光伏風(fēng)電上位難點知多少？
發(fā)布時間：2023-12-27 點擊量：1748
近年來，在應(yīng)對全球氣候變化成為國際主流議題的大背景下，以大力發(fā)展可再生能源替代化石能源為主要內(nèi)容的能源轉(zhuǎn)型已成為很多國家能源政策的重要內(nèi)容。根據(jù)國際可再生能源咨詢機構(gòu)“21世紀可再生能源政策網(wǎng)絡(luò)”(REN21)的數(shù)據(jù)，到2015年初，已有至少164個國家擁有可再生能源發(fā)展目標，約145個國家頒布了可再生能源支持政策。同時，越來越多的國家制定了100%可再生能源或可再生能源電力目標。
然而，雄心勃勃的發(fā)展目標難以掩蓋能源轉(zhuǎn)型進程的艱難。即使是作為全球能源轉(zhuǎn)型“優(yōu)等生”的德國，面對強力推動可再生能源發(fā)展進程中所產(chǎn)生的問題，最近也不得不調(diào)整策略：在強調(diào)2050年實現(xiàn)可再生能源發(fā)電比例80%目標不變的同時，降低對可再生能源設(shè)施補貼，并使可再生能源附加費分攤更加“公平”，等等。在這種情況下，很有必要對多重目標約束下的我國可再生能源發(fā)展實踐進行深刻反思，以利未來我國能源轉(zhuǎn)型的順利推進。
一、 我國當(dāng)前能源轉(zhuǎn)型的難度與復(fù)雜性前所未有
相比世界其他主要經(jīng)濟體和能源消費大國，我國“能源轉(zhuǎn)型”的難度和復(fù)雜性可能居于首位。大體上，我國能源轉(zhuǎn)型之難有四：
一是能源消費體量大。我國已經(jīng)成為世界第一大能源消費國。按照BP世界能源統(tǒng)計的數(shù)據(jù)計算，2014年，我國一次能源消費量為29.72億噸油當(dāng)量，相當(dāng)于德國的9.6倍，日本的6.5倍，英國的15.8倍。
二是我國工業(yè)化和城市化均未完成，能源消費總量還處于遞增階段，能源消費總量在一段時期內(nèi)依然有繼續(xù)增長的內(nèi)在動力。而德國、日本、英國和其他后工業(yè)化國家已經(jīng)進入能源消費總量下降階段。
三是我國能源消費結(jié)構(gòu)中煤炭占比極高，而作為化石能源中“清潔能源”的天然氣占比非常低。2014年，煤炭占我國一次能源消費份額為66%，全球僅次于南非(70.6%)，是世界平均水平(30%)兩倍多;天然氣份額僅為5.6%，屬于全球最低的國家之一，而世界平均水平為23.7%。
四是碳減排壓力大，時間緊。2014年，我國二氧化碳排放量為97.6億噸，居全球第一。2000～2014年，二氧化碳排放年均增長7.6%。2014年11月12日，中美兩國在北京發(fā)布“中美氣候變化聯(lián)合聲明”。中國承諾到2030年碳排放達到峰值。雖然近幾年碳排放增速下降將快(2009～2014年排放年均增速為4%)，但中國碳排放要從目前的增長下降到零增長，僅有十五、六年的時間?？傊?，無論從能源的量級，能源需求的增長，還是能源結(jié)構(gòu)和碳減排目標看，我國的能源轉(zhuǎn)型將面臨前所未有的、其他國家所難以想象的挑戰(zhàn)。
二、 影響當(dāng)前我國能源轉(zhuǎn)型推進的首要障礙
上述“四難”當(dāng)然會增加我國能源轉(zhuǎn)型的困難，但并不是影響我國能源轉(zhuǎn)型推進的最主要障礙。當(dāng)前，我國能源轉(zhuǎn)型的首要障礙在于，產(chǎn)業(yè)界、理論界和實操部門不同程度地存在著對能源轉(zhuǎn)型簡單化、程式化理解傾向。在這一思維和觀念影響下，影響我國向可再生能源轉(zhuǎn)型的障礙主要表現(xiàn)在三個方面：
