价格是促进可再生能源替代化石能源的核心影响因素，较高的化石能源价格与相对廉价的可再生能源价格对于优化能源结构、应对气候变化起着重要作用。实证分析结果表明：化石能源发电与可再生能源发电的替代性与制造业中资本与能源替代性类同，化石能源价格每上涨10%，将促进可再生能源利用率提高18%左右，可再生能源价格下降10%，将会促进其利用率提高70%，但两种替代弹性升降趋势不同，据此提出逐步开征化石能源税、灵活调整补贴幅度、适时淡出可再生能源补贴、完善融资体系、改革配套环境等促进可再生能源发展的政策建议。
[关键词]可再生能源；化石能源；能源替代性；气候变化
[中图分类号]F426.2[文献标识码]A[文章编号]1004-518X（2015）02-0047-05
发展可再生能源，是应对全球气候变化的重要策略。2014年7月联合国发布的《深度减碳路径》中期报告主张从推广使用可再生能源人手，逐步削减C02排放，实现低碳发展。报告指出到2050年中国发电量将达到约10万亿千瓦时，电力排放的CO2要从目前每千瓦时743克降至32克，可再生能源发电量将占比76%，而2013年我国可再生能源发电装机共计38490万千瓦，发电量仅占全国发电量的21.64%（数据来源：国网能源研究院）。目前，可再生能源消费占一次能源消费的9.8%，距离2015年和2020年可再生能源占一次能源消费比例规划目标差距分别为1.6和6.6个百分点。在新的形势下，加快发展水电、核电、风电、光电等可再生能源，推进可再生能源对化石能源的替代非常紧迫。
一、可再生能源替代化石能源的价格分析
价格是影响能源消费最重要的因素。在市场经济中，可再生与化石两类能源消费存在随着价格的变动此消彼长的关联。化石能源价格上升会对经济增长带来负面影响，但对开发可再生能源会产生正面激励与推动。20世纪90年代后全球兴起的可再生能源革命与20世纪七八十年代的“二次石油危机”不无关系，随着国际石油价格持续高走，带动了化石能源（煤炭、天然气等）价格的上涨，也成为促进可再生能源替代传统化石能源的核心影响因素。在经济利益的激励下，可再生能源产业化、市场化和规模化开发方兴未艾，可再生能源（水能、核能、太阳能、风能、生物质能等）开发成本和市场价格在近10-20年间一直处在下降通道之中。反过来，当前化石能源价格走低，虽对经济发展有利，但不利于我国节能减排和能源转型。
在没有政府干预的条件下，相对于化石能源，可再生能源的价格缺乏竞争力，如太阳能光伏发电成本平均为煤炭发电成本的8倍，企业和消费者利用可再生能源替代化石能源的动力不足。为推动可再生能源发展，有两种办法：一种是通过征税提高化石能源价格，当化石能源价格被提高后，高耗能产业的生产成本上升，利润空间进一步被压缩，一些无法适应的企业被淘汰，其余用能主体加快技术创新的步伐，降低能源成本，提升能源利用的效率；化石能源价格的上升也鼓励能源消费主体寻求开发利用清洁能源等其他能源，降低能源消耗与排放的压力。另一种办法是通过可再生能源补贴，降低可再生能源投入成本，鼓励可再生能源替代，带动绿色设计和清洁生产，培育增长点。正因为此，世界各国纷纷通过政策影响两种能源的市场价格，提升可再生能源竞争力。例如，2007年美国政府颁布了《新能源法案》促进可再生能源的发展，逐步摆脱对石油的依赖。再如欧洲各国的化石能源储量并不丰富，欧洲国家通过立法、税收、财政、科技、经济、管理等政策和手段对可再生能源进行扶持，随着可再生能源发电和其他相关技术的发展，欧洲对外来能源的依赖程度不断下降，甚至依靠其国内的可再生能源就能实现本国能源供应安全。
