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内容摘要:合同能源管理是各国应对气候变化、提高能源使用效率最为重要的一种节能融资机制,它是沟通节能服务公司与客户间的重要桥梁,其制度设计不仅影响到社会总体节能效果,同时也会在合同双方间产生不同的福利分配效应。本文比较分析了当前最为常见的两种合同模式,节能量保证型和节能效益分享型,通过创建理论模型探讨了这两种合同模式间的差异性对社会福利在各方间分配的影响,并讨论了各种因素变化的作用过程及结果。最后,基于对两种合同模式的比较,对中国现阶段合同能源管理市场的现状、面临的瓶颈进行了初步的总结。
关键词:能源经济合同能源管理 节能量保证型 节能效益分享型
中图分类号:F830.9 文献标识码:B文章编号:1006-1770(2010)03-057-06
一、引言
目前,应对气候变化是全球重要发展进程,以二氧化碳为主的温室气体对全球气候和环境的影响已经成为国际社会普遍认同的科学事实,各国都在不同程度上采取多种措施减排二氧化碳。中国作为《联合国气候变化框架公约》、《京都议定书》和《哥本哈根协议》的缔约方之一,虽然在《京都议定书》的第一承诺期不承担温室气体的减排任务,但是,作为目前全球二氧化碳排放量最高的国家,在不远的将来势必会承担更多的减排任务。国家已在“十一五”期间基本实现GDP能耗水平下降20%的目标,并将在“十二五”期间制定更为严格的能耗排放标准。在节能减排的发展趋势下,采取致力于低碳发展的创新金融工具和手段,应用“合同能源管理”(Energy Performance Contacting,EPC)这一全新的节能金融机制,已成下一阶段节能减排的重要方向。较之于欧美相对成熟的合同能源管理市场,中国仍处在节能金融机制的探索阶段,在推广EPC的过程中还面临着诸多的障碍,在此背景下,有必要对EPC中的节能服务合同模式进行进一步的探索和研究。
二、背景及文献综述
合同能源管理(以下简称EPC)是一种致力于节能融资的新型金融机制。受全球和国家气候变化应对政策的影响,与碳减排相关的节能服务市场规模日益壮大,以建筑、工业和交通等部门为代表的高耗能产业部门面临着越来越大的节能挑战,他们需要专业的节能服务公司为其提供高水平的节能服务。与此同时,尽管节能可以在长期带来巨大的经济收益,但在初期往往产生较大规模的资金和资源投入,使得大部分中小型的节能客户望而却步。节能服务在成本和收益上的时间差显然为那些可以解决节能初期资金缺口的创新金融工具提供了发展的机会,EPC正是为此应运而生。
在EPC的模式下,节能服务公司(国外称为Energy Service Company,ESCO,国内名为Energy Management Company,EMCo)与能耗部门签订节能服务合同,为节能项目进行投资或帮助其向金融机构融资,向其提供能源效率审计、节能项目设计、原材料和设备采购、施工、 安装及调试、运行、保养和维护、节能效益保证、检测和确认等一条龙服务, 其关键所在便在于通过节能服务公司的介入使客户在未来产生的节能收益得以资本化,使之提前用于节能改造的成本投入。在合同期内,节能服务公司的投资回收和合理利润由节能项目产生的节能效益来支付,或者由节能服务公司与节能客户共同分享项目的节能效益,在合同期结束后,一切设备的所有权和以后产生的节能效益归节客户所有。在该模式下,节能服务公司不仅提供节能管理上的经验和技术,更为重要的是,它还利用其它多种融资渠道来为有节能需求但又缺乏节能资金的客户提供金融上的保证,这显然比传统意义上的简单节能服务有更大的生命力(P. BERTOLDI 2005)。
(一)常见的合同模式及比较
EPC有两种最基本的合同模式,分别是节能量保证型(Guaranteed Saving Contract)和节能效益分享型(Shared Saving Contract)。
节能量保证型,是指在节能服务合同中节能服务公司向客户承诺最低节能指标,保证其项目在改造后的节能收益。在项目实施后的合同期内,由客户归还进行节能改造的金融机构贷款,如果实施节能措施后的合同期内项目的节能收益没有达到节能服务公司在合同中承诺的数字(通常还包括统计误差), 那么节能服务公司必须将这部分收益差额退还给客户。而如果节能收益超出合同规定的部分则可在双方同意的基础上按合同上事前商定的比例分配。
节能效益分享型,则是指即合同中商定工程初期进行工程改造的款项可由节能服务公司单独融资,或者与客户分担融资,项目运行后所得的节能收益在节能服务公司和客户之间按比例分配,其中节能服务公司分得的节能收益足以偿还其进行节能改造的贷款以及保证其合理利润率。