第一，能源轉(zhuǎn)型被簡化為單純“提高可再生能源份額”問題，能源轉(zhuǎn)型的推進也被歸結(jié)為完全取決于政府的“決心”。似乎只要政府政策力度大，補貼到位，能源轉(zhuǎn)型就能成功。德國成為向可再生能源轉(zhuǎn)型“模范生”的同時，其付出的可再生能源補貼規(guī)模也是龐大的。2013年，德國環(huán)境部部長曾表示，如果不收縮項目規(guī)模，德國的“綠色革命”在未來二十年成本將達到1萬億歐元(不包括已經(jīng)花費的幾千億歐元)。因而，不久前國內(nèi)產(chǎn)業(yè)界掀起了一場中國發(fā)展可再生能源能否負擔(dān)得起“高昂”補貼的爭論。
第二，目前的主流觀點傾向于把可再生能源的成本競爭力作為向可再生能源轉(zhuǎn)型的關(guān)鍵問題，認為隨著風(fēng)電和光伏發(fā)電成本進一步下降到可以與常規(guī)能源競爭，向可再生能源發(fā)展面臨的問題就迎刃而解。然而，向可再生能源轉(zhuǎn)型中的關(guān)鍵問題其實不是成本問題。事實上，即使在現(xiàn)有市場制度沒有將化石燃料發(fā)電外部成本內(nèi)部化的情況下，目前風(fēng)力資源條件良好的陸上風(fēng)力發(fā)電成本已經(jīng)足以與化石燃料電廠展開競爭。
而在考慮化石能源外部性成本的條件下，風(fēng)電、光伏發(fā)電的發(fā)電成本已經(jīng)低于化石燃料發(fā)電成本。Ecofys能源咨詢公司2014年為歐盟委員會起草的一份研究報告指出，在考慮外部性成本的情況下，陸上風(fēng)能和太陽能發(fā)電的度電成本分別為0.105歐元和0.125歐元，已經(jīng)低于天然氣發(fā)電(0.164歐元)和煤炭發(fā)電成(0.233歐元)。當(dāng)然，目前全球沒有一個國家建立基于“完全成本”的電力交易市場，但這表明了風(fēng)電和光伏電力已經(jīng)具備了與化石燃料競爭的技術(shù)和成本基礎(chǔ)。
第三，能源轉(zhuǎn)型的長期性和復(fù)雜性沒有得到正確理解和足夠重視。人類歷史上的能源轉(zhuǎn)型都需要經(jīng)歷相當(dāng)長的時間：煤炭取代薪柴成為主導(dǎo)能源經(jīng)歷了140年左右，石油超過煤炭成為主導(dǎo)能源經(jīng)歷了90年左右?？稍偕茉从捎谀芰棵芏鹊?、資源的位置限制、“轉(zhuǎn)換效率”等方面的限制，其要替代化石注定要花更長的時間。
比如，從19世紀70年末代利用法國最早水力渦輪機發(fā)電開始到今天，經(jīng)歷了130多年，水電在全球一次能源消費中的比重僅為6%左右。20世紀30年代風(fēng)力渦輪機發(fā)電，60年代光伏發(fā)電產(chǎn)生以來，目前風(fēng)電與光伏發(fā)電在全球一次能源中的比重只有2%多一點。
然而，實踐中，向可再生能源轉(zhuǎn)型的這種“長期性”和“復(fù)雜性”沒有成為推動我們?nèi)?、深入研究能源轉(zhuǎn)型的動力，反而被一些不愿意推進能源轉(zhuǎn)型的市場主體作為理由，拖延轉(zhuǎn)型進程。
筆者認為，缺乏對能源轉(zhuǎn)型具體歷史進程的深入研究和深刻理解，是導(dǎo)致對能源轉(zhuǎn)型的簡單化理解，進而造成當(dāng)前我國能源轉(zhuǎn)型實踐戰(zhàn)略思維缺位，政策應(yīng)對抓不住主要矛盾，往往是“頭疼醫(yī)頭”，甚至是“頭疼醫(yī)腳”的重要原因。
三、 完整理解能源轉(zhuǎn)型的內(nèi)涵是有效推進能源轉(zhuǎn)型的前提
簡而言之，能源轉(zhuǎn)型通常表現(xiàn)為一次能源品種主導(dǎo)地位的更替，“新”能源取代“舊”能源。但是，“新”能源份額的提升只是能源轉(zhuǎn)型的一個淺層表現(xiàn)，或者說，僅僅是一次成功的能源轉(zhuǎn)型的自然結(jié)果。
