技術(shù)效率與碳稅視角下的新能源平價上網(wǎng)路徑探索

楊新吉勒圖　尹慧燕　韓煒宏　林芳

摘要：新能源平價上網(wǎng)實現(xiàn)主要取決于其技術(shù)效率的提升程度及化石能源環(huán)境外部性的內(nèi)部化程度。文章以內(nèi)蒙古為例，構(gòu)建地區(qū)能源環(huán)境CGE模型，假設(shè)全面取消價格補貼的前提下，通過模擬技術(shù)效率提升與增設(shè)碳稅補貼的優(yōu)化組合，來探索平價上網(wǎng)的路徑。結(jié)果表明，當(dāng)技術(shù)效率提升40%且對新能源的補貼為碳稅的一半時，對于環(huán)境、經(jīng)濟和新能源部門產(chǎn)出效果最好，同時對原有化石能源部門產(chǎn)生沖擊，故內(nèi)蒙古地區(qū)新能源的發(fā)展還不適合全面撤銷補貼。

關(guān)鍵詞：新能源平價上網(wǎng)；技術(shù)效率；碳稅

一、引言

2019年1月7日，國家發(fā)改委、國家能源局聯(lián)合下發(fā)《關(guān)于積極推進風(fēng)電、光伏發(fā)電無補貼平價上網(wǎng)有關(guān)工作的通知》，在資源條件優(yōu)越、消納市場有保障的地區(qū)開展平價上網(wǎng)項目，而在不具備此條件的地區(qū)，還需要在穩(wěn)步實現(xiàn)平價上網(wǎng)的目標(biāo)下繼續(xù)進行補貼。眾多學(xué)者對此階段是否還需要繼續(xù)補貼新能源產(chǎn)業(yè)展開了討論。一方面，同意繼續(xù)補貼的學(xué)者認(rèn)為，新能源產(chǎn)業(yè)中新開發(fā)的項目技術(shù)效率較高，但部分地區(qū)的原有生存項目的技術(shù)效率還未能滿足生產(chǎn)成本的需要；另一方面，反對者認(rèn)為技術(shù)效率整體上的提升已經(jīng)可以支撐新能源產(chǎn)業(yè)實現(xiàn)平價上網(wǎng)。

鑒于這一爭議，本文以新能源和化石能源主要生產(chǎn)地內(nèi)蒙古為例，構(gòu)建了一個地區(qū)能源環(huán)境一般均衡模型（CGE模型），細(xì)化生產(chǎn)部門設(shè)定，分離出太陽能光伏發(fā)電部門和風(fēng)電部門。在標(biāo)準(zhǔn)CGE模型體系中增加了技術(shù)效率影響因子，將碳稅納入模型中并增設(shè)碳排放模塊，評估不同程度的新能源技術(shù)效率提升和增設(shè)碳稅補貼機制的優(yōu)化組合對國內(nèi)生產(chǎn)總值、環(huán)境和部門產(chǎn)出的影響，探索新能源全面平價上網(wǎng)的方式。

二、模型與數(shù)據(jù)

PEP-1-1模型可以廣泛應(yīng)用于補貼、稅收和國際貿(mào)易等政策分析，為了全面平價上網(wǎng)的實現(xiàn)，本文在PEP-1-1模型的基礎(chǔ)上進行擴展并構(gòu)建區(qū)域能源環(huán)境CGE模型。該模型考慮到家庭、企業(yè)和政府等各個經(jīng)濟主體的行為，運用價格機制將整個環(huán)節(jié)中的供給與需求有機結(jié)合，并結(jié)合真實的數(shù)據(jù)，評估宏觀經(jīng)濟政策選擇。

