能源补贴改革对于高耗能行业的

Energy of China - - 刊头题词 李鹏 -

李 远 1,朱 磊 2

(1. 中国石油化工集团公司经济技术研究院,北京 100029;2. 北京航空航天大学经济与管理学院,

北京 100191)

摘要:目前世界上的大多数国家都实施了能源补贴,但是在近些年能源补贴的负面影响逐

渐被各国所认识。作为发展中国家,能源补贴也对中国产生了一定程度的负面影响。本文使用价格差方法估计了中国 2010 年的能源补贴水平,结果显示中国 2010 年的能源补贴总额约为1.93 万亿元,占当年 GDP 的约 4.7%,其中煤炭的补贴额度占比最高。在统计了能源补贴数额的基础上,研究以中国钢铁行业为例,分析了能源补贴改革对于行业节能成本曲线、减排成本曲线以及技术扩散的影响。结果显示取消能源补贴之后,成本有效的节能减排技术增多,但是相比能源价格的上涨幅度而言,由于能源补贴改革所带来的累计节能量水平仍然较低。同时,取消能源补贴对于节能技术的扩散也有积极的促进作用,尤其是对于受能源价格影响较大的技术促进作用更为明显。

关键词:能源补贴;高耗能行业;节能成本曲线;减排成本曲线;技术扩散

中图分类号:F426 文献标识码:A 文章编号:1003-2355-(2017)02-0014-07 Doi: 10.3969/j.issn.1003-2355.2017.02.003

Abstract: Energy subsidies have been implemented in most countries and areas, however, the negative effects of energy subsidies has been gradually recognized by many governments in recent years. As a developing country, energy subsidies have a certain degree of negative impact on China. A price-gap method has been used to estimate the energy subsidies amount of China in 2010, the results show that the total amount of energy subsidies of China in 2010 was about 1.93 trillion yuan,accounted for 4.7% of GDP, and coal has the highest proportion of the subsidies. On the basis of calculating the amount of energy subsidies, China’s iron and steel industry is taken as the example to analyze the impacts of energy subsidies reform on the energy saving cost, CO2 abatement cost as well as the technology diffusion of energy-intensive sectors. After removing energy subsidies, there would be more cost-effective energy saving technologies; yet compared with the rise in energy price, the cumulative energy savings caused by energy subsidies reform are still relatively low. Removing energy subsidy would generate positive effect for promoting the adoption of energy saving technologies, especially for those technologies affected significantly by the energy price.

Key words: Energy Subsidy; Energy-Intensive Sectors; Energy Saving Cost Curve; CO2 Abatement Cost Curve; Technology Diffusion

1 研究背景

能源作为经济和人类活动的重要输入之一,

无论是在发达国家或是发展中国家都存在各种形式的能源生产或能源消费补贴。政府对于能源政

策的干预将会对能源供给和需求产生影响,并影响终端能源价格,继而会对经济增长和发展产生重要的影响。能源补贴可以分为生产者补贴和消费者补贴,生产者补贴常常发生在当生产者价格高于没有能源补贴的情况下;消费者补贴则常常发生在消费者价格低于自由市场价格的情况下。消费者补贴可以被分为税前补贴(价格由消费者支付,例如企业和家庭)以及税后补贴(消费者支付的价格低于能源供给价格加上适当的庇古税,它可以影响与能源消费有关的环境损害 )(IMF, 2015 )。总而言之,发展中国家补贴消费者,工业化国家补贴生产者。但是,无论是哪种形式的能源补贴,都会导致能源价格无法反应真实的供给或消费水平。低的能源价格会导致能源的过度使用、无效使用以及能源浪费;高的生产者价格会鼓励过度生产、高昂的运行成本以及竞争力的缺失。能源补贴导致了越来越多的资本和能源密集型的生产模式(而非劳动密集型),增加了政府的财政负担,导致了更高的税负同时带来了更高水平的负债。这些都对于经济的产出和增长有负面的影响(庄贵阳, 2006 )。总结起来,能源补贴的负面影响主要体现在:①能源补贴会损害环境,造成更重的交通拥堵和车辆运行等方面的负面影响,造成更多的温室气体排放以及增加大气污染。②能源补贴会带来巨大的财政支出,这需要由更加高昂的政府负债和税收来承担。同时,它可能会挤出一部分潜在的公共支出(教育、医疗、基础建设等),这将会妨碍经济的快速发展。③能源补贴抑制了能效、可再生能源和能源基础建设的投资,降低了国家应对国际能源价格波动的能力。④对于低收入家庭提供补贴是一种非常低效的方式,因为来自于能源补贴的大部分收益都被高收入家庭获得了。

