1882年，中国第一座发电厂上海电气公司创办，一条6.5公里长的低压输电线路点亮了外滩15盏弧光灯。1949年，新中国成立伊始，发电装机容量185万千瓦，年发电量43亿千瓦时，分别居世界第21位和第25位。

改革开放40多年来，我国电源建设取得了跨越式发展（图1）。2019年全国发电装机容量和发电量分别达到201006万千瓦和73266亿千瓦时，均居世界第一。同时，电网规模也不断扩大。截至2019年底，全国220千伏及以上输电线路回路长度达到75.48万千米，是1978年的30多倍，已基本形成了“西电东送、南北互供、全国联网”的资源配置格局。

图1 我国发电装机容量和发电量（1978-2019）

数据来源：电力工业统计资料提要

供电覆盖率方面，1978年，全国县、乡、村通电率分别为94.5% 、86.8% 和61.1% 。在“电力扶贫共富工程”、“户户通电”和“无电户通电”工程等的带动下，2008年全国县级通电率达到了100% ，乡、村通电率也提高到了99% 以上。2012年，中国政府颁布了《全面解决无电人口用电3年行动计划（2013-2015）》，并于2015年底实现了无电地区的全民通电。

毋庸置疑，电力是经济社会发展的基础保障。但电源和电网建设投资金额巨大、回收周期长、回报率低，同时又具有显著的正外部性。因此，经济学家一直致力于研究电力基础设施建设所带来的经济社会收益。如Dinkelman (2011) 利用地表坡度作为工具变量，结合固定效应模型，发现南非的大规模农村通电项目在五年内显著提高了当地女性的就业水平。然而，要准确识别电力基础设施的影响并不容易，因为地方经济发展基础、区域政治地位等许多潜在因素都有可能混淆因果关系。而且，大多数已有研究的关注重点都是电力投资带来的收益，没有与投资成本进行直接的比较。

2020年，发表于经济学顶级期刊“Journal of Political Economy”的一篇文章 (Lee, Miguel, and Wolfram, 2020)，引入随机对照实验的方法，将肯尼亚农村电网扩张的成本和收益纳入同一个研究框架，并得到了一些出乎意料的结论。

首先，文章的基本背景是2007年以来肯尼亚电网覆盖率迅速提高，农村地区的主要公共设施，如学校、医院、市场等都已通电。尽管家户层面的通电率还是很低，但电网扩张大大缩小了农村居民到最近的大电网的距离。按照肯尼亚政府的规定，距离任意一个变压器600米以内的农村居民可以支付398美元的固定价格申请接通电网。这一固定接入价格实际上远低于约1435美元的每户接入成本，但另一方面，对于人均年收入不到1000美元的农村居民来说这个价格有些难易承担。文章作者因此设计了不同的电网接入补贴机制，从而对最后一公里通电进行经济学分析。

具体而言，文章选择了肯尼亚2个县的150个农村社区共2289户居民展开实验，这些社区的所有居民与二级低压配电变压器的距离均在600米以内，但都没有接通电网。这150个社区被随机分为3个实验组和1个对照组。其中，高补贴组25个社区380户居民获得398美元的电网接入补贴，换句话说，这一实验组的居民将无需为电网接入支付任何费用；中补贴组25个社区379户居民获得227美元补贴，覆盖约57% 的接入费用；低补贴组25个社区380户居民则获得114美元补贴，覆盖约29% 的接入费用。对控制组的75个社区1150户居民不提供任何补贴，因此如果这一组别的居民想要申请接入电网，需自行支付398美元的费用。实验于2014年9月至2015年12月之间展开，并于2016年5-11月和2017年10-12月进行了两轮跟踪调查收集数据。

文章的主要结论可以用下图2概括。图2A给出了研究区域的通电需求曲线、平均总成本和边际成本曲线。按照平均每个社区84.7户居民计算，社区通电的总成本超过6万美元，而根据需求曲线估计的消费者剩余仅略高于1万美元（图2B）。也就是说，接入电网会给每个社区带来平均高达5万美元的福利损失！考虑到流动性约束等因素可能导致对消费者剩余的低估，文章还估计了不同情境下基于陈述性偏好的支付意愿 (stated willingness to pay)，即使如此，大多数情况下接入电网带来的仍然是净福利损失（图2C）。

图2：Experimental evidence on the social surplus implications of rural electrification

来源：Figure3 from Lee, Miguel, and Wolfram (2020)

改革开放40多年来，伴随着电网覆盖范围的不断扩大和通电率的不断提升，中国经济社会各方面都发生了翻天覆地的变化。需要说明的是，关于中国电力基础设施建设与经济社会发展的关系，目前还缺乏精心设计的、严格的因果推断。但中国的经验有助于我们思考，哪些重要的因素会影响对基础设施投资的福利分析。

首先是研究的外部效度 (external validity) 。在全国范围开展的电力基础设施建设带来的规模效应，与小范围随机对照实验的效果也许完全不同。

其次，基础设施建设的影响是长期的，时间维度的不同也会影响分析结果。Lee, Miguel, and Wolfram (2020) 文章中模拟了几种电力需求情境，发现当每月每户农村居民的电力消费从研究基期的10.8kWh增加到70kWh时，电网接入的收益才会超过成本。这样大幅度的电力消费增长，难以在短期内实现。

第三则是所谓贫困陷阱 (poverty trap)的困扰。当经济整体发展水平十分低下时，仅仅依靠某一方面的基础设施改善，很难产生足够的需求进而缓解贫困。比如中国开展的“村村通”工程，不仅仅指电力方面的“村村通”，还包括了公路、生活和饮用水、电话网、有线电视网、互联网等各种设施在农村地区的全覆盖。

最后，值得一提的是成本的问题。输配电网络的建设和扩张耗资巨大，我国电网建设投资从2010年的将近3500亿元增长到了2019年的5340亿元。据报道，我国“户户通电”工程平均每户投资约1.33万元，是正常农村通电成本的10倍以上。为此，除了大电网延伸以外，我国也采取了如独立光伏发电、风电光电互补、小水电等分散供电方式，以相对较低的成本解决偏远地区的电力供应。

尽管目前中国已经全面解决了无电人口的用电问题，但电网可靠性和供电质量在不同地区之间、在城市和农村之间仍然存在差异。2016年开始的新一轮农村电网改造升级致力于解决农村地区电压不达标、架构不合理、不通动力电等问题，其总投资高达8000多亿元。此外，2002年之后停滞不前的电力市场化改革也于2015年重新启动，以期通过引入市场化交易机制，逐步放开发用电计划等，优化资源配置。这些基础设施投资和制度变化将如何影响电力行业本身、电力用户以及经济社会各方面发展，值得进行深入的研究。