以上两种合同模式的区别主要是借贷风险的承担者不同(Cudahy and Dreessen 1996)。对节能量保证型合同,节能改造的工程款由节能服务公司为客户寻找,以客户的贷款信用向融资机构借贷,这笔贷款也由客户自己归还,此时,贷款信用是与客户的日常借贷信用相联系,同时节能服务公司也必须保证每年的节能收益能够偿还这笔贷款的利息和本金, 使客户得以在合同期内还清所有贷款。因而,借贷风险由客户承担,而节能服务公司则承担项目的运营风险,从而实现风险的共同分担。但由于贷款人是客户,所以这笔贷款是出现在客户的,而不是节能服务公司的资产负债表上,这样节能服务公司就可以以保持较高的现金流和较低的资产负债比,来同时承接多个节能服务项目(Poole and Stoner 2003,Bertoldi and Rezessy 2005)。
而对于节能效益分享型合同,则是由节能服务公司承担所有主要的风险——借贷风险和项目运营风险。也就是说,节能服务公司向金融机构进行融资,贷款出现在节能服务公司的资产负债表上,而客户与第三方金融机构没有借贷上的联系。这样一来如果客户中途没有按照节能服务的安排进行运营,从而产生了节能效率的不足,其结果就会比前一种模式更大程度上影响节能服务公司的收益和债务。同时,并且每年回收节能收益的方式使得节能服务公司的资金流动比较缓慢,公司的资产负债比率也会较高,并影响到它的下次借贷。
所以,在节能服务市场发展的初期,节能效益分享型模式比较有利于吸引客户进入市场(不用承担较大的风险),有利于节能服务市场的培育,但是却不利于负债能力有限的中小型节能服务公司的发展,只有在节能服务发展到一定阶段后,由于节能服务的需求规模扩大,出于分担风险的需要,合同模式才会逐渐向节能量保证型过渡,这种模式有利于比较有利于节能服务公司的长期发展。(Hansen 2004)
(二)关于EPC的研究进展
目前国外大部分对EPC的研究都是基于市场调研的数据以及实践经验的一些总结和定性的分析,主要集中在两个方面:对EPC的合同模式进行介绍和比较,以及对各国EPC和节能服务的发展过程、现状和经验教训作总结和归纳。
国内有关EPC的研究也主要是集中在总结分析欧美各国开展EPC的情况和EMCo发展状况(朱霖 2003,吴刚 2006,续振艳 郭汉丁和任邵明 2008),以及调研和总结分析国内节能服务市场现状和EPC推广与EMCo经营面临的诸多障碍(杨振宇 赵剑锋和王书保 2004,王李平 王敬敏和江慧慧 2008,张春雷 2008)这两个方面,而对合同模式本身的理论研究比较缺乏。
本文将尝试通过模型来对最常见的两种合同模式——节能量保证型和节能效益分享型进行比较分析,通过社会总福利函数来讨论在不同合同模式对节能服务效益的影响,以及分析节能服务公司和客户间的博弈行为所产生的制度和福利效应。最后,通过模型分析总结出一些结论并且提出一些政策性的建议。
三、两种合同模式的制度和福利分析
(一)基本框架
模型的基本设定:
e为客户按项目设计进行节能化管理和运营的努力水平
q为项目本身的系统性风险系数
s(e,q)为项目最终实现的节能量,,即在风险系数不变的条件下,客户按规定运营的程度越高或者简单讲客户的努力水平越高,则实现的节能量越高,但是努力的边际回报是递减的;并且项目的风险系数越高,同样的努力水平实现的节能量越低。节能量的货币表示为,其中P为能源的价格。
c(e,q)为客户努力的货币成本,,即在风险系数不变的条件下,客户的努力水平越高,努力的成本就越高,且努力的边际成本是递增的;并且项目的风险系数越高,同样的努力水平花费的成本就越大。
L为EMCo为客户进行节能改造的花费,由第三方金融机构贷款,需要在合同期内归还。
我们将客户和EMCo的效用简单考虑为分到的节能收益减去付出的成本。
节能量保证型合同模型:
S*为项目在改造后,在能源价格处在合同规定的最低水平时,能够保证客户偿还贷款的预期节能量,r为当实际节能量超过预期时,EMCo可分得的比例
在实际节能量s>s*时,
在实际节能量s≤s*时
节能效益分享型合同模型:
t为合同规定的保证EMCo能够偿还贷款时分得的节能量比例
(二)两种合同模式的制度性分析
在考虑外生因素——项目的系统性风险和能源价格的影响时,我们不考虑EMCo与客户相互之间的作用,因为他们的相互作用造成的他们各自的效用变动对社会来讲只是福利从一个口袋向另一个口袋的转移,对社会总福利来讲是没有什么影响的,所以我们只需要考虑社会总福利函数:
(7)我们分别加总节能量保证型以及节能效益分享型合同模式下的客户和EMCo效用,最后得到的社会总福利函数的形式均是
(8)即社会总福利是实现的节能量水平减去在项目实施时客户按规定运营付出的努力成本以及归还给融资机构的贷款,它与三个因素相关:项目的系统性风险、能源的价格,以及客户的努力水平。
考虑外生的因素对社会总福利的影响,我们首先排除内生因素-客户的努力水平e的影响。
给定项目风险q和能源的价格P,在社会总福利函数中对客户的努力水平求导:
(9)
由于,则在给定项目的系统性风险系数的情况下,实现社会最优福利水平的努力水平是使努力对节能量的边际贡献与客户努力的边际成本相等,即Pse=ce,从中我们可以推出最优努力水平ew(q,P),即每组给定的项目的风险系数和能源价格总会对应一个客户的最优努力水平ew(q,P),使得在这个努力水平下的社会总福利函数为:
