一、存在的問題
我國可再生能源發(fā)展面臨的問題可以從不同角度、不同層次來概括。從可再生能源未來發(fā)展與能源轉(zhuǎn)型的關(guān)系角度看,我國可再生能源發(fā)展面臨的問題突出表現(xiàn)在三個(gè)方面:
1.現(xiàn)有體制難以協(xié)調(diào)可再生能源發(fā)展帶來的利益沖突
盡管我國能源轉(zhuǎn)型還處于初級階段,2017年風(fēng)光等波動性可再生能源發(fā)電量占比僅為7.3%,但全國平均風(fēng)電限電率達(dá)到12%,光伏發(fā)電限電率為6%。2018年風(fēng)電限電率下降到6.2%,光伏發(fā)電限電率下降到3%。根據(jù)歐洲主要國家的經(jīng)驗(yàn),在風(fēng)光電比重在10%左右時(shí),限電率已經(jīng)下降到了1%以下,并隨著風(fēng)光電滲透率的進(jìn)一步提升,限電率呈現(xiàn)穩(wěn)步下降特征?!肚鍧嵞茉聪{行動計(jì)劃(2018-2020)》提出,2020年我國(水、風(fēng)、光)棄電率實(shí)現(xiàn)5%的目標(biāo),但進(jìn)一步大幅降低棄風(fēng)棄光率必然要受到現(xiàn)有體制機(jī)制的制約。
現(xiàn)有能源體制難以有效協(xié)調(diào)能源轉(zhuǎn)型推進(jìn)中相關(guān)方的利益沖突。當(dāng)前的能源轉(zhuǎn)型以可再生能源替代化石能源為核心內(nèi)容。當(dāng)可再生能源規(guī)模不大時(shí),這種替代關(guān)系導(dǎo)致的利益沖突不明顯、不嚴(yán)重,政府支持可再生能源發(fā)展的各項(xiàng)政策因?yàn)樽枇π∫材軌蝽樌麑?shí)施。隨著可再生能源規(guī)模的進(jìn)一步擴(kuò)張,利益沖突越來越大,而政策制定和實(shí)施部門難以有效解決這些沖突和矛盾時(shí),能源體制的這一問題就會日益凸顯,對可再生能源發(fā)展的制約作用就日益突出。隨著風(fēng)電與光伏發(fā)電逐漸進(jìn)入平價(jià)時(shí)代,2020年后我國將迎來光伏與風(fēng)電大規(guī)模建設(shè)高峰。如果當(dāng)前阻礙波動性風(fēng)光電并網(wǎng)的體制因素沒有得到根本性解決,要實(shí)現(xiàn)在既有的電力系統(tǒng)中進(jìn)一步大幅提高波動性風(fēng)光電量的比重的目標(biāo)較難。
2.后補(bǔ)貼時(shí)代風(fēng)力和光伏發(fā)電的“非技術(shù)成本”的不利影響將日益凸顯
在政策支持與技術(shù)進(jìn)步的推動下,我國風(fēng)電與光伏發(fā)電的成本快速下降。目前,在資源條件優(yōu)良、建設(shè)成本低、投資和市場條件好的地區(qū),風(fēng)電、光伏發(fā)電成本已達(dá)到燃煤標(biāo)桿上網(wǎng)電價(jià)水平,具備了不需要國家補(bǔ)貼平價(jià)上網(wǎng)的條件。預(yù)計(jì)2020-2022年,全國大部分風(fēng)電和光伏發(fā)電項(xiàng)目將具備發(fā)電側(cè)平價(jià)上網(wǎng)條件,我國風(fēng)力與光伏發(fā)電將進(jìn)入“后補(bǔ)貼時(shí)代”。我國風(fēng)力和光伏發(fā)電項(xiàng)目建設(shè)一直存在非技術(shù)因素導(dǎo)致的“成本”過高的現(xiàn)象,這類成本占到項(xiàng)目總建設(shè)成本的20%-30%?!