可再生能源配额制下能源企业技术投入与合作研究

doi:10.16381/j.cnki.issn1003-207x.2022.2450

摘要/Abstract

摘要：

我国正进入全面实施可再生能源配额制的平价上网时代，与此相对应的是国内绿证价格过高、绿证市场萎靡等现状。为此，本文探讨了配额制完全实施下能源企业的技术投入与合作，构建了反映能源企业生产决策的基准模型、可再生能源企业技术投入决策模型、不同类型能源企业间研发合作模型，分析了配额制与绿证交易对于能源企业绿色技术投入决策和研发合作决策的影响。研究发现：绿证制度存在阻碍可再生能源技术创新的可能；可再生能源企业的技术投入对整体能源市场产生正向效应；传统能源企业与可再生能源企业存在技术合作的可能，其技术合作有利于促进绿证市场与能源市场的良性循环；当配额较低时，可再生能源企业选择技术合作的偏好也相对较低，但可通过纳什协商机制实现双方利润的帕累托改进。本研究为我国绿证价格过高的现状提供了一种可能的解决思路，并为政府制定相关能源和环境政策提供参考依据。

关键词: 可再生能源配额制, 绿证交易, 技术创新, 研发合作, 纳什协商

Abstract:

The era of parity Internet access with the full implementation of Renewable Portfolio Standard （RPS） is arriving in China， while the price of domestic Tradable Green Certificate （TGC） is high and the TGC market is sluggish. Since the price of TGC is tightly related to the cost of power generation， renewable energy technology input becomes particularly essential. To explore the technology input and cooperation of energy enterprises under the full implementation of the quota system， three models are constructed. A Cournot model is used to analyze the production decisions of energy enterprises under RPS； A two-stage dynamic model is constructed to reflect the technology input of renewable energy enterprises； A three-stage dynamic model is aimed at studying the R&D cooperation among energy enterprises. Furthermore， a corresponding empirical study is conducted using Chinese electricity market data for 2020 and 2021. It is found that there are improper incentives in the TGC. The technical input of renewable energy enterprises has a positive effect on the overall energy market. The existing possibility of technical cooperation will stimulate the virtuous circle between TGC market and energy market. When the quota is low， the preference of renewable energy enterprises to choose technical cooperation is also low， it could be promoted by Nash bargaining mechanism. The research provides a possible solution to the current situation of high TGC prices in China， which could be referred by the government.

Key words: renewable portfolio standard, tradable green certificates, technological innovation, r&d cooperation, nash bargaining

中图分类号:

F402

曹柬, 陈锦义, 邵勤. 可再生能源配额制下能源企业技术投入与合作研究[J]. 中国管理科学, 2025, 33(9): 291-300.

Jian Cao, Jinyi Chen, Qin Shao. Technical Input and Cooperation of Energy Enterprises under Renewable Portfolio Standard[J]. Chinese Journal of Management Science, 2025, 33(9): 291-300.

图/表 10

图1

表1

符号及其含义"

参数	含义	变量/函数	含义
$a, b$	电力逆需求函数参数： $P = a - b Q$	$Q i$	能源商 $i$ 的发电量， $i = T$ , $G$
$θ$	可再生能源配额	$τ i$	能源商 $i$ 的技术投入
$Δ c$	能源商 $T$ 和 $G$ 的单位发电成本差	$Q$ , $P$	电力市场发电总量与价格
$γ$	绿色技术投入成本系数	$P T G C$	绿证价格
$β$	非技术合作情形下的溢出系数	$t$	纳什协商中的转移支付
$α$	技术合作情形下的溢出系数	$Π i$	能源商 $i$ 的利润
$λ$	传统能源商的谈判能力系数	$C S$	消费者剩余

表1

表2

模型I求解结果"

变量	求解结果	变量	求解结果
$P T G C I$	$2 - θ Δ c - a 1 - 2 θ 2 1 - θ + θ 2$	$Π T I$	$b 1 - θ a - θ Δ c 2 b 1 - θ + θ 2 2$
$Q I$	$a - θ Δ c 2 b 1 - θ + θ 2$	$Π G I$	$b θ a - θ Δ c 2 b 1 - θ + θ 2 2$
$Q T I$	$1 - θ a - θ Δ c 2 b 1 - θ + θ 2$	$C S I$	$b 2 a - θ Δ c 2 b 1 - θ + θ 2 2$
$Q G I$	$θ a - θ Δ c 2 b 1 - θ + θ 2$

表2

图2

表3

模型II求解结果"

