生物質燃料收集難是制約生物質發(fā)電產業(yè)發(fā)展的主要因素之一,生物質燃料供給模式對生物質發(fā)電產業(yè)的發(fā)展有著重要作用。本文建立傳統(tǒng)模式下經濟效益最大化的農戶、經濟組織、電廠三者的動態(tài)博弈模型;并引入基金組織,即村委會組織農戶收集燃料,銷售收入部分歸農戶,部分用于村基礎設施建設,構建考慮效用最大化的農戶、基金組織、電廠三方的博弈模型。結果表明,農戶生物質燃料供給量、組織提供給農戶的價格同上網電價呈正相關關系,同燃料的運輸、存儲及預處理成本呈負相關關系。另外,基金組織模式下,效用函數(shù)系數(shù)對生物質燃料供給量和基金組織給農戶的經濟利益有一定影響。對兩模式進行比較發(fā)現(xiàn),基金組織模式下,農戶的生物質燃料供給量和收益均高于傳統(tǒng)模式。政府實施激勵后農戶的效用、組織的效用、電廠的經濟利益均增加。
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引 言
生物質能是目前世界上應用最廣泛的可再生能源,其消費量僅次于煤炭、石油和天然氣,生物質發(fā)電為生物質能開發(fā)利用的主要方式之一,已成為世界的熱門話題。我國生物質能源豐富、開發(fā)潛力巨大,但目前我國生物質發(fā)電產業(yè)發(fā)展緩慢,生物質燃料收集困難是制約生物質發(fā)電產業(yè)發(fā)展的主要因素。為解決生物質發(fā)電燃料收集難的問題,國內外學者對生物質發(fā)電燃料供給模式進行了大量研究??偟膩碚f,生物質燃料供應主要有三種模式:“農戶+電廠+政府”模式、“農戶+中間商+電廠+政府”模式、和“農戶+中間商+第三方物流+電廠+政府”模式。其中農戶負責收集生物質資源,中間商負責生物質燃料的收購、預處理、儲存等工作,第三方物流負責燃料的運輸,政府則從政策層面給予鼓勵和支持。
在不同的模式下,利益群體之間的利益共享機制、政府政策支持等都是關系到生物質發(fā)電燃料供應的關鍵問題。Junginger等以泰國為例,在對發(fā)展中國家的大規(guī)模生物質發(fā)電原材料供應策略研究的基礎上,提出一種降低原料供應風險的方法。Nasiri等建立了分銷商、農戶和設施開發(fā)者三者之間的序貫博弈模型,并探討了激勵對博弈模型的影響。魏巧云針對生物質秸稈燃料供給各階段的影響因素進行了調研,并分析了不同收集模式下成本的變化。vanDyken針對電熱系統(tǒng),設計了生物質供應鏈中的供應、加工處理、儲存以及對不同生物質需求的混合整數(shù)規(guī)劃模型。徐云海運用博弈理論建立發(fā)電廠與農民之間的博弈模型,構建了秸稈收購管理體系。何亮運用覆蓋模型和P一中值模型將秸稈收集模式和秸稈資源定價結合起來進行研究。刑愛華等結合秸稈類生物質資源的島式分布特點,在考慮秸稈收集過程成本、能耗和污染物排放等因素的基礎上,建立數(shù)學模型并進行了敏感性分析。張永等運用系統(tǒng)動力學原理對生物質能供應鏈的運作進行模擬,建立政府、企業(yè)和農民協(xié)調關系的動態(tài)反饋模型。王曉凌以河南省為例,從農戶行為角度出發(fā)對生物質能的利用情況進行分析,并建議構建“企業(yè)+合作社+農戶”的生物質能產業(yè)化合作模式。錢志新和唐高哲結合我國生物質電廠的實際情況,引入集成化供應鏈理論和價值分析理論,建立了生物質集成化供應鏈系統(tǒng),協(xié)調優(yōu)化供應、配送、生產等各環(huán)節(jié),從而最大限度改進供應鏈。張衛(wèi)東等建立三方動態(tài)價格博弈模型并得到序貫博弈的納什均衡。相方龍等對農戶、電廠和政府行為建立三者之間的重復博弈模型,得出純策略的納什均衡,探討了政府在供應鏈中的影響,并對電廠和政府給出了積極性建議。
這些研究成果均認為生物質燃料供給的主體均追求經濟利益最大化。翟麗麗等從有限理性對博弈模型進行了研究。本研究小組對農戶秸稈的供給行為進行了深入的分析,研究結果表明非價格因素對農戶的秸稈供給行為具有顯著的影響?;诖耍疚臄M在傳統(tǒng)模式和基金組織模式下分析生物質供應鏈各利益主體的行為,構建基于經濟效益最大化和效用最大化的兩種完全信息動態(tài)博弈模型,通過比較,分析不同生物質燃料供應模式的特點。
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