2020年9月22日，國(guó)家主席習(xí)近平在聯(lián)合國(guó)大會(huì)上的講話明確指出：“《巴黎協(xié)定》是保護(hù)地球家園需要采取的最低限度行動(dòng)，各國(guó)必須邁出決定性步伐。中國(guó)將提高國(guó)家自主貢獻(xiàn)力度，采取更加有力的政策和措施，力爭(zhēng)二氧化碳排放于2030年前達(dá)到峰值，努力爭(zhēng)取于2060年前實(shí)現(xiàn)碳中和。”
根據(jù)統(tǒng)計(jì)，中國(guó)碳排放已經(jīng)達(dá)到約100億噸/年，當(dāng)前碳排放量位列全球第一，占全球總排放量的1/4以上。碳中和意味著碳排放和碳匯相等，根據(jù)估計(jì)，要實(shí)現(xiàn)碳中和，要求最終碳排放量低至15億噸左右。因此未來(lái)碳排放量需要比目前大量減少才能實(shí)現(xiàn)碳中和，這將是未來(lái)我國(guó)在國(guó)際社會(huì)責(zé)任領(lǐng)域最大的挑戰(zhàn)之一。同時(shí)，經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)與社會(huì)發(fā)展需要能源支撐，能源消費(fèi)促進(jìn)經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展的同時(shí)帶來(lái)的副作用之一就是將導(dǎo)致碳排放增加，目前我國(guó)一次能源中化石能源占85%。在碳中和目標(biāo)約束下，碳減排就是要不斷優(yōu)化能耗結(jié)構(gòu)，以低排放能源替代高排放能源。那么，在電力行業(yè)中，基于技術(shù)進(jìn)步，光伏、風(fēng)電、水電等新能源替代煤電，提高新能源的滲透率，將是實(shí)現(xiàn)我國(guó)碳中和目標(biāo)的關(guān)鍵路徑。
挑戰(zhàn)：全國(guó)碳市場(chǎng)及碳中和
對(duì)發(fā)電行業(yè)提出了更高要求
當(dāng)前全世界主要國(guó)家和地區(qū)的碳減排政策處于深化過(guò)程中。2020年9月，歐盟再次加大節(jié)能減排政策力度，將2030年溫室氣體減排目標(biāo)由原有的40%提升至55%，實(shí)現(xiàn)措施包括提升可再生能源發(fā)電份額等。而在美國(guó)，拜登在其《清潔能源革命和環(huán)境正義計(jì)劃》中，擬確保美國(guó)在2035年前實(shí)現(xiàn)無(wú)碳發(fā)電，在2050年前達(dá)到碳“凈零排放”，實(shí)現(xiàn)“100%清潔能源消費(fèi)”。由此，國(guó)外的強(qiáng)化能源減排政策將對(duì)我國(guó)造成更大的碳減排壓力，尤其是對(duì)碳排放大戶——傳統(tǒng)煤電行業(yè)產(chǎn)生巨大影響。
為了早日實(shí)現(xiàn)碳減排與碳排放達(dá)峰目標(biāo)，中國(guó)政府于2011年批準(zhǔn)北京、天津、上海、湖北、重慶、廣東和深圳七省市實(shí)施碳交易試點(diǎn)工作，并于2017年正式啟動(dòng)全國(guó)碳排放權(quán)交易市場(chǎng)。《國(guó)家應(yīng)對(duì)氣候變化規(guī)劃(2014-2020年)》中也明確提出，要借鑒國(guó)際碳排放交易市場(chǎng)建設(shè)經(jīng)驗(yàn)，結(jié)合我國(guó)國(guó)情，逐步建立覆蓋全國(guó)的碳排放交易市場(chǎng)。目前全球范圍內(nèi)共有21個(gè)區(qū)域碳市場(chǎng)已經(jīng)運(yùn)行，涵蓋了51個(gè)國(guó)家、州和省。這些碳市場(chǎng)覆蓋了全球碳排放總量的15%，世界經(jīng)濟(jì)總量的50%。當(dāng)前中國(guó)碳排放已經(jīng)占到全球的29%，電力生產(chǎn)碳排放已經(jīng)占到中國(guó)碳排放總量40%。因此，中國(guó)碳排放交易市場(chǎng)中首先納入其中的即為發(fā)電行業(yè)。
