郭姣，米鋒，張勤

（北京林業大學經濟管理學院，北京100091）

　　摘要：從生物質能源電價補貼政策視角出發，構建了政府、企業、中間人和農戶為一體的農林生物質發電產業系統動力學模型，通過模擬、對比不同補貼政策組合下的實施效果，對現行補貼政策進行量化評價。結果表明：現行補貼額度無法扭轉發電企業虧損狀態，且現行的直接退出機制將導致企業出現更為嚴重的虧損，而適當調整補貼額度并實行逐減退出方式可提高各主體及產業整體利潤。因此，為了促進中國農林生物質發電產業的快速發展，就要保障生物質補貼資金優先及時發放，同時推進可再生能源配額制度和綠證交易制度建設，以促進產業快速良序發展，實現生物質資源充分利用。

　　農林生物質發電是指將農林生物質進行破碎、晾曬等初級處理后，利用直燃、氣化等技術手段轉化為電能[1]。該產業發展有利于提高資源利用效率，增加新能源使用比例，同時可為農戶提供新的收入渠道，實現增綠與增收兼得的良好局面。作為典型的戰略型新興產業，農林生物質發電產業受到各部門高度重視。2006年國家發改委頒布的《可再生能源發電價格和費用分攤管理試行辦法》指出電價定價形式有政府定價和政府指導價：在政府定價下，標桿電價=2005年標桿電價+補貼電價（0.25元/kWh），補貼實施期限為投產后15年內。同時，自2010年起，每年發電項目補貼電價在上一年的基礎上遞減2%[2]，且常規能源超過20%的混燃發電項目不享受補貼[3]。政府指導價指以中標價格（不得高于標桿電價）定價。補貼政策實施以來，農林生物質發電產業得到一定發展，但產業發展過程中仍存在農戶參與度低、企業發展不完全等問題，不禁要問現行電價補貼能否真正促進該產業發展？關于該產業的研究，學者們主要集中于產業發展前景[4]、產業經濟性[5]、產業供應鏈[6-11]、產業中核心利益主體研究[12-13]、產業發展影響[14]、林木質發電利用技術[15]以及生物質發電[16-20]等方面。針對農林生物質發電產業政策的量化評價與優化還較為欠缺。因此，建立產業主體行為仿真模型，對比分析不同政策情景下各核心利益主體的經濟利潤表現，以量化評價現行補貼政策效果，研究成果對提高政策效率、促進產業發展具有現實意義。

　　1數據與方法

　　1.1研究對象概況

　　研究對象是中國農林生物質發電產業，該產業組成的系統是國內閉合系統，包括發電企業、中間主體、農戶和政府4個主體，系統結構如圖1所示。其中，政府借助電價補貼等政策工具調控其他參與主體行為；企業是農林生物質原料需求方，其原料收集方包括農戶和中間商，若企業凈利潤提升，則會增加原料收購量，從而提高農戶和中間商收入；農戶是中間商和企業所需原料的供給方，其原料收入與企業和中間商的原材料成本相關，從而影響企業和中間商的凈利潤；中間商主要是從事原料收購和初級處理的小型個體戶，其原料收入與企業原材料成本相關，從而影響企業凈利潤。電價補貼直接支持發電企業，以企業帶動農戶及中間人，最終通過激勵所有主體生產積極性以全面促進生物質發電產業發展。

　　1.2數據來源

　　數據來源于2017—2018年實地調研數據，具體采用農林生物質發電產業的典型企業——內蒙古毛烏素生物質熱電廠、內蒙古源豐生物質熱電廠、寧夏源林生物質發電有限公司、廣西理昂生態能源有限公司等企業數據均值、為其提供原料的中間商數據均值以及企業所在地區的農戶數據均值。對象企業所在地區農林生物質資源豐富，適宜大力發展農林生物質發電產業。同時，農林生物質發電產業發展起步早，運營較為成熟，現行電價補貼政策在當地得到了實施，因此企業的原料收集、電力生產、銷售行為都受到了持續的政策作用，以其進行補貼政策的模擬優化評價具有一定的實踐意義。此外，關于政策的數據主要來源于從國家財政部網站、國家稅務總局網站、國家統計局網站、國家能源局網站、內蒙古林業廳網站、廣西林業廳網站和寧夏林業廳網站獲取的二手數據。