几乎每一个国家或地区都存在着广泛的能源补贴。基于国际货币基金组织(IMF,2015)的研究,亚洲新兴经济体和独联体有占本国 GDP 最高比例的能源补贴比例,都超过了16%。主要原因是这些地区的煤炭使用比例较高,因此对于煤炭的能源补贴也就占有较高比例,大约在 2013 年达到了 2 万亿美元。正因为如此,IMF(2015)认为对于煤炭的能源补贴改革是最为迫切的。

这并不意味着其他能源产品的改革不迫切。石油产品的补贴也是非常高的,在 2013 年达到了 1.6 万亿美元(约占世界总 GDP 的 2.2% ),在 2015 年达到了 1.4 万亿美元(约占世界总 GDP 的1.7%)。发达国家的石油补贴改革尤为重要,2015年发达国家的石油补贴占据了全球总的石油补贴中的最高比例(约为 44%)。2015 年对于天然气的补贴大约为 5100 亿美元,独联体国家占最高比例。2015 年对于电力的补贴约为 1480 亿美元,发展中国家的比例最高。

能源补贴改革是国际能源政策领域最热点的问题之一。能源补贴改革同时也反映了越来越多的政府已经意识到环境、财政、宏观经济、社会福利方面由于能源补贴而导致的负面后果。国内有许多学者已经对我国的能源补贴改革进行了深入的研究。李虹( 2011 )使用价格差法估计了2007 年中国化石能源补贴规模,结果显示 2007年我国的化石能源补贴达到 3864 亿元。取消这一规模补贴将可以削减 6214.98 万 tCO2。李虹和谢明华(2010)分析了化石能源补贴改革对于城市居民部门的影响,他们使用投入产出法从气候条件、能源消费水平和地区收入水平角度选取了7 个代表性区域,分析了能源补贴改革对上述地区的影响。周勤等( 2011 )分析了中国能源补贴政策对于提高中国产品出口的影响,并进行了 22 个部门产品出口的实证分析。他们发现中国是一个能源出口型国家,能源密集型产品占出口结构的很大比例,大约 10% 的能源补贴被补贴给了国外消费者,所以在中国存在着贸易顺差。

之前的研究大部分关注能源补贴本身或者是一个指定区域的能源补贴情况。然而,对于部门,尤其是能源密集型部门,例如居民部门、工业部门等,由于能源补贴导致的影响却鲜少被关注到。事实上,研究能源补贴对某一个特定部门的影响十分有意义,因为能源价格常常会影响下游部门。本研究将在估计中国 2010 年能源补贴规模的基础上,以中国的高耗能部门为例,来研究能源补贴改革对于下游部门的影响。

2 2010 年中国的能源补贴估计

对于能源补贴的估计有多种方法:价格差法、快照法、生产者补贴当量法、消费者补贴当量法、基于具体项目法、有效补贴率法。价格差是最为常用的方法,它的基本思想为:能源补贴会降低终端能源消费者的价格以促进能源消费,所以我们可以通过计算消费者价格和无补贴时能源产品之间的差额来估计能源补贴的规模。

价格差法的基本公式为:

PGI=MI-PI (1) ESI=PGI×CI (2)其中:

PGI—产品 i 的价格差;

Mi—产品 i 的指导价格;

Pi—能源产品 i 的终端消费价格; ESI—能源产品 i 的能源补贴; Ci—能源产品i的总消费量。取消能源补贴会影响能源产品的价格,并影响总的能源消费量,根据IEA(1999)的描述,这种影响体现在: q=Pε (3) Δq=Q 0-Q1 (4) Lnq 1=ε×(lnP1-lnP0)+lnQ0 (5)其中: q—能源产品消费量; ε—能源的长期需求价格弹性; Δq—能源消费改革后的能源消费量变化; Q 和q

1—取消能源补贴前后的能源消费量;

0

P和P

1—取消能源补贴前后的能源产品价格。0

根据式( 1)~(5 )可以获得能源补贴的数量,以及由于能源补贴而导致的能源消费影响。

使用价格差方法来估计能源补贴较为便捷,但是同时也有许多局限性:首先,价格差方法仅仅只能估计消费者能源补贴,而对于生产端的补贴则无能为力;其次,价格差只能估计能源补贴的净价格影响,忽略了无法影响市场的那部分补贴,例如市场转移、隐形补贴等,同时,价格差方法无法评估所有与政府补贴政策相关的效率损失,这也就意味着价格差法无法捕捉关于补贴的所有信息,所以它仅仅只能估计总的能源补贴中 的一部分;第三,价格差方法假设其他的因素仍然不变,所以仅仅只能估计静态影响,却无法追踪动态效果。

表 1展示了根据价格差方法估计的中国的化石能源补贴数量。在电力补贴中仅仅考虑了火电,使用平均居民电价和平均工业电价得到终端电力消费价格。在电力消费部分,由于火电中的煤炭消费已经计入了煤炭的总消费,同时火电约占电力总产能的 80%(2010 ),所以剩下的 20% 就是可再生能源发电。

