煤电一体化产业经济研究

   随着市场经济的不断深化,产业融合逐渐成为各类型企业进行产业扩张的一个重手段。如今,煤炭企业前向一体化和电力企业后向一体化越来越受到企业的重视,其根本原因在于煤电两种产业在一定程度上的融合可有效地缓释周期性风险,实现企业可持续发展。文章从产业链延伸、产业相关性、产业博弈的视角,对煤电产业一体化进行相应的研究。 
  关键词 煤电一体化; 产业融合; 煤电博弈 
  随着我国市场经济的发展,近年来,“煤电矛盾”越来越突出。煤电矛盾实质是“计划电”与“市场煤”的矛盾,背后真正的原因是价格形成机制,煤炭价格随市场波动,而不能通过电力价格的市场化疏导到终端用户。26年开始出现“煤电倒挂”,28年发电企业全行业亏损。国家发改委出台“煤电联动”的协调机制,但效果不明显。在这种市场背景下,发电企业开始进军煤炭行业,加大发电企业的煤炭自供率,煤炭企业也开始在煤炭资源区和煤炭的销售半径内发展电力。两大行业开始融合,你中有我,我中有你。到212年底,全国五大发电企业的煤炭产能达到4亿吨左右,全国煤炭企业龙头老大神华每年生产煤炭4亿吨,电力总装机容量5 92万千瓦。随着两大产业不断的融合,“煤电矛盾”得到了一定的缓解,两大产业的周期性风险也因煤电一体化的实施得到了有效的缓释。因此,煤电一体化将通过产业集群化高煤电企业的竞争力,通过产业融合化实现创新和培育新的增长点,通过产业生态化促进煤电企业的可持续发展。 
  本文将通过煤电产业链分析、相关性分析、最优策略博弈分析探索煤电一体化的内在动因,以及煤电一体化的实现方式。 
  一、煤电产业链分析 
  (一)煤电产业链关系紧密,依存度高 
  1.火电在电力能源构成中的比重大,是我国现在和未来的主能源(详见表1、图1、图2) 
  根据《电力工业“十二五”规划研究报告》,21—215年,我国电力装机总容量年均增速为8.5%,煤电以及非石化能源装机容量年均增速分别为6.9%和13.6%;215—22年,我国电力装机总容量年均增速为5.6%,煤电以及非石化能源装机容量年均增速分别为4.5%和7.6%;21—215年,我国发电量年均增速为9%,煤电以及非石化能源发电量年均增速分别为8%和12%;215—22年,我国发电量年均增速为5.4%,煤电以及非石化能源发电量年均增速分别为4.6%和7.7%。 
  由以上数据可知,火电发展速度虽然低于电力行业平均水平,但其总量是非常可观的。 
  2.煤电产业链的形成 
  煤电产业链由煤炭生产、运输、电站设备生产、电力生产、输配电设备生产、电力供应以及终端用户等环节构成。在这个产业链中,电网企业和铁路运输部门居于垄断地位。发电企业对煤炭企业依存度高,全国5%的煤炭用于发电,212年16亿吨标准煤用于发电,是发电企业的主能源,详见图3。 
  (二)煤电产业布局不均衡,运输及中间费用高 
  我国煤炭分布不均衡,具有北多南少、西多东少的特点,与我国目前电力需求及产能分布不一致,增加了煤炭运输压力和资源调配难度(如图4所示)。 
  比较21晋北同煤集团三个坑口电厂与晋东南漳泽电力三个电厂的运输费及中间费用,运输费及中间费吨煤差价高达268元,2×6万kw机组一年的综合标煤量是23万吨,一年的损失就是61 46万元,详见图5、图6、表2。虽然电价有所上涨,但连年上涨的煤价吞噬了电价上涨的成果,燃煤成本高是三家在运营电厂亏损的主原因。 
  (三)结论煤电一体化首先是在煤炭资源区建设煤电基地的区域一体化,能有效地降低运输成本和中间费 
  1.节能减排和环境友好型政策为建立煤电基地供了广阔的空间 
  随着全球气候的变暖,世界各国承诺不断降低化石燃料的补贴,减少二氧化碳的排放,中国承诺大幅降低碳排放量。在火力发电方面,世界各国普遍支持火力发电朝高效、节能、环保的方向发展,这会对东部沿海经济发达地区火力发电产生一定的抑制作用,促进中西部资源区火力发电向大型、高效、节能、环保方向发展。为此国家出台一系列政策鼓励发展大型煤电基地、坑口电站、煤电联营和煤电一体化,“十二五”规划确定在西北部建立14个煤电一体化基地。 
  2.特高压为煤电基地建设供了技术支持 
