膮^(qū)域市場差異性。值得注意的是,化石能源相互之間的交叉價格敏感性弱于新能源對傳統(tǒng)能源的價格敏感性,這樣的不對稱性支持了研究框架對傳統(tǒng)AIDS模型中Slutsky方程對稱性約束的放松。
表1 離散選擇模型參數(shù)估計結(jié)果
基于參數(shù)估計結(jié)果測算的能源需求價格彈性見表2 和表3。表2 對比了單純的階段化AIDS 模型(S.AIDS列)和修正差異性選擇集以后的模型(修正Pr列)彈性估計結(jié)果。與模型架構(gòu)時的預(yù)期一致,在忽略了用能主體不同時期選擇集差異的情況下,彈性估計結(jié)果被相對低估。尤其是以風(fēng)電、太陽能和生物質(zhì)為代表的新能源,自價格彈性的估計結(jié)果偏差更是達到50%以上。
表2 能源需求的自價格彈性估計結(jié)果
表3 對比了不同能源之間的交叉價格彈性,從估計結(jié)果看,交叉價格彈性普遍為正,反映出能源之間存在的顯著替代關(guān)系。然而,值得注意的是不同能源之間交叉價格彈性的差異。一方面,傳統(tǒng)化石能源之間的替代彈性普遍高于電力和新能源之間的交叉彈性,這說明對終端用戶而言,化石燃料之間的轉(zhuǎn)換成本相對較低。另一方面,新能源不但對于傳統(tǒng)能源的替代相對有限,在很大程度上還同時受到當(dāng)?shù)啬茉凑哂绕涫请娏ο到y(tǒng)管制政策和能源供應(yīng)效率與質(zhì)量的影響,政策方面的影響主要體現(xiàn)在跨區(qū)差異上。
表3 能源需求的交叉價格彈性估計結(jié)果
針對價格彈性的估計結(jié)果,深入到對能源需求彈性變動的驅(qū)動因素的討論。在樣本已有的價格變量之外,引用第三方咨詢機構(gòu)Fitch對全球各國能源市場政策和基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的年度評分數(shù)據(jù),作為回歸模型中的自變量。此外,新能源補貼政策變量引用IHS匯總的亞太各國可再生能源補貼政策數(shù)據(jù),單位標(biāo)準(zhǔn)化為美元/千瓦時。能源穩(wěn)定性指標(biāo)引用IEEE2018年度報告中對各項能源是否需要輔助服務(wù)配套支持的結(jié)果并標(biāo)準(zhǔn)化為0~1虛擬變量。表4將能源品類合并為三大類:煤炭、油氣和新能源。不難發(fā)現(xiàn)煤炭和油氣代表的化石能源,其需求彈性的驅(qū)動因素主要來自價格和能源稟賦層面,而對于包括政策和設(shè)施配套等非價格因素,傳統(tǒng)化石能源并沒有表現(xiàn)出顯著的需求側(cè)敏感性。但與之相反,新能源需求的驅(qū)動因素卻有很大一部分屬于非價格因素。即便隨著技術(shù)成熟和應(yīng)用的產(chǎn)業(yè)化,成本障礙得到了一定的克服,新能源依然受制于市場準(zhǔn)入、輸配系統(tǒng)兼容性和用戶側(cè)個性化需求等因素的制約。因此在需求彈性驅(qū)動因素的實證結(jié)果中,新能源面臨更多的條件和約束。這一結(jié)果承接了動態(tài)彈性的計量,同時將實證研究延伸到需求激勵層面,在之后的門檻分析部分還將引用這一結(jié)果討論推動新能源未來持續(xù)發(fā)展的原動力因素。
表4 能源需求彈性驅(qū)動因素回歸結(jié)果
對于需求層面的福利變化,借鑒補償變化效應(yīng)(Compensation Variation,CV)的框架模型,將能源結(jié)構(gòu)性轉(zhuǎn)型帶來的影響量化為CV=E(U0,P1)?E(U0,P0)。其中,U0為通過能源單位熱值進行等效衡量和對標(biāo),即在獲得同等熱值能量的前提下,通過能源轉(zhuǎn)型對用能主體支出的變動影響。所有的能源供應(yīng)都依據(jù)其熱值對標(biāo)標(biāo)煤,表5匯總了對照補貼后的實際價格計算的能源采購降本貢獻的測算結(jié)果。
