中国农林生物质发电产业现行电价补贴效果研究.doc

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1、中国农林生物质发电产业现行电价补贴效果研究摘要：从生物质能源电价补贴政策视角出发，构建了政府、企业、中间人和农户为一体的农林生物质发电产业系统动力学模型，通过模拟、对比不同补贴政策组合下的实施效果，对现行补贴政策进行量化评价。结果表明：现行补贴额度无法扭转发电企业亏损状态，且现行的直接退出机制将导致企业出现更为严重的亏损，而适当调整补贴额度并实行逐减退出方式可提高各主体及产业整体利润。因此，为了促进中国农林生物质发电产业的快速发展，就要保障生物质补贴资金优先及时发放，同时推进可再生能源配额制度和绿证交易制度建设，以促进产业快速良序发展，实现生物质资源充分利用。农林生物质发电是指将农林生物质进行

2、破碎、晾晒等初级处理后，利用直燃、气化等技术手段转化为电能1。该产业发展有利于提高资源利用效率，增加新能源使用比例，同时可为农户提供新的收入渠道，实现增绿与增收兼得的良好局面。作为典型的战略型新兴产业，农林生物质发电产业受到各部门高度重视。2006年国家发改委颁布的可再生能源发电价格和费用分摊管理试行办法指出电价定价形式有政府定价和政府指导价：在政府定价下，标杆电价=2005年标杆电价+补贴电价（0.25元/kWh），补贴实施期限为投产后15年内。同时，自2010年起，每年发电项目补贴电价在上一年的基础上递减2%2，且常规能源超过20%的混燃发电项目不享受补贴3。政府指导价指以中标价格（不得高

3、于标杆电价）定价。补贴政策实施以来，农林生物质发电产业得到一定发展，但产业发展过程中仍存在农户参与度低、企业发展不完全等问题，不禁要问现行电价补贴能否真正促进该产业发展？关于该产业的研究，学者们主要集中于产业发展前景4、产业经济性5、产业供应链6-11、产业中核心利益主体研究12-13、产业发展影响14、林木质发电利用技术15以及生物质发电16-20等方面。针对农林生物质发电产业政策的量化评价与优化还较为欠缺。因此，建立产业主体行为仿真模型，对比分析不同政策情景下各核心利益主体的经济利润表现，以量化评价现行补贴政策效果，研究成果对提高政策效率、促进产业发展具有现实意义。1数据与方法1.1研究对

4、象概况研究对象是中国农林生物质发电产业，该产业组成的系统是国内闭合系统，包括发电企业、中间主体、农户和政府4个主体，系统结构如图1所示。其中，政府借助电价补贴等政策工具调控其他参与主体行为；企业是农林生物质原料需求方，其原料收集方包括农户和中间商，若企业净利润提升，则会增加原料收购量，从而提高农户和中间商收入；农户是中间商和企业所需原料的供给方，其原料收入与企业和中间商的原材料成本相关，从而影响企业和中间商的净利润；中间商主要是从事原料收购和初级处理的小型个体户，其原料收入与企业原材料成本相关，从而影响企业净利润。电价补贴直接支持发电企业，以企业带动农户及中间人，最终通过激励所有主体生产积极性

5、以全面促进生物质发电产业发展。1.2数据来源数据来源于20172018年实地调研数据，具体采用农林生物质发电产业的典型企业内蒙古毛乌素生物质热电厂、内蒙古源丰生物质热电厂、宁夏源林生物质发电有限公司、广西理昂生态能源有限公司等企业数据均值、为其提供原料的中间商数据均值以及企业所在地区的农户数据均值。对象企业所在地区农林生物质资源丰富，适宜大力发展农林生物质发电产业。同时，农林生物质发电产业发展起步早，运营较为成熟，现行电价补贴政策在当地得到了实施，因此企业的原料收集、电力生产、销售行为都受到了持续的政策作用，以其进行补贴政策的模拟优化评价具有一定的实践意义。此外，关于政策的数据主要来源于从国家