(10)
这样我们在假定客户总是进行最优努力的情况下讨论项目的系统性风险和能源价格对社会总福利的影响。
1.项目系统性风险()
在以上函数中对q求导,根据包络定理:
(11)
由于sq<0,cq>0,(11)式小于零,即当项目的系统性风险很大时,即使客户进行该风险水平下的最优努力,社会福利仍然有可能为负。
在W=0处,对应每一个给定的能源价格P我们可以从总福利函数(10)中解出一个社会可接受的最大风险系数q*=q(P),当项目的总风险超过它时,实施EPC会造成社会总福利的净损失。
在现实中影响项目系统性风险系数q的因素主要有:
技术进步。在节能服务的合同期内,若有新的更准确和完善的测算和认证实现的节能量的方法出现和被采用,或者新的管理节能项目和实施节能服务的技术出现,会在一定程度上降低节能项目的系统性风险,根据前面推出的在客户最优努力水平下社会总福利的变化与项目的系统性风险呈负相关((11)式小于零),技术进步会带来社会福利的增加。
项目的规模。在节能服务市场上,特别是建筑节能服务市场上,项目的规模对项目实施的风险有较大的影响,不仅表现在要求节能改造的初期投资较多,还表现在项目设计时需要的信息量更大以及在项目实施的合同期内管理和监督更加困难。
以建筑节能服务市场为例,设单位建筑风险系数为,项目的规模系数为a,项目的总风险是,根据前文的分析,在最优努力水平下的社会总福利函数(10),在W=0时存在同样的,即在单位建筑风险系数相同时,项目的规模越大,面临的风险也越大,也越易超越社会可接受的风险系数上限从而造成社会福利的损失,则项目的规模上限是。
2.能源价格(P)
在社会总福利函数(10)中对能源价格求导,根据包络定理可得:
(12)
由于对每一个给定的项目系统性风险系数,客户在最优努力程度下实现的节能量总是为正的,所以能源价格的上升会增加社会总福利,即在能源价格较高的情况下,不论通过哪一种合同模式实施节能服务对全社会来讲都是有益的。
在W=0时,可以找到可接受的最低能源价格Pmin,当P0,进行节能改造才会增加社会福利。在中国,由于能源的价格长期被低估,能耗部门在能源上的支出只是其成本的很小一部分,并且从社会福利上讲,由于P (三)两种合同模式的福利性分析
前面我们分析了项目的系统性风险因素和能源价格这些外生的因素对社会总福利的影响,下面我们从两种合同本身出发,来分析不同合同模式下,客户和EMCo的效用,以及他们各自的行为是怎样影响各自的效用。
1.两种合同模式的比较
在节能量保证型模式下,s*为保证客户能归还贷款的节能量指标,而在节能效益分享型模式下,t为在预期节能水平下保证EMCo能归还贷款时,EMCo分得的节能收益比例。那么对于一个系统风险性风险确定的节能项目,经测算得出的进行改造后的预期节能量无论采用哪种合同模式均是相同的,所以,当实际节能量为s*时,一定会成立:
,则根据 (13)
以预期节能量s*为分界点:
当实际节能量s≤s*时
当实际是实现的节能量s>s*时
(17)
可以看出 ,即在实际节能量未达到预期时,客户在节能量保证型的合同模式下获得更高的效用水平,而节能服务公司在节能效益分享型合同模式下获得更高的效用水平,因为根据节能量保证型的合同规定,在实际节能量达不到预期时节能服务公司需要支付这部分差额给客户,在该种情况下合同总能保证客户的收益。而在节能效益分享型合同模式下,客户需要自己承担损失。
而与的符号取决于t与r的比较,即当节能量超过预期水平时,两种合同模式下客户与EMCo的效用孰高孰低,取决于对EMCo对节能效益的分配比例,由于在节能量保证型合同模式中EMCo仅承担项目运营风险,而在节能效益分享型模式中EMCo承担了借贷风险和项目运营中的风险,所以要求的分配比例t会比较高,所以在通常情况下t>r,即
则客户与节能服务公司从自身效用角度考虑对合同模式的选择如下图所示:
以上选择结果的可能解释是,对于公共部门、大型社区和大型企业来讲,它们本身的借贷信用较好,比较容易获得银行的贷款。在金融体制较完善的欧美国家,这些部门出于节能社会和经济效益而在采用节能改造技术上有着较高需求,使得他们倾向于以自身信用进行融资。并且,在EPC中,节能收益用于弥补节能改造成本,并进行还贷,所以项目运营的风险是与借贷的风险紧密联系的,对前面提到的节能客户来讲,只要项目运营成功,借贷风险基本不存在,也就是说他们基本不承担任何风险,而如果项目运行的不尽人意,节能量未达到预期水平,也是由节能服务公司来弥补损失。所以从总体来看,节能客户面临的风险是较低的,这也许是他们倾向节能量保证型合同模式的一个原因。
2.节能效益分享型合同模式的福利分析
