全球能源互聯(lián)網(wǎng)背景下電價(jià)對(duì)消費(fèi)者福利的影響

李木子

摘要：火力發(fā)電的效率基本在50%以下。火力發(fā)電環(huán)境成本高昂，這不符合環(huán)境友好型社會(huì)的建設(shè)，但是隨著消費(fèi)者對(duì)電力需求越來(lái)越多，發(fā)電的環(huán)境成本必須要降低到合適水平，環(huán)境成本的降低會(huì)引起電價(jià)變化，從而影響消費(fèi)者福利變化，本文從消費(fèi)者福利出發(fā)，嘗試運(yùn)用馬歇爾函數(shù)測(cè)算居民生活用電的電價(jià)變化對(duì)于消費(fèi)者福利的影響，并預(yù)測(cè)在全球能源互聯(lián)網(wǎng)建成后，清潔替代和電能替代兩個(gè)“替代”成熟，消費(fèi)者的福利將如何變化。

關(guān)鍵詞：全球能源互聯(lián)網(wǎng);消費(fèi)者福利;能源合作

1 前言

工業(yè)革命以來(lái)全球溫室氣體過(guò)量排放，氣候變暖，物種多樣性、生態(tài)系統(tǒng)多樣性、基因（遺傳）多樣性逐漸減少，減少速度也在一年一年加快，我國(guó)建立了“一帶一路”能源合作、全球能源互聯(lián)網(wǎng)，來(lái)緩解氣候變暖帶來(lái)的負(fù)面影響，同時(shí)也增加了國(guó)際合作，建立了友誼;以往，我國(guó)電力發(fā)電超過(guò)70%都是火力發(fā)電，但是火力發(fā)電效率不高，燃料利用率上火力發(fā)電廠最多大約為40-42%，一般只有35-38%左右，這些區(qū)別在于煤質(zhì)。

2 全球能源互聯(lián)網(wǎng)對(duì)消費(fèi)者福利的貢獻(xiàn)

通過(guò)消費(fèi)者福利的計(jì)算，可以粗略從數(shù)據(jù)上觀測(cè)出能源互聯(lián)網(wǎng)的建立對(duì)于消費(fèi)者有什么樣的影響，影響有多大。

消費(fèi)者福利又稱作消費(fèi)者剩余，消費(fèi)者剩余的概念，是紐約大學(xué)教授馬歇爾在《經(jīng)濟(jì)學(xué)原理》一書(shū)中提出來(lái)的。消費(fèi)者剩余是衡量消費(fèi)者福利的重要指標(biāo)，被廣泛地作為一種分析工具來(lái)應(yīng)用。而電力消費(fèi)作為消費(fèi)者的生活必需品，若能從電力消費(fèi)上使消費(fèi)者福利增多，那么消費(fèi)者將能保持更好的經(jīng)濟(jì)效益和生活效益，市場(chǎng)資源配置將更加優(yōu)化。電力消費(fèi)逐年增長(zhǎng)，消費(fèi)者所承擔(dān)的電費(fèi)占總消費(fèi)的比例也在逐年增加，在消費(fèi)電力產(chǎn)生效益的同時(shí)，消費(fèi)者所承擔(dān)的電費(fèi)也使得消費(fèi)者剩余在減少，全球能源互聯(lián)網(wǎng)建立之后，掌握清潔發(fā)電技術(shù)的前提下，清潔發(fā)電將進(jìn)一步降低電價(jià)，使得消費(fèi)者的電力消費(fèi)占總消費(fèi)的比例下降，同時(shí)清潔發(fā)電代替火力發(fā)電，能源轉(zhuǎn)換效率的同時(shí)，也可以產(chǎn)生好的環(huán)境效益，消費(fèi)者也可生活在更舒適的環(huán)境中。

