“雙碳”目標下中國電力市場化改革效果與福利研究
——基于超越對數成本函數模型的面板數據實證分析

管 仲

中共廣東省委黨校

0 引言

中國電力產業一路由改革開放前全部由政府管制、發展緩慢的狀態，走至《中共中央國務院關于進一步深化電力體制改革的若干意見》（即9 號文件）2015 年正式公布，除輸配電這一具有自然壟斷屬性的環節之外，生產及銷售環節的電價有序放開，配售電業務向社會資本逐步開放，呈現初具成效的“管住中間、放開兩頭”的體制架構。

2021年，中共中央、國務院《關于完整準確全面貫徹新發展理念做好碳達峰碳中和工作的意見》指出，要深化能源體制機制改革，全面推進電力市場化改革。2022 年1 月，國家發展改革委及國家能源局發布《關于加快建設全國統一電力市場體系的指導意見》，其中鄭重強調“培育多元競爭的市場主體”與“有序放開發用電計劃”；2022年10月16日，中國共產黨第二十次全國代表大會報告中，更將“有計劃分步驟實施碳達峰行動”與“深入推進能源革命”的重要性擺在了新的高度，為中國電力市場化改革與碳達峰碳中和的實現指明了方向。

電力行業的發展與改革并重。我國電力產業在發展進程中面臨亟待解決的如火力發電占比居高不下、水力發電與氣候災害高度相關以及新能源的發展布局方興未艾，穩定程度與供電能力未達“雙碳”目標期望的水準等問題。然而，電力體制市場化改革效果如何評價、與之相關的社會福利水平如何度量，均缺乏系統性的、以電力行業發展數據作為支撐的實證分析。

李楠和馬占新（2013）以及伏開寶和曾翔（2018）的有關研究，均從定性分析與綜述評論的方法出發，明確指出我國目前雖然在電力市場化方面取得了一定成效，但仍然處于純粹的計劃經濟與市場經濟的探索、過渡階段[1-2］。根據國外學者Klitgaard & Reddy（2000）基于美國電力市場作出的研究與分析，電力市場化改革不僅能夠通過引入競爭以降低電價，也能同時在社會福利方面為消費者減少損失[3］。莫阮清等（2022）在基于上海市用電特征的研究與分析中，也同樣通過描述統計的方法表述了電力市場化改革進程對于電力市場供給側結構性改革平穩完成的重要性，尤其在“雙碳”目標背景下對于傳統火力發電的市場化改革更是亟須注入新生活力[4］。

“雙碳”目標的提出和最終實現與電力市場化改革密不可分。市場競爭機制將創新活力注入發電行業，能夠對傳統火力發電企業節能減排效率的提高產生正向作用，并且通過碳全要素生產率水平的提升以及電力能源向低碳方向轉型促進“雙碳”目標的實現，這一點在林伯強（2022）與張寧（2022）對碳達峰碳中和的研究中均有強調[5-6］。林伯強（2022）在此基礎上統籌供給側與需求側，提出了碳中和系統性方案，除發電側的競爭水平外，也觸及部分福利研究，考慮到了用電側的穩定供應需求[5］。杜之利等（2021）在碳中和背景下森林碳匯研究中也將能源結構作為碳匯空間模型的解釋變量之一，而發電行業的市場化進程對能源結構的影響不可忽視[7］。

而關于市場勢力的實證分析方面，雖有如楊先明等（2022）在對“雙碳”目標下可再生能源領域的發電及售電市場競爭程度的研究中，采取了赫芬達爾指數以衡量發電廠商及售電企業的市場勢力，但其重點在于使用這一指數以測度市場勢力對電力價格的影響，并未對電改前后的市場勢力及其影響的社會福利水平具體變化給出實證評估[8］。并且，赫芬達爾指數對于市場占有率數據的準確性要求較高，僅根據發電裝機容量以及發電量數據測算，其含義的準確性仍有待補充。

基于國家發展改革委及國家能源局在2022 年1 月18 日所發布的《關于加快建設全國統一電力市場體系的指導意見》與2022 年10 月16 日中國共產黨第二十次全國代表大會的報告，從“雙碳”目標出發，積極響應并嘗試解讀其中“培育多元競爭的市場主體”“有序放開發用電計劃”以及“有計劃分步驟實施碳達峰行動”的指導性意見。