在节能效益分享型合同模式中,要求在测算的预期节能量水平下EMCo所分得的节能收益能够归还银行贷款,即在保证的条件下,对应每一个预期的节能量水平,有一个分配比例,预期的节能量水平越低,则EMCo要求分得的比例就越高,则在实际项目操作中,EMCo有激励低报预期节能量水平,以期获得更高的分配比例从而获得更高的利润。
下面对这种情况建立博弈模型进行分析
分阶段:
第一阶段:EMCo确定分配比例t
第二阶段:客户看到分配比例和对应的预期节能量,在合同期内选择其努力水平e
用逆向归纳法(Backward Induction)求解
看到EMCo选择的分配比例t时,客户选择一个努力水平最大化其效用,即:
(18)由于,则在时有客户效用最大化下的努力水平e(t)。
预期到客户的努力水平, EMCo的选择分配比例t最大化其效用,即:
(19)
由于,则在时有EMCo效用最大化下的最优分配水平。
但是,社会在实行节能效益分享型合同时,还需要考虑节能服务对社会总福利的影响。
对于社会福利函数:
(20) 由于,则当时,社会总福利最大,此时的客户努力水平是ew。
比较ew与e(),从下图中我们可以看到,分配给EMCo的比例越大,则客户的努力水平越低,并且极端的情况,即当客户全部占有节能收益时,客户的努力水平是最大的,所以在t>0时,总会成立e() 令W=0,会得到一个对应的e0,并且e0=e()在时,会得到一个对应的0,这是在保证社会总福利为正时EMCo所能确定的分配比例的上限,当分配比例大于0时,不能对客户的节能努力构成足够的激励,从而不能产生令社会满意的节能效果。
所以在节能效益分享型的合同模式下,节能服务公司有可能低报预期的节能收益,并通过制定较高的分配比例以获得更多的实际节能收益,而客户考虑到这样的情况,则会根据分得的比例选取一个最优的努力水平,以实现相应的节能收益。在此,如果节能服务公司能够比较准确的预计到客户努力水平对分配比例的反应情况时,就会选取较为合理的分配比例,而不会制定过高的分配比例,造成客户努力程度不足而最终致使低效的节能水平。然而,如果节能服务公司不能形成对客户努力水平对分配比例反应情况的准确预期,为了规避客户努力不足造成节能量水平较低的风险,节能服务公司有激励制定一个更高的分配比例,来保障其最基本能够归贷款,而这样一个过高的分配比例可能对社会总福利带来负效用。
四、基本结论
前文中我们建立模型对EPC的合同模式进行了分析和比较,并通过两种常见的合同模型分析了EPC在推广过程中可能遇到的障碍和问题。基于模型的分析,我们可以得到一些基本的结论:
(一)制度角度
无论采取哪种合同模式,项目本身的风险和能源的价格都是在进行EPC时需要考虑的重要影响因素。
社会可接受的项目风险系数存在上限。考虑到项目规模越大,越难以进行管理和监督,由此,项目的规模越大,项目的风险系数越高,从而社会福利可接受的项目规模也存在着上限。
能源的价格则存在下限。能源价格过低时,能耗部门的耗能成本较低,开展节能服务产生的节能收益并不显著,节能收益甚至无法弥补节能改造的成本,在此情况下,客户接受节能服务和采用EPC的积极性较低。
(二)福利角度
通过比较两种合同模式下客户和节能服务公司的各自福利,可以看到,客户总是倾向于选择节能量保证型合同模式,而节能服务公司比较倾向于选择节能效益分享型合同模式。
就中国而言,虽然现在大部分项目采用的都是节能量保证型合同模式,但是我们仍处在EPC市场发展的初期,出于推广EPC和发展EMCo的需要,应着力于发展有利于培育市场的节能效益分享型合同模式,而当市场逐渐成熟和金融体系较完善时,再过渡到风险分摊的节能量保证型合同模式。因而,在EPC的初期推广中政府应予以一定的政策扶持和保护。一方面政府需要对EPC市场进行合理规制,不仅要为符合市场准入标准的节能服务公司进行贷款担保,而且还要逐步建立完善的金融体系为EPC提供服务。另一方面通过模型的分析我们可以看到,在推广节能效益分享型合同模式时,EMCo和客户的博弈过程中可能会有不合理的行为造成社会福利的损失,EMCo可能会低报预期节能量而获得高的分享比例,而客户可能会采取规避措施,不完全按合同规定运营,造成节能量水平达不到预期目标。这时需要政府或者政府设立的第三方独立机构对合同签订进行项目审计以及对合同执行过程中客户的行为进行监督,提高博弈双方的信息透明度,以避免不合理的行为给社会带来的福利损失。
参考文献:
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3.Dreessen, T.K., 2003. Advantages and disadvantages of the two dominant world ESCO models; shared savings and guaranteed savings. In: Proceedings of the First Pan-European Conference on Energy Service Companies. Editor: Bertoldi, P.
