“碳中和”背景下流域統(tǒng)一電價(jià)機(jī)制研究

黃婧　李繼清　龍飛雨　鄧世浪

摘要：中國(guó)現(xiàn)行水電電價(jià)機(jī)制呈現(xiàn)多樣化，“一廠一價(jià)”現(xiàn)象日益嚴(yán)重。通過(guò)梳理水電電價(jià)發(fā)展歷程，找出現(xiàn)行電價(jià)機(jī)制中被忽視的因素，包括水電外部性、梯級(jí)水電站間水力聯(lián)系等?；诖?，提出了“直接成本＋正外部成本－負(fù)外部成本”的流域統(tǒng)一電價(jià)機(jī)制。在“碳中和”的背景下，實(shí)行流域統(tǒng)一電價(jià)有助于提高水資源利用率，促使水電行業(yè)融入電力現(xiàn)貨市場(chǎng)，并可為全面認(rèn)識(shí)各類發(fā)電能源的效益與影響提供依據(jù)。

關(guān) 鍵 詞：流域統(tǒng)一電價(jià)機(jī)制； 水電外部性； 梯級(jí)水電站； 可持續(xù)發(fā)展； 碳中和； 水電行業(yè)

中圖法分類號(hào)： F426.61

文獻(xiàn)標(biāo)志碼： A

DOI：10.16232/j.cnki.1001-4179.2023.04.006

0 引 言

2020年，中國(guó)首次提出“二氧化碳（CO2）排放力爭(zhēng)于2030年前達(dá)到峰值，努力爭(zhēng)取2060年前實(shí)現(xiàn)碳中和”的目標(biāo)。水電一直是促進(jìn)中國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要力量，亦是可再生能源中技術(shù)成熟、運(yùn)行靈活的重要組成，除具有防洪、供水、灌溉、航運(yùn)和改善河流生態(tài)等綜合利用功能外，還具有帶動(dòng)區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展、促進(jìn)其他清潔能源高效運(yùn)行、減少溫室氣體排放等效益［1-2］。中國(guó)水能資源豐富，理論開(kāi)發(fā)量約6.87億kW。據(jù)《中國(guó)電力行業(yè)年度發(fā)展報(bào)告2022》［3］統(tǒng)計(jì)，截至2021年底，已建水電裝機(jī)容量達(dá)3.91億kW（常規(guī)3.55億kW，抽水蓄能0.36億kW），約占全國(guó)電源裝機(jī)容量的16.44%，約占全國(guó)可再生能源發(fā)電裝機(jī)容量的36.19%。從發(fā)電效益來(lái)看，2021年中國(guó)水電總發(fā)電量約1.34萬(wàn)億kW·h，約占全國(guó)各類電源總發(fā)電量的15.96%，約占可再生能源發(fā)電量的49.07%，同年單位火電發(fā)電量CO2排放約828.00 g/（kW·h），相當(dāng)于減排11.09億t CO2。

作為節(jié)能減排效益顯著的清潔能源，水電是支持中國(guó)達(dá)成“碳中和”目標(biāo)的主力之一。從建國(guó)初期洪澇災(zāi)害治理，改革開(kāi)放初期緩解電力短缺，21世紀(jì)初以“西電東送”助力西部大開(kāi)發(fā)，到如今構(gòu)建清潔低碳、安全高效的能源體系，水電行業(yè)始終服務(wù)于中國(guó)發(fā)展戰(zhàn)略，與國(guó)情及發(fā)展階段相適應(yīng)的電價(jià)機(jī)制也在不斷調(diào)整。同火電、風(fēng)電等能源相比，水電具有前期投入大、建設(shè)工期長(zhǎng)、運(yùn)行維護(hù)成本低及生命周期可達(dá)100 a（建設(shè)期20 a、還貸期30 a、經(jīng)營(yíng)期可延長(zhǎng)至50 a）的特點(diǎn)。在“流域、梯級(jí)、滾動(dòng)、綜合”的開(kāi)發(fā)模式下，新建水電站難度持續(xù)增加，梯級(jí)水電站間水力聯(lián)系卻愈發(fā)明顯［4］。因此，如何配合中國(guó)“碳中和”事業(yè)進(jìn)程，完善水電電價(jià)機(jī)制，促進(jìn)行業(yè)健康可持續(xù)發(fā)展值得深思。本文通過(guò)梳理水電電價(jià)機(jī)制發(fā)展歷程，定位現(xiàn)行電價(jià)機(jī)制忽視的關(guān)鍵因素，提出考慮水電外部性、梯級(jí)水電站間水力聯(lián)系的流域統(tǒng)一電價(jià)機(jī)制，可為制定適宜于中國(guó)“碳中和”發(fā)展目標(biāo)的電價(jià)機(jī)制提供參考。