　　1.3分析方法

　　1.3.1模型假設

　　經調研發現，農林生物質發電企業的原料或直接源于林農或通過中間主體購買。由于模型關注的是政策對所有參與主體的影響，并不考慮群體內個體的差異性；而且考察的是補貼政策對于產業的影響，不考慮資源對于產業的沖擊，故將資源供給情況設置為理想狀態。為了聚焦研究問題，提出更具有針對性的優化方案，利用控制變量法剔除無關因素。在外部需要不變的前提下，對模型提出如下假設：

　　H1：企業原料來源于農戶和中間主體兩個渠道，不存在其他渠道

　　H2：產業內部農戶個體和中間主體個體均為同質

　　H3：當地原料均可滿足企業設計生產能力

　　1.3.2變量及初始值設置

　　政策和生產類變量如表1所示。系統動力學模型的基本變量包括狀態變量、速率變量和輔助變量。在企業子系統中，以企業凈利潤作為狀態變量，能反映對象企業在研究期內所獲取的總經濟利潤；該子系統包含2個速率變量，即企業年凈利潤與企業再投資，前者僅體現對象企業當年的經濟行為結果，后者則反映企業取得利潤之后的再投資行為。在農戶子系統中，以農戶凈利潤作為狀態變量，是速率變量農戶年凈利潤的累積變量，農戶年凈利潤為原料收入與成本之差。在中間主體子系統中，以中間主體凈利潤作為狀態變量，是速率變量中間主體年凈利潤的累積變量，中間主體年凈利潤為原料收入與成本之差。產業總體情況則由產業凈利潤表征，由于農林生物質發電產業生產鏈涉及主體包括企業、中間主體和農戶3類，三者的凈利潤之和反映了在研究期內整個產業的總經濟利潤，因此產業凈利潤設置為企業、中間主體及農戶三者凈利潤之和。此外，由于系統中還內嵌政策類變量（單位電價補貼），所以采用條件函數[21]進行構建。設定時間在2010年之前，按照政策規定每單位標桿電價等于2005年脫硫燃煤機組標桿上網電價和可再生能源發電補貼電價之和，補貼電價為0.25元/kWh，即調整前補貼額。2010年之后，政策進行了調整，指出農林生物質能發電項目，統一執行綠色標桿上網電價0.75元/kWh，其中可再生能源發電項目上網電價高于當地脫硫燃煤機組標桿上網電價的部分為電價補貼，即調整后補貼額。時間變量選取2009—2030年，其中2009—2017年為仿真期，2018—2030年為模擬期。根據現行政策，中國生物質能發電電價補貼政策的作用時間為15年，由于不僅關注政策實施期間補貼政策對于農林生物質能發電產業的影響，同時也關注政策實施結束產業的發展情況，所以取仿真時長為22年。

　　1.3.3模型構建

　　基于上述系統分析及假設，借助邏輯函數等量化形式，對變量之間的邏輯關系進行量化，并利用VensimDSS軟件構建農林生物質能發電產業主體行為仿真系統流圖（圖2）。

　　1.3.4模型檢驗

　　在進行仿真預測前需對SD模型進行誤差檢驗，關注檢驗結果能否較為準確地描述現狀并解決研究問題[17，22]。誤差檢驗的內容為檢驗系統動力仿真結果與被研究對象歷史實際結果之間的差距，根據二者之間的一致性程度判斷所設計的模型是否能夠對被研究對象進行仿真。根據數據的可獲得性，選取企業發電量和企業年凈利潤作為檢測變量，檢驗起始年份為2009年，結束年份為2017年，步長為1年。檢測結果顯示模型模擬值與真實值誤差均保持在10%以內[23]，且模擬值與真實值之間的誤差隨著年份的增長在逐漸變小，說明模型與被研究對象的實際情況吻合，可利用該模型進行預測分析。為探究現行政策是否有效促進農林生物質發電產業發展，利用有無對比法，針對農林生物質發電電價補貼設置了無政策情景和現行政策情景，具體參數設置如表1所示。