基于馬歇爾函數(shù)，計(jì)算消費(fèi)者福利，計(jì)算步驟如下：

電力需求主要取決于電價(jià)和GDP，這已是普遍被接受的電力需求函數(shù)定義。因此于良春（2017）在估計(jì)電力行業(yè)的Marshall需求函數(shù)時(shí)，加入電力企業(yè)競(jìng)爭(zhēng)政策的變量，以研究電力需求與電力企業(yè)競(jìng)爭(zhēng)政策的關(guān)系。本文以林伯強(qiáng)所建立的電力需求模型為基礎(chǔ)，將銷(xiāo)售電價(jià)分為居民生活用電價(jià)格和工業(yè)用電價(jià)格，研究居民生活用電價(jià)格的變化對(duì)消費(fèi)者福利的影響：

lnq=α+β₁lng+β₂p₁+β₃p₂+β₄lne+β₅s+β₆lnm（1）

（1）被解釋變量。

q代表電力消費(fèi)量（其中包含生活電力消費(fèi)量和工業(yè)終端電力消費(fèi)量）。數(shù)據(jù)來(lái)自于2002-2016年中國(guó)統(tǒng)計(jì)年鑒。

（2）解釋變量。

P1、p2分別是工業(yè)用電電價(jià)和生活用電電價(jià)，數(shù)據(jù)包含2002年-2016年，來(lái)自證監(jiān)會(huì)、中電聯(lián)、國(guó)家能源局等權(quán)威網(wǎng)站。

（3）控制變量。

g代表國(guó)內(nèi)生產(chǎn)總值，這是決定電力消費(fèi)的最重要因素。經(jīng)濟(jì)產(chǎn)出及消費(fèi)的持續(xù)增長(zhǎng)，促進(jìn)了工業(yè)用電與生活用電需求的快速增加。經(jīng)驗(yàn)研究證明GDP與電力消費(fèi)之間的彈性系數(shù)在1左右上下波動(dòng)。

s代表第二產(chǎn)業(yè)增加值占國(guó)民生產(chǎn)總值的比例。總體來(lái)看，第二產(chǎn)業(yè)主要集中如黑色金屬冶煉、建材等高耗能產(chǎn)業(yè)，其在國(guó)民生產(chǎn)總值中比例的增加會(huì)帶動(dòng)整個(gè)電力需求的增加。數(shù)據(jù)來(lái)源于中國(guó)統(tǒng)計(jì)年鑒。

e代表能源消耗效率，為第二產(chǎn)業(yè)的產(chǎn)業(yè)增加值與產(chǎn)業(yè)消耗電量之間的比值，反映了能源節(jié)約措施對(duì)電力消費(fèi)需求影響，即隨著能源效率的提高，電力需求也會(huì)相應(yīng)降低。數(shù)據(jù)來(lái)自于中國(guó)統(tǒng)計(jì)年鑒。

m代表煤炭?jī)r(jià)格指數(shù)。中國(guó)發(fā)電能源中，七成以上是火力發(fā)電，煤炭?jī)r(jià)格的升降必然影響發(fā)電企業(yè)的利潤(rùn)，從而影響供給，市場(chǎng)上供給和需求關(guān)系親密，影響公積。由于中國(guó)電力供求關(guān)系偏緊，煤炭?jī)r(jià)格的下降一定程度上會(huì)增加電力需求，因此兩者直接為負(fù)相關(guān)。煤炭?jī)r(jià)格指數(shù)根據(jù)中經(jīng)網(wǎng)2003年1月至2016年12月的煤炭開(kāi)采和洗選業(yè)出廠價(jià)格指數(shù)月度同比數(shù)據(jù)以2002年為基期處理得到;其他數(shù)據(jù)來(lái)自于中經(jīng)網(wǎng)（2002-2016年）。

根據(jù)式（1）估計(jì)出的電力消費(fèi)的Marshall需求函數(shù)，可轉(zhuǎn)化為：

q=e^A+β₃P₂（2）

式（2）中，A=α+β₁lng+β₂p₁+β₄lne+β₅s+β₆lnm，即每年的消費(fèi)需求會(huì)隨著A的變化而變化。根據(jù)每年的消費(fèi)者需求函數(shù)可以得到每年的消費(fèi)者剩余。由式（2）得出消費(fèi)者剩余見(jiàn)式（3），從而得到消費(fèi)者總福利增加為75873.75億元。

為進(jìn)一步考察電價(jià)對(duì)消費(fèi)者福利的影響，本文將與電價(jià)無(wú)關(guān)的變量取平均值，相關(guān)變量帶入年度數(shù)據(jù)。通過(guò)計(jì)算得到在2002-2016年，生活用電電價(jià)總體增加消費(fèi)者福利72552.16億元。

