能源结构相关理论与研究述评

2.2.1 资源配置理论概述

1）传统资源配置理论

传统的资源配置思想是基于财富的配置。重商主义认为金银即货币是财富的唯一形态，因此撇开对金银的开采，只有发展贸易才能增进财富。古典学派的代表——英国经济学家亚当·斯密于1776出版《国富论》，认为不必依赖政府政策，仅靠市场这只“看不见的手”就完全可以优化财富配置。大卫·李嘉图于1817年出版《赋税论》，认为资本家将一部分收入转化为资本积累，购买机器、雇佣工人，以提高生产规模；而地主、工人的收入用于个人消费，因此，财富在资本家、地主、工人之间分配，必须维护资本家的利益。庸俗学派代表人物萨伊于1803年出版《政治经济学概论》，认为财富的基础是效用，效用是劳动、资本、土地三者的作用与协力，因此三大阶级应和谐相处。边际学派也认为财富的基础是效用，对财富的评价取决于边际效用的大小。双方通过充分竞争的市场交换都可得到最大效用。综上，各个学派对资源配置的研究大多是基于财富的界定和如何增进财富来展开的，答案各异，但都没有离开物质资料再生产的四个环节——生产、分配、流通、消费。

2）现代资源配置理论

人类社会的生产过程，就是运用资源、实现资源配置的过程。现代微观经济学研究重点转变为稀缺资源的最优配置。现代经济学认为，物质资料再生产的四个环节中，生产和消费是全部经济研究的出发点。生产环节的资源稀缺性和消费环节的需求无限性，决定了需要最优或有效地配置资源。资源优化配置的着眼点在于“优化”，包括人、财、物、信息等资源的使用和安排的优化。优化的标准是看资源的使用是否带来生产的高效率和经济效益的提高。资源的优化配置是以合理配置、经济和社会的可持续发展，以及整个社会经济的协调发展为前提。资源配置是否合理，主要是资源的使用是否符合社会生产、生活的需要。资源配置手段主要包括两个方面。一方面是市场配置，通过资源市场的供需变动促使各方交易，从而使资源得到合理配置。另一方面是政府配置，政府通过宏观调控，采用干预手段影响资源配置，达到资源有效配置目的。不论何种方式的资源配置都要求耗费最少的资源，得到最大的收益。政府合理配置资源的功能有两层含义：第一层含义是指国家如何将有限的资源分配到不同的部门、地区，防止国民经济各职能部门争抢、滥用资源，并设法避免由资源不合理配置而引起的产业结构的失衡；第二层含义是指通过经济杠杆督促各个生产企业最大效率地利用资源，使各种资源在企业内部达到优化配置，最终使资源利用效率低的高耗能企业被迫提高效率，否则退出市场。

综上，资源配置理论对本书研究新能源开发必要性和激励机制具有非常重要的理论参考。能源配置应该是在不同种类能源产业间、常规能源与新能源间、能源产区和消耗区之间的资源配置。因此，新能源开发利用不仅能增加供电、节能减排，而且需要发挥实现社会各类资源合理配置的功能。市场中的价格干预是资源配置的主要手段之一，资源配置手段的研究对本书中政府定价实现能源优化配置提供理论依据。

2.2.2 能源结构研究综述

1）能源替代趋势及原因

关于能源结构问题，不少研究者关注能源替代的原因。从一次能源的替代过程来看， Marchetti等（1977）发现能源间的转换过程非常有序，但是其替代过程非常缓慢，每一种新能源都需要经过将近一个世纪的时间才能占领50%左右的能源市场份额。T.Olli、S.Salo（2001）经过研究能源使用的历史路径后发现，不同的历史阶段可再生能源和不可再生能源的利用存在差异；能源使用的动态演化过程为可再生能源—不可再生能源—可再生能源。蔡福安（1994）结合各种能源资源炼制工业和社会活动，构造了能源—经济模型系统，仿真出世界一次能源替代的长期趋势是：生物燃料—煤炭—石油—天然气—石油—煤炭—天然气—太阳能和可再生能源。宋辉、魏晓平（2011）以2005年中国的可再生能源替代率为基点，采用灰色模型对至2020年期间中国可再生能源消费进行预测，发现2020年可再生能源替代率将达到13.67%，低于国家15%的发展目标。

张建民、刘爱花、韩灵翠（1996）将能源获取的方式进行分类，从单位能源获取的初期建设成本和运行成本角度考虑，不同能源的单位获取成本从高到低的顺序是太阳能、地热能、海洋能、核电（外国技术）、风能、原油、核电（中国技术）、大型水电、天然气、中型水电、大型煤矿、小型煤矿；但在考虑折旧、通货膨胀等因素下，在不同能源资本投入运行的整个期间内，单位能源获取的费用（一项新建能源项目从建成运行之日起整个经营期间投入的总费用）按大小排序是大型煤矿、小型煤矿、原油、大型水电、核电（外国技术）、太阳能、中型水电、核电（中国技术）、海洋能、地热能、天然气、风能。这说明从长远的经济性来看，煤炭供给并不比其他能源供给合算。这些研究主要从技术经济角度分析能源替代的发展，研究结论一般认同可再生能源是未来能源发展的方向。

