| 研究问题 | 中国发电装机容量在空间上的配置是否达到了最优?区域间发电装机的边际产出差异多大程度上反映了资源错配?新能源(风光)装机占比提升是加剧还是缓解了区域配置效率损失? |
| 理论框架 | Hsieh & Klenow 资源错配理论(要素边际产出离散度→配置效率损失)、Hotelling 空间竞争模型(发电区位选择与输电成本的权衡) |
| 研究方法 | 省级面板随机前沿分析(SFA)测度发电技术效率 + Hsieh-Klenow 边际产出离散度分解 + 空间杜宾模型检验跨省电力溢出效应 |
| 数据来源 | 国家能源局分省发电装机统计年报(2010-2026)、国家统计局能源统计年鉴、中电联电力工业统计资料汇编、国家电网/南方电网省间交易电量与电价数据 |
| 创新点 | 首次将 Hsieh-Klenow 错配框架应用于中国发电装机空间配置分析,构建"装机-出力-负荷"三阶段配置效率测度体系,并区分火电、水电、风光三类电源的差异化空间错配贡献。 |
基于Hsieh & Klenow(2009)资本错配理论,若发电装机在省际完全按边际产出配置,各省单位装机发电量(利用小时数)应趋同。然而现实中,西部省份风光资源富集却面临弃风弃光,东部负荷中心装机不足依赖特高压远距离输电。由此提出:H1:中国发电装机空间错配程度在2015-2026年间先上升后下降,转折点与特高压密集投运和电力市场化改革节奏相关;H2:新能源装机占比提升短期内加剧空间错配(发电中心与负荷中心分离),长期随储能和跨区交易完善而缓解;H3:电力省间交易市场化程度每提高1个百分点,装机空间错配指数下降X%。
核心识别挑战:装机布局是政府规划与市场力量共同作用的结果,单纯回归面临严重内生性。采用两阶段识别策略:(1)以各省"十三五""十四五"电力规划中的计划装机目标与实际装机的偏差作为政策冲击的工具变量——规划目标外生于短期市场波动,但直接影响装机分布;(2)利用特高压线路投运的时序差异构造交错 DID,识别跨区输电能力改善对受端省份装机利用效率的外生影响。在空间杜宾模型中,以地理距离和经济距离双权重矩阵控制空间自相关。
基准技术效率测度采用 Battese & Coelli(1995)随机前沿模型:ln(Y_{it}) = β₀ + Σβ_k·ln(X_{kit}) + v_{it} - u_{it},其中 Y 为发电量,X 包括装机容量、煤炭/水/风/光资源禀赋、劳动力投入,u_{it} 为非负技术无效率项。第二步配置效率回归:Dispersion_{t} = α + θ·RE_share_{t} + γ·Market_{t} + δ·Grid_{t} + μ_i + λ_t + ε_{it},其中 Dispersion 为各省 TFPR(收入全要素生产率)的 90-10 分位差或变异系数,RE_share 为可再生能源装机占比,Market 为电力市场化交易电量占比,Grid 为跨省输电能力。空间杜宾模型引入 W·Dispersion 项捕捉邻省效率的空间溢出。
被解释变量:省内各类电源的年度利用小时数(发电量/装机容量),标准化为技术效率指数。核心解释变量:(1)空间错配指数=省际 ln(TFPR) 的标准差;(2)新能源渗透率=风光装机/总装机;(3)省间交易市场化指数=市场化交易电量/总用电量;(4)电网联通性=跨省输电容量/省内最大负荷。控制变量:煤炭价格、碳排放配额价格、第二产业占比、气温波动(制冷/采暖需求)。样本为31个省市区×2010-2026年面板。
(1)替换错配测度:以 Theil 指数和 Atkinson 指数替代离散度指标,检验不同不平等度量方法下结论的敏感度,同时计算 OP 协方差项分解以区分组内错配和组间错配;(2)排除直辖市样本:剔除北京、天津、上海、重庆四个产业结构特殊的直辖市,检验一般省份的配置效率规律是否一致;(3)样本分期检验:以 2020 年"双碳"目标提出为断点,分 2010-2020 和 2021-2026 两个子样本回归,考察碳约束前后装机配置效率的差异化特征;(4)安慰剂空间权重矩阵:随机置换各省地理位置生成伪空间矩阵后进行杜宾回归,若空间自相关项不再显著则验证空间依赖关系的真实性。
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