（一）生產(chǎn)模塊

在此模塊中，模型采用五層嵌套結(jié)構(gòu)。本文只給出第一層的CES生產(chǎn)組合函數(shù)。

QAi=A■■α■■QKEL■■+（1-α■■）QINTA■■■（1）

■=■■■（2）

PAi·QAi=PKELi·QKELi+PINTAi·QINTAi（3）

方程（1）描述省內(nèi)總產(chǎn)出是由資本-能源-勞動力合成束和中間投入這兩種投入要素的CES生產(chǎn)函數(shù)表述的；方程（2）表示兩種投入要素的最優(yōu)組合是其相對價格的函數(shù)（CES函數(shù)的一階條件）；方程（3）確定了各生產(chǎn)部門為實現(xiàn)利潤最大化的條件。本文以各個生產(chǎn)部門的規(guī)模參數(shù)A■■的變化來模擬技術(shù)效率水平的變化，并將其引入CGE模型中。

（二）碳排放模塊

本文確定了化石能源和非化石能源等產(chǎn)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產(chǎn)生的CO2排放量EM■■，是由煤炭、石油和天然氣的CO2排放強度（χ■■ χ■■ χ■■）與其相應(yīng)一次化石能源產(chǎn)量（QCDi QODi QGSDi）的乘積確定；方程（5）描述了非化石能源產(chǎn)生的排放量EM■■，是由非化石能源CO2排風(fēng)強度ηI與相應(yīng)產(chǎn)量的乘積確定；方程（6）描述了碳稅是由對化石能源征收的碳稅和對非化石能源征收的碳稅構(gòu)成的。

三、模擬設(shè)置與結(jié)果分析

（一）模擬設(shè)置

自“十三五”以來，隨著技術(shù)效率的不斷提高，我國新能源的開發(fā)建設(shè)成本持續(xù)降低。國內(nèi)學(xué)者在對我國新能源企業(yè)的技術(shù)效率水平作出比較研究發(fā)現(xiàn)，近年來在整體上新能源技術(shù)效率水平提升了20%左右。為了盡早實現(xiàn)平價上網(wǎng)，本文以風(fēng)電和太陽能光伏發(fā)電為例，由于技術(shù)效率包含建設(shè)成本、轉(zhuǎn)換效率等很多概念，于是本文在此基礎(chǔ)上分別設(shè)置了三檔技術(shù)效率提高水平：20%、40%、60%，分析技術(shù)效率水平提高到何種程度時，有利于我國新能源平價上網(wǎng)的實現(xiàn)。

由于現(xiàn)在的實際情況還不符合完全退補的條件，因此還需要對風(fēng)電和太陽能光伏發(fā)電等新能源產(chǎn)業(yè)進行補貼，同時為了緩解政府壓力，提出征收碳稅用以對新能源產(chǎn)業(yè)補貼。本文以國內(nèi)外相關(guān)學(xué)者的碳稅征收建議為基礎(chǔ)，并依據(jù)我國具體情況，以風(fēng)電和太陽能光伏發(fā)電為例，對制定碳稅的情景模擬方案分為三檔：20元/噸、30元/噸和50元/噸，并進一步分析碳稅稅率的高低與征稅方式的不同對產(chǎn)業(yè)和區(qū)域經(jīng)濟產(chǎn)生的影響。本文的政策情景方案設(shè)置如表1所示。

（二）政策模擬結(jié)果分析

本文給出方案模擬結(jié)果與基準(zhǔn)情景的變化幅度圖以便于更加直觀地觀測到方案的模擬的結(jié)果，然后分析各方案與基準(zhǔn)情景相比對內(nèi)蒙古地區(qū)環(huán)境、經(jīng)濟和各部門產(chǎn)出的影響。

1. 對環(huán)境的影響分析

為了正確評價各方案對內(nèi)蒙古地區(qū)CO2排放水平的影響程度，將各方案與基準(zhǔn)情況時的CO2排放量進行對比，如圖1所示。九種方案均有利于減少CO2排放量。對比方案一至三，當(dāng)對新能源產(chǎn)業(yè)不進行補貼且技術(shù)效率提升40%時，CO2的排放量最少。對比方案四到九，當(dāng)征收碳稅的一半用以補貼，且碳稅稅率越高時，CO2排放量最少。綜合全部方案得出，當(dāng)技術(shù)效率提升40%時，對新能源產(chǎn)業(yè)的補貼為碳稅的一半且碳稅稅率越高，將越有利于環(huán)境。