化石能源和可再生能源市场价格看似独立，但两种本质上此消彼长，互动和关联效应明显。资源储量和政治动荡影响着化石能源价格水平，可再生能源的知识技术水平、生产率、设备影响着可再生能源的开发成本，两类能源并存的市场供给存在着动态的价格均衡问题。离开化石能源价格孤立地讨论可再生能源的市场竞争力显然是不完整、不科学的，离开可再生能源发展孤立地讨论化石能源价格也会有失偏颇，当化石能源价格持续快速上升时，可再生能源的市场竞争力自然凸显，当化石能源价格波动低走的时候，可再生能源的市场竞争力自然削弱。而气候变化是减少化石能源使用、促进可再生能源发展新的驱动力，尤其需要政府的支持和政策环境的引导，如图l所示：
二、可再生能源替代化石能源的实证分析
假定我国电力行业的产出函数为：Y=f（K，L，F，G），该函数希克斯技术中性、规模报酬不变、二次可微。K为电力行业资本，L为电力行业劳动，F为投入的化石能源，G为投入的可再生能源。在要素价格和产出水平外生给定的情况下，与产出函数对偶的成本函数是：C=f（Y，Pk，B，Pf，Pg），其中Pk为资本的价格，P1为劳动的价格，Pf为化石能源的价格，Pg为可再生能源的价格。为了研究化石能源投入与可再生能源投入之间的关系，设定成本函数的超越对数成本函数：
Xk、Xl、Xr、Xg分别为资本、劳动、化石能源、可再生能源的投入量，Sk、Sl、Sf、Sg分别为资本、劳动、化石能源、可再生能源在总成本中所占的份额。当产出一定和生产要素价格不变的条件情况下，对价格求导数，得要素需求函数：
要素的需求份额方程为：
化石能源和可再生能源之间的Allen偏替代弹性（Allenpartialelasticilyofsubstitution，AES）计算方法为：
它表示化石能源价格变化1%时，对可再生能源需求量变化的百分比。化石能源与可再生能源之间的Morishima替代弹性为它表示在产出保持不变的情况下，当要素化石能源价格变化1%时，可再生能源投入与化石能源投入的比率变化的百分比。
本文的样本是1993-2013年中国发电行业数据。资本、化石能源投入、可再生能源投入以及劳动等要素的成本和价格数据来源于1993-2013年的《中宏产业数据库》、《中国统计年鉴》和《中国能源统计年鉴》、《中国新能源和可再生能源年鉴》。化石能源价格以煤炭为代表，以2000年每吨原煤的价格平均为206.54元为基础，按0.7143的折标系数把原煤折算成标准煤，再按动力价格指数换算，发电行业用煤量根据各年火力发电量以及该年的发电煤耗计算。发电行业可再生能源价格用各年可再牛能源投资额的利息代替，可再生能源成本用各年可再生能源投资成本代替。发电业总成本是指资本、化石能源投入、可再生能源投入和劳动等4个投入要素的成本额之和，每种投入要素的成本份额是该要素的成本额与总成本之比。通过整理，得出供进一步分析表格如表1。
首先要确定相关参数
根据公式（2）去掉资本成本与劳动成本份额方程，得：
利用EVIEWS6对联立方程（5）运用三阶段最小二乘法进行回归，取工具变量为Pk（-1），P.（-1），Pf（-1），Pg（-1），利用AR模型进行调解，并根据公式（2）校正，得出结果如下：
根据（5）式得出相关参数bfg、bgg、brg、bff为：-0.0089、0.0176、0.0408、-0.0390，再根据（3）式、（4）式分别计算出2004-2013年化石能源与可再生能源的AES和Morishima替代弹性（见表2）。
三、促进可再生能源替代化石能源的政策建议
第一，逐步降低可再生能源价格补贴，以化石能源税收促进可再生能源发展。通过计算化石能源与可再生能源的偏替代关系，发现化石能源价格提高10%，可以导致可再生能源投入比重增加16%-19%，平均为18%，而且这一比例相对稳定。但是可再生能源价格降低10%，可以使可再生能源投入比例增加64%-93%，平均为70%，这说明在当前阶段，可再生能源的补贴政策对于可再生能源利用率的提高具有更大的效果，补贴促进可再生能源发展效率是化石能源征税促进可再生能源发展效率的3.5倍左右。但是，从实证分析的结果可看出，可再生能源自替代弹性比例在2004-2013年十年间下降了1/3，这说明补贴政策的效率具有下降态势。如果未来十年延续平均每年下降3个百分点这一趋势，而化石能源对可再生能源的偏替代弹性保持不变，在15年内可再生能源的补贴效果将下降到与化石能源征税相等的效果。届时各种可再生能源发电技术按照成本效率法则竞争，而促进可再生能源发展的主要政策措施将转移到通过对化石能源征税上来。
