可再生能源的短期推动是否能保证其稳定

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英文标题：
《Does the short-term boost of renewable energies guarantee their stable
  long-term growth? Assessment of the dynamics of feed-in tariff policy》
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作者：
Milad Mousavian H. (1), Hamed Shakouri G. (1), Alinaghi Mashayekhi
  (2), Aliyeh Kazemi (3) ((1) School of Industrial and Systems Engineering,
  University of Tehran, Iran (2) Graduate School of Management and Economics,
  Sharif University of Technology, Iran (3) Department of Industrial
  Management, University of Tehran, Iran)
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最新提交年份：
2019
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英文摘要：
  Feed in tariff (FiT) is one of the most efficient ways that many governments throughout the world use to stimulate investment in renewable energies (REs) technology. For governments, financial management of the policy is very challenging as that it needs a considerable amount of budget to support RE producers during the long remuneration period. In this paper, we illuminate that the early growth of REs capacity could be a temporary boost and the system elements would backlash the policy if financial circumstances are not handled well. To show this, we chose Iran as the case, which is in the infancy period of FiT implementation. Iran started the implementation of FiT policy in 2015 aiming to achieve 5 GW of renewable capacity until 2021. Analyses show that the probable financial crisis will not only lead to inefficient REs development after the target time (2021), but may also cause the existing plants to fail. Social tolerance for paying REs tax and potential investors trust emanated from budget related mechanisms are taken into consideration in the system dynamics model developed in this research to reflect those financial effects, which have rarely been considered in the previous researches. To prevent the financial crisis of the FiT funding and to maintain the stable growth in long term, three policy scenarios are analyzed: continuation of the current program with higher FiT rates, adjusting the FiT rates based on the budget status, and adjusting the tax on electricity consumption for the development of REs based on the budget status. The results demonstrate that adjusting the tax on electricity consumption for the development of REs based on budget status leads to the best policy result for a desired installed capacity development without any negative social effects and financial crises.
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中文摘要：
上网电价（FiT）是世界各地许多政府用来刺激可再生能源（REs）技术投资的最有效方式之一。对于政府来说，该政策的财务管理非常具有挑战性，因为它需要大量预算来支持长期薪酬期间的再生产者。在本文中，我们阐明，如果金融环境得不到妥善处理，可再生能源产能的早期增长可能只是暂时的提振，而系统因素会对政策产生抵触。为了说明这一点，我们选择伊朗作为案例，该国正处于FiT实施的初期。伊朗于2015年开始实施FiT政策，目标是在2021之前实现5 GW的可再生能源发电能力。分析表明，可能发生的金融危机不仅会导致目标时间（2021）后可再生能源开发效率低下，还可能导致现有电厂倒闭。在本研究开发的系统动力学模型中，考虑了社会对缴纳REs税的容忍度以及预算相关机制产生的潜在投资者信任，以反映这些财务影响，这在以前的研究中很少被考虑。为防止FiT资金的金融危机并保持长期稳定增长，分析了三种政策情景：以更高的FiT率继续当前计划，根据预算状况调整FiT率，以及根据预算状况调整可再生能源开发的用电量税。结果表明，根据预算状况调整可再生能源开发的电力消费税，可以在没有任何负面社会影响和金融危机的情况下，获得理想的装机容量发展的最佳政策结果。
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分类信息：

一级分类：Quantitative Finance        数量金融学
二级分类：General Finance        一般财务
分类描述：Development of general quantitative methodologies with applications in finance
通用定量方法的发展及其在金融中的应用
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PDF下载：
--> Does_the_short-term_boost_of_renewable_energies_guarantee_their_stable_long-term.pdf (1.02 MB)

2022-6-24 11:43:31 上传

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关键词：可再生能源 再生能源 可再生 Quantitative Continuation