6、财政部网站、国家税务总局网站、国家统计局网站、国家能源局网站、内蒙古林业厅网站、广西林业厅网站和宁夏林业厅网站获取的二手数据。1.3分析方法1.3.1模型假设经调研发现，农林生物质发电企业的原料或直接源于林农或通过中间主体购买。由于模型关注的是政策对所有参与主体的影响，并不考虑群体内个体的差异性；而且考察的是补贴政策对于产业的影响，不考虑资源对于产业的冲击，故将资源供给情况设置为理想状态。为了聚焦研究问题，提出更具有针对性的优化方案，利用控制变量法剔除无关因素。在外部需要不变的前提下，对模型提出如下假设：H1：企业原料来源于农户和中间主体两个渠道，不存在其他渠道H2：产业内部农户个体和中间主体

7、个体均为同质H3：当地原料均可满足企业设计生产能力1.3.2变量及初始值设置政策和生产类变量如表1所示。系统动力学模型的基本变量包括状态变量、速率变量和辅助变量。在企业子系统中，以企业净利润作为状态变量，能反映对象企业在研究期内所获取的总经济利润；该子系统包含2个速率变量，即企业年净利润与企业再投资，前者仅体现对象企业当年的经济行为结果，后者则反映企业取得利润之后的再投资行为。在农户子系统中，以农户净利润作为状态变量，是速率变量农户年净利润的累积变量，农户年净利润为原料收入与成本之差。在中间主体子系统中，以中间主体净利润作为状态变量，是速率变量中间主体年净利润的累积变量，中间主体年净利润为原料

8、收入与成本之差。产业总体情况则由产业净利润表征，由于农林生物质发电产业生产链涉及主体包括企业、中间主体和农户3类，三者的净利润之和反映了在研究期内整个产业的总经济利润，因此产业净利润设置为企业、中间主体及农户三者净利润之和。此外，由于系统中还内嵌政策类变量（单位电价补贴），所以采用条件函数21进行构建。设定时间在2010年之前，按照政策规定每单位标杆电价等于2005年脱硫燃煤机组标杆上网电价和可再生能源发电补贴电价之和，补贴电价为0.25元/kWh，即调整前补贴额。2010年之后，政策进行了调整，指出农林生物质能发电项目，统一执行绿色标杆上网电价0.75元/kWh，其中可再生能源发电项目上网电

9、价高于当地脱硫燃煤机组标杆上网电价的部分为电价补贴，即调整后补贴额。时间变量选取20092030年，其中20092017年为仿真期，20182030年为模拟期。根据现行政策，中国生物质能发电电价补贴政策的作用时间为15年，由于不仅关注政策实施期间补贴政策对于农林生物质能发电产业的影响，同时也关注政策实施结束产业的发展情况，所以取仿真时长为22年。1.3.3模型构建基于上述系统分析及假设，借助逻辑函数等量化形式，对变量之间的逻辑关系进行量化，并利用VensimDSS软件构建农林生物质能发电产业主体行为仿真系统流图（图2）。1.3.4模型检验在进行仿真预测前需对SD模型进行误差检验，关注检验结果能

10、否较为准确地描述现状并解决研究问题17，22。误差检验的内容为检验系统动力仿真结果与被研究对象历史实际结果之间的差距，根据二者之间的一致性程度判断所设计的模型是否能够对被研究对象进行仿真。根据数据的可获得性，选取企业发电量和企业年净利润作为检测变量，检验起始年份为2009年，结束年份为2017年，步长为1年。检测结果显示模型模拟值与真实值误差均保持在10%以内23，且模拟值与真实值之间的误差随着年份的增长在逐渐变小，说明模型与被研究对象的实际情况吻合，可利用该模型进行预测分析。为探究现行政策是否有效促进农林生物质发电产业发展，利用有无对比法，针对农林生物质发电电价补贴设置了无政策情景和现行政策

11、情景，具体参数设置如表1所示。2结果与分析2.1现行补贴政策额度过小，实施方式存在不足不同政策情景下各利益主体利润表现如图3所示。两种情景下的农户净利润与中间主体净利润曲线重合，且均保持正值，呈持续上升趋势；企业净利润均为负值且呈持续下降趋势，但现行补贴政策情景下企业净利润的下降趋势在补贴政策实施期内（20092023年）有所改善，补贴政策实施结束后（2024年起）其下降趋势较之前更快；产业净利润在无政策情景下持续为负且呈下降趋势，现有政策情景下，其在补贴政策实施期内（20092023年）为正且呈现逐年上升态势，补贴政策实施结束后（2024年起）下降。这与相关研究关于生物质发电企业发展形势不乐