1 中國(guó)水電電價(jià)機(jī)制發(fā)展歷程

電價(jià)是優(yōu)化市場(chǎng)資源配置、促進(jìn)產(chǎn)業(yè)技術(shù)升級(jí)、完善管理體制的有效經(jīng)濟(jì)杠桿［5］。隨著發(fā)展戰(zhàn)略調(diào)整，已投產(chǎn)水電站因建設(shè)時(shí)期不同實(shí)行著多樣化電價(jià)機(jī)制。整體來(lái)看，從政府定價(jià)到引入市場(chǎng)化競(jìng)爭(zhēng)，中國(guó)水電電價(jià)機(jī)制發(fā)展歷程可分為指令性電價(jià)、還本付息電價(jià)、經(jīng)營(yíng)期電價(jià)、臨時(shí)標(biāo)桿電價(jià)、標(biāo)桿電價(jià)及市場(chǎng)出清電價(jià)6個(gè)階段，各階段核算機(jī)制見(jiàn)圖1。

最初，水電項(xiàng)目建設(shè)依賴于國(guó)家統(tǒng)一投資，實(shí)行指令性電價(jià)。指令性電價(jià)以保證電力生產(chǎn)為目的，不考慮投資收益，除農(nóng)業(yè)、高耗能行業(yè)存在優(yōu)惠外，全國(guó)電價(jià)基本相同。十一屆三中全會(huì)后，局部地區(qū)由指令性電價(jià)衍生出考慮來(lái)水特性和電網(wǎng)平穩(wěn)運(yùn)行需求的季節(jié)性電價(jià)與峰谷電價(jià)。1985年，國(guó)家經(jīng)濟(jì)委員會(huì)等部門出臺(tái)《關(guān)于鼓勵(lì)集資辦電和實(shí)行多種電價(jià)的暫行規(guī)定》，對(duì)新建水電項(xiàng)目采用“建設(shè)期成本+經(jīng)營(yíng)期成本+利息+稅金+合理收益”的核算機(jī)制，形成還本付息電價(jià)。與指令性電價(jià)相比，還本付息電價(jià)考慮了水電站建設(shè)經(jīng)營(yíng)期的個(gè)別成本及投資合理收益，并允許電價(jià)隨燃料、運(yùn)輸價(jià)格變化而調(diào)整，培育出遵循市場(chǎng)規(guī)律的電價(jià)機(jī)制。然而，受項(xiàng)目所在地區(qū)物價(jià)水平差異影響，“一廠一價(jià)”現(xiàn)象隨之出現(xiàn)。1998年，國(guó)家計(jì)劃委員會(huì)發(fā)布以經(jīng)營(yíng)期電價(jià)取代還本付息電價(jià)的政策，并于2001年下發(fā)《國(guó)家計(jì)委關(guān)于規(guī)范電價(jià)管理有關(guān)問(wèn)題的通知》（計(jì)價(jià)格〔2001〕701號(hào)），規(guī)定水電項(xiàng)目按30 a經(jīng)營(yíng)期核定平均上網(wǎng)電價(jià)，除還本付息外，應(yīng)考慮經(jīng)營(yíng)期成本及投資收益率。經(jīng)營(yíng)期電價(jià)采用“經(jīng)營(yíng)期成本+稅金+合理收益”的核算機(jī)制，降低了新建水電項(xiàng)目電價(jià)水平，至此中國(guó)正式形成上網(wǎng)電價(jià)。