由圖1可知，電力價(jià)格基本上是在上升，根據(jù)馬歇爾函數(shù)所計(jì)算的消費(fèi)者福利，撇去其他變量的影響，單獨(dú)看居民生活用電電價(jià)對(duì)消費(fèi)者福利的影響時(shí)，消費(fèi)者福利是相對(duì)減少的，若是長(zhǎng)久以此，消費(fèi)者的經(jīng)濟(jì)效益和環(huán)境效益接連受損，總有一天會(huì)開(kāi)始減少至零，甚至出現(xiàn)消費(fèi)者用不起電的情況，這樣有悖于可持續(xù)發(fā)展的基本國(guó)策。

由圖2可知，曲線為火力發(fā)電生產(chǎn)量占總發(fā)電生產(chǎn)量的比重，數(shù)據(jù)來(lái)自國(guó)家統(tǒng)計(jì)年鑒（2002-2016），隨著時(shí)間的推移，曲線總體是下降的趨勢(shì)，近年來(lái)下降速度尤其快。由此圖看出我國(guó)的發(fā)電形式開(kāi)始向清潔發(fā)展轉(zhuǎn)變，技術(shù)成熟之后，清潔能源上網(wǎng)電價(jià)將會(huì)下降，相比于火力發(fā)電更低，原因是煤炭作為不可再生（短時(shí)間內(nèi)）能源，價(jià)格會(huì)越來(lái)越高，火力發(fā)電成本越來(lái)越高，導(dǎo)致火力發(fā)電的上網(wǎng)銷(xiāo)售單價(jià)也越來(lái)越高，隨著時(shí)間推移，電網(wǎng)公司將會(huì)趨向于購(gòu)買(mǎi)清潔能源發(fā)電的電量，上網(wǎng)電價(jià)將會(huì)有一個(gè)先上升再緩緩下降的過(guò)程。

如表1所示，截至2016年，燃煤和燃?xì)獍l(fā)電依然是現(xiàn)階段發(fā)電的主要手段，同時(shí)也意味著新能源在未來(lái)發(fā)展的潛力巨大。近幾十年來(lái)，具備清潔特征的新能源發(fā)展迅速，2000年以來(lái)，全球風(fēng)電、太陽(yáng)能發(fā)電年均分別增長(zhǎng)26%、45%，遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)煤炭（3.6%）、石油（1.2%）、天然氣（2.5%）的增速。截至2015年底，我國(guó)風(fēng)電、太陽(yáng)能發(fā)電裝機(jī)容量分別達(dá)到1.283億kW、0.4157億kW，分別比2000年增長(zhǎng)了375倍、8918倍，新能源發(fā)展勢(shì)頭比預(yù)期更快更猛。傳統(tǒng)能源技術(shù)的進(jìn)步加之綠色清潔新能源的發(fā)展，讓越來(lái)越多的能源可以轉(zhuǎn)化為電能。全球能源互聯(lián)更是全球清潔能源、全球電能的有效互聯(lián)，讓所有能源都轉(zhuǎn)化為電。清潔高效的二次能源各種終端能源都可用電能替代，實(shí)施電能替代對(duì)于提高終端能源利用效率具有顯著優(yōu)勢(shì)。

清潔替代和電能替代漸漸成熟的未來(lái)，銷(xiāo)售電價(jià)也將漸漸降低，不再受不可再生能源的束縛，電價(jià)不會(huì)像現(xiàn)在呈上升趨勢(shì)。消費(fèi)者福利的增加也將呈上升趨勢(shì)。

3 結(jié)論與展望

3.1 結(jié)論研究

第一，全球能源互聯(lián)網(wǎng)的建立可以推進(jìn)“一帶一路”的發(fā)展，是有力促進(jìn)“一帶一路”發(fā)展的契機(jī)。且在“一帶一路”發(fā)展背景下，全球能源互聯(lián)網(wǎng)的建設(shè)將能夠更好地學(xué)習(xí)到清潔發(fā)電的技術(shù)，結(jié)合我國(guó)能源分布，做到清潔發(fā)電的電能上網(wǎng)后電價(jià)相對(duì)于火力發(fā)電更低。