可再生能源的短期推动是否能保证其长期稳定增长？上网电价政策动态评估Milad Mousavian H.、Hamed Shakouri G.、Ali Naghi Mashayekhi、Aliyeh Kazemi*德黑兰大学工程学院工业和系统工程学院、德黑兰谢里夫理工大学IranGraduate管理与经济学院、伊朗工业管理系、管理学院、，德黑兰大学，德黑兰，伊朗通讯作者。电话：+982161117771；传真：+982188006477。电子邮件地址：aliyehkazemi@ut.ac.irAddress：伊朗德黑兰Chamran公路Nasr桥，邮政信箱：14155-6311。亮点： 建立了一个SD模型来研究拟合机制对再膨胀的影响。 从短期和长期角度分析了伊朗可再生能源的发展趋势。 将三种场景作为REs开发的策略进行测试。 社会机制可以长期削弱经济激励的效果。 对预算状态征税是最好的政策。可再生能源的短期推动是否能保证其长期稳定增长？上网电价政策动态评估上网电价（FiT）是世界上许多政府用来刺激可再生能源（REs）技术投资的最有效方式之一。对于政府来说，该政策的财务管理非常具有挑战性，因为它需要大量的预算来支持长期薪酬期内的再生产者。在本文中，我们阐明，如果金融环境得不到很好的处理，救援能力的早期增长可能是一个暂时的提振，系统因素会对政策产生负面影响。

为了说明这一点，我们选择伊朗作为案例，该国正处于FiT实施的初期。伊朗于2015年开始实施FiT政策，目标是在2021之前实现5 GW的可再生能源容量。分析表明，可能发生的金融危机不仅会导致目标时间（2021）后的可再生能源开发效率低下，还可能导致现有电厂倒闭。本研究开发的系统动力学模型考虑了社会对缴纳REs税的容忍度以及预算相关机制产生的潜在投资者的信任，以反映这些财务影响，而这在以往的研究中很少被考虑。为防止FiT资金的财务危机并保持长期稳定增长，分析了三种政策情景：以更高的FiT率继续当前计划，根据预算状况调整FiT率，以及根据预算状况调整可再生能源开发的电力消费税。结果表明，根据预算状况调整电力消费税以发展可再生能源，可以在没有任何负面社会影响和金融危机的情况下实现预期的装机容量发展的最佳政策结果。关键词：上网电价、可再生能源、系统动力学、政策阻力、社会接受1简介有限的资源和环境退化是政府考虑使用可再生资源而非不可再生资源供电的两个主要原因。通过这种多样化，除了增强能源安全和保持生产的可持续性外，它们还应对气候变化[1]。

可再生能源（REs）被公认为替代化石燃料的最佳替代品之一；尽管如此，高昂的资本成本以及投资水平和构成的变化使其成为一种昂贵的能源[2]。低化石燃料价格阻碍了可再生能源在缺乏有效激励的情况下快速扩张[3]。为了解决这一问题，各种类型的政策工具，包括基于价格的激励措施，如馈入政策、基于数量的激励措施或配额义务，包括可再生能源投资组合标准（RPS）与可再生能源证书或信贷（REC）市场相结合，财政和金融激励措施，如税收抵免，ZF也采用了自愿措施，如绿色关税，以支持再开发[2]。上网电价（FiT）是许多国家采取的最受欢迎的政策之一。Fit是一项密集型计划，为投资者提供一系列由可再生能源生产并接入电网的电力付款。像房主和中大型公司这样的小规模开发商可以从支持计划中受益，通过确保其投资的明确回报，鼓励他们参与此类计划。当私营独立发电商获得其生产的可再生电力的长期最低保证价格时，就会提供一定程度的财务可靠性，从而降低投资风险，提高投资意愿。这是合身的好处。尽管FiT是促进和维持可再生能源增长的最有效的可再生能源政策机制之一[5]，但如果应用不当，可能会导致一些缺陷。

