核能源发电行业前景好吗

1.1.1 研究背景及问题提出

电能是我国重要的能源，对促进经济快速发展，满足公众生活需求，维持社会稳定具有保障作用。随着中国经济快速增长和人口不断增加，社会用电需求也在不断增加，需要电力部门增加电能供给。随着能源消费方式的转变和能源利用技术的进步，未来用电模式和用电负荷更加灵活，提高了电能供给难度。

保障电能持续供给，除要求装机容量具备一定规模外，还必须有充足的发电能源。现阶段常见的用于发电的一次化石能源主要有煤炭、石油、天然气等。这些发电技术相对成熟，已被大规模使用的一次化石能源常被称为常规能源。长期以来，中国煤电占全国总发电量的78.6%左右，不仅消耗了大量的煤炭资源，而且增加了温室气体排放。作为一个经济高速发展的人口大国，中国面临着资源短缺与环境污染的双重压力。BP公司2014年统计结果表明，中国可探明的煤炭储量为1 145亿吨，占世界12.8%；但是按照中国的年开采量计算，煤炭使用寿命仅有31年。荷兰环境评估局（Netherland Environmental Assessment Agency）二氧化碳（CO2）排放评估报告表明：2015年，中国的CO2排放总量达到1 033亿吨，占世界排放总量的29.3%，为全球最大的CO2排放国。在应对气候变化问题上，中国面临的国际压力将日益增大。作为能耗和碳排放大户的电力产业，除积极发展节能减排技术外，需要从发电源头上解决能源供给和减排问题。

在常规化石能源日益贫乏枯竭，以及使用常规能源带来的温室效应、酸雨等系列环境问题日趋严重的形势下，迫切需要大量绿色可再生能源逐步替代禀赋有限而又对环境有污染的常规化石能源，因此一场新能源革命应运而生。新能源主要是将常规能源采用先进的方法加以广泛利用，或用新发展的先进技术利用的能源（刘叶志，2008；张伟涛，2012）。现在可用于发电的、技术相对成熟的、具有规模化发展趋势的新能源主要有风能和太阳能。新能源因其节能环保特性得到了世界各国的广泛推崇。欧洲联盟、美国、日本、韩国等组织或国家纷纷颁布可再生能源法，提出新能源发展战略，并相继在该领域投入大量资金。全球各国都在力争新能源行业的制高点。从世界发展趋势看，新能源产业必将成为世界各国培育新经济增长点的重要突破口。

为应对全球气候变暖，适应国内“转方式、调结构”的背景，新能源发展也受到了中国政府的高度重视。中国颁布并实施了《中华人民共和国可再生能源法》，提出到2020年非化石能源达到能源消费15%的目标。国务院作出了关于加快培育和发展战略性新兴产业的决定，将新能源作为我国战略性新兴产业的重要内容之一。在大量政策支持下，新能源产业规模已经跃居全球前列。《2012 年世界可再生能源现状报告》显示：中国是世界非水可再生能源发电装机容量最多的国家。然而，根据中国电力监管委员会公布的数据，2016年全年弃风电量为497亿kW·h。2016年，中国浪费的风电可以供一个大城市使用一年。这一现象产生的直接原因是以风电为代表的新能源发电难以接入主网。

风能和光伏等新能源发电难以接入主网主要与技术和制度等因素有关。一方面，相关技术尚未完全成熟。受昼夜变化、气象条件以及季节的变化影响，与常规电源相比，大多数新能源发电系统出力具有较大随机性和间歇性。另外，通过逆变器将电池方阵输出的直流转换交流供负荷使用，含有大量的电力电子设备，接入配电网会对当地电网的电能质量产生一定的影响，包括谐波、电压偏差、电压波动、电压不平衡度和直流分量等方面。主电网正常运行要求接入的电源必须具有稳定的电压、频率和电量。中国的新能源发电分布广，直接入网将会对主网正常运行造成严重冲击，因此需要借助控制技术、大规模输送技术、分布式接入技术、并网检测技术等技术手段稳定新能源发电频率，提升新能源发电质量。在这些技术尚未完全成熟的背景下，发电不稳定的自然缺陷决定了新能源难以符合大规模并网要求。另外，缺乏有效激励机制。攻克新能源发电上网的技术难题离不开电力市场主体的研发。实现新能源并网更离不开发电企业、电网企业和电力用户的积极参与。为促进新能源上网，《中华人民共和国可再生能源法》提出电网必须全额收购新能源发电。作为追求自身利益最大化的电网企业，如果没有有效的激励机制，电网企业往往以电网安全为由拒绝新能源并网。上网难直接导致市场消纳困难，市场消纳难影响发电企业和新能源发电用户利用新能源的主动性和提高新能源发电质量的积极性。因此，实现新能源上网，除依赖技术进步外，还迫切需要建立促进新能源并网的长效激励机制。