可能的邊際貢獻如下：（1）在赫芬達爾指數的基礎上，增加對勒納指數的實證模型測算分析。在研究評價中采用基于面板數據的實證分析方法，主要包括描述統計方法與成本函數模型回歸分析方法。（2）在此基礎上，輔以社會福利圖形測度方法，將電力市場化改革中的市場競爭維度、社會福利維度進行分別評價，并將2015 年電力改革前后兩個階段的情況進行對比從而得出電力市場化改革效果的評價。（3）以實證分析更為準確地從市場勢力及其所影響的社會福利角度出發，為我國電力市場化的推進與如何“有計劃分步驟實施碳達峰行動”給出階段性建議。

1 指標構建

1.1 市場競爭指標構建

根據電改9號文件政策精神與“雙碳”目標下對于發電側碳排放量要求，需針對整體電力行業的生產端市場化水平進行模型構建與實證研究。為更貼合2015 年后我國電力市場“放開兩頭、管住中間”的架構特點，并考慮中國特色的市場管制手段及電力市場的自然壟斷屬性，在赫芬達爾指數對市場集中度給予特征描述的基礎上，選擇增加勒納指數賦予生產企業壟斷能力以數值化。直觀的數值變化能夠對電力體制市場化改革的效果更客觀評價，并為2030 年前碳達峰與2060 年前碳中和目標的實現予以階段性合理性規劃。

參考劉朝陽等（2022）在可再生能源市場對赫芬達爾指數的測定，選取發電裝機容量與發電量分別測定，從而保證標的對象選取的合理性。發電端各生產企業的勒納指數，根據測算公式

需要知曉相關企業的電力壟斷售價P與邊際成本MC。電力體制市場化研究領域內，少有對生產企業壟斷勢力以數值測算。因此，本文參考趙旭（2011）對商業銀行壟斷勢力進行數值化測定的方法，電力壟斷售價P 采用具體企業的產品銷售收入與發電量的比值進行測算[9］。邊際成本MC 則采用超越對數成本函數模型作為測算模型，根據公開統計數據進行回歸分析，以一階導數為橋梁，方可確定對應的邊際成本MC的具體數值。

超越對數成本函數模型中，采取直接引入估計參數的一般化計算公式：

其中，δ0為待估計截距項參數，δ1至δ8為待估計變量系數，C 為企業主營營業成本，Q 為企業發電量，L 為企業生產中的勞動投入成本，K 為企業生產中的資本使用成本，μ為隨機擾動項。

由此，即可在式(2)兩側對產量Q 求一階偏導后，得出邊際成本計算模型公式為：

預設的此類模型于理論上可合理測量邊際成本的數值，代入勒納指數計算公式，從而得到標的企業壟斷勢力的數值化評價。

1.2 社會福利指標構建

此類指標維度的測度目的，是為求出電力體制改革效果中對社會福利的影響程度。社會福利由兩部分組成，即消費者剩余與生產者剩余。當社會福利產生損失時，一般將之稱為社會福利無謂損失（Deadweight Welfare Loss，DWL）。

立于企業角度進行產品定價PM，即為在利潤最大化的一階導數條件下進行企業決策：

立于社會福利角度進行產品定價PC，即在完全競爭市場假設下進行價格推定，企業為市場價格的接收者而無決策影響力量。對應的定價規則為：

在圖1 之中，可由圖形計算方法得出對應的社會福利無謂損失DWL。在圖中，社會福利無謂損失的具體數值即與陰影三角形部分的面積相等。具體的計算模型公式為：

圖1 哈伯格三角形社會福利損失測定模型圖

其中，L 為用以測度企業壟斷勢力的勒納指數，其已在市場競爭指標構建中針對每一個標的企業擬合而得，ε為電力生產彈性系數，QMPM的乘積數值所代表的即為對應標的企業的產品銷售收入。

2 實證分析

2.1 實證模型回歸分析

2.1.1 選定標的生產企業

鑒于電改9 號文的頒布時間為2015 年3 月15日，故依據節點重要性，以2015 當年發電裝機容量以及發電量作為選定中國五大發電集團及另外兩家大型發電企業的數據基礎。根據如表1 所示2015 年發電裝機容量與發電量數據測定而得的這七家企業的HHI 指數可知，這七家企業對于整體電力行業的代表性顯著，可作為標的生產企業。