4.Edward Vine. An international survey of the energy service company (ESCO) industry [J]. Energy Policy,2005(33):691-704
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6.Hansen, S. (Kiona International, USA), 2004. Personal communication, January. In Bertoldi, P. and Rezessy, S. 2005. “Energy service companies in Europe. Status report 2005”
7.Hopper, N., Goldman, C., McWilliams, J., Birr, D. and McMordie, K., 2005. Public and Institutional Markets for ESCO Service Comparing Programs, Practices and Performance,Lawrence Berkeley National Laboratory,LBNL-55002, March
8.Osborn, J., Goldman, C., Hopper, N. and Singer, T., 2002. Assessing U.S. ESCO Industry: Results from the NAESCO Database Project, Lawrence Berkeley National Laboratory: LBNL-50304, August
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12.王李平,王敬敏和江慧慧:“我国合同能源管理机制实施现状分析及对策研究” [J], 《电力需求侧管理》,2008年1月,第10卷第1期,16-18页
13.吴刚:“美国合同能源管理( EPC)市场发展现状”[J],《大众用电》,2006(6), 15-16页
14.续振艳,郭汉丁和任邵明:“国内外合同能源管理理论与实践研究综述”[J],《建筑经济》,2008年第12期,100-103页
15.杨振宇,赵剑锋和王书保:“合同能源管理在中国的发展及待解决的问题”[J],《电力需求侧管理》,2006年11月,第6卷第6期,10-12页
16.张春雷:“我国合同能源管理机制实施的难点分析与对策研究”[J],《能源技术与管理》,2008年第1期,113-115页
17.张维迎:《博弈论与信息经济学》上海三联书店 上海人民出版社 2004
18.朱霖:“国外节能服务公司的发展概况”[J],《电力需求侧管理》,2003年2月,第5卷第1期,34-36页
作者简介:
李志青美国耶鲁大学访问学者
关键词:能源经济合同能源管理 节能量保证型 节能效益分享型
中图分类号:F830.9 文献标识码:B文章编号:1006-1770(2010)03-057-06
一、引言
目前,应对气候变化是全球重要发展进程,以二氧化碳为主的温室气体对全球气候和环境的影响已经成为国际社会普遍认同的科学事实,各国都在不同程度上采取多种措施减排二氧化碳。中国作为《联合国气候变化框架公约》、《京都议定书》和《哥本哈根协议》的缔约方之一,虽然在《京都议定书》的第一承诺期不承担温室气体的减排任务,但是,作为目前全球二氧化碳排放量最高的国家,在不远的将来势必会承担更多的减排任务。国家已在“十一五”期间基本实现GDP能耗水平下降20%的目标,并将在“十二五”期间制定更为严格的能耗排放标准。在节能减排的发展趋势下,采取致力于低碳发展的创新金融工具和手段,应用“合同能源管理”(Energy Performance Contacting,EPC)这一全新的节能金融机制,已成下一阶段节能减排的重要方向。较之于欧美相对成熟的合同能源管理市场,中国仍处在节能金融机制的探索阶段,在推广EPC的过程中还面临着诸多的障碍,在此背景下,有必要对EPC中的节能服务合同模式进行进一步的探索和研究。
二、背景及文献综述
合同能源管理(以下简称EPC)是一种致力于节能融资的新型金融机制。受全球和国家气候变化应对政策的影响,与碳减排相关的节能服务市场规模日益壮大,以建筑、工业和交通等部门为代表的高耗能产业部门面临着越来越大的节能挑战,他们需要专业的节能服务公司为其提供高水平的节能服务。与此同时,尽管节能可以在长期带来巨大的经济收益,但在初期往往产生较大规模的资金和资源投入,使得大部分中小型的节能客户望而却步。节能服务在成本和收益上的时间差显然为那些可以解决节能初期资金缺口的创新金融工具提供了发展的机会,EPC正是为此应运而生。