目前在多数新能源开发利用成本较高、使用效率偏低、外部性收益难以量化的背景下，电能同质性决定了新能源发电缺乏市场竞争优势。利益是影响发电企业和电网企业参与积极性的主要因素。而上网电价直接关系新能源各主体利益的形成。因此，建立一套定价激励机制是促进新能源发电并网的关键。定价必须充分考虑新能源发电供电各环节的利益，使各环节既有利可图，又能均衡分配各方收益，以此实现社会各方资源优化配置，促进新能源开发利用。基于以上研究背景和研究问题，本书以新能源发电为研究对象，在资源环境约束背景下，针对制约新能源发展的上网难问题，协调各参与主体的经济利益和社会资源环境收益，激励各主体参与新能源开发利用的积极性，对新能源上网定价进行激励机制设计。

通过文献探讨与定量的实证研究，本书希望达到如下预期目的：探讨存在资源环境约束下的电能供给背景下，分析新能源发电的激励背景，为后期新能源定价机制设计奠定基础。在新能源发电优势和国内外发展动态基础上，分析中国新能源发展存在的问题及原因，提出新能源激励设计需要解决的问题。刻画新能源开发利用对发电企业、电网企业、用户和政府的经济利益和资源环境收益；探讨不同定价下的各方主体博弈行为及利益分配。通过本书的研究成果，提高人们激励新能源发展的认识，充实新能源上网定价理论，为电源规划、资源配置管理以及相关政策制定提供分析工具和政策依据。

1.1.2 研究意义

本书的研究问题来源于导师主持的国际合作项目《低碳约束下基于电动汽车产业化的中国发电路径优化研究》（项目号：1042012920090885），该课题主要研究中国汽车电动化引致的电能供需以及碳排放问题。论文是项目成果之一。

本书的选题无论在学术理论还是政策实践方面，都具有相当大的研究价值。从学术研究而言，电能缺口尽管表现为电力电量供需不平衡，但在装机充分条件下，实际是资源环境约束下的电能供需结构问题。以煤为主的电能结构发电，面临资源短缺和温室气体排放量增加的问题。在资源环境约束下，要满足经济发展需求，提高新能源发电比例是解决资源环境问题的根本途径。本书从电能供需总量和供给结构角度分析发展新能源发电的激励背景和激励依据，为新能源激励机制提供理论依据，为以后电源规划提供了新思路。

上网难是目前中国新能源发电中存在的最大难题。区别于从技术角度分析新能源如何克服不稳定的固有属性实现上网，本书从经济角度研究激励各主体积极促进新能源的开发利用。各个国家的电力市场经营体制和新能源资源禀赋状况存在差异，决定了激励机制设计不能照搬国外的经验做法。目前中国新能源供给能力远远超过了市场消纳能力，出现供给和消纳不协调。如何协调发电企业和电网企业的利益，解决这一难题是激励机制设计需要解决的问题。因此，本书选择对上网电价进行研究，将为当前技术背景下的新能源激励规制提供理论依据。

电价激励是激励机制的一部分，电价定价不仅涉及电力市场运行机制，而且是政府干预准公共品的表现，一直是理论研究的一个热点。对经济利益的追求是经济学研究的出发点和落脚点，大多定价研究的文献停留在如何计算价格对应的成本（刘岩，于渤等，2011；马国庆，2010），或者从制度层次上设计如何定价更有利于各方主体间信息充分对称（曹武军，郑琪，2012）。新能源发电功率不稳定的技术经济特性决定了定价机制不能照搬一般电力产品的定价理论。新能源开发利用不仅是为了实现经济收益，还是为了实现资源环境效益，因此电价规制的力度和方向应该是兼顾多方利益。国外的可再生能源电价定价机制较多，但各国的电力市场化程度、电力市场制度、能源环境禀赋等各有差异，因此各国的定价机制各有差异。国内对新能源上网电价定价的研究多是经验性描述，大多数文献停留在思辨式的论述方面，或是简单移植一些经济学理论或国外定价经验，缺乏对中国新能源产业技术经济特征的深刻理解。已有定价理论和激励机制研究为本研究提供了富有洞察力和启发性的观点及新的理论视角，博弈理论研究特别是合作博弈理论分析方法的发展为新能源上网电价定价机制的研究提供了借鉴性的分析工具。本书的研究若取得成功，对拓展电力经济研究领域，丰富电力经济学理论，完善中国新能源电价定价理论，均极有研究价值。

从政策实践来看，本书也极有价值。当前，中国电力行业正面临着改革深入和加速发展的压力。中国新能源产业是在国有企业许多深层次矛盾尚未解决、电力供需矛盾相对缓和而局部和结构性偏紧的情况下展开的，有其自身的特殊性和复杂性。受资源环境压力和国民经济发展的迫切需要，中国电能结构需要健康、科学地优化。在一定时期内，中国能源消耗既要保证充分供给，又要降低温室气体排放，减少非再生资源消耗。本书估算电能供给产生的资源消耗及碳排放，将为电能结构调整提供借鉴参考。新能源开发利用既面临体制、技术等多方面约束，又受多方主体利益的制约，发展非常缓慢。利益协调关系资源能否优化配置，关系可持续发展目标能否实现，因此，激励机制制定和所得结论，有助于新能源电力产业部门制定更有效的经营和竞争决策，定价机制设计及所得政策建议可以为电力产业相关部门制定决策提供参考，为解决当前上网难问题提供研究思路。

综上所述，本书的选题既满足学术上的先进性和新颖性，也满足现实上的实用价值和可操作性。