表 1 显示,中国 2010 年的能源补贴总量约为 1.93 万亿元,当年中国的 GDP 约为 40.9 万亿元,总的能源补贴约占 GDP 的 4.72%。煤炭的补贴最高,约占总 GDP 的 1.97% ;其次为石油制品(汽油、煤油、燃料油、柴油),约占总 GDP 的1.17%。由于我们仅仅计算了主要能源的补贴,忽略了消费量较小的能源,因此表1 中的数值可能是一个被低估的水平。

3 取消能源补贴对于我国高耗能部门节能减排成本的影响—以钢铁行业为例

在估计了我国 2010 年能源补贴规模的基础上,本文将以部门的视角研究取消能源补贴对于我国高耗能部门节能减排成本的影响,以中国钢铁行业为例进行实证分析。

我国六大高耗能行业占工业总能耗的70%,占国内总能耗的50%,所以高耗能行业与能源价格的变化密切相关。同时,中国的高耗能行业还存在其他的问题,与国际先进水平相比,中国的能源密集型企业技术和设备水平相对落后,其不仅能源使用效率较低,而且还有较高的能源中间损失。

钢铁制造业是世界范围内最耗能的生产工业之一,大概占到世界能源总需求的5% 以上。2010 年,全球粗钢产量超过 14 亿 t,作为最大的钢铁生产国,我国的粗钢产量达到 6.27 亿 t ,大约占到全球粗钢产量的 44%(中国钢铁工业年鉴, 2011)。因此,选择钢铁行业为例进行实证分析具有较强的代表性。

能源补贴改革会直接影响能源价格,而能源价格的波动会对各个用能行业产生直接影响。节能成本曲线和减排成本曲线是研究部门节能和CO2减排的重要工具。在微观层面我们可以用它来分析技术的成本有效性;在宏观层面可以用它来分析部门的生产行为和经济效果。本节将使用微观层面的减排成本曲线来分析能源补贴改革对于中国高耗能行业的影响。

3.1 中国钢铁行业减排成本曲线

Li and Zhu(2014 )使用微观层面的节能成本技术核算了钢铁行业的节能成本曲线,见图 1。

根据图 1的核算,我国钢铁行业 2010 年的吨钢能耗为 604.6kgce/t ,相当 17.72GJ/t。如果这 41 项节能技术全部应用上,会带来 4.63GJ/t 的节能效果,约占到基准吨钢总能耗的 20.7%。当折旧率为 20% 时,有 25 项技术具有成本有效性,累计节能量为 3.89GJ/t,约占到总能耗的 18.0%。

3.2 能源价格补贴对于中国钢铁行业减排成本曲线的影响

由于中国钢铁行业主要的能源消耗为煤炭与电力,因此煤炭价格与电力价格的波动将会传导至钢铁行业。研究采用 2010 年的能源价格作为基准值。

根据表1的计算,中国煤炭的价格差约为257.5元/t,如果我们假设钢铁行业使用6500kcal的煤,那么价格差可以折算为9.45元/GJ。电力的价格差约为0.24 元 /Kwh,折合为 66.67 元/GJ。我们将这一部分的价格差反应在钢铁行业的节能成本曲线中,就可以得到一条新的曲线,见图2。

能源补贴改革后能源成本上升,所以技术的节能成本将会下降。在基准情景下,有25 项技术成本有效,并将带来 3.89GJ/t 的累积节能效果;在能源补贴改革后成本有效技术上升到28 个,同时累积的节能量也上升到 4.05GJ/t,与基准情景相比提高了4.1%。这意味着去除能源补贴将会增加节能技术的成本有效性,并促进节能技术的扩散。综合能源成本从 110.22 元 /GJ 上涨至 136.84 元 /GJ,提高了 19.45% ;然而,由成本有效技术带来的累积节能量却仅增加了4.1%。这也就是说,综合能源成本上升无法带来与节能效果相匹配的能源成本上升。由于去除能源补贴而带来的节能量上升与能源价格的上升相比还是相对较低的。

去除能源补贴之后减排成本曲线的变化见图3。

因为能源补贴改革之后能源价格的上涨,CO2减排成本也会下降。如果我们假设碳价为100 元 /t,基准情景下有 25 项技术成本有效,成本有效技术带来的累计 CO2 减排量为 365.73kg/t ;去除能源补贴之后成本有效技术上升到 28 个,成本有效技术带来的累计 CO2 减排量为 382.48kg/t ,与基准情景相比上升了 4.6%。成本高于碳价的技术(非成本有效技术)其减排成本有明显的下降。

从图 2 和图 3可以看出,在能源补贴改革之后中国钢铁行业的节能成本和 CO2 减排成本都有明显的下降,同时也有更多的技术成本有效,能够带来更高的累计节能量。能源补贴改革可以提高节能减排技术的成本有效性,更好的促进技术在行业的推广应用。