表1 2015年依據七家代表性企業測算HHI

2.1.2 數據來源與有效性檢驗

依據指標構建中所提出的超越對數成本函數模型，對標的測度對象分別進行市場壟斷勢力的測量。

據式(2)所示模型中，需知曉企業的主營營業成本C、勞動力投入成本L、資本投入使用成本K以及年發電量Q數據。其中，主營營業成本C、年發電量Q與勞動力投入成本L屬于直接可得的數據，分別來自七家上市企業年度報告；而資本投入使用成本K采用年度報告的資本負債表中的總資本一項與中國人民銀行于當年初延續使用的五年期貸款利率LPR 之間的乘積。相關數據已按實際意義進行平減處理。

依據測度標的相關數據的公開性、可得性以及時間跨度的合理性，并考慮2011 年恰逢“十二五”規劃開始的第一年，采用時間跨度為2011 年至2021年的數據進行測度。

為保證回歸分析所使用數據的合理性，首先使用單位根檢驗樣本內各變量序列平穩性。由ADF檢驗所得P值知面板數據內各序列均為一階單整序列，再由混合效應線性回歸得殘差序列，其最終通過ADF 檢驗，如表2 所示。故面板內各序列數據存在協整關系，于長期內均衡。

表2 一階單整序列面板回歸殘差ADF 檢驗表

為確定個體效應對面板數據回歸模型的影響，于模型回歸前增添F 檢驗步驟，確定混合效應模型與固定效應模型之間的更優選擇。對面板數據分別進行混合效應模型的回歸估計和固定效應模型的回歸估計，由表3 兩項F 值比較結果可得固定效應模型為更優選擇。

表3 超越對數成本函數模型F 檢驗表

2.1.3 模型回歸結果分析

為降低自相關與異方差對面板數據的影響，模型回歸前設定GLS 加權類別為Cross-section SUR，依此得出面板回歸結果如表4 所示。其中有六項統計解釋變量的回歸估計系數均通過了置信度為99%的t 檢驗，一項統計解釋變量的回歸估計系數通過了置信度為95%的t 檢驗，一項統計變量通過了置信度為90%的t 檢驗。結果顯示，調整后可決系數為0.998 611，DW 檢驗值為1.902 944，模型擬合顯著性高且一定程度排除自相關影響。

表4 超越對數成本函數模型回歸估計表

2.2 市場競爭維度分析

在驗證回歸模型合理性之上，估計對應企業的具體邊際成本數值，從而得出標的企業壟斷勢力的勒納指數數值，結果如表5、6 所示，繪出其趨勢圖（見圖2）。

表5 2011-2015年七家代表性企業勒納指數L

表6 2016-2021年七家代表性企業勒納指數L

圖2 2011-2021年七家代表性企業勒納指數L趨勢圖

以電改9號文頒布時間2015 年作為分界節點，兩側趨勢大相徑庭。七家標的生產企業于節點前均呈現向壟斷勢力強大區間連續上行波動趨勢，發電側市場于新時期電力體制改革階段交替之期仍明顯處于可能存在利益聯盟關系的寡頭壟斷市場格局。由于發電行業對于基礎能源的依賴性極高使得其具備較高的自然壟斷屬性和自然行業壁壘，因此形成壟斷能力強大的寡頭壟斷格局預期性較高。從企業微觀層面而言，勒納指數向上界數值浮動的態勢也表明標的企業在不對稱需求的創造帶動超額利潤的獲取方面具備較強能力。

而電改9號文將重點置于電力市場化改革之上的政策精神也印證了發電市場的競爭屬性亟待優化的狀態。在“放開兩頭、管住中間”的方針指引下，2015年節點后擬合的勒納指數所呈現出發電市場各標的企業壟斷能力處于明顯向下波動的態勢之中。更為喜人的是，“雙碳”目標提出后，改革進程加快。2020年至2021年各標的企業勒納指數的總體呈下行趨勢，以俯首敬青山的姿態證明了習總書記對于“雙碳”目標的重視及相關政策推行的初步有效性。

但階段性成果與亟待解決的問題并生：7 家標的企業中仍有6家的勒納指數處于0.5之上，壟斷勢力不可小覷；長江電力由于主營水力發電，相對傳統火力發電的自然壟斷屬性與壁壘更高一層，且“雙碳”目標的限制程度較低，其勒納指數雖向下波動但難以突破0.8。壟斷能力的限制與市場競爭的引入需推動解決，市場之上的寡頭壟斷勢力仍需通過加強改革力度、深化改革維度以解決問題。

