碳中和目标下能源的技术进步偏向与电价调整空间

2020-12-16 21:33 来源: 中国电力企业管理 |作者: 刘自敏等

机遇:全国碳市场及碳中和进一步推动了能源的清洁技术进步偏向


随着全国范围碳市场的推进,碳排放权交易也在逐步完善。碳排放权交易价格实质就是碳市场控排行业中企业排放的外部性定价,提高了企业的能源使用成本(尤其是非清洁能源的使用成本),加之我国从碳排放达峰到碳中和之间的时间窗口较窄,使得企业所面临的碳排放成本更加高昂。故全国碳市场的建立与碳中和推动了企业的能源清洁技术进步偏向,进而使得地区乃至全国技术进步都偏向清洁能源的使用。

早期的技术进步理论均认为技术进步是中性的,即资本与劳动等投入要素的生产效率是同比例增加的。但实际中技术进步并非均为中性,它可能更偏向于提高某一种要素的生产效率,抑或是偏向减少某种要素使用。Hicks(1932)提出了偏向型技术进步思想,即技术进步是为了节约昂贵投入要素的使用,后来理论界出现的创新可能性边界理论(Kennedy,1964)、技术搜寻理论等对Hicks的理论进行了扩展。当前最有代表性的理论由Acemoglu(2002、2003a、2003b、2012)提出,他夯实了偏向型技术进步的微观基础,明确了技术进步要素偏向、要素增进的定义。下面以企业为例来说明偏向型技术进步引致节能减排的路径。假设企业在生产时使用两种能源,即清洁能源与非清洁能源。在没有碳排放权约束与强制减排约束的情况下,企业偏向使用非清洁能源,因为此时企业不必为较高的碳排放量负担任何直接成本。在存在碳排放权交易时,企业的碳排放成本将大幅度提高,即使企业使用非清洁能源进行生产也会大幅度提高成本。此时过高的成本就会给企业以改进与开发清洁技术的激励,企业的技术进步偏向清洁能源的使用,减少非清洁能源的使用。

图为传统情景与碳中和情景下电力市场交易价格的对比。左图代表在传统情景下,煤电发电比例较大。可再生能源发电价格高于煤电,即使政府实施新能源补贴政策,可再生能源发电价格也可能较高并处在电力市场均衡交易价格之上。从价格角度,传统化石能源仍然更具竞争力。右图代表在碳中和情景下,可再生能源发电市场比例高于煤电发电市场比例,可再生能源占比变大,可再生能源发电价格略低于煤电发电价格。碳中和目标会推动技术进步偏向可再生能源,使得可再生能源的边际产出增加成本降低,进而使得可再生能源发电价格低于电力市场的均衡交易价格,从价格角度,可再生能源更具竞争力。

在碳排放存在约束的目标下,电力市场将与碳市场高度关联,传统煤电企业的电力成本将逐步高企,而清洁能源将具有比较优势,由此也进一步需要两个市场协调发展。在碳价设计与电价设计之间进行权衡,而这其中输配电价的设计将起到关键枢纽作用。目前中国仍以燃煤发电作为主要发电方式,电力行业成为二氧化碳排放的主要行业。2017年以来,煤炭消费量有反弹趋势,“十四五”期间,必须严控化石能源。基于“中国要积极参与全球环境治理,落实减排承诺”,并“构建市场导向的绿色技术创新体系”的背景,在经济发展与更高的碳排放双重约束下,能源使用量不能下降,而碳排放量不能增加太多,这必然要求清洁能源承担更大的责任,而这其中的重中之重就是能源的清洁技术偏向,这必然导致将更多的研发投入投放至清洁能源,在电力市场中对于高比例清洁能源的更合理消纳,以及碳市场中发电企业碳价格的进一步提高。


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