可交易绿色证书与可再生能源：基于最优化的考察

1、可交易绿色证书与可再生能源：基于最优化的考察李 家 才 摘要：发达国家支持可再生能源的政策正在转向可交易绿色证书。可交易绿色证书政策强制规定不可再生电力生产商必须承担的可再生电力生产义务,该义务以可再生电力占不可再生电力的百分比表示，进而以电厂必须持有的绿色证书表示。绿色证书是表示一定量的或相当于一定量的可再生电力已被生产出来的凭证，它是可交易的。在可交易绿色证书制度下，所有厂商的可再生电力边际生产成本将相等，且边际成本等于普通电力价格加上单位可再生电力的证书收益。可交易绿色证书是一种基于市场的能够以最小成本实现既定可再生能源目标的政策工具。关键词：可再生能源 可交易绿色证书 最优化一、引 言

2、可再生能源（renewable energies，RE）是利用自然界的风力、太阳光、地热、水力和有机废弃物等产生的电力、热力和可燃气体等能源形式。与来源于矿物能源（煤炭、石油、天然气等）的传统能源不同，它是用之不竭的，而且其生产基本上不对环境造成负面影响。可见，可再生能源不仅是普通能源，而且对社会意味着额外的贡献：避免环境损害和提供能源安全。可再生能源获得相当于普通能源的市场回报不存在困难，但其额外贡献要通过市场获得回报几乎是不可能的，因为该额外贡献的消费者数目众多，讨价还价和谈判成本极高，因此自愿交易无法进行。可再生能源的额外贡献就是经济学上讲的正的外部性，它是一种市场失灵。政府补贴是解决正

3、外部性的一个办法，但该办法面临一些难以克服的障碍。政府创造市场并引发自愿交易是另一种正在兴起的解决办法。可交易绿色证书就属于此类办法。可交易绿色证书（tradable green certificates，TGC）政策又称可再生能源配额制（renewable portfolio standard，RPS）。按照该政策，政府首先根据国家可再生能源发展目标（包括最终目标和阶段性目标，比如年度目标）和预期的传统电力产量，规定可再生电力总量占传统电力总产量的百分比（以A表示）；其次，它规定每个传统电力生产商的可再生电力百分比也必须达到A。传统电力生产商的可再生电力生产义务以其必须持有的绿色证书数目表示

4、。绿色证书是表示一定量的或相当于一定量的（以B表示）可再生电力（非电力形式可再生能源在计算证书权利时须按照能源热值转换为电力度数）已被生产出来的凭证。例如，给定某电厂传统电力产量，该电厂必须持有份绿色证书。绿色证书可以交易，而且它与实物形式的可再生能源分开交易。也就是说，可再生能源生产商（包括不附属于传统电力生产商的可再生能源专业开发商）在普通能源市场上销售可再生能源，在证书市场上销售绿色证书。承担证书义务的传统电力生产商，既可以通过自己生产可再生能源而创造绿色证书（当边际证书创造成本低于证书价格时），也可以买入绿色证书（当边际证书创造成本高于证书价格时）。显然，绿色证书的价格不包含可再生能源

5、作为普通能源的销售收入，它代表市场给予数量为B的可再生能源的“补贴”，或者说代表市场对数量为B的可再生能源的正外部性的作者是汕头大学经济学副教授，厦门大学公共经济学专2005级博士生。配额制义务也可以对电力零售商提出。此时政府规定可再生电力占电力零售商销售电量的百分比。以电力生产商为配额制义务人与以电力零售商为配额制义务人，政策本质是一样的。本文以前者为分析对象。评价。可交易绿色证书是可交易许可证（tradable permits）家族的一员，可交易许可证工具体现了科斯定理关于自愿的产权交易能够消除外部性并实现资源配置效率状态的思想。绿色证书代表火电厂可再生能源生产义务的豁免权，此项权利的自愿

6、交易能够将可再生能源外部性内部化。如果政府选择的可再生能源目标，从而绿色证书总数是最优的（optimal），绿色证书交易能够使生产可再生能源的资源达到有效率（efficient）的配置状态。1998年荷兰首先推行可交易绿色证书。随后，英国、丹麦、比利时、挪威、瑞典、比利时、意大利、奥地利、澳大利亚、美国等国家纷纷效仿。中国政府应当且正在考虑运用可交易绿色证书工具促进可再生能源发展。在欧美国家，关于可交易绿色证书的理论研究近几年比较活跃。Espey（2001）、Ringel（2006）、Menanteau等（2003）对支持可再生能源的传统政策与可交易绿色证书政策进行了描述。Hamrin等（20

7、00）、Berry等（2001）对可交易绿色证书政策的设计和实施细节进行了研究。Nielsen（2003）、Ringel（2006）对可交易绿色证书在欧盟国家的实施情况进行了综述。Hamrin等（2000）、王白羽（2004）探讨了可交易绿色证书在中国的应用问题。与既有研究成果不同之处在于，本文着重考察可交易绿色证书的理论基础，揭示可交易绿色证书工具的成本节约特征。二、从补贴到可交易绿色证书可再生能源的社会福利函数可以表述为： = _ + ()。其中，代表可再生能源产生的社会福利，是普通能源价格，、是单个厂商的可再生能源产量和成本，i是一家厂商，为可再生能源的外部收益。假定政府追求可再生能源的社会福利最大化，它面临的问题是：。一阶条件为(去除下标i)： 。式表明，每个可再生能源厂商的边际成本都等于普通能源价格与可再生能源的边际外部收益之和，即等于边际社会收益时，可再生能源的社会福利最大化。 。式表明，可再生能源的边际外部收益等于边际成本减去普通能源价格普通能源价格是边际私人收益（MPB）。如果政府以补贴方式将外部性内部化，那么根据式、，最优补贴应当等于可再生能源边际社会收益（MSB）与边际成本（MC）相等时的边际外部收益（MEB），如图1所示。、分别是初始的可再生能源产量和价格；和是最优的可再生能源产量和补贴。为可再生能源产量最优时的普通能源价格。MP