　　2結果與分析

　　2.1現行補貼政策額度過小，實施方式存在不足

　　不同政策情景下各利益主體利潤表現如圖3所示。兩種情景下的農戶凈利潤與中間主體凈利潤曲線重合，且均保持正值，呈持續上升趨勢；企業凈利潤均為負值且呈持續下降趨勢，但現行補貼政策情景下企業凈利潤的下降趨勢在補貼政策實施期內（2009—2023年）有所改善，補貼政策實施結束后（2024年起）其下降趨勢較之前更快；產業凈利潤在無政策情景下持續為負且呈下降趨勢，現有政策情景下，其在補貼政策實施期內（2009—2023年）為正且呈現逐年上升態勢，補貼政策實施結束后（2024年起）下降。這與相關研究關于生物質發電企業發展形勢不樂觀的觀點相一致[24]，但其僅從定性角度將原因歸結為現行政策落實不到位，觀點具有主觀性，而通過有無政策情景下政策效果的定量對比，可深入剖析企業及其他主體在各階段發展受阻的根本原因。

　　對農戶和中間主體而言，無論是否有政策支持，企業的存在都將激勵二者從事原料收集工作，從而實現其長期盈利，凈利潤曲線持續向上；但現行電價補貼政策的直接作用對象是發電廠，農戶和中間主體不直接受益，且由于現行補貼政策對企業的拉動作用具有局限性，未改變企業的虧損狀態，企業無法增加再投資以進行擴大規模的生產活動，從而導致為其提供原料的中間主體和農戶凈利潤未得到有效增加，由此現行補貼政策對農戶和中間主體效果不顯著。

　　對發電廠而言，凈利潤持續下降的主要原因在于其初始投資和運營成本較高。在當前的技術水平下，若無任何外界政策支持力量介入，企業發電的整體投入（包括成本類投入、費用類投入等）將遠遠高于企業的售電收入，針對企業的電價補貼可以彌補一部分損失，但調節作用有限，無法根本扭轉企業的虧損狀態。且當電價補貼實施期滿退出后，發電企業將面臨更大的虧損，這是因為補貼退出后，企業的收益進一步減少，本身就處于虧損狀態的電廠將縮小規模，導致攤銷在單位產品的固定成本增加，進一步導致企業凈利潤的快速減少，形成惡性循環，間接影響中間主體和農戶凈利潤。

　　由此現行補貼政策額度過小，導致其對發電廠的拉動作用具有局限性，從而間接影響中間主體和農戶積極性。對農林生物質發電產業整體情況而言，由于模型中產業凈利潤是3個參與主體凈利潤的總和，補貼實施期內，農戶凈利潤與中間主體凈利潤之和大于發電企業的虧損，所以產業整體呈現盈利狀態，但補貼政策退出后企業的巨大虧損無法被其余兩主體的盈利抵消，產業凈利潤將下降，由此現行補貼政策實施方式不利于整個產業持續健康發展。這與相關研究關于可再生能源電價補貼制度仍需進一步改革和完善的觀點相一致[25]，具體到農林生物質發電產業，以上對現行政策的量化評價可進一步分析出現行補貼政策在實施額度和實施方式方面存在不足，需分別進行優化，以彌補農林生物質發電產業及發電企業的虧損并助力其形成持續的盈利能力，推動該產業可持續發展。

　　2.2實施額度優化無法扭轉發電企業的虧損狀態

　　為實現現行政策在實施額度方面的優化，經模型敏感度測試，以0.1元的額度向上調整電價補貼可引起各主體利潤變動，因此設計了情景如表2所示，根據補貼額度的不同將情景細分為“優化補貼1~3”這3種，各情景下各主體利潤表現如圖4所示。現行政策的局限性之一在于政策的額度無法根本扭轉發電企業的虧損狀態。