2002年，國(guó)務(wù)院正式批準(zhǔn)《電力體制改革方案》（國(guó)發(fā)〔2002〕5號(hào)），確定“廠網(wǎng)分開(kāi)、主輔分離、輸配分開(kāi)、競(jìng)價(jià)上網(wǎng)”的發(fā)展方向，并規(guī)定從國(guó)家電力系統(tǒng)分離、未核定上網(wǎng)電價(jià)的水電項(xiàng)目需要執(zhí)行臨時(shí)上網(wǎng)電價(jià)。臨時(shí)上網(wǎng)電價(jià)采用“同時(shí)期建設(shè)的同類型技術(shù)先進(jìn)水平發(fā)電機(jī)組社會(huì)平均成本（省級(jí)電網(wǎng)）+稅金+合理收益”的核算機(jī)制，使得省級(jí)電網(wǎng)內(nèi)同一時(shí)期建設(shè)的水電項(xiàng)目趨于相同上網(wǎng)電價(jià)，略微緩解“一廠一價(jià)”現(xiàn)象。2004年，在經(jīng)營(yíng)期電價(jià)基礎(chǔ)上，國(guó)家在四川、云南等部分?。▍^(qū)）出臺(tái)標(biāo)桿電價(jià)政策。標(biāo)桿電價(jià)采用與臨時(shí)標(biāo)桿電價(jià)一致的核算機(jī)制，顯著提升了社會(huì)發(fā)電效率，但因未考慮水電項(xiàng)目成本差異，使具有綜合利用功能的大型水電項(xiàng)目發(fā)展受限［6］。2014年，國(guó)家發(fā)改委發(fā)布《關(guān)于完善水電上網(wǎng)電價(jià)形成機(jī)制的通知》（發(fā)改價(jià)格〔2014〕61號(hào)），明確對(duì)同年2月1日后新投產(chǎn)水電項(xiàng)目，跨省、跨區(qū)域交易價(jià)格由供需雙方協(xié)商確定上網(wǎng)電價(jià)，而省內(nèi)上網(wǎng)電價(jià)則實(shí)行標(biāo)桿電價(jià)制度。2015年，國(guó)家發(fā)改委發(fā)布《關(guān)于完善跨省跨區(qū)電能交易價(jià)格形成機(jī)制有關(guān)問(wèn)題的通知》（發(fā)改價(jià)格〔2015〕962號(hào)），提出“西電東送”水電項(xiàng)目上網(wǎng)電價(jià)采用受端倒推電價(jià)。

2016年起，國(guó)家陸續(xù)批復(fù)了云南、貴州省等22個(gè)電力綜合改革試點(diǎn)，至此，中國(guó)水電電價(jià)引入市場(chǎng)化競(jìng)爭(zhēng)，形成市場(chǎng)出清電價(jià)。市場(chǎng)出清電價(jià)指競(jìng)爭(zhēng)定價(jià)的電力市場(chǎng)中，能達(dá)到市場(chǎng)供需平衡的價(jià)格水平，主要核算機(jī)制有［7］：① 統(tǒng)一出清（Market Clearing Price，MCP），參與競(jìng)價(jià)上網(wǎng)的機(jī)組統(tǒng)一依據(jù)市場(chǎng)邊際電價(jià)結(jié)算；② 報(bào)價(jià)結(jié)算（Pay as Bid，PAB），參與競(jìng)價(jià)上網(wǎng)的機(jī)組按各自報(bào)價(jià)結(jié)算。通常，PAB能有效抑制上網(wǎng)電價(jià)波動(dòng)，但市場(chǎng)邊際電價(jià)高于MCP；MCP則具有較高的市場(chǎng)調(diào)控性，可激勵(lì)水電站主動(dòng)降低報(bào)價(jià)［8］。市場(chǎng)出清電價(jià)使得各?。▍^(qū)）執(zhí)行核定電價(jià)電量及電價(jià)逐步降低，但受梯級(jí)水電站間水力聯(lián)系、水電項(xiàng)目外部性的綜合影響，水電站與電網(wǎng)、送端與受端之間出現(xiàn)利益分配不合理的矛盾［9］。

2 現(xiàn)行水電電價(jià)機(jī)制存在的問(wèn)題

中國(guó)水電電價(jià)處于由政府定價(jià)向市場(chǎng)化競(jìng)爭(zhēng)過(guò)渡階段，但水電項(xiàng)目建設(shè)投產(chǎn)工作

推進(jìn)速度整體已呈現(xiàn)出放緩趨勢(shì)。究其原因，一是常規(guī)水電受地理、移民、環(huán)保、物價(jià)等因素影響，開(kāi)發(fā)難度與建設(shè)成本不斷增加，致使社會(huì)投資積極性降低；二是已核準(zhǔn)開(kāi)發(fā)項(xiàng)目多采用還本付息電價(jià)，“一廠一價(jià)”阻礙了水電站綜合利用與統(tǒng)一管理，弱化了水電電力市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。