  我国是世界首个具有5万千瓦稳定输电能力的国家,特高压交流输电工程(晋东南—南阳—荆门)示范扩建工程于211年12月16日投入试运行。山西省“十二五”期间,输电通道建设方面,国家将规划建设晋东南、晋北、晋中三座特高压站汇集山西煤电基地电力,并建成晋北—石家庄—济南—潍坊、晋中—晋东南—南阳—荆门—长沙、晋中—豫北—徐州三个特高压交流外送通道。 
  二、煤电产业相关性分析 
  (一)评价指标的选取 
  选取净资产收益率(ROE)作为煤电一体化研究的评价指标。ROE是净利润与平均股东权益的百分比,是公司税后利润除以报告期平均普通股股东权益得到的百分比率(净资产收益率=报告期净利润÷平均净资产),是反映企业盈利能力的主指标,可以代表其行业收益状况(罗斯、韦斯特菲尔德、F.杰弗,22)。 
  (二)数据选取 
  本次数据来源为国内沪深两地煤炭、电力行业部分上市公司,选取煤炭、电力行业(以火力发电为主)各1家上市公司22—212年的每年净资产收益率ROE为衡量指标,其中煤炭行业和电力行业的行业ROE以1家公司ROE的算术平均值作为两个行业的ROE,计算得出煤炭行业和电力行业的相关情况,详见表3、表4。 
  以上为煤炭、电力行业在沪深两市上市的1家企业近11年的加权平均ROE,其中,上市不足1年的按照其上市当年取其ROE。 
  (三)相关性分析
  选取煤炭行业、电力行业各1家上市公司22—212年的加权平均ROE,对每年1家上市公司的ROE进行算术平均,得出算术平均值后作为煤炭行业和电力行业在当年的行业加权平均ROE。 
  在协方差和相关系数评价中,煤炭行业和电力行业的协方差可判断两个行业的相关关系,即正相关、负相关或不相关;相关系数在验证协方差的结论的同时,可以判断两个行业具体的相关情况,即线性相关、非线性相关以及弱线性相关、显著线性相关、高度线性相 关等。 
  表5中,煤炭行业和电力行业对加权平均ROE进行了协方差分析,协方差为-1.9,说明煤炭行业和电力行业负相关;再通过相关系数对两个行业的负相关关系进行验证,得到加权平均ROE相关系数为-.41,再次验证了煤炭行业和电力行业为负相关。 
  依据表5对煤炭行业和电力行业22—212年间ROE的变动情况进行分析,以观察两个行业ROE变动情况的相关关系。 
  从表6可以看出,23—212年间煤炭行业和电力行业ROE的变动基本上呈反向变动,这也说明了煤炭行业和电力行业负相关。即煤炭行业ROE增长时,电力行业ROE下降;反之电力行业ROE增长时,煤炭行业ROE下降。其中23年的变动比较特殊,由于23年煤炭和电力行业都受到了系统性风险(宏观经济、利率、通货膨胀等)的影响,因此两者ROE所表现的是系统性风险的变动情况,变动方向趋于一致,但这是系统性风险影响所致,并不代表两者为正相关。即使如此,23年两者变动也是有区别的,煤炭行业变动为上升7.32,上升比较明显;电力行业上升.76,上升非常不明显,仅为宏观经济走强的对冲性上升,其变动较弱,仍然可以看作是与煤炭行业负相关。另外两次变动方向一致的情况也基本属于偶然,其中煤炭行业变动幅度比较大也比较明显,而电力行业变动幅度很小,基本上属于波动,因此,两者方向一致属于偶然现象。从图7可以明显看出煤炭行业和电力行业呈负相关的关系。在过去的212年,煤炭行业和电力行业的ROE再一次呈反向变动趋势,煤炭行业ROE继续下行,电力行业则开始反弹,行业周期的变化更加说明两者关系互补,适合进行产业融合。 
  (四)煤电一体化收益与风险模型 
  利用22—212年间煤炭行业和电力行业的ROE数据,绘制煤炭和电力行业煤电一体化的效率前缘组合曲线(图8),曲线代表了两种资产可达到的投资组合效果。从曲线可以看出,电力、煤炭具备煤电一体化降低风险的功能,在煤炭行业投资占67.4%和电力行业投资占32.6%左右的时候,煤电一体化风险最低,风险值2.888(σ2p=w12σ12+w22σ22+2w1w2cov 
  (R1 R2),大大低于煤炭单一产业的风险值4.22,也大大低于发电产业的风险值6.944。此时预期投资组合ROE为14.89%左右。此为目前宏观经济条件下,煤电一体化最优投资组合模型,此时不管是煤炭产业,还是发电产业,经营风险(财务风险、管理风险、产品风险)最低。 
  (五)感性认识与理性分析的差异性说明 
  1.上市公司ROE数据较少 