2.3 社會福利維度分析

根據上文所述依據哈伯格三角形的測算方式，在實證模型已擬合出各家企業于對應時間節點的勒納指數之后，社會福利無謂損失已經具備估算條件。

根據式(6)，可得所選七家標的生產企業對于社會福利造成的無謂損失DWL（單位：億元）的具體數值，將之進行加和并與國家統計局公布的國內生產總值GDP（單位：億元）在以2011 年為基期進行平減后再予比值化處理，從而以比例的形式直觀展現發電行業對社會福利造成的無謂損失水平及其變化趨勢，如表7 所示，繪其趨勢變化如圖3所示。

表7 2011-2021年七家標的生產企業造成的社會福利損失及其占GDP 比例

圖3 2011-2021年七家標的生產企業造成的社會福利損失占GDP 比例

同樣以重要節點2015 年為界，標的發電企業所造成的社會福利無謂總損失占國內生產總值的比例極大值接近0.35%，且為觀測時間序列內最大值。從社會福利角度出發，此階段屬市場化改革前階段末期，行業規制重點仍置于發電與輸配電之間環節獨立性的收尾鞏固工作，但并未在此基礎上重點進行市場體制改革、引入市場競爭機制，所以社會福利的減損無明顯效果。需要說明的是，2013 年與2017 年電力生產彈性系數分別為0.78 與0.04，屬統計內離群值，故出現圖中突兀下行趨勢。

2015 年節點后，與上一階段相比，雖然這七家代表性企業對社會福利造成的無謂損失的絕對數值變化并不明顯，但由于電力市場化改革力度的不斷深化及國家經濟實力的發展，電力行業造成的社會福利無謂損失占整個國民經濟的比例出現了較明顯下降，均下降至接近0.2%的水平，印證了我國電力體制改革對于社會福利的正向影響之良性、之深遠。但需要注意的是，2021 年出現了反升趨勢，雖與2021年國際能源價格持續上升相關，但這一現象與2022年第二、三季度長江上游流域水力發電受來水偏枯、火力發電不得不高負荷運行有較大關系。

3 結論與建議

習總書記指出，實現“雙碳”目標，不是別人讓我們做，而是我們自己必須要做。因此，推進“雙碳”工作是破解資源環境約束突出問題、實現可持續發展的迫切需要，針對與社會福利息息相關的市場化競爭機制仍然存在寡頭壟斷勢力稍大、發電側自然壁壘高、競爭格局仍需調整的問題，深化推進電力市場化改革同樣是電力供需均衡、能源結構優化的必行之策。依此提出政策建議如下：

1）加速放開燃煤發電上網電價，加速能源結構調整，助力“雙碳”目標實現。在目前燃煤發電中七成通過電力市場形成上網電價的背景下，繼續推動剩余三成進入電力市場。此舉將有助于帶動其他類別能源發電電量逐步進入電力市場，更好發揮電力市場用戶側的“倒逼”選擇與監督作用，為碳達峰碳中和目標的實現增添助力。

2）強化用電側在電力市場交易中的“話語權”作用。除國家發展改革委《關于進一步深化燃煤發電上網電價市場化改革的通知》中明確指出的10 kV以上的工商業用戶外，對其余具備能力的用電側用戶，如地方性小微企業等，需作出更精準識別。政企雙方在加強電力市場建設的政策協同進程中為此類用電側用戶提供政策支持、更合理地進行行政干預。

3）適度推進發電行業資本層面拆分重組。國有發電集團市場容量占有率大并不代表對發電側具備絕對的調控能力和安全保障能力，反而可能引起逆市場選擇而行的難題，并為政企合作推進碳達峰碳中和目標增設難關。因此，適度推進資本層面的拆分重組，對發電側業務與企業的關系進行重新梳理與組合，增加實質上存在競爭關系的企業數量，并通過政策規制寡頭企業之間結成利益聯盟等對社會福利造成損害的行為，從而在發電側更好發揮市場機制的作用。

4）嚴格設置發電公司準入標準和條件，引導社會資本有序參與發電業務。也需鼓勵售電公司自身在商業模式上進行創新，如提供綜合能源管理、負荷集成等增值服務。發揮好電網企業和國有售電公司重要作用，健全確保供電可靠性的保底供電制度。

從微觀企業數據出發，以成本模型為基礎對發電行業的壟斷勢力及其影響的社會福利無謂損失進行測度并提出了建議。后續可結合更多電力宏觀統計指標，或從省市級數據出發，區分城鄉，建立面板數據雙重差分模型，以交互項DID 的估計系數作為政策效果評價指標。由此從宏觀角度為電力市場化改革與“雙碳”目標的實現提供合理政策建議。