在“碳中和”背景下，水電作為能源革命的重要力量，尋求促使行業(yè)健康可持續(xù)發(fā)展的電價(jià)機(jī)制勢(shì)在必行。鄭正等［5］指出現(xiàn)行上網(wǎng)電價(jià)不具備反映水電外部性（節(jié)能減排、輔助服務(wù)價(jià)值等）的能力，建議將輔助服務(wù)價(jià)值納入電價(jià)機(jī)制。陳鄭波等［10］認(rèn)為現(xiàn)行水電電價(jià)機(jī)制缺乏帶動(dòng)水電站參與調(diào)峰、調(diào)頻等電網(wǎng)輔助服務(wù)積極性的激勵(lì)和保障措施。劉剛等［11］結(jié)合現(xiàn)階段水電開(kāi)發(fā)、運(yùn)行需求，提出實(shí)施流域統(tǒng)一電價(jià)，提高中國(guó)電力消納水平的行業(yè)發(fā)展方向。綜上所述，現(xiàn)行水電電價(jià)機(jī)制主要存在忽視水力發(fā)電外部性和梯級(jí)水電站間水力聯(lián)系兩個(gè)問(wèn)題。

2.1 忽視水力發(fā)電外部性

外部性源于1890年馬歇爾發(fā)表的《經(jīng)濟(jì)學(xué)原理》，旨在為決策者提供量化生產(chǎn)活動(dòng)溢出效益及客觀正確認(rèn)識(shí)各項(xiàng)生產(chǎn)活動(dòng)的途徑［12］。20世紀(jì)，庇古在《福利經(jīng)濟(jì)學(xué)》中，將外部性進(jìn)一步拓展為“內(nèi)部不經(jīng)濟(jì)”和“外部不經(jīng)濟(jì)”，并借助邊際分析法優(yōu)化配置社會(huì)資源，提出邊際社會(huì)凈產(chǎn)值和邊際私人凈產(chǎn)值，進(jìn)而形成外部性理論［13］。同期，科斯在《社會(huì)成本問(wèn)題》中，從交易費(fèi)用角度深化了外部性、帕累托改進(jìn)和社會(huì)福利的關(guān)系［14］。

綜合相關(guān)文獻(xiàn)，水電外部性指項(xiàng)目對(duì)他人和社會(huì)造成的非市場(chǎng)化影響。根據(jù)影響的積極或消極作用，可將“項(xiàng)目使他人或群體受益，但受益者沒(méi)有支付相應(yīng)的價(jià)值”定義為正外部性；反之，將“項(xiàng)目使他人或群體受損，但沒(méi)有承擔(dān)相應(yīng)的成本”定義為負(fù)外部性。水電項(xiàng)目具有節(jié)能減排、電網(wǎng)輔助服務(wù)等正外部性［14-15］，以及建設(shè)移民、生態(tài)影響等負(fù)外部性［1，13］。然而，現(xiàn)行電價(jià)機(jī)制僅反映出項(xiàng)目建設(shè)及經(jīng)營(yíng)期直接成本，未考慮輔助服務(wù)價(jià)值及生態(tài)影響［16］。

2.2 忽視梯級(jí)水電站水力聯(lián)系

梯級(jí)水電站間存在著一定的水力聯(lián)系，如庫(kù)容補(bǔ)償、回水頂托等，是至關(guān)重要的調(diào)度管理環(huán)節(jié)［17-18］。為改善水資源時(shí)空分布不均問(wèn)題，中國(guó)各大流域已基本形成梯級(jí)開(kāi)發(fā)格局，上游水庫(kù)泄流會(huì)直接影響下游水庫(kù)來(lái)水。然而，現(xiàn)行水電電價(jià)中雖有關(guān)注來(lái)水特性的豐枯電價(jià)（見(jiàn)圖1），卻未將梯級(jí)水電站間水力聯(lián)系納入在內(nèi)。廖庭庭［19］認(rèn)為梯級(jí)水電站間水力聯(lián)系，是決定流域防洪安全及興利調(diào)度效果的關(guān)鍵。Sun等［20］分析發(fā)現(xiàn)基于水力聯(lián)系，對(duì)梯級(jí)水電站實(shí)行統(tǒng)一調(diào)度，可以提高流域水資源利用率，實(shí)現(xiàn)綜合效益最大化。

