能源規劃

基于行業增長的省級可再生能源規劃目標分解

  規劃包括三要素,即什么時機、采取什么措施、完成什么樣的指標。不同的規劃是在此基礎之上不斷的迭加約束條件。如能源規劃是在此基礎上進一步考慮資源約束,在開采的時候不但要考慮當前能源供給能源需求的均衡,還需要考慮未來能源供給和需求的均衡。由于可再生能源在總能源消費總重較低,因此,當前的規劃并不需要考慮可再生能源對整體能源系統的均衡的影響。其主要約束條件是可再生能源資源條件約束和可再生能源配額產生的市場約束。
 
  1 可再生能源規劃研究方法概述
 
  當前我國的規劃處于一種從計劃經濟時期到市場經濟時期的轉折點。保留較多的計劃經濟特點,同時又增添了較多的市場經濟特色。魏后凱認為我國規劃體制的改革尚處于探索過程中,國家、省級和市縣級規劃的編制也缺乏科學的技術規劃。樊元也認為對規劃目標如何在各地區缺乏科學合理的依據。
 
  可再生能源發展是我國經濟和社會發展的一項長遠戰略方針,也是我國目前情況下的一項極為緊迫的任務。
 
  2007 年國家“可再生能源中長期規劃”提出2010 年占能源消費總量的10%,到2020 年占能源消費總量15%。如何落實可再生能源發展目標,是當前研究的熱點。可再生能源規劃政策體制相關,美國可再生能源規劃是由各州自己確定,然后,匯總成國家總體可再生能源規劃,這些規劃通常是由一個研究機構或咨詢公司制定,廣大群眾參與,最終以立法的形勢體現出來。
 
  在目前國內研究中,把目標分解到各個省市的國內文獻尚不多見,但我們可以從其他行業規劃研究中得到一些啟示,如官義高研究了節能降耗目標的分解,提出一種如何將節能降耗目標向各省、自治區、直轄市進行分解的模型,主要考慮了各地能耗比重、產業結構和節能潛力等因素[3]。樊元考慮各行業能耗比重,構建基于部分方案偏好強度的賦權方法、因子分析法、熵值法和均方差法得到權向量矩陣,以甘肅省為例求出各地區的節能減排目標[2]。
 
  堯德明研究了土地利用總體規劃用地指標分解的分解,綜合考慮影響土地使用四個因素,采用層次分析法用地面積的權重[4]。
 
  申兵認為,應加強規劃編制和實施過程中的環境評價和“三期”評估。加強評估工作可以發現規劃執行中的問題,以便根據環境的變化等因素對于規劃目標等進行調整[5]。任東明認為可再生能源目標分解不僅能在不同地區、部門和行業進行分解,而且還應提出可再生能源的階段性目標,即提出的目標要分成幾個階段來實現[6]。但這種把可再生能源目標分解到各個階段的研究尚處于建議或萌芽狀態。類推,把可再生能源目標落實到各個省的各個階段的研究目標的研究更不多見。官義高[3]采用指數平均方法把節能減排目標分解到每一年,求出“十一五”
 
  期間每年降低率、降低量和累計降低量。歐盟在監督各成員國可再生能源目標實施進度時,采用的是等分方法把2020 年的可再生能源規劃目標,以每二年作為一個階段,分解到每一階段[7]。南非西開普省到2014 年的電力消費將有12%的來自到可再生能源,到2020 年這一數字將達到18%,到2030 年將達到30%。
 
  上述研究文獻為可再生能源規劃目標分解做出巨大的貢獻,本文在上述研究文獻的研究上,考慮可再生能源行業發展特點,構建了可再生能源行業成長曲線,依據成長曲線,確定各個階段的可再生能源發展目標。在此基礎上,提出了各省各個階段的可再生能源份額。
 
  2 可再生能源行業增長模型
 
  2. 1 行業增長模型
 
  產業經濟學認為,一個產業的發展主要取決于對其產品的需求,而不是它的供給。因此,若以變量Y = F( t) 表示t 時刻能源行業的總開采量,則其任一時刻的增長速度不僅與此時刻的總量成正比。
 
  方程( 3) 是可再生能源行業的發展速度,這里定義為可再生能源行業的生長曲線。方程( 2) 顯示其相應的積累,可定義為可再生能源行業的生命曲線。下面,我們依據產業發展的特點,求出中國可再生能源增長模型及其曲線。
 