2016年4月，中國(guó)政府正式簽署了《巴黎氣候變化協(xié)定》，向全世界做出了自愿減排承諾，隨后我國(guó)于2017年12月啟動(dòng)了全國(guó)碳排放權(quán)交易市場(chǎng)(發(fā)電行業(yè))的建設(shè)。2020年11月，環(huán)境保護(hù)部發(fā)布了關(guān)于公開(kāi)征求《全國(guó)碳排放權(quán)交易管理辦法(試行)》(征求意見(jiàn)稿)和《全國(guó)碳排放權(quán)登記交易結(jié)算管理辦法(試行)》(征求意見(jiàn)稿)意見(jiàn)的通知，緊鑼密鼓地部署在發(fā)電行業(yè)全國(guó)范圍內(nèi)的碳排放交易運(yùn)行。并考慮未來(lái)將其他行業(yè)(如水泥、鋼鐵、石化、造紙、航空、化工、玻璃、冶煉等)納入全國(guó)統(tǒng)一碳市場(chǎng)中。
由于發(fā)展階段的差異以及我國(guó)巨大的碳排放基數(shù)，全國(guó)統(tǒng)一碳市場(chǎng)的建立及碳中和目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)對(duì)我國(guó)發(fā)電行業(yè)提出了更高要求。尤其是碳中和目標(biāo)意味著節(jié)能減排路徑更加陡峭，實(shí)現(xiàn)難度增加。而同時(shí)，歐盟提出將在2050年實(shí)現(xiàn)碳中和，且歐美早在2010年前就已實(shí)現(xiàn)了碳達(dá)峰，而我國(guó)仍處于經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展階段，經(jīng)濟(jì)發(fā)展過(guò)程中的碳排放量仍在上升。因此從碳排放達(dá)峰到實(shí)現(xiàn)碳中和的時(shí)間對(duì)比來(lái)看，相較于歐美發(fā)達(dá)國(guó)家從碳達(dá)峰到碳中和之間較長(zhǎng)的50~70年，我國(guó)從碳排放達(dá)峰到碳中和之間的時(shí)間窗口僅為30多年。故可以明確地看到，全國(guó)統(tǒng)一碳市場(chǎng)及碳中和對(duì)發(fā)電行業(yè)提出了更高要求，2020年后的電力行業(yè)碳減排部署將會(huì)進(jìn)一步加強(qiáng)。
機(jī)遇：全國(guó)碳市場(chǎng)及碳中和
進(jìn)一步推動(dòng)了能源的清潔技術(shù)進(jìn)步偏向
隨著全國(guó)范圍碳市場(chǎng)的推進(jìn)，碳排放權(quán)交易也在逐步完善。碳排放權(quán)交易價(jià)格實(shí)質(zhì)就是碳市場(chǎng)控排行業(yè)中企業(yè)排放的外部性定價(jià)，提高了企業(yè)的能源使用成本(尤其是非清潔能源的使用成本)，加之我國(guó)從碳排放達(dá)峰到碳中和之間的時(shí)間窗口較窄，使得企業(yè)所面臨的碳排放成本更加高昂。故全國(guó)碳市場(chǎng)的建立與碳中和推動(dòng)了企業(yè)的能源清潔技術(shù)進(jìn)步偏向，進(jìn)而使得地區(qū)乃至全國(guó)技術(shù)進(jìn)步都偏向清潔能源的使用。
早期的技術(shù)進(jìn)步理論均認(rèn)為技術(shù)進(jìn)步是中性的，即資本與勞動(dòng)等投入要素的生產(chǎn)效率是同比例增加的。但實(shí)際中技術(shù)進(jìn)步并非均為中性，它可能更偏向于提高某一種要素的生產(chǎn)效率，抑或是偏向減少某種要素使用。Hicks(1932)提出了偏向型技術(shù)進(jìn)步思想，即技術(shù)進(jìn)步是為了節(jié)約昂貴投入要素的使用，后來(lái)理論界出現(xiàn)的創(chuàng)新可能性邊界理論(Kennedy，1964)、技術(shù)搜尋理論等對(duì)Hicks的理論進(jìn)行了擴(kuò)展。