  本次分析所选用的ROE为上市公司中1家企业的11年ROE,1家上市公司基本上可以代表其行业水平。但用其11年的ROE研究行业的周期性风险,代表性就比较有限,仅能够定性地说明煤炭行业和电力行业呈负相关,却不能准确地反映煤炭和电力相关程度的大小,这也和我国股市发展时间比较短,上市公司有限且运营不规范等因素有关。 
  2.ROE选取时期窗口(22—212年)较为特殊 
  22年起,国家在一定程度上放开煤炭价格,市场的大量需求导致煤炭价格呈报复式增长的态势,电力行业成本剧烈增加,从而煤炭行业平均ROE(19%)远高于电力行业的ROE(6.385%),因此,我们的分析结果就是煤电一体化以煤炭行业为主,但真实的情况可能是在风险最低的组合中,电力行业的投资比例在4%以上。 
  3.煤炭、电力价格非市场价格 
  24年以来,上网电价连续上调1次,山西上网电价累计上涨.14元,煤炭价格实行“重点合同价”和“市场价”双轨制。在完全市场条件下,煤电两个产业的相关性更大。 
  4.结论 
  煤电一体化应建立资本纽带关系,这种纽带关系就像“血缘”一样维系着一个家庭。只有资本纽带才能保证企业的风险最小化、收益最大化,才能保证企业的内部交易成本低于外部交易成本。在晋蒙交界的大同、晋冀交界的长治、晋陕豫交界的风陵渡等地出现了本地的煤炭企业不给电厂供煤的情况,原因就是山西的上网电价比内蒙高,河北的上网电价比山西高,河南的上网电价比陕西高,而处在同一区域的煤炭企业与发电企业又没有建立资本纽带关系的一体化企业。 
  三、煤电一体化是煤电博弈的最优策略 
  (一)煤电一体化的纳什均衡 
  纳什均衡是多方博弈形成的一个策略组合,使得每个局中人的策略对于其他局中人的策略是最优的反应。我们熟知的囚徒困境即为纳什均衡的经典案例。 
  纳什均衡分为纯策略均衡和混合策略均衡,对于煤电一体化的纳什均衡来说,纯策略均衡可以很好地说明煤电一体化战略选择的正确性,而混合策略的纳什均衡则可以描述煤炭和电力在不同阶段该如何制定自身一体化程度的策略选择。 
  (二)煤电一体化纯策略的纳什均衡 
  煤炭产业和电力产业的收益、风险度以及一体化融合之后的情况如表7。 
  由表7可以看到,煤电产业在不进行一体化的情况下,煤和电各自存在各自的收益和风险度,在两者一体化之后,将共享同样的收益和同等的风险度,依据表7构建收益、风险度和收益风险比三个衡量指标的纯策略纳什均衡,假设煤炭或者电力行业的一体化不影响另一个行业的收益率、风险度和市场份额等,那么三个衡量指标的纯策略下的纳什均衡如表8、表9、表1。
  由表8、表9、表1可以看出,无论煤炭行业是否选择前向一体化,电力行业的最优选择都是后向一体化,从而高收益,降低风险度和最大化收益风险比。煤炭行业若单纯考虑收益,则无需进行前向一体化,这与实际情况相吻合。因为过去十年是煤炭的黄金十年,煤炭行业在市场良好的情况下,其本身收益完全高过煤电一体化组合后的收益,但同时高收益也存在着高风险和非最优的风险收益比,因此,若同时考虑风险和收益风险比两个指标,不论电力行业如何决策,煤炭行业都会选择前向一体化,这在博弈论中就形成了纯策略情况下的纳什均衡。对于两种资产来说,相互的融合会是两者的最佳策略。 
  (三)煤电一体化混合策略的纳什均衡 
  对于煤炭和电力行业来说,两者属于上下游的关系,煤炭行业前向一体化一定会对电力行业造成影响,同样,电力行业后向一体化也一定会对煤炭行业形成影响,两者在一体化的策略上形成博弈,由此,煤炭行业或者电力行业都会依据对方的策略来选择自己的策略,即考虑对方的选择方式概率来确定自己选择方式的概率(郭立夫,22)。现仅以收益为例,在煤炭行业前向一体化而电力行业未实施后向一体化的情况下,煤炭行业收益率增加1%,而电力行业收益率减少1%。同样,电力行业后向一体化而煤炭行业未选择前向一体化的情况下,电力行业收益率增加1%,煤炭行业收益率减少1%。假如两者同时一体化或者同时都不选择一体化的情况下,两者收益率是不发生变化的。那么,两者的博弈关系如表11。 
  现假设煤炭行业选择一体化的概率为Q,则其不进行一体化的概率为1-Q,电力行业选择一体化的收益为14.89Q+16.379(1-Q),其不选择一体化的收益为5.742Q+6.38(1-Q),对此策略求解可得Q= 11.75>1%,仍为纯策略均衡,说明煤炭行业应采取有利的混合策略是前向一体化。同样,电力行业后向一体化的概率P=6.38>1%,因此,电力行业也无条件选择后向一体化。 