胺羌夹g(shù)性成本”的來源主要有三個(gè)方面:一是國土與林業(yè)部門在項(xiàng)目建設(shè)用地政策方面不一致導(dǎo)致項(xiàng)目延誤甚至取消,土地使用費(fèi)用征收不規(guī)范。二是風(fēng)電與光伏發(fā)電項(xiàng)目并網(wǎng)工程建設(shè)缺乏競爭。三是風(fēng)電與光伏發(fā)電項(xiàng)目融資信用體系建設(shè)滯后導(dǎo)致融資成本居高不下。已有的可再生能源項(xiàng)目補(bǔ)貼政策實(shí)際上起到了“對沖”和“非技術(shù)性成本”的作用。進(jìn)入后補(bǔ)貼時(shí)代后,這些“非技術(shù)性成本”的不利影響將成為妨礙可再生能源,特別是風(fēng)電和光伏發(fā)電發(fā)展的重要因素,甚至?xí)绊懙斤L(fēng)電和光伏發(fā)電進(jìn)入“平價(jià)上網(wǎng)”時(shí)代。
3.風(fēng)力與光伏發(fā)電的“系統(tǒng)成本”將隨著其份額提高而快速增長
發(fā)電成本快速下降一直是推動風(fēng)力發(fā)電與光伏發(fā)電的重要推動力。根據(jù)21世紀(jì)可再生能源政策網(wǎng)絡(luò)(REN21)的數(shù)據(jù),全球主要國家2010-2017年光伏發(fā)電度電成本下降40%-75%(見表1)。其中,我國光伏發(fā)電度電成本下降了72%,日本下降了73%,美國下降了40%,德國下降了64%。未來全球風(fēng)電和太陽能光伏發(fā)電成本還有進(jìn)一步下降空間。多數(shù)機(jī)構(gòu)預(yù)測,2025年,可再生能源將實(shí)現(xiàn)比大多數(shù)化石能源電廠更低的運(yùn)營成本,風(fēng)力發(fā)電與光伏發(fā)電加速邁向發(fā)電側(cè)“平價(jià)上網(wǎng)”時(shí)代。
風(fēng)光等波動性可再生能源發(fā)電的度電成本具備與化石能源發(fā)電的競爭力,將極大地推動風(fēng)力發(fā)電和光伏發(fā)電規(guī)模增長。隨著波動性風(fēng)光電量在電力系統(tǒng)中所占比例的快速提升,特別是其在發(fā)電量中的份額超過20%以后,風(fēng)力和光伏發(fā)電的“系統(tǒng)成本”將會呈現(xiàn)明顯的上升。所謂“系統(tǒng)成本”是指波動性風(fēng)能與光伏發(fā)電增加所導(dǎo)致的備用電源容量的增加、風(fēng)光電不能滿足電力高峰需求時(shí)需要電網(wǎng)提供的額外容量、電網(wǎng)靈活性改造、常規(guī)電源電廠為適應(yīng)間歇性可再生能源發(fā)電靈活運(yùn)行(運(yùn)行小時(shí)數(shù)下降)而引起的能源轉(zhuǎn)換效率的降低,以及電網(wǎng)系統(tǒng)慣性(inertia)的減低造成系統(tǒng)的不穩(wěn)定性等方面的成本。
根據(jù)英國能源研究中心對英國電網(wǎng)估算,當(dāng)風(fēng)光電量占比為30%時(shí),其系統(tǒng)成本大約為10英鎊/兆瓦時(shí)(約合人民幣8.6分/千瓦時(shí))。如果風(fēng)電光伏發(fā)電量占到50%,那么僅備用電源要求這一項(xiàng)所帶來的成本就會大幅攀升至45英鎊/兆瓦時(shí)(合人民幣0.39元/千瓦時(shí))。也就是說,隨著波動性可再生能源電量份額的進(jìn)一步提升,其系統(tǒng)成本會上升較快。因此,盡管從技術(shù)和度電成本角度考慮足以支持風(fēng)能與光伏發(fā)電規(guī)模不斷增長,但面向2030年和2050年考慮風(fēng)能與光伏發(fā)電時(shí),需要從系統(tǒng)成本與收益角度來統(tǒng)籌考慮風(fēng)能與光伏發(fā)電的方式。