當(dāng)前最有代表性的理論由Acemoglu(2002、2003a、2003b、2012)提出，他夯實(shí)了偏向型技術(shù)進(jìn)步的微觀基礎(chǔ)，明確了技術(shù)進(jìn)步要素偏向、要素增進(jìn)的定義。下面以企業(yè)為例來(lái)說(shuō)明偏向型技術(shù)進(jìn)步引致節(jié)能減排的路徑。假設(shè)企業(yè)在生產(chǎn)時(shí)使用兩種能源，即清潔能源與非清潔能源。在沒(méi)有碳排放權(quán)約束與強(qiáng)制減排約束的情況下，企業(yè)偏向使用非清潔能源，因?yàn)榇藭r(shí)企業(yè)不必為較高的碳排放量負(fù)擔(dān)任何直接成本。在存在碳排放權(quán)交易時(shí)，企業(yè)的碳排放成本將大幅度提高，即使企業(yè)使用非清潔能源進(jìn)行生產(chǎn)也會(huì)大幅度提高成本。此時(shí)過(guò)高的成本就會(huì)給企業(yè)以改進(jìn)與開(kāi)發(fā)清潔技術(shù)的激勵(lì)，企業(yè)的技術(shù)進(jìn)步偏向清潔能源的使用，減少非清潔能源的使用。
圖為傳統(tǒng)情景與碳中和情景下電力市場(chǎng)交易價(jià)格的對(duì)比。左圖代表在傳統(tǒng)情景下，煤電發(fā)電比例較大。可再生能源發(fā)電價(jià)格高于煤電，即使政府實(shí)施新能源補(bǔ)貼政策，可再生能源發(fā)電價(jià)格也可能較高并處在電力市場(chǎng)均衡交易價(jià)格之上。從價(jià)格角度，傳統(tǒng)化石能源仍然更具競(jìng)爭(zhēng)力。右圖代表在碳中和情景下，可再生能源發(fā)電市場(chǎng)比例高于煤電發(fā)電市場(chǎng)比例，可再生能源占比變大，可再生能源發(fā)電價(jià)格略低于煤電發(fā)電價(jià)格。碳中和目標(biāo)會(huì)推動(dòng)技術(shù)進(jìn)步偏向可再生能源，使得可再生能源的邊際產(chǎn)出增加成本降低，進(jìn)而使得可再生能源發(fā)電價(jià)格低于電力市場(chǎng)的均衡交易價(jià)格，從價(jià)格角度，可再生能源更具競(jìng)爭(zhēng)力。
在碳排放存在約束的目標(biāo)下，電力市場(chǎng)將與碳市場(chǎng)高度關(guān)聯(lián)，傳統(tǒng)煤電企業(yè)的電力成本將逐步高企，而清潔能源將具有比較優(yōu)勢(shì)，由此也進(jìn)一步需要兩個(gè)市場(chǎng)協(xié)調(diào)發(fā)展。在碳價(jià)設(shè)計(jì)與電價(jià)設(shè)計(jì)之間進(jìn)行權(quán)衡，而這其中輸配電價(jià)的設(shè)計(jì)將起到關(guān)鍵樞紐作用。目前中國(guó)仍以燃煤發(fā)電作為主要發(fā)電方式，電力行業(yè)成為二氧化碳排放的主要行業(yè)。2017年以來(lái)，煤炭消費(fèi)量有反彈趨勢(shì)，“十四五”期間，必須嚴(yán)控化石能源?；?ldquo;中國(guó)要積極參與全球環(huán)境治理，落實(shí)減排承諾”，并“構(gòu)建市場(chǎng)導(dǎo)向的綠色技術(shù)創(chuàng)新體系”的背景，在經(jīng)濟(jì)發(fā)展與更高的碳排放雙重約束下，能源使用量不能下降，而碳排放量不能增加太多，這必然要求清潔能源承擔(dān)更大的責(zé)任，而這其中的重中之重就是能源的清潔技術(shù)偏向，這必然導(dǎo)致將更多的研發(fā)投入投放至清潔能源，在電力市場(chǎng)中對(duì)于高比例清潔能源的更合理消納，以及碳市場(chǎng)中發(fā)電企業(yè)碳價(jià)格的進(jìn)一步提高。
機(jī)遇：能源的清潔技術(shù)技術(shù)進(jìn)步偏向
為電價(jià)改革提供了空間
因此可以看到，在碳中和政策下，能源的清潔技術(shù)進(jìn)步偏向?yàn)槲覈?guó)的電價(jià)改革以及激勵(lì)型輸配電價(jià)設(shè)計(jì)提供了更為廣闊的空間，主要包括以下兩個(gè)方面：
