电力工业的经济特征
电力行业的政府监管需求,首先是由电力行业所具有的自然垄断性、外部性以及公共产品性特点所决定的[47]。电力工业属于公用事业单位范畴,公用事业(Public Utilities)是指通过基础设施向个人和组织提供普遍必需品和服务的产业,从广义来讲包括电力、电信、邮政、铁路、有线电视、燃气、供水和污水处理、公共交通、垃圾回收及处理等[48]。从经济特征来看,电力工业是以电能这一特殊商品为中心组成的行业部门,电力工业的经济特征是由其自身的技术特征以及电能的特殊性所决定的。
(一)电力工业的基本经济特征
1.电力工业的规模经济性
由于公用事业单位一般是以各种有形网络(物理网络,如线路、管道等)以及虚拟网络为载体开展运营的,因此公用事业也可以定义为“以网络为基础进行经营的产业”。这种网络性决定了产业的成本沉淀性、规模经济性以及其他属性。就电力工业而言,成本沉淀性意味着电力设备、电力网络以及其人工铺设成本一旦投入就只能通过运营才能收回成本,很难通过其他途径收回其价值,这些设备或装置具有极高的资产专用性,很难用作他途。电力行业的进入一般需要投入大量的资金,电力工业与其他行业如制造业、石油工业等相对比,固定资产占总资产的比重最大,据国家电网公司统计资料,2002年电力固定资产占其总资产的比重为60%,其中发电部分约占24%,输配电部分约占36%。规模经济是指,在给定的技术条件下(指没有技术变化),对于某一产品(无论是单一产品还是复合产品),如果在某些产量范围内平均成本是下降的,就存在着规模经济,即单位产品边际成本递减。规模经济的特点使得在位企业与不在位企业在市场竞争中地位是不平等的,市场竞争是不充分的。由于在位企业具有竞争上的优势,客观上需要政府对这些行业的产品价格进行监管,以促使在位企业改进技术水平、改善管理水平以降低生产成本。
2.电力工业的自然垄断性
网络性产业具有典型的自然垄断性,自然垄断一般构成了市场监管最重要的依据。自然垄断通常是指这样一种生产技术特征:面对一定规模的市场需求,与两家或有更多的企业相比,某单个企业能够以更低的成本供应市场[49]。在传统的自然垄断理论看来,自然垄断是与规模经济结合在一起的,规模经济是自然垄断的充分必要条件。在现代自然垄断理论体系里,“规模经济”为“范围经济”以及“成本劣加性”(Subadditivity)的概念所代替,在现代自然垄断理论看来,传统的自然垄断理论的前提,一个企业只生产单一产品的假设是不符合现实的,如果企业生产的是多种产品,那么规模经济既不是自然垄断的充分条件也不是其必要条件,自然垄断的特点在于代表性企业成本函数的劣加性,即如果由一个企业生产整个产业产出的总成本比由两个以上企业生产这个产出的总成本要低,即使这个企业生产这些产品具有规模不经济的特点,这个产业仍然是自然垄断的[50]。为了限制自然垄断力量,同时避免破坏性竞争对产业发展造成的影响,需要政府对行业准入以及产品或服务价格实施必要监管[51]。
3.电力工业的外部性
外部性是指由经济交易第三方所经受但没有在交易条款中说明的交易的成本和效益[52]。电力工业的正外部性体现在电力消费与国民经济发展之间显著的正相关性上,经济学界通常用电力消费弹性系数,即国内生产总值的增长率与用电量增长率之间的比率来表示两者之间的相关程度。根据联合国能源统计数据,1971~1995年,法国高达1.455,美国为0.994,日本为0.916,我国为1.067[53]。我国产业结构正处于从合理化向高级化发展过程之中,电力消费将不断增长并带动其他产业部门发展,电力行业也成为我国国民经济先行产业部门[54]。此外通过建立竞争性电力市场,降低电价,也可以降低国民经济的运行成本,通过价格监管满足边远地区、贫穷地区和特殊群体的电力需求,也可以促进社会和谐。如何通过构建合理的电力监管体制,促进电力行业这种正向外部性,就是政府监管的一个重要任务。
电力工业的负外部性主要体现在电力工业运行中的环境污染问题。从发电环节来看,我国电源结构仍然以火力发电为主,水电资源开发程度有限。截至2006年底,火电占全国发电装机总容量的77.82%[55],而火力发电所消耗的能源都是不可再生能源。在电力生产过程中,大量释放二氧化碳、二氧化硫等污染物,造成社会环境污染问题严重。另外从输电环节来看,高压电线网络也有可能对所经过地方居民造成电磁污染环境问题,因此政府应当对电力工业的环境问题进行监管,以降低环境污染。
(二)电力工业各环节的市场特征分析
现以自然垄断性为例分析电力工业各环节的市场特征。前面只是从一般意义上分析了电力行业的经济特征,由于电力行业包括发电、输电及配电、售电等环节,在电力生产及传输技术迅速发展的今天,电力行业不同环节的经济特征也具有其不同的特点,这些不同的经济特征对于我们理解电力监管政策的演变具有十分重要的作用。
1.发电环节(electricity generation)