現(xiàn)行水電上網(wǎng)電價(jià)普遍面臨“一廠一價(jià)”問(wèn)題，市場(chǎng)化競(jìng)爭(zhēng)易使涉及多業(yè)主單位的水電項(xiàng)目向非合作方向發(fā)展，讓資源集中于水資源豐富的經(jīng)營(yíng)期電站，不利于水電行業(yè)發(fā)揮防洪、供水、航運(yùn)等綜合利用功能?；谔菁?jí)水電站間水力聯(lián)系，推廣流域統(tǒng)一調(diào)度與制定流域統(tǒng)一電價(jià)相輔相成，是完善行業(yè)管理機(jī)制、增加電力市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)能力的有效措施。

3 流域統(tǒng)一電價(jià)機(jī)制研究

為促進(jìn)“碳中和”背景下水電行業(yè)的健康可持續(xù)發(fā)展，本文建議將水電外部性、梯級(jí)水電站間水力聯(lián)系納入電價(jià)機(jī)制，借助外部性理論、碳足跡理論、市場(chǎng)出清模型及建設(shè)經(jīng)營(yíng)期直接成本核算明細(xì)，形成“直接成本＋正外部成本－負(fù)外部成本”的流域統(tǒng)一電價(jià)（稅金及合理收益計(jì)入直接成本），主要內(nèi)容及計(jì)算方法如下。

3.1 直接成本

梯級(jí)水電采用滾動(dòng)開(kāi)發(fā)模式，同一流域兼具還貸期與經(jīng)營(yíng)期的水電站。參考現(xiàn)行還本付息電價(jià)，將勘探選址、招標(biāo)設(shè)計(jì)、移民安置及工程施工歸為建設(shè)期成本核算內(nèi)容；將發(fā)電成本（折舊費(fèi)、大修費(fèi)、材料費(fèi)、水庫(kù)維護(hù)費(fèi)、公路維護(hù)費(fèi)、工程保險(xiǎn)費(fèi)、人員工資福利、其他費(fèi)用）、財(cái)務(wù)費(fèi)用及發(fā)電稅金（增值稅、所得稅、城建稅、教育附加稅、公益金、公積金、水資源費(fèi)等）歸為經(jīng)營(yíng)期成本，見(jiàn)式（1）?，F(xiàn)行經(jīng)營(yíng)期電價(jià)主要依據(jù)核算期現(xiàn)金流入額、現(xiàn)金流出額及內(nèi)部收益率計(jì)算，見(jiàn)式（2）。依據(jù)流域內(nèi)各個(gè)水電站建設(shè)進(jìn)度、運(yùn)行階段對(duì)上述核算項(xiàng)目進(jìn)行加權(quán)平均，即可得到流域統(tǒng)一電價(jià)“直接成本”。

式中：t為電價(jià)核算年份，現(xiàn)行經(jīng)營(yíng)期電價(jià)設(shè)定水電站使用壽命定義為30 a。

3.2 正外部成本

水電正外部性主要體現(xiàn)在防洪效益、航運(yùn)效益、社會(huì)效益及電網(wǎng)輔助服務(wù)價(jià)值4個(gè)方面［1，7，13］。其中，社會(huì)效益及電網(wǎng)輔助服務(wù)價(jià)值屬于量化難點(diǎn)。防洪效益指水電項(xiàng)目通過(guò)工程措施和非工程措施，減輕或避免的洪災(zāi)損失，常用量化方法包括頻率法、長(zhǎng)系列法、保險(xiǎn)費(fèi)用法、最優(yōu)等效替代法等［21-22］。

參考SL 72-2013《水利建設(shè)項(xiàng)目經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)規(guī)范》，航運(yùn)效益可采用對(duì)比法或最優(yōu)等效替代法計(jì)算［13，18］。對(duì)于社會(huì)效益，因其牽涉面廣、數(shù)據(jù)獲取難度較高，多依據(jù)項(xiàng)目繳納稅金進(jìn)行簡(jiǎn)化評(píng)估［1］。