在EPC的模式下,节能服务公司(国外称为Energy Service Company,ESCO,国内名为Energy Management Company,EMCo)与能耗部门签订节能服务合同,为节能项目进行投资或帮助其向金融机构融资,向其提供能源效率审计、节能项目设计、原材料和设备采购、施工、 安装及调试、运行、保养和维护、节能效益保证、检测和确认等一条龙服务, 其关键所在便在于通过节能服务公司的介入使客户在未来产生的节能收益得以资本化,使之提前用于节能改造的成本投入。在合同期内,节能服务公司的投资回收和合理利润由节能项目产生的节能效益来支付,或者由节能服务公司与节能客户共同分享项目的节能效益,在合同期结束后,一切设备的所有权和以后产生的节能效益归节客户所有。在该模式下,节能服务公司不仅提供节能管理上的经验和技术,更为重要的是,它还利用其它多种融资渠道来为有节能需求但又缺乏节能资金的客户提供金融上的保证,这显然比传统意义上的简单节能服务有更大的生命力(P. BERTOLDI 2005)。
(一)常见的合同模式及比较
EPC有两种最基本的合同模式,分别是节能量保证型(Guaranteed Saving Contract)和节能效益分享型(Shared Saving Contract)。
节能量保证型,是指在节能服务合同中节能服务公司向客户承诺最低节能指标,保证其项目在改造后的节能收益。在项目实施后的合同期内,由客户归还进行节能改造的金融机构贷款,如果实施节能措施后的合同期内项目的节能收益没有达到节能服务公司在合同中承诺的数字(通常还包括统计误差), 那么节能服务公司必须将这部分收益差额退还给客户。而如果节能收益超出合同规定的部分则可在双方同意的基础上按合同上事前商定的比例分配。
节能效益分享型,则是指即合同中商定工程初期进行工程改造的款项可由节能服务公司单独融资,或者与客户分担融资,项目运行后所得的节能收益在节能服务公司和客户之间按比例分配,其中节能服务公司分得的节能收益足以偿还其进行节能改造的贷款以及保证其合理利润率。
以上两种合同模式的区别主要是借贷风险的承担者不同(Cudahy and Dreessen 1996)。对节能量保证型合同,节能改造的工程款由节能服务公司为客户寻找,以客户的贷款信用向融资机构借贷,这笔贷款也由客户自己归还,此时,贷款信用是与客户的日常借贷信用相联系,同时节能服务公司也必须保证每年的节能收益能够偿还这笔贷款的利息和本金, 使客户得以在合同期内还清所有贷款。因而,借贷风险由客户承担,而节能服务公司则承担项目的运营风险,从而实现风险的共同分担。但由于贷款人是客户,所以这笔贷款是出现在客户的,而不是节能服务公司的资产负债表上,这样节能服务公司就可以以保持较高的现金流和较低的资产负债比,来同时承接多个节能服务项目(Poole and Stoner 2003,Bertoldi and Rezessy 2005)。
而对于节能效益分享型合同,则是由节能服务公司承担所有主要的风险——借贷风险和项目运营风险。也就是说,节能服务公司向金融机构进行融资,贷款出现在节能服务公司的资产负债表上,而客户与第三方金融机构没有借贷上的联系。这样一来如果客户中途没有按照节能服务的安排进行运营,从而产生了节能效率的不足,其结果就会比前一种模式更大程度上影响节能服务公司的收益和债务。同时,并且每年回收节能收益的方式使得节能服务公司的资金流动比较缓慢,公司的资产负债比率也会较高,并影响到它的下次借贷。
所以,在节能服务市场发展的初期,节能效益分享型模式比较有利于吸引客户进入市场(不用承担较大的风险),有利于节能服务市场的培育,但是却不利于负债能力有限的中小型节能服务公司的发展,只有在节能服务发展到一定阶段后,由于节能服务的需求规模扩大,出于分担风险的需要,合同模式才会逐渐向节能量保证型过渡,这种模式有利于比较有利于节能服务公司的长期发展。(Hansen 2004)
(二)关于EPC的研究进展
目前国外大部分对EPC的研究都是基于市场调研的数据以及实践经验的一些总结和定性的分析,主要集中在两个方面:对EPC的合同模式进行介绍和比较,以及对各国EPC和节能服务的发展过程、现状和经验教训作总结和归纳。
国内有关EPC的研究也主要是集中在总结分析欧美各国开展EPC的情况和EMCo发展状况(朱霖 2003,吴刚 2006,续振艳 郭汉丁和任邵明 2008),以及调研和总结分析国内节能服务市场现状和EPC推广与EMCo经营面临的诸多障碍(杨振宇 赵剑锋和王书保 2004,王李平 王敬敏和江慧慧 2008,张春雷 2008)这两个方面,而对合同模式本身的理论研究比较缺乏。
本文将尝试通过模型来对最常见的两种合同模式——节能量保证型和节能效益分享型进行比较分析,通过社会总福利函数来讨论在不同合同模式对节能服务效益的影响,以及分析节能服务公司和客户间的博弈行为所产生的制度和福利效应。最后,通过模型分析总结出一些结论并且提出一些政策性的建议。
三、两种合同模式的制度和福利分析
(一)基本框架
模型的基本设定:
e为客户按项目设计进行节能化管理和运营的努力水平
q为项目本身的系统性风险系数
s(e,q)为项目最终实现的节能量,,即在风险系数不变的条件下,客户按规定运营的程度越高或者简单讲客户的努力水平越高,则实现的节能量越高,但是努力的边际回报是递减的;并且项目的风险系数越高,同样的努力水平实现的节能量越低。节能量的货币表示为,其中P为能源的价格。
c(e,q)为客户努力的货币成本,,即在风险系数不变的条件下,客户的努力水平越高,努力的成本就越高,且努力的边际成本是递增的;并且项目的风险系数越高,同样的努力水平花费的成本就越大。