表5 能源轉(zhuǎn)型對亞太地區(qū)消費者福利的影響 單位:美元/百萬千焦
測算結(jié)果表明,伴隨新型能源的成熟,能源替代可以顯著提升用戶端的經(jīng)濟效益和社會福利。但在新能源市場發(fā)展到一定水平后,能源供求關(guān)系和價格均趨于穩(wěn)定,進一步降本對于用能主體的吸引力和驅(qū)動力呈現(xiàn)快速遞減的趨勢。聚焦消費者福利的計量結(jié)果表明,油氣、電力和新能源對下游需求端經(jīng)濟價值的貢獻普遍經(jīng)歷了由負轉(zhuǎn)正的過程,但在時間維度上存在明顯的差異。這預(yù)示了不同能源在從幼稚產(chǎn)業(yè)向成熟產(chǎn)業(yè)發(fā)展過程中存在差異性的質(zhì)變點,也可以理解為對標(biāo)傳統(tǒng)能源的平價標(biāo)準(zhǔn)對于不同能源存在不同的要求,而針對這一問題的深入討論需要依賴門檻效應(yīng)的分析。
根據(jù)不同能源解決方案的需求特性,針對其動態(tài)價格、成本和外部因素等自變量進行門檻回歸,見式(4):
新能源對傳統(tǒng)能源的替代可以體現(xiàn)在兩方面:顯性層面市場份額的趕超和隱性層面需求彈性的變動。因此,模型因變量yit選擇能源i在t期的市場份額和需求彈性,分兩個模型進行估計。門檻變量?Pit為能源i在t期與當(dāng)時主流能源(以市場份額計)的價差??刂谱兞縓it主要考慮了市場宏觀面的四個因素:能源系統(tǒng)的配套成熟度、當(dāng)?shù)啬茉捶A賦、政府的能源補貼和當(dāng)?shù)靥级愓?。其中,能源系統(tǒng)配套成熟度主要考察當(dāng)?shù)厥袌鲈谳斉浜徒K端應(yīng)用層面的設(shè)施覆蓋,該變量引用Fitch 咨詢每年對各國能源設(shè)施評分結(jié)果的量化④。能源稟賦數(shù)據(jù)來自世界銀行自1980 年以來持續(xù)更新的各國能源已探明存量數(shù)據(jù)⑤,并借助《中國能源統(tǒng)計年鑒》中的熱值參數(shù)統(tǒng)一轉(zhuǎn)化為噸標(biāo)煤⑥。能源補貼和碳稅政策存在跨地區(qū)差異,可將項目生命周期內(nèi)預(yù)期獲得(或繳納)的總補貼或碳稅額度平均到單位能源產(chǎn)出上,單位統(tǒng)一折算為美元/千瓦時。
模型參數(shù)計量采用Hansen(2000)自舉法,對比門檻估計結(jié)果可以發(fā)現(xiàn),能源之間存在顯著差異。尤其是新能源,估計的門檻?Pit為負數(shù)。這意味著即便達到和主流能源同等的價格,新能源的需求依然難以被有效啟動和激勵,而需求行為需要更多來自非價格因素的支撐。表6匯總了參數(shù)估計結(jié)果。代表能源價差的?Pit系數(shù)估計值在所有能源類別中均表現(xiàn)為負數(shù),這肯定了成本和價格趕超對新能源替代傳統(tǒng)能源的作用。那么在后補貼時代,還能夠依賴價格杠桿作用推進碳中和嗎?結(jié)果發(fā)現(xiàn),新能源對于碳稅這一因素的敏感性遠遠超出其他能源類型。這既得益于風(fēng)光新能源在碳排上的先天優(yōu)勢,而更重要的是從當(dāng)前市場結(jié)構(gòu)來看,風(fēng)光新能源在建設(shè)要求和就地消納方面占有的優(yōu)勢,無疑是能源用戶解決碳排指標(biāo)最具性價比的方式。除了加快能源市場體系改革和配套能源輸配設(shè)施建設(shè),碳稅無疑可以承擔(dān)“擬價格杠桿”的作用。在碳稅政策的持續(xù)刺激下,風(fēng)光新能源對傳統(tǒng)化石能源的替代效應(yīng)有望繼續(xù)加強,進而加速碳中和目標(biāo)的實現(xiàn)。