第二，全球能源互聯(lián)網(wǎng)的構(gòu)建可以降低清潔發(fā)電成本，增加消費(fèi)者福利。由本人的數(shù)據(jù)分析可知，目前火力發(fā)電給消費(fèi)者帶來(lái)的福利正在緩緩降低，并且因?yàn)榛鹆Πl(fā)電的原料基本上是各種煤炭，煤炭在短時(shí)間內(nèi)作為不可再生能源，會(huì)隨著存量的減少，單價(jià)越來(lái)越高，相應(yīng)的火力發(fā)電的銷(xiāo)售電價(jià)也會(huì)越變?cè)礁撸M(fèi)者福利在經(jīng)濟(jì)和環(huán)境上都會(huì)越來(lái)越少。

3.2 未來(lái)展望

在全球能源互聯(lián)網(wǎng)建成的將來(lái)，消費(fèi)者所接收到的福利遠(yuǎn)遠(yuǎn)不止經(jīng)濟(jì)福利，還有環(huán)境福利，國(guó)際交往福利。

第一，如今氣候因?yàn)樘寂欧帕窟^(guò)多而變暖，而在將來(lái)，清潔發(fā)電技術(shù)的普及將能夠?qū)⑻寂欧帕拷档停粫?huì)給環(huán)境帶來(lái)更多的壓力。環(huán)境是人類賴以生存的基礎(chǔ)，我們不可以為了追求經(jīng)濟(jì)效益而放棄環(huán)境效益，習(xí)主席一直在強(qiáng)調(diào)“綠水青山就是金山銀山”。全球能源互聯(lián)網(wǎng)的構(gòu)建，讓我過(guò)多煤，少油，少氣的尷尬能源局面得到有效的緩解，清潔發(fā)電技術(shù)將能夠通過(guò)“一帶一路”和全球能源互聯(lián)網(wǎng)更加成熟，擁有了成熟的技術(shù)和優(yōu)惠的清潔能源價(jià)格，我們所生活的環(huán)境質(zhì)量將迎來(lái)新一輪的上升。

第二，且上網(wǎng)電價(jià)方面上也會(huì)給消費(fèi)者帶來(lái)相較之前更為優(yōu)惠的價(jià)格。因在建國(guó)至今，我國(guó)的發(fā)電七成都是依靠火力發(fā)電，火力發(fā)電效率低，且我國(guó)所面臨的是消費(fèi)者日益增加的用電需求，火力發(fā)電占主導(dǎo)的我國(guó)電價(jià)正在緩緩提高，雖然不是年年都在提高，但從2002年至2016年的電價(jià)來(lái)看，消費(fèi)者所面臨的居民生活用電電價(jià)總提示上升態(tài)勢(shì)，生產(chǎn)者（某些情況下也是消費(fèi)者）所面臨的工業(yè)用電電價(jià)也是上升趨勢(shì)，若是依舊靠著火力發(fā)電為主導(dǎo)，我國(guó)消費(fèi)者的福利邊際量將逐年減少，乃至最后消費(fèi)者福利出現(xiàn)負(fù)增長(zhǎng)。所以全球能源互聯(lián)網(wǎng)前提下，清潔替代和電能替代必將引導(dǎo)消費(fèi)者福利走向上升的趨勢(shì)。

第三，在“一帶一路”政策和全球能源互聯(lián)網(wǎng)的建設(shè)下，我國(guó)與沿“路”各國(guó)的關(guān)系將日益加深，并且各國(guó)之間能夠互相學(xué)習(xí)科學(xué)技術(shù)，為找到更低成本達(dá)到更高的環(huán)境經(jīng)濟(jì)效益做出貢獻(xiàn)。

3.3 政策建議

第1，結(jié)合“一帶一路”政策和全球能源互聯(lián)網(wǎng)建設(shè)政策。

第2，學(xué)習(xí)其他已經(jīng)建立能源互聯(lián)網(wǎng)的國(guó)家以及地區(qū)的銷(xiāo)售電價(jià)的定制制度，結(jié)合我國(guó)的具體情況以及能源狀態(tài)定制合適的發(fā)電方式和合理的銷(xiāo)售電價(jià)，并且做到緩慢調(diào)節(jié)，讓消費(fèi)者有一個(gè)慢慢適應(yīng)的過(guò)程。

第3，結(jié)合我國(guó)“可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略”和“保護(hù)環(huán)境”的基本國(guó)策，時(shí)刻將環(huán)境效益和經(jīng)濟(jì)效益放在同一水平上去建立全球能源互聯(lián)網(wǎng)。

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