2. 對宏觀經(jīng)濟的影響分析

通過設(shè)置方案對地區(qū)GDP產(chǎn)生的影響如圖2。所有方案均對GDP產(chǎn)生正面效應(yīng)。對比方案一至三可以看出，不對新能源進行補貼，技術(shù)效率提升40%時，GDP增加程度最大。對比方案四至九，當(dāng)征收碳稅的一半用以補貼，且碳稅稅率越高時，GDP增加最多。綜合來看，當(dāng)技術(shù)效率提升40%時，對新能源產(chǎn)業(yè)的補貼為碳稅的一半且碳稅稅率越高，GDP將增加越多。

3. 對部門產(chǎn)出量的影響分析

（1）對能源部門產(chǎn)出量的影響。方案的實施對煤炭和天然氣部門產(chǎn)出呈負(fù)面影響，對石油部門產(chǎn)出呈正面影響，如圖3～圖5所示。這是由于石油的用途很廣，它是與經(jīng)濟增長密切相關(guān)的，而在一次能源的使用中煤炭、石油與天然氣之間存在替代關(guān)系，煤炭部門和天然氣部門產(chǎn)出量的降低，故石油部門產(chǎn)出量出現(xiàn)小幅度的增長。因為內(nèi)蒙古地區(qū)以煤炭部門的產(chǎn)出為主，故石油部門和天然氣部門較煤炭部門的產(chǎn)出變化幅度要小得多。

對比方案一至三可以看出，不對新能源進行補貼，技術(shù)效率提升40%時，煤炭和天然氣部門的產(chǎn)出減少最多。對比方案四至九，當(dāng)征收碳稅的一半用以補貼，且碳稅稅率越高時，煤炭和天然氣部門的產(chǎn)出減少最多。綜合來看，當(dāng)技術(shù)效率提升40%時，對新能源產(chǎn)業(yè)的補貼為碳稅的一半且碳稅稅率越高，煤炭和天然氣部門產(chǎn)出減少最多。石油部門同理。

（2）對電力部門產(chǎn)出影響。方案的實施對水電和水電部門產(chǎn)出呈負(fù)面影響，對風(fēng)電和太陽能光伏發(fā)電部門產(chǎn)出呈正面影響，如圖6～圖9所示。這是由于文章的方案設(shè)置是針對風(fēng)電和太陽能光伏發(fā)電部門而言的。

對于水電和火電部門而言，方案一至三可以看出，不對新能源進行補貼，技術(shù)效率提升40%時，水電和火電部門的產(chǎn)出減少最多。對比方案四至九，當(dāng)征收碳稅的一半用以補貼，且碳稅稅率越高時，水電和火電部門的產(chǎn)出減少最多。綜合來看，當(dāng)技術(shù)效率提升40%時，對新能源產(chǎn)業(yè)的補貼為碳稅的一半且碳稅稅率越高，水電和火電部門產(chǎn)出減少最多。

對于風(fēng)電和太陽能光伏發(fā)電部門而言，對比方案一至三看出，不對新能源進行補貼，技術(shù)效率提升40%時，水電和火電部門的產(chǎn)出增加最多。對比方案四至九，當(dāng)征收碳稅的一半用以補貼，且碳稅稅率越高時，風(fēng)電和太陽能光伏發(fā)電部門的產(chǎn)出增加最多。綜合來看，當(dāng)技術(shù)效率提升40%時，對新能源產(chǎn)業(yè)的補貼為碳稅的一半且碳稅稅率越高，風(fēng)電和太陽能光伏發(fā)電部門產(chǎn)出增加最多。