水電項(xiàng)目具有調(diào)峰、調(diào)頻、調(diào)相、容量備用等電網(wǎng)輔助服務(wù)價(jià)值。在中國(guó)當(dāng)前電力現(xiàn)貨市場(chǎng)中，常以購(gòu)電成本最小或社會(huì)清潔福利最大為優(yōu)化目標(biāo)，以系統(tǒng)功率、能量輸入、機(jī)組運(yùn)行、線路傳輸、負(fù)荷波動(dòng)等為約束條件，構(gòu)建市場(chǎng)出清模型核算項(xiàng)目電網(wǎng)輔助價(jià)值［23-24］，優(yōu)化目標(biāo)見(jiàn)式（3）與式（4）。

minC總=C運(yùn)行+C啟動(dòng)+C輸配? （3）

式中：C總為總購(gòu)電成本；C運(yùn)行，C啟動(dòng)分別為發(fā)電能源的運(yùn)行成本和啟動(dòng)成本；C輸配為電網(wǎng)輸配電成本。

maxW總=W生產(chǎn)+W用戶－W環(huán)境 （4）

式中：W總為社會(huì)清潔福利；W生產(chǎn)為發(fā)電能源生產(chǎn)者凈收益；W用戶為用戶凈收益；W環(huán)境為系統(tǒng)運(yùn)行環(huán)境價(jià)值成本。

電網(wǎng)輔助服務(wù)價(jià)值應(yīng)包含在C運(yùn)行，C啟動(dòng)及W生產(chǎn)中，主要依據(jù)油耗量、備用容量等成本指標(biāo)量化評(píng)估［15，24］。為全面認(rèn)識(shí)各類發(fā)電能源輔助服務(wù)質(zhì)量，建議將指令響應(yīng)時(shí)間、調(diào)節(jié)速率、調(diào)節(jié)誤差等服務(wù)質(zhì)量評(píng)價(jià)指標(biāo)納入市場(chǎng)出清模型［25］，各代表性指標(biāo)計(jì)算公式見(jiàn)表1。

3.3 負(fù)外部成本

水電負(fù)外部性主要包括水能資源價(jià)值、土地代際損失、居民無(wú)形損失及生態(tài)環(huán)境影響［13］。其中，水能資源價(jià)值可依據(jù)發(fā)電能源最優(yōu)替代類型的市場(chǎng)電價(jià)（完全競(jìng)爭(zhēng)市場(chǎng)）或全成本同基于成本加成法核算的落地電價(jià)之差進(jìn)行量化［26］；土地代際損失則等于基準(zhǔn)年土地產(chǎn)值與適當(dāng)折現(xiàn)率的乘積；居民無(wú)形損失可采用人均凈收入量化［27］。雖然，水電屬于清潔能源，但其生態(tài)影響具有一定的復(fù)雜性。建設(shè)水電項(xiàng)目會(huì)改變河流天然水文情勢(shì)，影響水系連通性及泥沙運(yùn)移規(guī)律，引起庫(kù)區(qū)及周邊局部氣候變化，造成生態(tài)系統(tǒng)物種更替［28］。但上述生態(tài)負(fù)面影響會(huì)隨著調(diào)度運(yùn)行方式調(diào)整得到緩解或修復(fù)，長(zhǎng)期來(lái)看，整體為CO2排放量先增后減的過(guò)程［29-30］。為衡量各類發(fā)電能源的生態(tài)影響，建議借助碳足跡理論核算各水電項(xiàng)目在規(guī)劃設(shè)計(jì)、建設(shè)施工、經(jīng)營(yíng)維護(hù)及報(bào)廢拆除4個(gè)階段的碳排放量［31-32］。現(xiàn)行碳排放費(fèi)用核算方法包括實(shí)測(cè)法、投入產(chǎn)出法、生命周期分析法、排放系數(shù)法等［33-34］，參考碳交易市場(chǎng)中碳排放權(quán)價(jià)格可將碳排放量貨幣化，再通過(guò)加權(quán)平均分?jǐn)傊岭妰r(jià)，形成流域統(tǒng)一電價(jià)“負(fù)外部成本”，各階段具體核算內(nèi)容見(jiàn)表2。

流域統(tǒng)一電價(jià)機(jī)制由直接成本、正外部性及負(fù)外部性3部分組成，主要內(nèi)容及關(guān)系見(jiàn)圖2。正負(fù)外部成本與電力市場(chǎng)、水電站日發(fā)電量息息相關(guān)，因此，流域統(tǒng)一電價(jià)應(yīng)建立在梯級(jí)水電站聯(lián)合調(diào)度、補(bǔ)償發(fā)電量及輔助服務(wù)價(jià)值分?jǐn)倷C(jī)制的基礎(chǔ)上。隨電力現(xiàn)貨市場(chǎng)發(fā)展，以天、小時(shí)或更短時(shí)段為單位構(gòu)建市場(chǎng)出清電價(jià)模型，水電項(xiàng)目輔助服務(wù)價(jià)值的核算與分?jǐn)倯?yīng)與其相適應(yīng)。此外，水電項(xiàng)目開(kāi)發(fā)往往涉及多家業(yè)主單位，基于合作博弈論建立有效的補(bǔ)償效益量化與分?jǐn)倷C(jī)制，是實(shí)行流域同一電價(jià)機(jī)制的基礎(chǔ)。