　　據仿真結果可知，就農戶凈利潤和中間主體凈利潤而言，作為農林生物質發電產業的原料供給方，二者的表現形式在不同政策情景下具有共同特征。無論在補貼實施周期內，還是補貼政策退出后，農戶凈利潤和中間主體凈利潤均為正值，且均呈上升趨勢。同時，在不同補貼額度情景下，農戶凈利潤的大小和增長幅度保持不變，中間主體凈利潤亦是如此，即二者的凈利潤曲線均在不同政策情景下始終重合。從凈利潤的絕對值來看，農戶的凈利潤始終大于中間主體凈利潤。這是因為電價補貼的直接作用主體是發電廠，其對農戶和中間主體的調控作用主要通過影響發電廠的生產行為來實現。然而，結合實地調研發現，即使在適度補貼政策作用下，農林生物質發電企業獲得正的凈利潤，補貼撤出后企業的虧損也將導致其無法進行持續的規模化生產，原料收購價也不會隨之增加。同時，由于農林生物質原料收集和初加工需要投入的人力物力較多，導致原料收集成本高，單位原料收集利潤小。由于原料獲取難度大、收益小等原因，農戶和中間主體的參與積極性未能得到有效激發，二者的參與度依舊不高，因此即使補貼額度提高，農戶和中間主體的凈利潤仍無法得到有效增加。此外，根據實地調研，由于農戶供給原料的方式為直接收集，或經過打捆等簡單處理后通過中間主體或企業上門收購，且一般以家庭為單位進行，基本未涉及雇工成本、機械投入成本、能源消耗成本、運輸費用等，而中間主體由于需要對農林生物質原料進行切片、破碎、干燥等初級處理，則需支付上述成本及費用，導致其收集成本遠高于農戶收集成本。然而，企業支付給二者的原料差價未彌補二者的成本差價，導致中間主體不占優勢，中間主體凈利潤整體小于農戶凈利潤。這與相關研究關于生物質發電廠可適當降低生物質燃料收購價格，以提高電廠盈利能力，促進產業健康持續發展的觀點相悖[26]，原因在于其研究是根據生物質發電廠與大型經紀人簽訂合同，約定年最少燃料供應量及燃料價格的假設上。然而，考慮到大部分農林生物質發電廠并未與其原料供應者簽訂合同的現實情況，若補貼直接撤出后，電廠為減少成本而降低原料收集價格，即使在短期內可促進企業利潤的增加，但由于原料供應者的積極性未得到有效激勵，原料供應穩定性無法保證，不利于該產業的可持續發展。

　　就企業凈利潤而言，補貼額度上調越高，同一時期企業凈利潤越大，且其增長速度越快，但在實際情況下，補貼額度的調整還需考慮到有限的國家財政預算，以及較大的補貼缺口等問題。若電價補貼上調0.1元，即實施優化補貼1（0.573元/kWh），固定上網電價達到0.85元/kWh，在補貼實施周期內，企業凈利潤為正值且呈持續上升趨勢。然而，若只提高補貼額度，無論額度多高，補貼停止實施后企業凈利潤均出現下降，這是因為在補貼實施期內，電價補貼的增加提高了企業的收益，彌補了其前期投入的虧損，企業暫時處于盈利狀態，但其在補貼實施周期內積累的凈收益過小，且對政策的依賴度過高，導致其在補貼停止后無法擴大生產規模，增加原料、設備等的再投資，從而無法通過規模化生產減少單位產品的成本，補貼停止直接造成的收益減少和間接造成的成本不減進一步導致企業凈利潤的驟降，企業出現更大的虧損，從而間接影響農戶和中間主體凈利潤的增加，導致二者的參與度無法得到有效提高。同時，由于模型是根據現有的技術水平進行構建的，無法預測企業在盈利之后是否會出現巨大的技術變革，使得原料加工、電力生產方式、運輸成本等方面發生根本性改變，也無法預測企業在獲得盈利之后，是否會利用資金改革原料獲取方式，從而降低獲取原料的收購成本，因此根據現有的技術水平，企業凈利潤會在補貼實施結束后發生驟降。這與生物質發電企業無規模經濟效益的觀點相一致[24]，但相關研究并未對其原因及優化方案進行深入探索，通過政策情景的效果模擬對比深入分析其原因，可確定科學的電價補貼調整額度，從而提高政策的實施效率。