L为EMCo为客户进行节能改造的花费,由第三方金融机构贷款,需要在合同期内归还。
我们将客户和EMCo的效用简单考虑为分到的节能收益减去付出的成本。
节能量保证型合同模型:
S*为项目在改造后,在能源价格处在合同规定的最低水平时,能够保证客户偿还贷款的预期节能量,r为当实际节能量超过预期时,EMCo可分得的比例
在实际节能量s>s*时,
在实际节能量s≤s*时
节能效益分享型合同模型:
t为合同规定的保证EMCo能够偿还贷款时分得的节能量比例
(二)两种合同模式的制度性分析
在考虑外生因素——项目的系统性风险和能源价格的影响时,我们不考虑EMCo与客户相互之间的作用,因为他们的相互作用造成的他们各自的效用变动对社会来讲只是福利从一个口袋向另一个口袋的转移,对社会总福利来讲是没有什么影响的,所以我们只需要考虑社会总福利函数:
(7)我们分别加总节能量保证型以及节能效益分享型合同模式下的客户和EMCo效用,最后得到的社会总福利函数的形式均是
(8)即社会总福利是实现的节能量水平减去在项目实施时客户按规定运营付出的努力成本以及归还给融资机构的贷款,它与三个因素相关:项目的系统性风险、能源的价格,以及客户的努力水平。
考虑外生的因素对社会总福利的影响,我们首先排除内生因素-客户的努力水平e的影响。
给定项目风险q和能源的价格P,在社会总福利函数中对客户的努力水平求导:
(9)
由于,则在给定项目的系统性风险系数的情况下,实现社会最优福利水平的努力水平是使努力对节能量的边际贡献与客户努力的边际成本相等,即Pse=ce,从中我们可以推出最优努力水平ew(q,P),即每组给定的项目的风险系数和能源价格总会对应一个客户的最优努力水平ew(q,P),使得在这个努力水平下的社会总福利函数为:
(10)
这样我们在假定客户总是进行最优努力的情况下讨论项目的系统性风险和能源价格对社会总福利的影响。
1.项目系统性风险()
在以上函数中对q求导,根据包络定理:
(11)
由于sq<0,cq>0,(11)式小于零,即当项目的系统性风险很大时,即使客户进行该风险水平下的最优努力,社会福利仍然有可能为负。
在W=0处,对应每一个给定的能源价格P我们可以从总福利函数(10)中解出一个社会可接受的最大风险系数q*=q(P),当项目的总风险超过它时,实施EPC会造成社会总福利的净损失。
在现实中影响项目系统性风险系数q的因素主要有:
技术进步。在节能服务的合同期内,若有新的更准确和完善的测算和认证实现的节能量的方法出现和被采用,或者新的管理节能项目和实施节能服务的技术出现,会在一定程度上降低节能项目的系统性风险,根据前面推出的在客户最优努力水平下社会总福利的变化与项目的系统性风险呈负相关((11)式小于零),技术进步会带来社会福利的增加。
项目的规模。在节能服务市场上,特别是建筑节能服务市场上,项目的规模对项目实施的风险有较大的影响,不仅表现在要求节能改造的初期投资较多,还表现在项目设计时需要的信息量更大以及在项目实施的合同期内管理和监督更加困难。
以建筑节能服务市场为例,设单位建筑风险系数为,项目的规模系数为a,项目的总风险是,根据前文的分析,在最优努力水平下的社会总福利函数(10),在W=0时存在同样的,即在单位建筑风险系数相同时,项目的规模越大,面临的风险也越大,也越易超越社会可接受的风险系数上限从而造成社会福利的损失,则项目的规模上限是。
2.能源价格(P)
在社会总福利函数(10)中对能源价格求导,根据包络定理可得:
(12)
由于对每一个给定的项目系统性风险系数,客户在最优努力程度下实现的节能量总是为正的,所以能源价格的上升会增加社会总福利,即在能源价格较高的情况下,不论通过哪一种合同模式实施节能服务对全社会来讲都是有益的。
在W=0时,可以找到可接受的最低能源价格Pmin,当P
前面我们分析了项目的系统性风险因素和能源价格这些外生的因素对社会总福利的影响,下面我们从两种合同本身出发,来分析不同合同模式下,客户和EMCo的效用,以及他们各自的行为是怎样影响各自的效用。
1.两种合同模式的比较
在节能量保证型模式下,s*为保证客户能归还贷款的节能量指标,而在节能效益分享型模式下,t为在预期节能水平下保证EMCo能归还贷款时,EMCo分得的节能收益比例。那么对于一个系统风险性风险确定的节能项目,经测算得出的进行改造后的预期节能量无论采用哪种合同模式均是相同的,所以,当实际节能量为s*时,一定会成立:
,则根据 (13)
以预期节能量s*为分界点:
当实际节能量s≤s*时
当实际是实现的节能量s>s*时
(17)
可以看出 ,即在实际节能量未达到预期时,客户在节能量保证型的合同模式下获得更高的效用水平,而节能服务公司在节能效益分享型合同模式下获得更高的效用水平,因为根据节能量保证型的合同规定,在实际节能量达不到预期时节能服务公司需要支付这部分差额给客户,在该种情况下合同总能保证客户的收益。而在节能效益分享型合同模式下,客户需要自己承担损失。
而与的符号取决于t与r的比较,即当节能量超过预期水平时,两种合同模式下客户与EMCo的效用孰高孰低,取决于对EMCo对节能效益的分配比例,由于在节能量保证型合同模式中EMCo仅承担项目运营风险,而在节能效益分享型模式中EMCo承担了借贷风险和项目运营中的风险,所以要求的分配比例t会比较高,所以在通常情况下t>r,即