表6 門檻效應(yīng)檢驗結(jié)果
基于門檻估計的結(jié)果可以推算出各種能源的成本競爭力,如果將替代能源需求端平價定義為市場份額或價格敏感性層面與主流能源的持平,那么通過測算當(dāng)前主流能源成本或價格加上門檻值之和可以作為替代能源的平價成本標(biāo)準(zhǔn)。估計結(jié)果匯總在表7 中。表7 同時列舉了包括BNEF、IHS 等幾家主流第三方咨詢機構(gòu)對各類能源當(dāng)前成本的測算,單位統(tǒng)一為度電成本,估計結(jié)果普遍介于0.03~0.06美元/千瓦時之間。但模型計算出的門檻值顯著低于咨詢機構(gòu)的平價理論值,尤其是風(fēng)光新能源的平價目標(biāo)線甚至低于當(dāng)前成本約50%。盡管當(dāng)前超過80%的國家和地區(qū)已經(jīng)完全取消了對風(fēng)光新能源的補貼,如包括中國在內(nèi)的相當(dāng)一部分亞太國家,風(fēng)電和太陽能項目競價結(jié)果完全可以和當(dāng)?shù)貍鹘y(tǒng)火電匹敵,但基于需求模型的測算結(jié)果表明,風(fēng)光新能源的完全普及依然道路漫長。
表7 亞太地區(qū)各類能源度電成本估計值 單位:美元/千瓦時
在修正傳統(tǒng)AIDS 模型的基礎(chǔ)上,利用亞太地區(qū)農(nóng)業(yè)深加工產(chǎn)業(yè)的企業(yè)層面能源消費樣本,實證分析了1980—2020 年能源結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型的驅(qū)動因素和福利效應(yīng),并通過門檻效應(yīng)討論了新能源去補貼平價后的發(fā)展前景,得到如下結(jié)論:第一,在亞太地區(qū)農(nóng)業(yè)深加工企業(yè)的能源消費自(交叉)價格彈性中,化石能源比新能源表現(xiàn)出更強的價格敏感性。新能源對于傳統(tǒng)能源的沖擊表現(xiàn)出典型的雙峰特性,前期主要表現(xiàn)為政策導(dǎo)向下的補貼項目對電價補貼的敏感性逐步降低,而后期價格敏感性的反彈主要來源于競價乃至無補貼下純市場行為驅(qū)動的需求擴張。第二,盡管價格因素在能源轉(zhuǎn)型過程中一直發(fā)揮重要的作用,是新能源替代傳統(tǒng)能源的重要原動力,但影響力卻在持續(xù)減弱。尤其2010 年以來,隨著風(fēng)光可再生能源解決方案得到快速的發(fā)展,終端用戶對于能源需求的關(guān)注突破了傳統(tǒng)價格因素的限制,而著眼于更多非價格層面的因素,包括政策驅(qū)動的持續(xù)性、能源供應(yīng)穩(wěn)定性以及當(dāng)?shù)啬茉捶A賦配套性等。第三,通過門檻模型的深度檢驗發(fā)現(xiàn),相比油氣對煤炭的替代,可再生能源面臨更高的價格門檻。長期中立足于碳中和的能源轉(zhuǎn)型不能單純依賴于絕對成本的競爭,政策引導(dǎo)應(yīng)該逐步從價格導(dǎo)向轉(zhuǎn)向資源和環(huán)境配套方面,在加快新型能源輸配網(wǎng)絡(luò)建設(shè)的同時,構(gòu)建基于碳稅的市場體制,進一步發(fā)揮新能源在減排增效層面的優(yōu)勢,從而促進內(nèi)生化的深度能源轉(zhuǎn)型。