四、 研究結(jié)論與政策建議

結(jié)果表明，當(dāng)組合方式為技術(shù)效率提升40%，對新能源產(chǎn)業(yè)的補貼為碳稅的一半且碳稅稅率越高時，對于環(huán)境、經(jīng)濟及新能源部門的產(chǎn)出而言效果越好，此時GDP增加了4.5%，環(huán)境質(zhì)量總體改善了1.5%，同時對原有化石能源部門產(chǎn)生沖擊，碳稅稅率越高，對于能源結(jié)構(gòu)調(diào)整越有利。

本文結(jié)果對政策制定有兩大建議。首先，當(dāng)技術(shù)效率提升40%時，將更有利于實現(xiàn)全面平價上網(wǎng)。其次，對于內(nèi)蒙古地區(qū)，新能源發(fā)展還不適合全面撤銷補貼，通過征收碳稅來對其進行補貼，既可以促進新能源產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，又在一定程度上緩解了政府壓力，以完成一個實現(xiàn)全面平價上網(wǎng)的過渡期。

參考文獻：

[1] 彭月蘭，任晉晉.促進我國風(fēng)電發(fā)展的財稅政策研究[J].經(jīng)濟問題，2018，468（08）：34-37+89.

[2]張興平.風(fēng)光發(fā)電平價上網(wǎng)的路徑及政策建議[N].中國財經(jīng)報，2018-10-16（002）.

[3]DECALUW？魪，Bernard，André LE-MELIN，David BAHAN.Oferta endógena de trabajo y capital parcialmente móvil en un MEGC birregional：Versión estática del modelo de equilibrio general computable del Ministerio de Hacienda de Québec[J].Investigación Económica，2006，258：85-127.

[4]賈全星.我國新能源上市公司技術(shù)效率及其影響因素分析——基于隨機前沿方法的實證研究[J].工業(yè)技術(shù)經(jīng)濟，2012（07）：114-119.

[5]辛玉紅，李星星.中國新能源上市公司技術(shù)效率研究[J].技術(shù)經(jīng)濟與管理研究，2013（09）：14-19.

[6]李華晶，孫怡，任璐.新能源上市公司綠色技術(shù)創(chuàng)新績效研究[J].科技管理研究，2017（21）：247-253.

[7]王金南，嚴(yán)剛，姜克雋，等.應(yīng)對氣候變化的中國碳稅政策研究[J].中國環(huán)境科學(xué)，2009，29（01）：101-105.

[8]林伯強，姚昕，劉希穎.節(jié)能和碳排放約束下的中國能源結(jié)構(gòu)戰(zhàn)略調(diào)整[J].Social Sciences in China，2010（02）：58-71.

[9]王丹舟，王心然，李俞廣.國外碳稅征收經(jīng)驗與借鑒[J].中國人口·資源與環(huán)境，2018，215（S1）：25-28.

＊基金項目：國家自然基金項目“基于水環(huán)境承載力視角的CGE模型隨機化改進及其對水污染物適用稅額的優(yōu)化研究”（項目編號：71864027）；內(nèi)蒙古自然科學(xué)基金項目“環(huán)保稅地區(qū)最優(yōu)稅率選定機制研究——基于一般均衡視角”（項目編號2019：LH07004）；內(nèi)蒙古自然科學(xué)基金項目“基于隨機CGE模型的沙塵災(zāi)害經(jīng)濟損失評價機制及不確定性研究”（項目編號：2020LH07001）；教育部人文社科項目“環(huán)保稅地區(qū)定額稅率的優(yōu)化機制研究：基于環(huán)境自凈能力與經(jīng)濟活動的一般均衡分析”（項目編號：19YJA790023）。

（作者單位：內(nèi)蒙古工業(yè)大學(xué)經(jīng)濟管理學(xué)院。尹慧燕為通信作者）