中国省级可再生能源配额的分配：从供需平衡的角度出发

《Energy》：Allocation of provincial renewable energy power quotas in China: A Supply-Demand balance perspective

中国各省可再生能源电力供需配额分配研究构建了供需平衡的配额框架，生产侧采用基于历史生产可能集的DEA模型确定配额，消费侧结合熵权法与零和增益DEA模型实现公平与效率平衡。研究表明：西北西南地区承担更大生产配额，东部较小；资源禀赋和碳排放是消费配额关键影响因素，需优化初始分配方案；呈现由北向南、由西向东的配额梯度，需跨省输送约1200亿千瓦时电力。提出完善跨省输送机制、动态调整配额等政策建议。

　　中国在推动可再生能源发展方面扮演着重要角色，尤其是在实现“双碳”目标（碳达峰和碳中和）的背景下。随着全球温室气体排放的持续上升，气候变化问题日益严峻，能源短缺也愈发突出，传统化石能源的逐渐枯竭已成为各国共同面临的挑战。在此背景下，中国提出了在2030年前实现碳达峰、2060年前实现碳中和的目标，这要求加快能源结构的转型，提高可再生能源的占比。为了实现这一目标，中国在2019年正式实施了可再生能源配额制度（Renewable Portfolio Standard, RPS），并在2022年发布的《“十四五”可再生能源发展规划》中进一步明确了2025年的可再生能源发电和消费目标。

可再生能源配额制度是一种政府主导的政策工具，旨在提高电力系统中可再生能源的使用比例。该制度在全球范围内已有广泛应用，例如澳大利亚、日本和韩国等国均设立了全国性的RPS目标，但未进行区域分解；而美国、印度和欧盟则采取了差异化的配额分配方式。中国由于地域广阔、各地区经济发展水平、人口密度以及可再生能源资源禀赋存在显著差异，因此采用了自上而下的配额分配框架，由国家制定统一的发展目标，并将其分解到各省市政府。然而，当前的配额分配机制仍面临诸多挑战，特别是可再生能源发电与消费之间的区域不平衡问题，这导致了部分地区的弃风、弃光现象严重，能源利用效率有待提升。

在可再生能源发电方面，中国已成为全球可再生能源装机容量最大的国家。近年来，国家能源政策的强力支持使得可再生能源的装机容量和占比迅速增长。根据相关数据，自2016年启动“十三五”规划以来，中国可再生能源的总装机容量持续上升，预计到2025年将占整个电力系统的近60%。其中，风能和太阳能的装机增长尤为显著。然而，尽管在供应端取得了巨大进展，需求端的潜力尚未充分释放。一些地区由于经济发展水平较低、电网基础设施不足等原因，可再生能源的消纳能力有限，导致大量风能和太阳能电力未能被有效利用。特别是西北地区，如新疆、青海、甘肃和内蒙古等地，风能和太阳能的弃置率居高不下，而东部沿海地区则相对较低。

在可再生能源消费方面，中国的主要消费区域集中在东部沿海和南方地区，这些地区不仅经济发展水平较高，而且电网基础设施较为完善，具备较强的电力消纳能力。然而，这种区域分布也导致了可再生能源发电与消费之间的地理错配问题。例如，西北地区拥有丰富的风能和太阳能资源，但这些地区的电力需求相对较低，而东部沿海地区电力需求旺盛，但可再生能源资源较为匮乏。这种供需不匹配使得可再生能源的高效利用成为一大难题，也影响了国家整体的能源战略实施效果。

为了解决这一问题，本文从供需平衡的角度出发，构建了一个科学合理的可再生能源配额分配框架。该框架旨在支持《“十四五”可再生能源发展规划》中提出的2025年发展目标，即可再生能源发电量达到约3.3万亿千瓦时，可再生能源电力消费占比达到33%。通过构建这一框架，可以实现对各省可再生能源配额的合理分配，促进可再生能源的高效利用和可持续发展。

在生产端，本文采用数据包络分析（Data Envelopment Analysis, DEA）模型，基于历史生产可能性集计算各省的可再生能源发电计划。该模型能够综合考虑各省的可再生能源资源禀赋、经济发展水平、电力需求等因素，为各省制定科学合理的发电配额提供依据。在消费端，本文结合熵权法和零和博弈DEA（ZSG-DEA）模型，设计了一种兼顾公平性和效率性的配额分配方案。熵权法能够客观地反映各指标的重要性，而ZSG-DEA模型则能够在资源有限的情况下，实现消费配额的最优分配。

研究结果表明，中国的可再生能源生产配额主要集中在西北和西南地区，而东部地区则相对较少。同时，优化后的总生产配额达到了3,448.6亿千瓦时，占总配额的34.23%。这表明，通过优化配额分配方案，可以进一步提高可再生能源的利用率，减少弃风弃光现象。此外，可再生能源资源禀赋和碳排放水平是影响消费配额分配的关键因素，部分省份在初始配额分配中存在效率不足的问题，亟需改进。北方省份的消费配额相对较低，而南方省份，尤其是东南沿海地区，消费配额较高，显示出从北到南、从西到东的消费趋势。

为了实现供需平衡和可再生能源的高效利用，本文指出，大约需要输送1,200亿千瓦时的可再生能源电力，占总生产配额的36%。这一数字表明，跨区域的电力输送在可再生能源发展过程中具有重要作用，需要加强区域间的电力调配机制，提高可再生能源的利用率。同时，本文还提出了相关政策建议，以促进可再生能源的可持续发展，包括完善配额分配机制、加强电力输送基础设施建设、推动技术创新和产业升级等。

通过构建这一配额分配框架，本文不仅为实现国家可再生能源发展目标提供了理论支持和方法论指导，也为各地区制定合理的可再生能源发展战略提供了参考。未来，随着可再生能源技术的不断进步和电力市场的逐步完善，中国的可再生能源配额制度有望进一步优化，实现更高效的能源利用和更均衡的区域发展。