第一,從能源市場結(jié)構(gòu)和政策穩(wěn)健性角度看,價格杠桿并不能持續(xù)推動能源轉(zhuǎn)型,能源轉(zhuǎn)型在當(dāng)下是一個任重道遠的長期目標(biāo),地區(qū)能源稟賦和終端用戶剛性用能需求的滿足應(yīng)該成為政策制定的立足點。實證樣本中核心能源供應(yīng)具備較強的地區(qū)輻射效應(yīng),即相對臨近的用能主體在能源消費結(jié)構(gòu)和供應(yīng)方式上存在明顯的趨同性。這要求政策制定者將能源的“飯碗”端在自己的手中,方能有效保障本地用戶的安全和經(jīng)濟的穩(wěn)定。第二,從能源轉(zhuǎn)型的社會成本和政策效率性角度看,新能源代替?zhèn)鹘y(tǒng)石化能源的轉(zhuǎn)型成本主要來自供應(yīng)商體系的約束、固定資產(chǎn)置換成本以及新型能源市場配套不成熟等方面。因此,除了強化新能源的經(jīng)濟性,政策制定者需要架構(gòu)多維度的市場配套環(huán)境,降低能源轉(zhuǎn)型的社會成本。一方面,應(yīng)加快電力市場和碳交易市場的建設(shè)和體系完善,打通新能源電力從發(fā)輸配到用戶的最后一道屏障,讓綠色能源和傳統(tǒng)能源實現(xiàn)同平臺競爭。另一方面,完善新能源在電力輸配儲環(huán)節(jié)的配套建設(shè),提高新能源市場的流動交易效率,激勵終端用戶加快用能的轉(zhuǎn)型升級。第三,從產(chǎn)業(yè)鏈環(huán)節(jié)參與和政策角度看,政策需要引導(dǎo)不同的市場參與者在不同產(chǎn)業(yè)鏈環(huán)節(jié)發(fā)揮各自的比較優(yōu)勢,防止惡性競爭下的資源浪費。具體而言,在涉及資產(chǎn)投資與頂層設(shè)計的大型發(fā)電項目和大電網(wǎng)配套建設(shè)的環(huán)節(jié),要充分發(fā)揮央企國企的資金和運營能力優(yōu)勢,使其成為能源產(chǎn)業(yè)命脈環(huán)節(jié)的穩(wěn)健壓艙石。而在涉及用戶“最后一公里”配售服務(wù)以及設(shè)備研發(fā)制造環(huán)節(jié),應(yīng)引導(dǎo)民營企業(yè)發(fā)揮靈活性優(yōu)勢,在細分領(lǐng)域填補產(chǎn)業(yè)和市場的真空部分,為能源轉(zhuǎn)型的落地起到潤滑劑和加速器的作用,最終實現(xiàn)各類市場主體優(yōu)勢和職責(zé)的協(xié)調(diào)互補。
注釋:
①DNB數(shù)據(jù)網(wǎng)站:https://www.dnb.com。
②BNEF數(shù)據(jù)庫網(wǎng)站:https://www.bloomberg.com/graphics/climate-change-data-green/investment.html。
③IHS宏觀數(shù)據(jù)網(wǎng)站:https://connect.ihsmarkit.com/data-browser/buildQuery/Global%20Economy。
④Fitch評分結(jié)果來源于EMIS平臺:https://info.emis.com/emis-demo-request-landing-page-cn。
⑤能源稟賦數(shù)據(jù)來源于世界銀行網(wǎng)站:https://www.worldbank.org/en/topic/energy。
⑥《中國能源統(tǒng)計年鑒》來源于國家統(tǒng)計局網(wǎng)站:http://www.stats.gov.cn/tjsj/tjcbw/201909/t20190924_1699094.html。