對一個國家而言，完整理解能源轉(zhuǎn)型的內(nèi)涵是確立正確的能源轉(zhuǎn)型戰(zhàn)略，以及能源轉(zhuǎn)型能夠順利推進的前提。筆者認為，至少應(yīng)從如下三個方面來理解很多國家當(dāng)前正在推進的能源轉(zhuǎn)型：
首先，能源轉(zhuǎn)型決不僅僅是在現(xiàn)有能源體系中單純提高可再生能源或非化石能源比重，更重要的是要有能源體系的結(jié)構(gòu)性變化。也就是說，與化石能源特性完全耦合的現(xiàn)有能源體系，特別是電力系統(tǒng)必須變革以適應(yīng)可再生能源分布式、小功率特點。
沒有能源體系，特別是電力系統(tǒng)的適應(yīng)性變革，現(xiàn)有能源體系容納可再生能源發(fā)展的空間相當(dāng)有限。德國可再生能源十多年來的快速增長，除了眾所周知的政府政策強力支持外，法律強制電網(wǎng)企業(yè)為適應(yīng)可再生能源的發(fā)展而進行電網(wǎng)智能化變革至關(guān)重要?？梢?，把能源體系變革作為能源轉(zhuǎn)型的一個核心要求，才能更好地理解可再生能源發(fā)展的正確方式與真實空間。
其次，每次能源轉(zhuǎn)型都會涉及到利益關(guān)系的再調(diào)整，都會產(chǎn)生失敗者和成功者。隨著石油逐步替代煤炭，石油供應(yīng)商及相關(guān)企業(yè)崛起，部分煤炭供應(yīng)及相關(guān)企業(yè)倒閉。隨著可再生能源對化石能源的替代的深入，可再生能源企業(yè)與化石能源企業(yè)之間的競爭將日益激烈。當(dāng)然，被替代者也不甘失敗，會采取各種措施反擊，包括游說政府的支持，但最終難以抵御能源轉(zhuǎn)型大趨勢。
在這種情況下，如果政府不能正確把握能源轉(zhuǎn)型的大方向，以及由此導(dǎo)致的利益關(guān)系的再調(diào)整，或者受到“舊能源”集團的游說，有可能會出臺阻礙能源轉(zhuǎn)型的政策。
比如，19世紀初，當(dāng)荷蘭傳統(tǒng)主導(dǎo)能源“泥炭”的消費地位受到發(fā)熱量更高的進口煤炭威脅時，荷蘭政府采取各種措施，包括征收煤炭進口關(guān)稅，來保護本國泥炭產(chǎn)業(yè)。結(jié)果不僅延遲了荷蘭能源體系向煤炭轉(zhuǎn)型，而且使本已開始衰退的荷蘭經(jīng)濟雪上加霜。
最后，對當(dāng)前能源轉(zhuǎn)型的長期性和復(fù)雜性要有清晰認識與足夠重視，尤其是電網(wǎng)系統(tǒng)要主動進行變革以適應(yīng)可再生能源發(fā)展的要求。從能源轉(zhuǎn)型的歷史看，一種能源替代另一種能源，并獲得主導(dǎo)地位，需要幾十、甚至上百年時間。
當(dāng)前的能源轉(zhuǎn)型，主要內(nèi)容是可再生能源對化石能源的替代。從寬泛的意義上講，也可以說是非化石能源對化石能源的替代。與歷史上的能源轉(zhuǎn)型相比，其長期性和復(fù)雜性均更甚一籌。
從長期性看，作為替代能源主力軍的可再生能源，其能量密度與被替代的化石能源相比并無優(yōu)勢。即使考慮到政策的“幫助”，也需要更長的時間來使其孕育出競爭優(yōu)勢，方有可能成為主導(dǎo)能源。
從復(fù)雜性看，可再生能源是多個品種的集合，其中任何一個能源品種都不具備成為單一主導(dǎo)能源的“潛質(zhì)”。而且，這些可再生能源品種的技術(shù)特性也不完全相同，水電基本與現(xiàn)有基于化石燃料的“大規(guī)?！彪娏ο到y(tǒng)兼容，風(fēng)能和太陽能則更適合分布式、小功率，生物質(zhì)能分布式集中式均可。要將這些能源利用技術(shù)整合為一個有機“新”能源體系，將面臨更多的技術(shù)、組織和制度方面的復(fù)雜性。對此，政府的政策制定與實施部門應(yīng)予高度重視。
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