4 實(shí)行流域統(tǒng)一電價(jià)的必要性

4.1 客觀全面認(rèn)識(shí)各類能源的途徑

西南地區(qū)水能資源富集，而能源消費(fèi)多集中于中部與東部，能源稟賦與消費(fèi)不匹配意味著中國(guó)必須開(kāi)展“西電東送”。以金沙江下游白鶴灘水電站為例，送電容量1 600萬(wàn)kW時(shí)，其在華中電網(wǎng)落地電價(jià)為0.47元/（kW·h）。對(duì)比《關(guān)于完善風(fēng)電上網(wǎng)電價(jià)政策的通知》（發(fā)改價(jià)格〔2019〕882號(hào)）等文件發(fā)布的上網(wǎng)標(biāo)桿電價(jià)，同期華中地區(qū)煤炭與陸上風(fēng)電平均上網(wǎng)電價(jià)分別為0.41，0.47元/（kW·h）?，F(xiàn)行電價(jià)機(jī)制下，新建水電項(xiàng)目電力市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力不足。

2010年，三峽工程年發(fā)電量為843.7億kW·h，鄭騰飛［13］從防洪、電網(wǎng)輔助服務(wù)、航運(yùn)、生態(tài)、旅游間接與公共6方面核算出其創(chuàng)造的正外部效益達(dá)440.47億元；而在水能資源、土地代際與居民無(wú)形損失3方面造成的負(fù)外部損失約87.04億元。單位正外部效益約為0.52元/（kW·h），單位負(fù)外部效益約為0.10元/（kW·h），前者約為后者的5倍。流域統(tǒng)一電價(jià)機(jī)制為公眾全面認(rèn)識(shí)各類能源在經(jīng)濟(jì)、社會(huì)與生態(tài)方面的影響提供了途徑，協(xié)助公眾走出僅憑直接經(jīng)濟(jì)價(jià)值決定投資或消費(fèi)的窘境。

4.2 構(gòu)建清潔低碳能源體系的基石

中國(guó)水電開(kāi)發(fā)整體呈“先近后遠(yuǎn)、先易后難”特點(diǎn)，經(jīng)濟(jì)指標(biāo)較好的電站基本已建成投產(chǎn)。經(jīng)概算，現(xiàn)階段主要流域待開(kāi)發(fā)水電站平均單位千瓦投資將達(dá)21 000元/kW，為2011～2018年間投產(chǎn)水電站的2倍。同期火電、陸上風(fēng)電、海上風(fēng)電、太陽(yáng)能與核電的平均單位千瓦投資分別為4 000，7 000，15 000，5 000，15 000元/kW，與其他能源相比，新建水電項(xiàng)目投資積極性不足。

2020年起，清潔能源成為中國(guó)能源增量主體，非化石能源占能源消費(fèi)總量的15%?！赌茉瓷a(chǎn)和消費(fèi)革命戰(zhàn)略（2016～2030）》則明確提出，2050年中國(guó)非化石能源占比將超過(guò)50%。水電作為技術(shù)最成熟、電網(wǎng)吸納最現(xiàn)實(shí)的非化石能源，具有分布廣、開(kāi)發(fā)潛力大、清潔可持續(xù)利用的特點(diǎn)，是保障中國(guó)能源安全的首選。然而，受限于建設(shè)周期長(zhǎng)、前期投入大、經(jīng)營(yíng)期成本低，新老水電項(xiàng)目運(yùn)營(yíng)成本差異巨大。以兩河口水電站為例，按資本金內(nèi)部收益率8%測(cè)算，還貸期上網(wǎng)電價(jià)為0.63元/（kW·h），而經(jīng)營(yíng)期運(yùn)營(yíng)成本電價(jià)可降低至0.14元/（kW·h），兩者存在近3.5倍的超額利潤(rùn)。