2）关于能源替代的动因分析

杨宏林、丁占文、田立新（2003）建立了不考虑生产成本和考虑生产成本的能源最优可持续发展模型，分析了效用贴现率对能源存量、能源消费价格、能源消费量的影响，其核心结论是能源消费的贴现率决定了能源发展的可持续性，高贴现不利于能源的可持续发展，低贴现率有助于实现能源的可持续利用。赵宏图（2009）认为，不同形式的能源间替代的根本原因在于后者比前者更经济、更高效，未来能源转型取决于在适当的时间出现一种或几种在性能和价格等方面都超过石油或化石能源的新型能源或能源组合，但并不取决于能源紧缺导致的能源安全、化石能源供给和消费导致的环境问题，以及石油等化石能源可耗竭性等因素引致的政治性推动。李华林、陈文颖、吴宗鑫（2007）引入内生技术学习曲线后的电力系统结构趋向于引入效率更高、环境更友好的新技术。Stéphane Isoard、Antonio Soria（2001）认为，电力市场上存在技术完善和价格便宜的常规能源技术（主要是矿物燃料为基础）与资本密集的新兴可再生能源技术的相互竞争。可再生能源发电技术投资成本过高，造成大规模推广困难，在电力市场的竞争中处于弱势，通过“干中学”，增加产出水平，减少发电单位成本，并且由于产量的增加会进一步诱发“干中学”，最终形成螺旋式上升的良性效应。他们通过对太阳能和风力发电的实证研究，结果发现“干中学”是创新扩散的一个重要驱动力。以上分析看出研究者将成本作为能源结构替代的根本动机。而技术、效用贴现率等也是围绕成本进行分析的。因此，本书研究提高新能源比例，成本降低是研究新能源发展的关键。

2.2.3 碳排放、经济发展与能源结构研究述评

新古典增长模型假设生产要素的边际报酬递减，把环境污染或资源等因素纳入外生变量来考量经济增长。1990年后出现了与环境保护相结合的内生经济增长模型，常用于分析环境政策对经济增长的影响。不少经济增长模型中考虑了自然资源的使用和贴现率、化石燃料质量、能源技术、资源短缺、环境成本等因素，分析了化石能源消耗、政府政策与经济增长之间的互动关系；研究者关注政府如何通过环境政策来纠正不可再生能源使用带来的环境污染和温室气体排放问题。这些环境和能源内生的经济增长模型为本书研究能源和经济发展关系提供了理论依据。鉴于可再生能源在资源和环境系统中的节能减排属性，分析其在能源结构中所扮演的角色，考察可再生能源的发展，将为资源配置理论建立崭新的研究课题，不仅有助于可再生能源研发，而且有助于掌握能源结构变动的动态过程。这些研究进一步深化了关于能源结构转化和经济增长、资源利用和环境保护的探讨。

然而，很多文献站在能源结构角度，将环境变化、经济发展归纳为能源结构变动的原因。有些研究者仅关注能源结构与环境间的关系。林伯强（2010）研究了城市化现阶段碳排放的影响因素。低碳转型战略的选择应该以节能为主，发展清洁能源为辅。陈文颖、高鹏飞（2004）用MARKAL-MACRO模型研究碳减排对中国能源系统的可能影响。模拟结果表明：实施碳减排将导致化石能源等影子价格的上升、各种能源服务需求的下降，还将引起终端以及一次能源消费结构的变化。最终能源消费量将随着燃料结构的优化和能源服务需求的减少而减少，在高减排率情景下，煤在能源结构的比重将大大下降，而低碳能源特别是核能的比重将大幅度上升。清华大学现代管理研究中心何建坤基于碳排放的总量控制，提出改进能源技术效率和优化能源供给结构的观点。以上大部分研究结论认为在当前的能源技术条件下，能源结构改变对碳减排作用有限，但碳减排约束能改变能源结构。

除考虑环境因素外，研究者也常将经济增长作为能源结构变动的因素，典型的研究思路是环境约束影响能源结构，能源结构变动影响经济增长。后勇、徐福缘、程纬（2008）考虑经济发展、能源需求、温室气体（green house gas，GHG）排放、替代率等要素，构建可再生能源替代的动态系统模型。林伯强（2010）从供需管理得到反映节能和减排约束下满足能源需求的最优能源结构，通过可计算一般均衡模型，评估能源结构变化导致的能源成本增加对宏观经济的影响。结果表明：可再生能源规划对CO2减排具有重要的正面影响，但CO2排放约束并改变能源结构，导致能源成本增加，对宏观经济具有一定的负面影响。因为中国许多重要行业对煤炭和火电的依赖程度较高，所以现阶段通过改变能源结构减排的空间不大。郭小哲（2005）提出为了缓解能源紧张情况，应改变能源系统单一化发展模式（单一依靠能源数量及高耗能行业拉动经济发展、单一依靠低效率高污染的煤炭消费），而采用能源系统协调发展模式［通过调整能源消费结构与产业结构从而达到保证GDP（gross domestic product，国内生产总值）的预定增长速度］。

纵观现有的相关文献，尽管一些学者已将能源系统和环境保护对经济增长的作用机制和影响渠道进行了相关研究，但理解经济增长和环境保护对能源系统的作用和机制问题是一项非常艰巨且复杂的任务，已有的大部分文献只是从某一角度反映资源消耗、环境管制、经济增长对能源结构优化的影响，而实际的作用机制可能是通过多种渠道的共同作用，不同的研究对象也会表现出不同的内在机制和趋势。已有研究将能源结构变动归结为生产技术、能源供需、环境保护等因素。这些研究成果对本书研究提高新能源利用比例、优化能源结构具有重要参考理论依据和参考价值。