新能源发电技术的研究热点

为使研究具有针对性，本书将新能源看成可再生能源的一部分（张伟涛，2012）。借鉴国内相关新能源和可再生能源的定义，本书认为“可再生能源”主要是指通过来源于太阳辐射、地球内能、月球和太阳对地球的引潮力、大气环流等实现永续更新的非化石能源，理论上是取之不尽、用之不竭的能源，具有取之不尽、用之不竭、环境友好性质。新能源与可再生能源的区别主要体现在“新”上，即新能源主要是采用新技术或新发现的可再生能源。除资源具有可再生性外，新能源发电一般具有环境友好性。一些国家也常将水电、核电、垃圾发电纳入可再生能源或新能源范围之内。本书认为水能发电技术相对较为成熟；核电铀矿储量相对有限且环境友好性质受到严重质疑；垃圾发电的环境清洁性存在质疑。因此本书认为水能、核能、垃圾发电不应包含在新能源中。中国电力企业联合会发布的《中国新能源发电发展研究报告》中将新能源定义为是直接或间接地来自于太阳或地球内部深处所产生的热能（潮汐能除外），包括风能、太阳能、生物质能、地热能、潮汐能等。相比生物质能等，风能、太阳能、地热、潮汐等资源相对比较丰富，分布也较为广泛。从现有技术水平看，风能、太阳能是目前发展技术相对成熟、开发潜力大、市场前景较大的能源，而且这两种能源都具有发电功率不稳定的技术特征。这类出力不稳定的新能源发电难以被电网接受，这正是本书研究的问题。由于新能源种类繁多，发电技术差别也较大，较难用统一的机制来激励。为使研究具有一定针对性和普遍适用性，本书主要选择出力不稳定、资源储备相当丰富、技术相对成熟、发展潜力较大的以风能和太阳能为代表的新能源种类做研究。除可再生能源外，其余的具有高污染高耗能特征的常规不可再生化石能源，本书统称为常规化石能源，简称常规能源（传统能源）。新能源转化为电能，称为新能源发电；所发电能称为新能源电力；符合发电条件的新能源称为新能源电源。常规能源转化为电能，称为常规能源发电，所发电能称为常规能源电力。

1.2.1 研究内容

本书主要分析了资源环境约束下的新能源上网定价激励机制问题，具体研究内容主要有以下8章。

第1章是绪论。结合研究背景提出拟研究的问题，阐述本书的研究意义、内容、技术路线与逻辑框架，是全书的一个总体设计。

第2章是文献综述。梳理了供需理论、电源规划理论、资源配置理论、政府规制理论、博弈论等理论，对电能缺口研究、能源结构优化以及新能源开发利用相关研究进行综述，是全书研究的理论基础。

第3章主要研究资源环境约束下的中国电能供需缺口问题，为政府激励新能源发展提供现实背景，也为定价激励机制设计中新能源的资源环境价值目标提供量化依据。分别从总量和结构两个层面对电能供给状况进行分析。结合中国经济、人口发展、未来电源规划以及可能出现的大规模用电需求，对未来至2050年的电力电量供需总量缺口进行度量和估计。根据各类发电的能源总量和储备量，分别运用供需平衡理论、生命周期分析法分析电能供电产生的能源问题和环境问题，在此基础上，运用目标规划法分析资源环境约束下电能供需结构缺口。

第4章主要分析激励新能源发展的趋势，为政府激励定价提供依据。通过对绿色煤电发电、水力发电、核能发电等清洁能源发电方案做比较分析新能源发电优势，对比国内外新能源发展趋势、发展定位等，分析中国新能源发电存在的问题。

第5章主要分析新能源发电上网分别带给发电企业、电网企业的经济收益和社会的资源环境收益。使用成本收益分析法，借助合作博弈中的剩余收益思想和边际机会成本思想，刻画了新能源开发利用对用户不同参与度下的发电企业、电网企业经济收益模型、社会的资源环境收益模型。

第6章主要分析在不同电网技术条件下，对四种不同的新能源上网定价机制对发电企业和电网企业的激励效果进行对比分析。

第7章主要构建新能源发电上网定价激励机制设计模型，并对模型应用进行分析。以前述研究为基础，总结发电能源综合战略规划思想，利用合作博弈理论中的联盟合作形成思想、委托代理理论，考虑电能供需状况、资源环境状况、新能源发展状况等因素。对以发电企业和电网企业的经济利益与社会资源环境利益进行协调激励，并激励发电企业和电网企业参与的定价机制，分别从信息完全和信息不完全方面对激励效果进行讨论分析。

第8章是结论与政策建议。归纳全书的主要研究结论，提出促进新能源开发利用的政策建议。

1.2.2 研究方法与技术路线

本书采取实证研究与规范研究相结合、定性分析与定量分析相结合的方法，运用文献研究法、可持续发展理论、供需论、博弈论、规制论等理论，对新能源发电上网定价激励机制进行研究。本书的研究思路如图1.1所示。

图1.1 本书的研究思路

1.2.3 研究创新

本书的创新之处主要体现在以下几个方面。

（1）考虑资源环境约束下的电能供给分析，拓展了电能供需缺口理论内涵。区别于以往电能供给仅注重装机引起的电能供给不足，本书基于供需理论，利用可持续发展理论和电能结构优化理论，考虑资源环境约束对电能供给的影响，将电能供需缺口系统刻画为总量缺口和结构性缺口。将资源环境约束纳入电能供需缺口分析框架中，对电能供需结构性缺口概念进行界定，内化了电能供需缺口概念的内涵，丰富了电源规划理论。将可持续发展理论和电能结构优化理论拓展应用于资源环境约束下的电能供需缺口分析的应用中，丰富了电能供需理论和电源规划理论。

（2）将合作博弈理论和边际机会成本理论引入新能源发电经济利益及社会资源收益的分析与刻画。本书利用合作博弈理论，强调定价机制下考虑电网技术进步的电网企业和发电企业博弈行为对经济收益的影响，拓宽了以往单纯从成本收益分析发电收益的思路。与以往强调定价机制对某一方经济利益的影响不同，本书对比不同定价机制下各方经济利益博弈行为以及利益分配结果，将博弈论、边际机会成本理论扩展应用于不同定价机制下新能源经济利益的形成及利益分配的情景分析中，丰富了新能源定价方法研究，补充了新能源激励理论。

（3）根据能源综合战略规划思想设计资源环境约束下的新能源上网定价激励机制。本书应用战略规划理论、电源规划理论和可持续发展理论，结合电力产业性质，提出发电能源综合战略规划思想。利用该思想，本书从系统战略发展高度出发，考虑资源环境要求和电能供需状况，构建对经济收益和资源环境收益进行权重激励的新能源定价机制。区别于现有的定价机制缺乏激励设计，本书将委托代理理论应用于降低新能源发供电成本激励设计中，充实了定价激励机制设计理论及研究方法。定价机制设计不仅考虑了发电企业和电网企业间的经济收益协调，而且考虑对降低新能源发供电成本的激励，为研究资源环境约束下的新能源激励问题提供了思路。