可交易綠色證書與可再生能源：基于最優(yōu)化的考察

1、可交易綠色證書與可再生能源：基于最優(yōu)化的考察李 家 才 摘要：發(fā)達(dá)國家支持可再生能源的政策正在轉(zhuǎn)向可交易綠色證書?？山灰拙G色證書政策強(qiáng)制規(guī)定不可再生電力生產(chǎn)商必須承擔(dān)的可再生電力生產(chǎn)義務(wù),該義務(wù)以可再生電力占不可再生電力的百分比表示，進(jìn)而以電廠必須持有的綠色證書表示。綠色證書是表示一定量的或相當(dāng)于一定量的可再生電力已被生產(chǎn)出來的憑證，它是可交易的。在可交易綠色證書制度下，所有廠商的可再生電力邊際生產(chǎn)成本將相等，且邊際成本等于普通電力價(jià)格加上單位可再生電力的證書收益。可交易綠色證書是一種基于市場的能夠以最小成本實(shí)現(xiàn)既定可再生能源目標(biāo)的政策工具。關(guān)鍵詞：可再生能源 可交易綠色證書 最優(yōu)化一、引 言

2、可再生能源（renewable energies，RE）是利用自然界的風(fēng)力、太陽光、地?zé)?、水力和有機(jī)廢棄物等產(chǎn)生的電力、熱力和可燃?xì)怏w等能源形式。與來源于礦物能源（煤炭、石油、天然氣等）的傳統(tǒng)能源不同，它是用之不竭的，而且其生產(chǎn)基本上不對環(huán)境造成負(fù)面影響?？梢姡稍偕茉床粌H是普通能源，而且對社會意味著額外的貢獻(xiàn)：避免環(huán)境損害和提供能源安全?？稍偕茉传@得相當(dāng)于普通能源的市場回報(bào)不存在困難，但其額外貢獻(xiàn)要通過市場獲得回報(bào)幾乎是不可能的，因?yàn)樵擃~外貢獻(xiàn)的消費(fèi)者數(shù)目眾多，討價(jià)還價(jià)和談判成本極高，因此自愿交易無法進(jìn)行?？稍偕茉吹念~外貢獻(xiàn)就是經(jīng)濟(jì)學(xué)上講的正的外部性，它是一種市場失靈。政府補(bǔ)貼是解決正

3、外部性的一個(gè)辦法，但該辦法面臨一些難以克服的障礙。政府創(chuàng)造市場并引發(fā)自愿交易是另一種正在興起的解決辦法?？山灰拙G色證書就屬于此類辦法?？山灰拙G色證書（tradable green certificates，TGC）政策又稱可再生能源配額制（renewable portfolio standard，RPS）。按照該政策，政府首先根據(jù)國家可再生能源發(fā)展目標(biāo)（包括最終目標(biāo)和階段性目標(biāo)，比如年度目標(biāo)）和預(yù)期的傳統(tǒng)電力產(chǎn)量，規(guī)定可再生電力總量占傳統(tǒng)電力總產(chǎn)量的百分比（以A表示）；其次，它規(guī)定每個(gè)傳統(tǒng)電力生產(chǎn)商的可再生電力百分比也必須達(dá)到A。傳統(tǒng)電力生產(chǎn)商的可再生電力生產(chǎn)義務(wù)以其必須持有的綠色證書數(shù)目表示

4、。綠色證書是表示一定量的或相當(dāng)于一定量的（以B表示）可再生電力（非電力形式可再生能源在計(jì)算證書權(quán)利時(shí)須按照能源熱值轉(zhuǎn)換為電力度數(shù)）已被生產(chǎn)出來的憑證。例如，給定某電廠傳統(tǒng)電力產(chǎn)量，該電廠必須持有份綠色證書。綠色證書可以交易，而且它與實(shí)物形式的可再生能源分開交易。也就是說，可再生能源生產(chǎn)商（包括不附屬于傳統(tǒng)電力生產(chǎn)商的可再生能源專業(yè)開發(fā)商）在普通能源市場上銷售可再生能源，在證書市場上銷售綠色證書。承擔(dān)證書義務(wù)的傳統(tǒng)電力生產(chǎn)商，既可以通過自己生產(chǎn)可再生能源而創(chuàng)造綠色證書（當(dāng)邊際證書創(chuàng)造成本低于證書價(jià)格時(shí)），也可以買入綠色證書（當(dāng)邊際證書創(chuàng)造成本高于證書價(jià)格時(shí)）。顯然，綠色證書的價(jià)格不包含可再生能源

