光伏風(fēng)電上位難點(diǎn)知多少？
發(fā)布時(shí)間：2023-12-27 點(diǎn)擊量：717
近年來，在應(yīng)對(duì)全球氣候變化成為國(guó)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(guó)家能源政策的重要內(nèi)容。根據(jù)國(guó)際可再生能源咨詢機(jī)構(gòu)“21世紀(jì)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(gè)國(guó)家擁有可再生能源發(fā)展目標(biāo)，約145個(gè)國(guó)家頒布了可再生能源支持政策。同時(shí)，越來越多的國(guó)家制定了100%可再生能源或可再生能源電力目標(biāo)。
然而，雄心勃勃的發(fā)展目標(biāo)難以掩蓋能源轉(zhuǎn)型進(jìn)程的艱難。即使是作為全球能源轉(zhuǎn)型“優(yōu)等生”的德國(guó)，面對(duì)強(qiáng)力推動(dòng)可再生能源發(fā)展進(jìn)程中所產(chǎn)生的問題，最近也不得不調(diào)整策略：在強(qiáng)調(diào)2050年實(shí)現(xiàn)可再生能源發(fā)電比例80%目標(biāo)不變的同時(shí)，降低對(duì)可再生能源設(shè)施補(bǔ)貼，并使可再生能源附加費(fèi)分?jǐn)偢印肮健保鹊取Ｔ谶@種情況下，很有必要對(duì)多重目標(biāo)約束下的我國(guó)可再生能源發(fā)展實(shí)踐進(jìn)行深刻反思，以利未來我國(guó)能源轉(zhuǎn)型的順利推進(jìn)。
一、 我國(guó)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(jì)體和能源消費(fèi)大國(guó)，我國(guó)“能源轉(zhuǎn)型”的難度和復(fù)雜性可能居于首位。大體上，我國(guó)能源轉(zhuǎn)型之難有四：
一是能源消費(fèi)體量大。我國(guó)已經(jīng)成為世界第一大能源消費(fèi)國(guó)。按照BP世界能源統(tǒng)計(jì)的數(shù)據(jù)計(jì)算，2014年，我國(guó)一次能源消費(fèi)量為29.72億噸油當(dāng)量，相當(dāng)于德國(guó)的9.6倍，日本的6.5倍，英國(guó)的15.8倍。
二是我國(guó)工業(yè)化和城市化均未完成，能源消費(fèi)總量還處于遞增階段，能源消費(fèi)總量在一段時(shí)期內(nèi)依然有繼續(xù)增長(zhǎng)的內(nèi)在動(dòng)力。而德國(guó)、日本、英國(guó)和其他后工業(yè)化國(guó)家已經(jīng)進(jìn)入能源消費(fèi)總量下降階段。
三是我國(guó)能源消費(fèi)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(guó)一次能源消費(fèi)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(guó)家之一，而世界平均水平為23.7%。
四是碳減排壓力大，時(shí)間緊。2014年，我國(guó)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(zhǎng)7.6%。2014年11月12日，中美兩國(guó)在北京發(fā)布“中美氣候變化聯(lián)合聲明”。中國(guó)承諾到2030年碳排放達(dá)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(guó)碳排放要從目前的增長(zhǎng)下降到零增長(zhǎng)，僅有十五、六年的時(shí)間。總之，無論從能源的量級(jí)，能源需求的增長(zhǎng)，還是能源結(jié)構(gòu)和碳減排目標(biāo)看，我國(guó)的能源轉(zhuǎn)型將面臨前所未有的、其他國(guó)家所難以想象的挑戰(zhàn)。
二、 影響當(dāng)前我國(guó)能源轉(zhuǎn)型推進(jìn)的首要障礙
上述“四難”當(dāng)然會(huì)增加我國(guó)能源轉(zhuǎn)型的困難，但并不是影響我國(guó)能源轉(zhuǎn)型推進(jìn)的最主要障礙。當(dāng)前，我國(guó)能源轉(zhuǎn)型的首要障礙在于，產(chǎn)業(yè)界、理論界和實(shí)操部門不同程度地存在著對(duì)能源轉(zhuǎn)型簡(jiǎn)單化、程式化理解傾向。在這一思維和觀念影響下，影響我國(guó)向可再生能源轉(zhuǎn)型的障礙主要表現(xiàn)在三個(gè)方面：
第一，能源轉(zhuǎn)型被簡(jiǎn)化為單純“提高可再生能源份額”問題，能源轉(zhuǎn)型的推進(jìn)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(bǔ)貼到位，能源轉(zhuǎn)型就能成功。德國(guó)成為向可再生能源轉(zhuǎn)型“模范生”的同時(shí)，其付出的可再生能源補(bǔ)貼規(guī)模也是龐大的。2013年，德國(guó)環(huán)境部部長(zhǎng)曾表示，如果不收縮項(xiàng)目規(guī)模，德國(guó)的“綠色革命”在未來二十年成本將達(dá)到1萬億歐元(不包括已經(jīng)花費(fèi)的幾千億歐元)。因而，不久前國(guó)內(nèi)產(chǎn)業(yè)界掀起了一場(chǎng)中國(guó)發(fā)展可再生能源能否負(fù)擔(dān)得起“高昂”補(bǔ)貼的爭(zhēng)論。
第二，目前的主流觀點(diǎn)傾向于把可再生能源的成本競(jìng)爭(zhēng)力作為向可再生能源轉(zhuǎn)型的關(guān)鍵問題，認(rèn)為隨著風(fēng)電和光伏發(fā)電成本進(jìn)一步下降到可以與常規(guī)能源競(jìng)爭(zhēng)，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(shí)不是成本問題。事實(shí)上，即使在現(xiàn)有市場(chǎng)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(jìng)爭(zhēng)。