  2. 2 可再生能源行業增長模型實證研究
 
  以風電、水電和太陽能發電為代表的可再生能源行業。
 
  以邏輯曲線模型對中國的可再生能源產業發展各階段進行預測,可行到能源產業發展趨勢綜合預測結果。起動點( 1995 ) ,起飛點( 2007 ) ; 飛躍點( 2018 ) ; 成熟點( 2025) ; 鼎盛點( 2035) 。
 
  從圖1、圖2 可以看出, 2007 年之前,中國可再生能源產業尚處階段仍為孕育期,增長速度較慢; 到2007 年才進入成長期,此后,發展速度將大大加快; 2018 年左右是飛躍點,可再生能源的發展迅速提高; 2035 年以后為可再生能源產業的全盛時期,可再生能源的接近到技術裝機容量,此后的發展速度漸緩。
 
  2. 3 可再生能源行業增長曲線特征分析
 
  綜合比較分析圖1 和表1,對之進行定量與定性意義上的雙重再思考,我們可得如下結論:
 
  ( 1) 生長曲線上升段拐點處,產業發展的加速度最大; 下降段拐點處其負加速度最大,這兩個時刻分別被定義為“起飛點”和“成熟點”。以前者為例,“起飛前”,加速度遞增,“起飛”后,加速度遞減; 對應在生命曲線上,“起飛”前,生長量的累積由緩而急,呈指數型增長; “起飛”后,增長性質變為準線性。換句話說,生命曲線上的“起飛規模”也就是生命曲線的性態由指數型增長變為準線性增長的轉折點,此時的可再生能源行業產能在理論上等于其極限值的13 +槡3
 
  ( 即21%) 。
 
  ( 2) 當可再生能源產業產能達到技術開發極限值的1 /2 時,生命曲線線性最顯著( 因為曲率為0) ,發展速度最快,故謂之“鼎盛點”。當可再生能源產業產能累積至極限值的13 -槡3( 即71% ) 時,生命曲線又由準線性增長變為反指數型增長,相應在此點曲率又是最大( 與“起飛點”曲率相等) 。當能源產業產能達到“成熟點”后,生命曲線開始由疾而緩趨近極限,至“淘汰點”時累積量一般已達極限值的99% 以上( 因為一般C 值均大于100) ,在實踐中此時可以認為可再生能源產業發展過程已暫時告以段落。
 
  3 省域可再生能源發展階段目標的確定
 
  依據可再生能源的行業發展曲線,可以得到不同年份的可再生能源量占裝機目標的份額。
 
  依據可再生能源目標分解得到各省域的2020 年目標份額,在2007 年期初份額的基礎上,依據學習曲線的特點,對2012 年、2014 年、2016 年、2018 年及2020 年的可再生能源份額,通過公式4 進行計算求解。其求解結果見表3。
 
  從表中可這看出,由于初始份額和目標份額不同各省的可再生能源階段目標份額增長不同。對于資源量較優的增長來代表可再生能源的生命曲線的省份,其可再生能源份額的增長速度大王發資源量較差的省份。這其中存在一個問題,由于可再生能源份額是依據能源消費而定的,可能有些省份的可再生能源份額遠遠大于其可再生能源資源總量,在這種情況下,我們可以采取兩種方式來進行調整。其一是采用減少按可再生能源消費進行份額分配的比重,同時提高按資源量進行分配的比重。這樣,更多的依據可再生能源資源儲量,減少了消費對可再生能源份額的影響。當經濟發展處于調整增長階段時,通常采用這種方式。其二是,構建可再生能源交易機制,允許可再生能源在不同的省份之間進行交易。
 
  這樣,可激勵各省充分利用本省可再生能源資源優勢,當經濟發展到較高水平時,通常采用市場交易機制。因為此時更看重的是各省可再生能源發展的公平性。
 
  4 結論及發展
 
  本文提出一種可再生能源階段目標分解模型,模型考慮可再生能源行業的特點,構建了可再生能源行業增長曲線,在國家和各省當前可再生能源份額的基本上提出了不同時期的各省可再生能源發展階段目標。從而有效的實施國家總體可再生能源目標戰略。
 
  本研究考慮了不同省份的可再生能源消費份額和資源儲量份額所占的比重,可以有效地平衡地區間的利益關系。這是我國在從發展中國家過渡到中等發達國家時所需要考慮的如何平衡公平與效率之間關系的問題。即規劃中考慮了兩個重要原則: ①目標可分解原則。國家的總量目標可以根據一定的標準在不同地區、部門和行業進行分解,由全社會共同完成發展目標。②公平性和區域間差異的原則。制定規劃時,考慮資源稟賦和社會經濟發展水平存在的差距,因此各地的總量目標應該有所區別,為實現總量目標所采取的措施也同樣實事求是、因地制宜