12、观的观点相一致24，但其仅从定性角度将原因归结为现行政策落实不到位，观点具有主观性，而通过有无政策情景下政策效果的定量对比，可深入剖析企业及其他主体在各阶段发展受阻的根本原因。对农户和中间主体而言，无论是否有政策支持，企业的存在都将激励二者从事原料收集工作，从而实现其长期盈利，净利润曲线持续向上；但现行电价补贴政策的直接作用对象是发电厂，农户和中间主体不直接受益，且由于现行补贴政策对企业的拉动作用具有局限性，未改变企业的亏损状态，企业无法增加再投资以进行扩大规模的生产活动，从而导致为其提供原料的中间主体和农户净利润未得到有效增加，由此现行补贴政策对农户和中间主体效果不显著。对发电厂而言，净利润

13、持续下降的主要原因在于其初始投资和运营成本较高。在当前的技术水平下，若无任何外界政策支持力量介入，企业发电的整体投入（包括成本类投入、费用类投入等）将远远高于企业的售电收入，针对企业的电价补贴可以弥补一部分损失，但调节作用有限，无法根本扭转企业的亏损状态。且当电价补贴实施期满退出后，发电企业将面临更大的亏损，这是因为补贴退出后，企业的收益进一步减少，本身就处于亏损状态的电厂将缩小规模，导致摊销在单位产品的固定成本增加，进一步导致企业净利润的快速减少，形成恶性循环，间接影响中间主体和农户净利润。由此现行补贴政策额度过小，导致其对发电厂的拉动作用具有局限性，从而间接影响中间主体和农户积极性。对农林

14、生物质发电产业整体情况而言，由于模型中产业净利润是3个参与主体净利润的总和，补贴实施期内，农户净利润与中间主体净利润之和大于发电企业的亏损，所以产业整体呈现盈利状态，但补贴政策退出后企业的巨大亏损无法被其余两主体的盈利抵消，产业净利润将下降，由此现行补贴政策实施方式不利于整个产业持续健康发展。这与相关研究关于可再生能源电价补贴制度仍需进一步改革和完善的观点相一致25，具体到农林生物质发电产业，以上对现行政策的量化评价可进一步分析出现行补贴政策在实施额度和实施方式方面存在不足，需分别进行优化，以弥补农林生物质发电产业及发电企业的亏损并助力其形成持续的盈利能力，推动该产业可持续发展。2.2实施额度

15、优化无法扭转发电企业的亏损状态为实现现行政策在实施额度方面的优化，经模型敏感度测试，以0.1元的额度向上调整电价补贴可引起各主体利润变动，因此设计了情景如表2所示，根据补贴额度的不同将情景细分为“优化补贴13”这3种，各情景下各主体利润表现如图4所示。现行政策的局限性之一在于政策的额度无法根本扭转发电企业的亏损状态。据仿真结果可知，就农户净利润和中间主体净利润而言，作为农林生物质发电产业的原料供给方，二者的表现形式在不同政策情景下具有共同特征。无论在补贴实施周期内，还是补贴政策退出后，农户净利润和中间主体净利润均为正值，且均呈上升趋势。同时，在不同补贴额度情景下，农户净利润的大小和增长幅度保持

16、不变，中间主体净利润亦是如此，即二者的净利润曲线均在不同政策情景下始终重合。从净利润的绝对值来看，农户的净利润始终大于中间主体净利润。这是因为电价补贴的直接作用主体是发电厂，其对农户和中间主体的调控作用主要通过影响发电厂的生产行为来实现。然而，结合实地调研发现，即使在适度补贴政策作用下，农林生物质发电企业获得正的净利润，补贴撤出后企业的亏损也将导致其无法进行持续的规模化生产，原料收购价也不会随之增加。同时，由于农林生物质原料收集和初加工需要投入的人力物力较多，导致原料收集成本高，单位原料收集利润小。由于原料获取难度大、收益小等原因，农户和中间主体的参与积极性未能得到有效激发，二者的参与度依旧不高，因此即使补贴额度提高，农户和中间主体的净利润仍