有一些真实的例子表明，ZF的电力消费者面临着FiTpolicy强加的财政负担【5–7】。合适的价格、离题率和适用合适政策的期限是使用该政策的最关键因素。FiT费率必须足够高，以便在合理的时间范围内收回投资成本，同时也必须足够小，以避免造成巨大的财务负担[8]。长期、稳定和高价格会对实际能源市场产生负面影响。当合适的价格过高时，可再生能源的增长速度可能超过决策者预测的目标【9】，这可能会限制他们在不同的经济条件下，并对投资者对该激励计划的信心产生不利影响【1】。本研究的目的是诊断合适的政策结构，并评估其对可再生能源增长趋势的长期影响。系统动力学（SD）方法用于显示FiT策略与其他因素（如潜在投资者的信任和社会接受度）的动态交互作用，并测试替代或纠正策略。利用该模型，决策者可以分析和预测他们正在考虑的不同政策的RES的未来情况。他们可以总结出不同时期可再生能源发电应支付的合适费用金额，并了解系统可能出现故障的原因。为了进行分析，我们选择了伊朗的案例。尽管伊朗是一个能源丰富的国家，但能源安全和减少该国碳排放的贡献都需要加快可再生能源的开发。由于可再生能源在当前能源组合中所占份额很小，因此扩大可再生资源的电力生产至关重要。

然而，长期考虑社会和经济互动的FiTsystem的动力机制已经得到了认真的研究；本研究的重点。本文的结构如下：第二节简要回顾了FiT和REs发展的相关文献。第3节描述了Iranis中REs和FiT的状态。在下一节中，简要说明了研究方法和建模过程，并讨论了SDAProach用于研究该问题的适用性。第5节介绍了REs开发模型的定性和定量描述。第6节讨论了考虑不同政策的模拟结果。最后，第7节对论文进行了总结。2文献综述IT已成为支持可再生技术的最受欢迎的政策之一。几篇论文讨论了不同FiT政策的优缺点以及该政策造成的潜在财务困难【5,7,11-14】。为了评估FiT政策，一些研究人员开发了不同的评估模型和方法。例如，Dusonchet和Telaretti【15】进行了经济分析，以调查FiT对东欧联盟（EU）国家推广光伏（PV）技术的影响。分析表明，在某些情况下，支持政策可能不适合光伏系统的所有者。此外，在许多情况下，同一支持政策的实施之间的差异导致不同国家的结果显著不同。Erturk【16】研究了土耳其的陆上风能潜力，以发现FiT是否有助于实现这一潜力。

在本研究中，通过构建静态模型并进行不确定性分析来进行经济分析，以找出哪种陆上风电项目可行且更具吸引力。Bakhshi和Sadeh[17]提出，动态适应战略可以在伊朗等发展中国家实施，因为这些国家进口了高科技设备，经济形势并不稳定。在拟议的方案中，FiT每年更新一次，涉及两个主要参数：欧元汇率和商品零售价格。在进行经济分析和计算净现值（NPV）和内部收益率（IRR）等指标后，他们得出结论，通过应用该方案，短期和中期的PV生存能力得到了保证。Tabatabaei等人[2]讨论了伊朗FiT政策的经济、福利和环境影响。他们研究了FiT政策在不同情况下的效果，以将可再生资源的电能产量提高10%。结果表明，对可再生能源的补贴应用以及政府资助这些补贴的方式可能会影响FiT政策的结果。不同的SD仿真模型成功地应用于各种与拟合相关的问题。在下文中，我们回顾了针对真实案例设计、开发和实施的SD模型，从中受益匪浅。鲍尔和乌里奥纳[18]利用SD的方法，开发了一个德国私人住宅小裤光伏市场模型，并测试了公共政策。分析了减少甚至消除FiT方案的不同情况。他们得出结论，公共政策在模式转变的道路上起着关键作用，因此必须谨慎使用。