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(huì)起草的一份研究報(bào)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(gè)國(guó)家建立基于“完全成本”的電力交易市場(chǎng)，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(jìng)爭(zhēng)的技術(shù)和成本基礎(chǔ)。
第三，能源轉(zhuǎn)型的長(zhǎng)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(zhǎng)的時(shí)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。可再生能源由于能量密度低、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(zhǎng)的時(shí)間。
比如，從19世紀(jì)70年末代利用法國(guó)最早水力渦輪機(jī)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(fèi)中的比重僅為6%左右。20世紀(jì)30年代風(fēng)力渦輪機(jī)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(diǎn)。
然而，實(shí)踐中，向可再生能源轉(zhuǎn)型的這種“長(zhǎng)期性”和“復(fù)雜性”沒有成為推動(dòng)我們?nèi)妗⑸钊胙芯磕茉崔D(zhuǎn)型的動(dòng)力，反而被一些不愿意推進(jìn)能源轉(zhuǎn)型的市場(chǎng)主體作為理由，拖延轉(zhuǎn)型進(jìn)程。
筆者認(rèn)為，缺乏對(duì)能源轉(zhuǎn)型具體歷史進(jìn)程的深入研究和深刻理解，是導(dǎo)致對(duì)能源轉(zhuǎn)型的簡(jiǎn)單化理解，進(jìn)而造成當(dāng)前我國(guó)能源轉(zhuǎn)型實(shí)踐戰(zhàn)略思維缺位，政策應(yīng)對(duì)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(jìn)能源轉(zhuǎn)型的前提
簡(jiǎn)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(gè)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(duì)一個(gè)國(guó)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(jìn)的前提。筆者認(rèn)為，至少應(yīng)從如下三個(gè)方面來理解很多國(guó)家當(dāng)前正在推進(jìn)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(diǎn)。
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(guó)可再生能源十多年來的快速增長(zhǎng)，除了眾所周知的政府政策強(qiáng)力支持外，法律強(qiáng)制電網(wǎng)企業(yè)為適應(yīng)可再生能源的發(fā)展而進(jìn)行電網(wǎng)智能化變革至關(guān)重要。可見，把能源體系變革作為能源轉(zhuǎn)型的一個(gè)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(shí)空間。
其次，每次能源轉(zhuǎn)型都會(huì)涉及到利益關(guān)系的再調(diào)整，都會(huì)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(duì)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(jìng)爭(zhēng)將日益激烈。當(dāng)然，被替代者也不甘失敗，會(huì)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(shì)。
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(tuán)的游說，有可能會(huì)出臺(tái)阻礙能源轉(zhuǎn)型的政策。
比如，19世紀(jì)初，當(dāng)荷蘭傳統(tǒng)主導(dǎo)能源“泥炭”的消費(fèi)地位受到發(fā)熱量更高的進(jìn)口煤炭威脅時(shí)，荷蘭政府采取各種措施，包括征收煤炭進(jìn)口關(guān)稅，來保護(hù)本國(guó)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(jì)雪上加霜。
最后，對(duì)當(dāng)前能源轉(zhuǎn)型的長(zhǎng)期性和復(fù)雜性要有清晰認(rèn)識(shí)與足夠重視，尤其是電網(wǎng)系統(tǒng)要主動(dòng)進(jìn)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(shí)間。
當(dāng)前的能源轉(zhuǎn)型，主要內(nèi)容是可再生能源對(duì)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(duì)化石能源的替代。與歷史上的能源轉(zhuǎn)型相比，其長(zhǎng)期性和復(fù)雜性均更甚一籌。
從長(zhǎng)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(shì)。即使考慮到政策的“幫助”，也需要更長(zhǎng)的時(shí)間來使其孕育出競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)，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(gè)品種的集合，其中任何一個(gè)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)模”電力系統(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(gè)有機(jī)“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(duì)此，政府的政策制定與實(shí)施部門應(yīng)予高度重視。
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