  从混合策略来看煤电行业过去十年的状况,说明煤电行业在一体化的策略上选择应当是相同的,这是由于两个行业以前还没有进行一体化的融合,而当两个行业一体化融合经过一段时间市场化运行之后,可能会出现煤电两者在混合策略上以不同概率进行一体化的选择。 
  四、煤电一体化的误区分析 
  (一)以《长期供销协议》为基础的煤电战略联盟不是煤电一体化的有效形式 
  在目前企业体制(短期行为)和信用体系下,市场的力量是巨大的。国家发改委“煤电联动”的行政干预收效甚微,煤电企业签订的《长期购销协议》不可能经得住市场的考验。因为“厂网分离”后,在煤电产业链上,不管是煤炭企业还是发电企业,都不可能长期处在价值链的核心地位,煤炭企业的产业集中度与发电企业的产业集中度水平差不多。在企业价值链中,如果一个企业不具有长期的核心地位,就不可能与上下游企业建立战略联盟。苹果之所以与富士康建立战略联盟,就是因为苹果处于产业链的核心地位,富士康对苹果的依存度高。 
  (二)煤电一体化不是管理上的一体化 
  煤与电不是单纯的管理上的一体化,就像男人和女人,两个人结婚组建一个家庭,财产共有了,但男人还是男人,女人还是女人,生理特征不会发生变化。发电企业与煤炭企业分别属于两个不同行业,运营管理上应区别对待,一体化运营、专业化管理是理性的选择。专业化管理是指在生产、技术、营销、采购等方面实施专业化管理;一体化运营是指财务、人力资源、战略等方面实现资源共享。比如表12中所列的一些情况具有鲜明的行业特点。 
  五、同煤集团实施煤电一体化战略实证分析 
  同煤集团是国家规划的十四个大型煤炭生产基地和产能亿吨以上的大型煤炭集团之一,是全国最大的优质动力煤生产基地。在与电力企业多年的市场博弈中,率先走出了一条“煤电联营、煤企办电”的发展道路,在已建设四座技术先进、装备精良的现代化电厂之后,通过成功重组漳泽电力,最终成为“煤电一体化”的成功案例,为煤炭企业转型发展供了良好借鉴。同煤集团借助资本市场的力量通过“定向增发+无偿划转+配套融资+协议转让”成功实施了煤电一体化战略,成为山西最大的发电上市公司。延伸了产业链,降低了交易成本,缓释了煤炭和发电行业的周期性风险。在社会效益、生态环境效益明显改善的同时,企业的综合经济效益大幅升。对漳泽电力212年的财务数据和重组后213年上半年的财务数据进行分析比较,重组前后度电贡献边际高了.4元,漳泽电力一年的供电量约为27亿kWh,则贡献边际高了1.8亿元,吨煤工业增加值高了116.9元,一年用煤约91万吨,则增加工业增加值1.6亿元。(见表13) 
  六、结论 
  煤电一体化是建立在区域一体化即煤电基地为基础上的以资本为纽带的产业集群。这种产业集群表现为“煤—电—铝”、“煤—电—冶”、“煤—气—电”、“煤—电—建材”等循环经济园区。煤电以一个整体作为任何一种产业集群的核心,大大地降低了交易成本,有效地缓解了煤炭、发电行业的周期性风险,但煤电一体化并不能完全抵御宏观经济变化产生的系统性风险。 
  理论永远伴随着实践,近些年来产业融合理论研究方兴未艾。诺贝尔经济学奖获得者科斯出,分工越细市场交易成本越大,企业的存在就是降低交易成本。而如果企业内组织生产的成本与企业内交易成本之和小于市场上其他企业的生产成本与市场交易成本之和,则应该由企业这种治理机制来代替市场(威廉姆森,22)。我国香港著名经济学家张五常、内地经济学家盛洪都是研究市场交易成本的制度经济学专家,他们出,产业融合可避免过高的市场交易成本。而分工代表的是工业文明,融合代表的是信息文明;分工是工业时代财富的根本来源,融合是信息时代财富的根本来源(姜奇平,22)。 
  当前我国存在的煤电矛盾,实质上是由于市场交易成本居高不下造成的,当市场交易成本高于企业内部交易成本时,按照上述产业融合理论,就应当“由企业这种治理机制来代替市场”。建立煤电一体化企业,消除煤电壁垒,减少市场交易成本,延伸产业链,促进产业升级,降低周期性风险,升企业竞争合力,是顺应时代发展的选择。 
  参考文献 
  1 厉无畏,王慧敏.产业发展的趋势研判与理性思考J.中国工业经济,22(1)5-11. 
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