假定流域內(nèi)有6座與兩河口相同規(guī)模的水電站，其中2座為新建項(xiàng)目，采用加權(quán)平均法核算流域統(tǒng)一電價(jià)“直接成本”為0.30元/（kW·h）。三峽工程裝機(jī)容量22 500 MW、總庫(kù)容393億m3；兩河口水電站裝機(jī)容量3 000 MW、總庫(kù)容107.67億m3。參照總庫(kù)容粗略折算［13］正負(fù)外部效益，得兩者分別為0.14，0.03元/（kW·h）。最終，核算出6座水庫(kù)流域統(tǒng)一電價(jià)為0.41元/（kW·h）。流域統(tǒng)一電價(jià)相當(dāng)于將經(jīng)營(yíng)期水電站超額利潤(rùn)轉(zhuǎn)移至新建項(xiàng)目，以減輕其經(jīng)濟(jì)壓力，增加水電電力市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力，促進(jìn)行業(yè)良性發(fā)展。

5 結(jié) 語(yǔ)

在“碳中和”背景下，本文建議將水電外部性及梯級(jí)水電站間水力聯(lián)系納入電價(jià)機(jī)制。量化項(xiàng)目正負(fù)外部成本是公平合理對(duì)比各類發(fā)電能源的基礎(chǔ)，有助于公眾全面衡量項(xiàng)目經(jīng)濟(jì)、社會(huì)及生態(tài)效益。此外，梯級(jí)水電站間存在著不可忽視的水力聯(lián)系，長(zhǎng)久以來(lái)，“一廠一價(jià)”現(xiàn)象困擾著中國(guó)梯級(jí)水電站開(kāi)展聯(lián)合調(diào)度與參與電力市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)，流域統(tǒng)一電價(jià)機(jī)制則與兩者相輔相成。

受作者認(rèn)知水平限制，因電網(wǎng)屬于水電正外部性（輔助服務(wù)）受益方，正外部成本全部由用電戶承擔(dān)或用電戶與電網(wǎng)共同分?jǐn)?，可在完善電網(wǎng)輔助服務(wù)市場(chǎng)的基礎(chǔ)上進(jìn)一步探究。中國(guó)對(duì)于清潔能源有一定的補(bǔ)助政策，如可再生能源配額制、綠色證書等，針對(duì)水電的節(jié)能減排作用，同樣可由國(guó)家通過(guò)稅收減免、建設(shè)基金、科研投入、折舊補(bǔ)貼、優(yōu)惠還貸等途徑進(jìn)行分?jǐn)?。在中?guó)基本完成梯級(jí)開(kāi)發(fā)格局，努力達(dá)成“碳中和”目標(biāo)的背景下，將水電項(xiàng)目外部性及梯級(jí)水電站間水力聯(lián)系納入電價(jià)機(jī)制，實(shí)行流域統(tǒng)一電價(jià)能有效促進(jìn)水電行業(yè)健康可持續(xù)發(fā)展。

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（編輯：黃文晉）

Unified electric price mechanism of river basin wide in context of carbon neutral

HUANG Jing1，LI Jiqing1，LONG Feiyu2，DENG Shilang1

（1.School of Water Resources and Hydropower Engineering，North China Electric Power University，Beijing 102206，China； 2.Huaneng Lancang River Hydropower Co.，Ltd.，Kunming 650214，China）

Abstract：

The current hydropower electricity price mechanism is diversified in China，which makes the phenomenon of one hydropower plant，one price more serious.Sorting out the development history of hydropower price will help to find out the neglected factors and provide direction for the hydropower industry.It was found that there was an urgent need to bring hydropower externality and hydraulic connection among cascade hydropower stations into the hydropower price mechanism.Therefore，this study proposed a Unified River Basin Electricity Price （URBEP） of Direct Cost+Positive External Cost-Negative External Cost.In the context of carbon neutral，the implementation of URBEP is conducive to improving the utilization of water resources，promoting the integration of the hydropower industry into the power spot market，and providing a basis for a comprehensive understanding on the benefits and impacts of various power generation energy sources.

Key words： Unified River Basin Electricity Price；hydropower externality；cascade hydropower station；sustainable development；carbon neutral；hydropower industry

收稿日期：2022-06-11

基金項(xiàng)目：國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃項(xiàng)目（2016YFC0402208，2016YFC0401903，2017YFC0405900）；國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目（52179014，51641901）

作者簡(jiǎn)介：黃 婧，女，博士研究生，主要從事水電電價(jià)機(jī)制、洪水資源化利用方面的研究。E-mail：jinghuang23@163.com

通信作者：李繼清，女，教授，博士生導(dǎo)師，博士，主要從事水文學(xué)及水資源方面的研究。E-mail：jqli6688@163.com