　　同時，就產業整體凈利潤而言，補貼額度上調越高，同一時期產業凈利潤越大，且其增加速度越快。若實行現行補貼政策（0.473元/kWh），固定上網電價為0.75元/kWh，在補貼實施周期內，產業凈利潤即可一直處于正值且呈上升趨勢。然而，若只提高補貼額度，無論額度多高，補貼停止實施后產業凈利潤均出現下降。這是因為產業凈利潤是企業、農戶和中間人三者的利潤總和，由以上分析可知企業在補貼實施期結束后將發生虧損，且其虧損大于中間主體和農戶凈利潤的增加，最終導致產業凈利潤在補貼實施期結束后出現下降。因此，解決農林生物質發電產業發展問題的關鍵還在于改善補貼的實施方式，以減輕補貼撤出對企業的負面影響，從而激勵農戶和中間主體參與積極性、帶動產業整體發展。

　　這與可再生能源發電產業發展需建立電價補貼退出機制，推動電力價格市場競爭機制完善的觀點相一致[25]，但相關研究對象為可再生能源，未針對農林生物質發電這一特殊產業進行深入研究與探討，且其缺乏對政策退出機制的定量設計，而利用仿真模擬確定電價補貼退出的具體實施方式，有利于農林生物質發電產業政策的進一步完善。

　　2.3實施方式優化可以改善發電企業虧損狀態

　　為實現現行政策實施方式的優化，針對現有電價補貼的實施方式，設計了“補貼逐減”政策情景：即現行電價補貼（0.473元/kWh）及優化電價補貼（0.573元/kWh）在實施期滿后由“直接撤出”優化為“以2%速度逐年減少”。其中，補貼減少速度參考現行《可再生能源發電價格和費用分攤管理試行辦法》中“自2010年起，每年新批準和核準建設的發電項目的補貼電價比上一年新批準和核準建設項目的補貼電價遞減2%”的規定。各情景下各主體凈利潤表現如圖5所示。

　　據仿真結果可知，就農戶凈利潤和中間主體凈利潤而言，兩者的凈利潤曲線均在各情景下重合，說明針對電價補貼的優化對農戶和中間主體的直接影響始終不顯著，但隨著優化電價補貼下企業開始持續盈利，產業發展后期成熟的發電企業必將帶動農戶和中間主體的凈利潤增加，從而提高二者的參與度，促進整個產業的發展。這與生物質發電廠的利潤提高可激勵原料供應方參與原料供應并保證電廠持續運營的觀點相一致[27]。原因是生物質電廠的長期盈利可通過價格機制傳遞到原料供應方，從而提高原料收購價格，進一步促進農戶和中間主體凈利潤的增加。

　　就企業凈利潤而言，若保持現有電價補貼額不變并施行2%的逐減退出方式，企業凈利潤為負且處于持續下降趨勢，但其在補貼實施期滿后的下降程度較現行政策更平緩；若采取優化補貼額度并施行2%的逐減退出方式，企業凈利潤為正且呈現持續上升趨勢。這是因為現行補貼額度下，補貼的逐漸退出方式可有效減輕企業在補貼退出初期時的收益減少和成本增加，從而減緩企業的巨大虧損，企業可利用補貼逐減退出的緩沖期通過調整企業生產規模或拓展產品銷售渠道等方式增加收益，增強自身競爭力；若采取優化補貼額度（0.573元/kWh）并施行2%的逐減退出方式，則本身處于盈利的企業將在補貼逐減退出的緩沖期擴大規模，降低單位產品成本并提高收益，從而實現持續盈利，最終轉型為成熟企業。這與相關研究關于在其他條件不變的情況下，生物質發電企業可通過改變燃料收購和使用模式，提升其盈利能力的觀點相悖[26]。原因是其用于實證研究的案例為已處于盈利狀態，且原料供應穩定的生物質發電廠，然而根據大部分發電廠仍處于虧損狀態的現實情況下，若電價補貼政策立即退出，電廠將難以生存，進一步阻礙農林生物質發電產業的發展。