变量/函数	求解结果	变量/函数	求解结果
$P T G C I I$	$b γ 1 - θ + θ 2 2 - θ Δ c - a 1 - 2 θ - a θ 3 2 b γ 1 - θ + θ 2 2 - θ 4$	$τ G I I$	$a - θ Δ c θ 3 2 b γ 1 - θ + θ 2 2 - θ 4$
$Q I I$	$γ a - θ Δ c 1 - θ + θ 2 2 b γ 1 - θ + θ 2 2 - θ 4$	$Π T I I$	$b γ 1 - θ a - θ Δ c 1 - θ + θ 2 2 b γ 1 - θ + θ 2 2 - θ 4 2$
$Q T I I$	$γ 1 - θ a - θ Δ c 1 - θ + θ 2 2 b γ 1 - θ + θ 2 2 - θ 4$	$Π G I I$	$γ θ 2 a - θ Δ c 2 2 2 b γ 1 - θ + θ 2 2 - θ 4$
$Q G I I$	$γ θ a - θ Δ c 1 - θ + θ 2 2 b γ 1 - θ + θ 2 2 - θ 4$	$C S I I$	$b 2 γ a - θ Δ c 1 - θ + θ 2 2 b γ 1 - θ + θ 2 2 - θ 4 2$

表3

图3

表4

模型III求解结果"

变量/函数	非研发合作(N)	变量/函数	研发合作(C)
$P T G C I I I_N$	$b γ A 2 - θ Δ c - a 1 - 2 θ - a θ 3 - a β 2 θ 1 - θ 2 2 b γ A 2 - β 2 θ 2 1 - θ 2 - θ 4$	$P T G C I I I_C$	$b γ A 2 - θ Δ c - a 1 - 2 θ - 1 + α 2 a θ B 2 b γ A 2 - 1 + α 2 θ 2 B$
$Q I I I_N$	$γ a - θ Δ c A 2 b γ A 2 - β 2 θ 2 1 - θ 2 - θ 4$	$Q I I I_C$	$γ a - θ Δ c A 2 b γ A 2 - 1 + α 2 θ 2 B$
$Q T I I I_N$	$γ 1 - θ a - θ Δ c A 2 b γ A 2 - β 2 θ 2 1 - θ 2 - θ 4$	$Q T I I I_C$	$γ 1 - θ a - θ Δ c A 2 b γ A 2 - 1 + α 2 θ 2 B$
$Q G I I I_N$	$γ θ a - θ Δ c A 2 b γ A 2 - β 2 θ 2 1 - θ 2 - θ 4$	$Q G I I I_C$	$γ θ a - θ Δ c A 2 b γ A 2 - 1 + α 2 θ 2 B$
$τ T I I I_N$	$β θ a - θ Δ c 1 - θ 2 2 b γ A 2 - β 2 θ 2 1 - θ 2 - θ 4$	$τ T I I I_C$	$α θ a - θ Δ c B 2 b γ A 2 - 1 + α 2 θ 2 B$
$τ G I I I_N$	$a - θ Δ c θ 3 2 b γ A 2 - β 2 θ 2 1 - θ 2 - θ 4$	$τ G I I I_C$	$θ a - θ Δ c B 2 b γ A 2 - 1 + α 2 θ 2 B$
$Π T I I I_N$	$γ 1 - θ 2 a - θ Δ c 2 2 b γ A 2 - β 2 θ 2 1 - θ 2 2 2 b γ A 2 - β 2 θ 2 1 - θ 2 - θ 4 2$	$Π T I I I_C$	$γ a - θ Δ c 2 2 b γ 1 - θ 2 A 2 - α 2 θ 2 B 2 2 2 b γ A 2 - 1 + α 2 θ 2 B 2$
$Π G I I I_N$	$γ θ 2 a - θ Δ c 2 2 b γ A 2 - θ 4 2 2 b γ A 2 - β 2 θ 2 1 - θ 2 - θ 4 2$	$Π G I I I_C$	$γ θ 2 a - θ Δ c 2 2 b γ A 2 - B 2 2 2 b γ A 2 - 1 + α 2 θ 2 B 2$
$C S I I I_N$	$b 2 γ a - θ Δ c A 2 b γ A 2 - β 2 θ 2 1 - θ 2 - θ 4 2$	$C S I I I_C$	$b 2 γ a - θ Δ c A 2 b γ A 2 - 1 + α 2 θ 2 B 2$

表4

表5

参数数值设置"

$a$	$b$	$c T$	$c G$	$γ$	$α$	$β$	$λ$	$θ$
$650$	$3.6 × 10 - 8$	$270$	$476$	$2.64 × 107$	$0.8$	$0.1$	$0.8$	$0,0.5$

表5

图4

图5

参考文献 32

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