第二，发展可再生能源金融，降低可再生能源替代化石能源的利息成本。实证分析表明：发电行业中可再生能源与化石能源存在一定的Morishima替代弹性，2004-2013年，化石能源价格提高10%，为保持年发电量不变，可再生能源投入比例相对于化石能源投入比例平均要增加15%左右，而可再生能源价格下降10%，为保持发电量不变，化石能源投入比例需减少7.6%。这一方面说明发电行业化石能源投入与可再生能源投入存在替代性。通过与杨中东（2010）的研究结果对比，还可以说明其替代效应与资本密集型行业中能源与资本的替代效应等同（见表3）。这一结果证实了可再生能源投入的资本性质，由此产生的政策意蕴在于完善可再生能源的融资服务。国际经验表明，加大研发资金投入、加强消费者信贷支持、采取合理的金融方式（例如BOT模式等）是有效促进可再生能源发展的手段。清洁发展机制、能源合同管理、排放贸易则能促进资金在能源利用领域更为有效的配置，间接地为可再生能源发展提供强大的金融支持。如日本政府于2012年7月颁布《再生能源特别措施法案》后，带动太阳能等再生能源发电设备的兴建速度持续加快，也让日本银行对再生能源事业的融资金额大增。2013年度日本3大银行对再生能源事业进行的融资额合计达约3900亿日元，约为2012年度的4倍，2013年度日本融资金额前20大的案件中，再生能源的融资案就占了19件。相比之下，我国可再生能源金融发展相对落后，借鉴国际经验，完善金融服务体系应当成为可再生能源领域的工作重点。
第三，灵活调整补贴方式，增进可再生能源补贴效率。可再生能源政府补贴是一种扩张需求的政策，目前国家每年支持可再生能源发电补贴的资金已达300多亿元，财政专项资金达100多亿元，但单纯的能源补贴会盲目刺激能源消费的增加，不利于节能减排目标的实现。政府补贴的收入效应使消费者支付能力超过原有支付能力，改变了市场形成的预算约束，不利于市场机制发挥作用，正如前文所述，从长期来看，应考虑适时淡出可再生能源补贴，完全通过市场机制来促进可再生能源发展。但考虑到补贴对于我国可再生能源具有巨大促进作用、当前宏观经济景气下行压力以及培育新增长点的需要，补贴不可能短期内取消，新形势下我国政府可再生能源补贴政策着力点在于根据市场形势灵活调整补贴程度和方式，增加弹性机制和动态调整能力，随着可再生能源产业发展从基础研发、应用研发、项目示范、前商业化、缝隙市场和支持商业化转型，补贴力度逐步减少，当达到完全商业化阶段时，补贴完全退出。区分不同的产业发展阶段，适时转变支持政策，就成为政策实施的关键。
第四，推进以价格为核心的配套改革，促进可再生能源发展。根据本文的研究结果，可再生能源对化石能源发电的替代并非具有完全的等同性，而是受到企业成本最小化行为及要素价格竞争的影响，现实政策的制订必须考虑发电企业和电网企业的市场竞争行为，并受价格规律制约。可再生能源电价补贴导致的价格信号失真致使企业难以客观评价自身经营水平，不能科学决策。由于电网吸纳越多可再生能源电力，整体电价就会越高。在消费者电价需求具有弹性的情况，电网将承受部分成本，电网吸纳可再生能源积极性弱。全国可再生能源发电量仅占全国发电量的21.64%，可再生能源发电中“弃光弃风”的现象严重。在能源革命的新形势下，需加快推进可再生能源发电替代，改革可再生能源发电补贴制度，推行可再生能源发电配额及交易制度，优化可再生能源发电上网环境。
作者：肖文海等
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