5、作為普通能源的銷售收入，它代表市場給予數(shù)量為B的可再生能源的“補(bǔ)貼”，或者說代表市場對數(shù)量為B的可再生能源的正外部性的作者是汕頭大學(xué)經(jīng)濟(jì)學(xué)副教授，廈門大學(xué)公共經(jīng)濟(jì)學(xué)專2005級博士生。配額制義務(wù)也可以對電力零售商提出。此時(shí)政府規(guī)定可再生電力占電力零售商銷售電量的百分比。以電力生產(chǎn)商為配額制義務(wù)人與以電力零售商為配額制義務(wù)人，政策本質(zhì)是一樣的。本文以前者為分析對象。評價(jià)?？山灰拙G色證書是可交易許可證（tradable permits）家族的一員，可交易許可證工具體現(xiàn)了科斯定理關(guān)于自愿的產(chǎn)權(quán)交易能夠消除外部性并實(shí)現(xiàn)資源配置效率狀態(tài)的思想。綠色證書代表火電廠可再生能源生產(chǎn)義務(wù)的豁免權(quán)，此項(xiàng)權(quán)利的自愿

6、交易能夠?qū)⒖稍偕茉赐獠啃詢?nèi)部化。如果政府選擇的可再生能源目標(biāo)，從而綠色證書總數(shù)是最優(yōu)的（optimal），綠色證書交易能夠使生產(chǎn)可再生能源的資源達(dá)到有效率（efficient）的配置狀態(tài)。1998年荷蘭首先推行可交易綠色證書。隨后，英國、丹麥、比利時(shí)、挪威、瑞典、比利時(shí)、意大利、奧地利、澳大利亞、美國等國家紛紛效仿。中國政府應(yīng)當(dāng)且正在考慮運(yùn)用可交易綠色證書工具促進(jìn)可再生能源發(fā)展。在歐美國家，關(guān)于可交易綠色證書的理論研究近幾年比較活躍。Espey（2001）、Ringel（2006）、Menanteau等（2003）對支持可再生能源的傳統(tǒng)政策與可交易綠色證書政策進(jìn)行了描述。Hamrin等（20

7、00）、Berry等（2001）對可交易綠色證書政策的設(shè)計(jì)和實(shí)施細(xì)節(jié)進(jìn)行了研究。Nielsen（2003）、Ringel（2006）對可交易綠色證書在歐盟國家的實(shí)施情況進(jìn)行了綜述。Hamrin等（2000）、王白羽（2004）探討了可交易綠色證書在中國的應(yīng)用問題。與既有研究成果不同之處在于，本文著重考察可交易綠色證書的理論基礎(chǔ)，揭示可交易綠色證書工具的成本節(jié)約特征。二、從補(bǔ)貼到可交易綠色證書可再生能源的社會福利函數(shù)可以表述為： = _ + ()。其中，代表可再生能源產(chǎn)生的社會福利，是普通能源價(jià)格，、是單個(gè)廠商的可再生能源產(chǎn)量和成本，i是一家廠商，為可再生能源的外部收益。假定政府追求可再生能源的社會福利最大化，它面臨的問題是：。一階條件為(去除下標(biāo)i)： 。式表明，每個(gè)可再生能源廠商的邊際成本都等于普通能源價(jià)格與可再生能源的邊際外部收益之和，即等于邊際社會收益時(shí)，可再生能源的社會福利最大化。 。式表明，可再生能源的邊際外部收益等于邊際成本減去普通能源價(jià)格普通能源價(jià)格是邊際私人收益（MPB）。如果政府以補(bǔ)貼方式將外部性內(nèi)部化，那么根據(jù)式、，最優(yōu)補(bǔ)貼應(yīng)當(dāng)?shù)扔诳稍偕茉催呺H社會收益（MSB）與邊際成本（MC）相等時(shí)的邊際外部收益（MEB），如圖1所示。、分別是初始的可再生能源產(chǎn)量和價(jià)格；和是最優(yōu)的可再生能源產(chǎn)量和補(bǔ)貼。為可再生能源產(chǎn)量最優(yōu)時(shí)的普通能源價(jià)格。MP