　　就產業凈利潤而言，采取現有補貼額度并實施逐減補貼方式，產業即能夠獲得強有力的持續盈利能力，且補貼額度越高產業凈利潤越高，這是因為實行補貼逐減后，產業凈利潤的組成（企業凈利潤、農戶凈利潤和中間主體凈利潤的總和）并未改變，農戶和中間主體凈利潤始終處于上升狀態，而政策對發電企業虧損狀態的改善促進了產業凈利潤的提升。這與可再生能源電價補貼政策的定期調整，逐步退出可提高政策資金利用效率，實現資源優化配置的觀點相一致[25]。但相關研究僅針對可再生能源，通過政策梳理進行觀點闡明，而利用系統動力學模型確定最優的電價補貼額度及政策逐減退出速率，可真正實現電價補貼政策的量化優化。

　　3結論與建議

　　3.1結論

　　借助VensimDSS系統動力模型構建工具建立系統仿真預測模型，通過對不同補貼政策情景的實施效果進行比較，分析了現行補貼政策的不足并進行優化。仿真模擬結果顯示：現行補貼政策相較于無政策而言對于拉動農林生物質發電企業及產業凈利潤有一定的積極作用。從“趨勢”而言能在一定程度上減緩農林生物質發電企業的虧損狀態，從“量”而言能使產業凈利潤得到增加。但現行補貼政策對于農林生物質發電產業凈利潤以及參與主體凈利潤的促進作用存在局限性。從“量”而言，現行政策的額度無法根本扭轉發電企業的虧損狀態，進一步限制其對農戶和中間主體原料收集的激勵作用，最終導致農林生物質發電產業發展不充分、生物質資源無法得到充分利用；從“術”而言，在現有技術水平下，若補貼實施周期結束并停止發放，企業將出現更為嚴重的虧損，產業凈利潤也將發生驟降，因此現行補貼政策實施方式不利于整個產業持續健康發展。此外，大量補貼資金的拖欠也嚴重影響了農林生物質發電行業的發展，且隨著發電規模的擴大，補貼的缺口仍在不斷擴大。而適當增加補貼額度，同時采取2%的補貼逐減退坡撤出方式，可提高農林生物質發電企業的持續盈利能力，激勵農戶和中間主體進行原料收集、促進農林生物質發電產業快速發展和資源充分利用。

　　3.2建議

　　結合中國巨大的補貼缺口及財政預算限制，提出5點建議。

　　第一，政府可通過完善農林生物質發電產業的投融資體系，引導和實現多元化投入以拓寬資金來

　　源。要大力推進政策性融資，吸引民間資本進入產業，同時，還要擴大國際信貸業務能力，建立多渠道融資機制，縮小巨大的補貼缺口，保證“補貼額度可提高”。

　　第二，為提高政策實施效率，應優化政策實施方式，設計生物質補貼逐減退出機制。同時，在政策實施過程中須堅持“重規劃、重核準、重監督”的原則，科學選址，及時審核，并加強企業運營監督力度，確保資金專款專用及時發放。

　　第三，現行電價補貼政策的支持對象僅包括生物質發電企業，政府應增加政策激勵作用主體，在原料收集過程中通過直接發放補貼資金、以工代賑等方式，對林農收集農林生物質原料給予支持，切實增加農戶收入以提高其參與度。同時，科學確定中間主體作用，按原料供給量比例給予相應的運營補貼。

　　第四，從政策實施環節來看，政府可通過提供農林生物質原料運輸車輛的燃油補貼、增加車輛購置或租賃補貼等方式，降低農林生物質原料運輸環節成本；同時，加大農機補貼力度，以降低中間主體加工環節成本；通過增加技術創新基金、授予專利等方式鼓勵企業技術革新，提高產品轉化率，降低企業成本。

　　第五，政府應制定相應的激勵性市場政策，增強農林生物質發電的市場競爭力。在保證電力供給充足的前提下，切實推進中國可再生能源配額制度建設，擴大農林生物質發電需求，并配合綠證交易制度，為其搭建成熟健康的交易市場，以推動產業從幼稚走向成熟。