在发电环节,电厂将一次能源转换为电力,按照一次能源的不同,可以将发电分为火力发电(使用石油、天然气、煤炭等一次能源)、水力发电、原子能发电以及新能源发电(风力、地热、沼气)等。电力生产成本包括原料成本、投入资本的成本(固定资产)以及运行成本,不同的电力生产技术使得电力生产的产品成本结构各不一样,从而最小经济规模各异。就原子能发电、水力发电与矿物燃料发电比较来看,原子能发电需要较高的固定资产的投入,建造周期长,废弃物处置成本高,但原料成本及运行成本(可变成本)较低;水力发电主要是通过地理位置水的流量和落差带动发电机做功产生机械能的方式发电,因此,其成本主要受地理位置与气候的影响;而矿物燃料发电所需要的固定成本较低,可变成本(主要是原料价格成本)较高。有专家曾估计,矿物燃料发电厂的最小经济规模大约为40万k W,若考虑到多部门经营的经济性,发电厂的最小经济规模大约为80万k W,而原子能发电厂的最小经济规模至少是矿物燃料发电厂的两倍[56]。
由于电力生产及输送技术不发达,在人类使用电力的早期历史中,电力生产的规模经济性导致了其自然垄断性,电力生产具有集中性的特点。如美国早期的电力生产就是自然垄断的,私人电力系统负责城市的局部供电,由政府发给执照特许供电范围。电力生产技术的进步降低了发电厂的最小经济规模,使发电领域引入竞争具有可能,并不断增强这种竞争。“科学技术的发展和社会环境要求预见改变了这种情况(电力工业的“自然垄断性”——引者),首先,由于循环燃气发电技术已经改变了过去电力市场规模经济的前提,循环燃气机组使得低容量机组与高容量机组一样经济;同时社会环境对清洁能源的要求(如美国得克萨斯州要求50%的清洁能源),对大型燃煤机组进行了有效的制约……同时由于现在电力用户相对分散,过分集中的电力生产通常会增加燃料运输和电力输送的成本”[57]。从电力生产技术来看,如火力发电技术,20世纪80年代的最低经济规模是100万k W,混合循环燃汽轮机(combined cycle gas turbine)的发明极大提高了火力发电效率,并将企业的最低经济规模降低为5万~35万k W[58],最低经济规模的降低,也降低了企业进入发电行业的门槛。其次,电力输送技术的发展,使得分散化的电力生产也能满足不同终端用户的要求,不同区域的电力生产企业能够借助于电网将自己生产的电力输送到遥远的用户,这也使电力生产企业之间的竞争成为可能。19世纪末期爱迪生所垂青的直流电技术只能在较短的距离里输送低压电力,后来,被爱迪生解雇了的Nicola Tesla发明了交流电技术装置,这种装置能将较高电压输送更远的路程[59],在此之后,高压、超高压以及特高压输电技术的发展更是使得不同区域电力生产企业之间的竞争成为可能。最后,在发电侧领域引入竞争不仅具有技术上的可能性,而且也是必要的。从电力生产的安全性和持续性来看,即使是在一个区域,也不能只存在一个发电厂,为了保证电力供应的可靠性,需要在一个区域内设置多元化的电源。从世界各国电力市场改革的趋势来看,电力生产环节不具有自然垄断性已经成为共识,在发电侧引入竞争、改善电源结构是各国电力体制改革的共同内容和主要目标。
2.输电环节(electricity transmission)
如果说电源(电力生产)的规模经济特征因为技术进步而逐渐减弱的话,那么电网(电力输送)的自然垄断特性则相对较强。至少在目前的技术条件下,电力输送的自然垄断性仍然非常明显。电力生产出来后,要经过输电和配电系统才能送达终端用户。输电与配电都属于电力的输送,两者的差异在于前者运输的是高压电力,后者运输的电压较低。输电是通过输电网来完成的。输电网是电力系统中较高电压等级的电网,是电力系统中的主要网络,起到电力系统骨架的作用,所以又可称为网架[60]。由于电力输送都是通过有形的物理网络(电网)来实施的,电网的建设需要极高的固定资产投资和沉淀成本,因此在一个区域内,多家企业分别建设电网进行竞争会导致投资的浪费和低效率的重复建设。从各国电力体制改革的经验来看,都认可输电环节的自然垄断性,采用一家企业或少数企业寡占的电力体制。
3.配电与供电环节(electricity distribution and supply)
配电环节是电力的低压输送过程。作为配电载体的配电网是将电能从枢纽变电站直接分配到用户区域的电网,它的作用是将电力分配到配电变电站后再向用户供电,也有一部分电力不经配电变电站直接分配到大用户,由大用户的配电装置进行配电[61]。配电网是一种区域性的电网,它从高压电力输送网中取得电力再把电压降到适宜工商企业(380V)和民用所需的电压水平(220V)最后输送给最终用户。因此,配电领域的自然垄断性并没有像输电领域那样显著,在美国一些城市甚至存在两张配电网并存的现象[62]。供电环节,就是把适宜的电力出售给终端用户的过程,它包括电力计量、账单服务、电力营销等,可以采取零售或是批发的形式进行。供电环节从理论上看不具有自然垄断性,配电环节与其他环节之间的一体化经营也没有必然的范围经济效益,这些服务可以由配电企业以外的企业来提供,只要这些企业也能够与配电企业一样平等的运用配电网络。
综上所述,“虽然从总体上来看,电力行业具有自然垄断性、外部性以及公共产品性等经济特征,但电力行业各功能部门并不一定同时拥有这些经济特征”[63]。就自然垄断性来看,从发电、售电、配电到输电环节,自然垄断程度从较弱到较强各有不同,在发电领域引入市场竞争机制是可能的(当然由于规模经济的存在,发电领域的竞争可能是不完全竞争)。而输电领域由一家垄断或少数几家企业高度寡占,配电领域采取区域垄断,售电领域从理论上看也可以适度引入市场竞争机制。电力工业的市场结构影响了电力工业监管体制,这对理解电力监管概念及其内涵至关重要。