4 能源补贴改革对于高耗能行业技术扩散的影响—以钢铁行业为例

本文将以中国钢铁行业的节能减排技术清单为例,研究能源补贴改革对于节能减排技术扩散的影响。

节能技术的推广是一个技术扩散的过程,同时也是一个经济过程,它会不可避免的被市场、政策因素和其他外部条件所替代。对于应用新技术的行业而言,节能和减排效果无疑是最重要的影响因素。能源补贴改革直接影响能源价格,对于用能部门而言,能源价格的提高意味着节能会带来更高的收益,也就是说,节能技术的成本实际上会下降。从微观层面节能减排成本曲线的变化中也印证了这一点。因此,成本的下降会成为节能减排技术加速扩散的重要推动因素。

根据 Li and Zhu(2014 )的研究,本文选取了中国钢铁行业适用的 41 项节能减排技术,并将其中一部分技术列至表 2 中,其中 CCE(Cost of Conserved Energy)表示技术的节能成本。

关于“成本有效性的变化 ”一列,Y/Y 意味着在去除能源补贴前后都成本有效的技术;N/N 意味着在去除能源补贴前后都成本无效的技术;N/Y 意味着去除能源补贴之前成本无效的技术,在去除能源补贴之后变得成本有效。本研究将分析在去除能源补贴之后技术扩散率的变化。

除了技术的成本有效性,扩散率也和 CCE 的增长幅度有关。对于 CCE 增长最多的技术,我们认为它是受能源补贴改革影响最大的技术。同时,我们从能源补贴改革后的节能成本曲线可以知道,综合能源成本增加了20%。基于此将技 术分为以下四类: CCE 下降超过 100% 的技术; CCE 下降在 50%~100% 之间的技术;CCE 下降在20%~50% 之间的技术, CCE 下降小于 20% 的技术。对于每一种技术,我们给予他们不同的增长率,如表 3 所示。

这里假设了三种情境,分别是照常发展(BAU)情景,成本有效情景和技术扩散情景。在分析中,技术扩散率是外生给定的。因为企业的数据常常不可得,因此无法获得详细的企业层面的扩散率。同时,由于不同技术的推广水平不同,所以我们无法对所有的节能技术给予相同的增长率。因此,我们给予了一个每十年的增长率上涨幅度来刻画扩散率的增长水平。表4列出了不同技术不同情景下的扩散率增长水平。

结合能源补贴改革后 CCE 的下降范围以及技术的成本有效性,我们可以得到这些节能技术在2020 年和 2030 年不同情景下的扩散率,表5 展示了部分技术 2020 年和 2030 年的扩散率。

表 5表明了能源补贴改革对于技术扩散有积极的影响,它对于那些由于能源补贴改革而变得成本有效的技术而言尤其重要。同时,受能源价格影响大的技术在取消能源补贴之后能够获得更大的推广机会。

5 结论和启示

能源补贴对于能源价格、能源供给和需求都 有直接影响,作为能源产品的下游部门,高耗能部门对于能源价格的变化十分敏感,因此,能源补贴改革会对这些用能部门产生直接或间接的影响。本文估计了中国 2010 年的能源补贴水平,并以部门的视角分析了能源补贴改革对于行业节能成本、减排成本以及技术扩散的影响。

在估计能源补贴水平时使用了价格差方法,统计了主要能源产品如煤炭、石油产品、天然气、电力等,基于此估计了 2010 年中国的能源补贴总额。中国 2010 年的能源补贴高达 1.93 万亿元,当年的 GDP 为 40.89 万亿元,能源补贴占

GDP 的 4.7%,其中对于煤炭的补贴额度最高,约占 GDP 总量的 1.97% ;其次是对于石油产品的补贴,共约占 GDP 总量的 1.17% ;再次是对于电力的补贴,约占 GDP 总量的 0.73%。

以中国的钢铁行业为例,本文研究了能源补贴改革之后对于钢铁行业的影响。中国钢铁行业广泛使用的 41项节能技术被作为研究对象,获得了取消能源补贴后钢铁行业的节能成本曲线和减排成本曲线。研究发现能源成本的增加降低了节能技术的成本,因此更多的技术变得成本有效。在取消能源补贴之后,综合能源成本从 110.22 元 /GJ上涨到 136.84 元 /GJ ,上涨幅度为 19.45%。然而,由成本有效技术带来的累计节能量仅仅增长了 4.1%。这也就是说,去除能源补贴并不能带来与能源价格上涨相匹配的节能量与减排量。去除能源补贴对于节能技术的扩散有积极的影响。尤其是那些在能源补贴改革之后变得成本有效的技术。同时,受能源价格影响越大的技术,在能源补贴改革后将获得更大的推广机会。

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