首先，碳中和政策及其引致的能源清潔技術(shù)進(jìn)步偏向推動(dòng)了清潔能源的價(jià)格下降，為電價(jià)與輸配電價(jià)改革提供了空間。具體而言，碳中和政策會(huì)從兩個(gè)方面推動(dòng)清潔能源的價(jià)格的下降。一方面，碳中和政策增加了傳統(tǒng)的化石能源的發(fā)電成本，在更緊密的碳排放目標(biāo)約束下，必然推高化石能源電力價(jià)格，使得清潔能源價(jià)格在即使不下降的情況下也很具有競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)。另一方面，碳中和政策會(huì)引致能源技術(shù)進(jìn)步更偏向于清潔能源技術(shù)，從而推動(dòng)清潔技術(shù)的更快發(fā)展，由此帶來(lái)清潔能源成本的進(jìn)一步下降，推動(dòng)清潔能源價(jià)格下降，從而增大清潔能源的價(jià)格競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)。2020年10月生態(tài)環(huán)境部、國(guó)家發(fā)改委、央行、銀保監(jiān)會(huì)、證監(jiān)會(huì)等五部門(mén)發(fā)布的《關(guān)于促進(jìn)應(yīng)對(duì)氣候變化投融資的指導(dǎo)意見(jiàn)》，也為能源行業(yè)的清潔技術(shù)進(jìn)步偏向提供了資金保障，并激勵(lì)清潔技術(shù)創(chuàng)新與發(fā)展。由此，為實(shí)現(xiàn)上述兩方面的政策效果，國(guó)家可以考慮將當(dāng)前對(duì)清潔能源(如風(fēng)能、太陽(yáng)能)的不可持續(xù)補(bǔ)貼前移至前段清潔能源的研發(fā)投入，以實(shí)現(xiàn)激勵(lì)相容的輸配電價(jià)核算。
其次，全國(guó)統(tǒng)一碳市場(chǎng)與碳中和目標(biāo)為電力總量中的高比例可再生能源提供了政策支持。我們需要改變目前以化石能源燃燒為主的發(fā)電結(jié)構(gòu)，提升光伏、風(fēng)能、生物質(zhì)能等清潔能源發(fā)電的占比，一些模型和情景研究表明，2050年左右中國(guó)非化石能源比重在一次能源消費(fèi)中的比重將達(dá)到80%左右。在技術(shù)進(jìn)步與清潔能源發(fā)電成本下降的基礎(chǔ)上，用戶的平均用電成本有望繼續(xù)下降，這可以為我國(guó)2018、2019年兩年實(shí)施的一般工商業(yè)電價(jià)下降10%，2020年下降5%政策的可持續(xù)性提供支持。在此基礎(chǔ)上，也為扭轉(zhuǎn)隨著中國(guó)居民用電比例逐步提高而引致的電力交叉補(bǔ)貼居高不下、難以為繼提供解決方案。并且只有當(dāng)發(fā)電側(cè)與用戶側(cè)之間的價(jià)格空間足夠大，設(shè)計(jì)各方接受、合理有效、激勵(lì)相容的輸配電價(jià)體系才會(huì)成為可能。
當(dāng)然，也需要說(shuō)明，在電力行業(yè)高比例可再生能源系統(tǒng)構(gòu)建過(guò)程中，必須充分考慮我國(guó)電力建設(shè)實(shí)際情況與電力技術(shù)經(jīng)濟(jì)特征。當(dāng)前我國(guó)的可再生能源消納還存在電網(wǎng)配套建設(shè)不足嚴(yán)重影響送出能力、可再生能源出力波動(dòng)性較大、各利益博弈方矛盾影響可再生能源消納等諸多需要逐步解決的問(wèn)題和矛盾。但在全國(guó)統(tǒng)一碳市場(chǎng)與碳中和目標(biāo)的指引下，構(gòu)建高比例可再生能源系統(tǒng)是一個(gè)明確的方向。
本文刊載于《中國(guó)電力企業(yè)管理》2020年11期，作者劉自敏、張婭、申顥供職于西南大學(xué)經(jīng)濟(jì)管理學(xué)院
評(píng)論