则客户与节能服务公司从自身效用角度考虑对合同模式的选择如下图所示:
以上选择结果的可能解释是,对于公共部门、大型社区和大型企业来讲,它们本身的借贷信用较好,比较容易获得银行的贷款。在金融体制较完善的欧美国家,这些部门出于节能社会和经济效益而在采用节能改造技术上有着较高需求,使得他们倾向于以自身信用进行融资。并且,在EPC中,节能收益用于弥补节能改造成本,并进行还贷,所以项目运营的风险是与借贷的风险紧密联系的,对前面提到的节能客户来讲,只要项目运营成功,借贷风险基本不存在,也就是说他们基本不承担任何风险,而如果项目运行的不尽人意,节能量未达到预期水平,也是由节能服务公司来弥补损失。所以从总体来看,节能客户面临的风险是较低的,这也许是他们倾向节能量保证型合同模式的一个原因。
2.节能效益分享型合同模式的福利分析
在节能效益分享型合同模式中,要求在测算的预期节能量水平下EMCo所分得的节能收益能够归还银行贷款,即在保证的条件下,对应每一个预期的节能量水平,有一个分配比例,预期的节能量水平越低,则EMCo要求分得的比例就越高,则在实际项目操作中,EMCo有激励低报预期节能量水平,以期获得更高的分配比例从而获得更高的利润。
下面对这种情况建立博弈模型进行分析
分阶段:
第一阶段:EMCo确定分配比例t
第二阶段:客户看到分配比例和对应的预期节能量,在合同期内选择其努力水平e
用逆向归纳法(Backward Induction)求解
看到EMCo选择的分配比例t时,客户选择一个努力水平最大化其效用,即:
(18)由于,则在时有客户效用最大化下的努力水平e(t)。
预期到客户的努力水平, EMCo的选择分配比例t最大化其效用,即:
(19)
由于,则在时有EMCo效用最大化下的最优分配水平。
但是,社会在实行节能效益分享型合同时,还需要考虑节能服务对社会总福利的影响。
对于社会福利函数:
(20) 由于,则当时,社会总福利最大,此时的客户努力水平是ew。
比较ew与e(),从下图中我们可以看到,分配给EMCo的比例越大,则客户的努力水平越低,并且极端的情况,即当客户全部占有节能收益时,客户的努力水平是最大的,所以在t>0时,总会成立e()
所以在节能效益分享型的合同模式下,节能服务公司有可能低报预期的节能收益,并通过制定较高的分配比例以获得更多的实际节能收益,而客户考虑到这样的情况,则会根据分得的比例选取一个最优的努力水平,以实现相应的节能收益。在此,如果节能服务公司能够比较准确的预计到客户努力水平对分配比例的反应情况时,就会选取较为合理的分配比例,而不会制定过高的分配比例,造成客户努力程度不足而最终致使低效的节能水平。然而,如果节能服务公司不能形成对客户努力水平对分配比例反应情况的准确预期,为了规避客户努力不足造成节能量水平较低的风险,节能服务公司有激励制定一个更高的分配比例,来保障其最基本能够归贷款,而这样一个过高的分配比例可能对社会总福利带来负效用。
四、基本结论
前文中我们建立模型对EPC的合同模式进行了分析和比较,并通过两种常见的合同模型分析了EPC在推广过程中可能遇到的障碍和问题。基于模型的分析,我们可以得到一些基本的结论:
(一)制度角度
无论采取哪种合同模式,项目本身的风险和能源的价格都是在进行EPC时需要考虑的重要影响因素。
社会可接受的项目风险系数存在上限。考虑到项目规模越大,越难以进行管理和监督,由此,项目的规模越大,项目的风险系数越高,从而社会福利可接受的项目规模也存在着上限。
能源的价格则存在下限。能源价格过低时,能耗部门的耗能成本较低,开展节能服务产生的节能收益并不显著,节能收益甚至无法弥补节能改造的成本,在此情况下,客户接受节能服务和采用EPC的积极性较低。
(二)福利角度
通过比较两种合同模式下客户和节能服务公司的各自福利,可以看到,客户总是倾向于选择节能量保证型合同模式,而节能服务公司比较倾向于选择节能效益分享型合同模式。
就中国而言,虽然现在大部分项目采用的都是节能量保证型合同模式,但是我们仍处在EPC市场发展的初期,出于推广EPC和发展EMCo的需要,应着力于发展有利于培育市场的节能效益分享型合同模式,而当市场逐渐成熟和金融体系较完善时,再过渡到风险分摊的节能量保证型合同模式。因而,在EPC的初期推广中政府应予以一定的政策扶持和保护。一方面政府需要对EPC市场进行合理规制,不仅要为符合市场准入标准的节能服务公司进行贷款担保,而且还要逐步建立完善的金融体系为EPC提供服务。另一方面通过模型的分析我们可以看到,在推广节能效益分享型合同模式时,EMCo和客户的博弈过程中可能会有不合理的行为造成社会福利的损失,EMCo可能会低报预期节能量而获得高的分享比例,而客户可能会采取规避措施,不完全按合同规定运营,造成节能量水平达不到预期目标。这时需要政府或者政府设立的第三方独立机构对合同签订进行项目审计以及对合同执行过程中客户的行为进行监督,提高博弈双方的信息透明度,以避免不合理的行为给社会带来的福利损失。
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作者简介:
李志青美国耶鲁大学访问学者