Zhang等人【19–22】开发了一个SD模型，以评估FiT和可再生投资组合标准（RPS）对中国生物质、风能和光伏发电产业发展的影响。结果表明，在纯竞争市场中，RPS可以促进光伏、垃圾焚烧和生物质开发，优于FiT；然而，FiT和RPS的综合实施可以为风电行业带来更好的结果。Ye等人[23]研究了中国光伏的FiT政策。运用净现值（NPV）、内部收益率（IRR）、学习曲线（learning curve）和标准差法（SD）等经济工具，分析了拟合系统的动力机制。研究结果表明，当局应该更频繁地采用FiT，至少每年一次。AnSD模型由Hsu和Ho【13】设计，用于评估台湾风力发电装置的FiT政策。他们得出结论，FiT政策可以减少温室气体（GHG）排放，发展风力发电产业。Li等人[24]对本文进行了讨论，并提出了完善历史检验的建议。Castaneda等人【25】提出了一个SD模型，用于评估英国电力市场中FiT政策的效果。结果表明，FiT模式是以较低成本实现减排的合适政策工具。Ahmad等人[1]提出了一个SD模型，用于分析FiT政策在促进马来西亚光伏投资方面的作用。结果表明，拟合率越高，光伏装机容量越大。Shahmohammadi等人[8]提出了一个SD模型来评估拟合机制对马来西亚发电组合的影响。

他们的结论是，尽管这项政策能够带来令人满意的结果，但ZF可能会面临预算短缺的加剧，因此有必要增加收入来源。Akhwanzada和Tahar[26]开发了一个SD模型，并分析了政策和储备保证金对马来西亚光伏和城市固体废物处理能力扩张的影响。Hsu[9]使用SD模型评估了Fit和资本补贴对台湾光伏设施的影响。他们阐明了适当的政策，如合理的合适价格或补贴，以及强制性法规可以导致PVcapacity开发。Lyu等人【27】创建了一个SD模型，以研究IT和RPS对中国光伏装机容量和减排的影响。最好的解决方案是将FiT和RPS策略相结合。Hoppmann等人【28】分析了德国光伏发展的FiT系统的演变。通过对系统动力学的调查，他们解释了社会技术系统的特征如何影响政策干预。在几乎所有以前的工作中，都认为ZF可以支付政策费用，不会有财政负担。虽然预算和货币机制对FiT政策的成功起着关键作用，但在过去的许多研究中，预算机制没有建模，只计算了政策成本或温室气体减排成本。如果机制设计不当，则可再生能源开发途径可能受到不利影响。这可能是对该系统产生许多长期有害社会影响的根源，这也是我们在本研究中关注的重点。3伊朗的情况：可再生能源和可再生能源的地位在伊朗的能源生产中占有很小的份额。

低化石燃料价格和能源消耗补贴是低份额的主要原因[2]。根据伊朗能源部发布的统计报告[29]，2016年化石燃料在一次能源供应总量中的份额为98.77%，可再生能源和核能的数量分别为0.94%和0.29%。伊朗的能源经济指数反映出人均能源消耗率很高。化石燃料的高消耗量是伊朗空气污染的主要原因之一，这造成了高昂的环境和经济成本。世界十大航空民意调查城市中有四个位于伊朗。夏季下午高峰时段的电力供应也是一个严重问题。因此，建设新的发电站，尤其是在炎热气候下自然调峰的可再生能源系统是一项艰巨的任务。伊朗可再生资源发电潜力巨大。伊朗有适当的太阳能部署地区。不同季节的年平均太阳辐射和日照时间为该国太阳能发电提供了巨大潜力。此外，由于几个地区的强风，风力发电能力的进一步发展是可能的。伊朗还有许多具备扩建水电站理想条件的供应商。生物质资源发电的潜力也很高[30]。此外，由于伊朗位于地热带上，所以存在很高的热能生产潜力。基于上述事实，伊朗能源部出台了新规则，以促进可再生技术的投资。