二、面臨的挑戰(zhàn)
從現(xiàn)在到2030年前是我國可再生能源發(fā)展的關(guān)鍵期,它決定了我國能源轉(zhuǎn)型能否從初級階段進(jìn)入中級階段,進(jìn)而決定了2050年可再生能源成為我國主體能源的規(guī)劃能否成為現(xiàn)實(shí)。這一轉(zhuǎn)變最大的挑戰(zhàn)不是來自技術(shù),而是來自理念與體制。
1.理念的真正轉(zhuǎn)變是首要挑戰(zhàn)
我國可再生能源發(fā)展成績顯著,鼓勵和支持可再生能源發(fā)展的政策體系也日益豐富,但能源規(guī)劃與政策沒有完全按照能源轉(zhuǎn)型的邏輯進(jìn)行梳理和調(diào)整,很多基于“舊邏輯”的政策依然以“促進(jìn)能源低碳轉(zhuǎn)型和可再生能源發(fā)展的名義”延續(xù)或強(qiáng)化。
在以促進(jìn)可再生能源發(fā)展的名義下,一些不利于提高電力系統(tǒng)運(yùn)營效率的政策依然大行其道。如中東部大力推進(jìn)光伏發(fā)電與海上風(fēng)電建設(shè)的同時(shí),西部投資建設(shè)風(fēng)電和光伏發(fā)電大型基地,以及配套建設(shè)特高壓長距離送電政策依然延續(xù),而優(yōu)化區(qū)域電網(wǎng)聯(lián)絡(luò)線、配電網(wǎng)和提高負(fù)荷側(cè)響應(yīng)技術(shù)能力等有利于提升電力系統(tǒng)靈活性,從而有利于提升波動性電力消納能力的投資并沒有提升到優(yōu)先位置;為提高能效和降低排放而關(guān)閉30萬以下煤電機(jī)組的政策,以及要求60萬及其以上規(guī)模機(jī)組進(jìn)行靈活性改造的政策,沒有考慮到隨著波動性可再生能源電力份額增加,火電機(jī)組運(yùn)行小時(shí)數(shù)大幅下降,峰谷負(fù)荷差進(jìn)一步增加的狀況。這意味著,盡管能源轉(zhuǎn)型與能源革命已經(jīng)成為普遍接受的理念,但很多政策并沒有真正從能源轉(zhuǎn)型的邏輯做系統(tǒng)的研究和制定,仍然只是從技術(shù)層面或單一指標(biāo)來制定和實(shí)施可再生能源發(fā)展政策。因此,理念的真正轉(zhuǎn)變是有效推動我國可再生能源發(fā)展戰(zhàn)略的首要挑戰(zhàn)。
2.構(gòu)建電力系統(tǒng)技術(shù)與制度靈活性是關(guān)鍵挑戰(zhàn)
隨著波動性風(fēng)光電比重增加到一定程度,靈活性成為電力系統(tǒng)最稀缺的資源,也是影響能源轉(zhuǎn)型的關(guān)鍵。然而,從技術(shù)方面與市場制度方面看,目前都存在限制電力系統(tǒng)靈活性釋放的障礙。
從技術(shù)方面看,無論是電源規(guī)模結(jié)構(gòu)、位置、網(wǎng)架結(jié)構(gòu)以及區(qū)域電網(wǎng)的連通性、負(fù)荷實(shí)時(shí)監(jiān)測與調(diào)整的技術(shù)可行性等構(gòu)成電力系統(tǒng)各個(gè)“元件”的“靈活性”都存在很大的改進(jìn)空間。從市場制度方面看,現(xiàn)貨市場、輔助服務(wù)市場以及需求側(cè)響應(yīng)等相關(guān)市場制度缺失導(dǎo)致電力系統(tǒng)“靈活性”供需缺乏有效市場信號和實(shí)現(xiàn)機(jī)制,不僅導(dǎo)致既有的系統(tǒng)靈活性資源無法充分釋放和滿足,而且使得部門滿足的靈活性需求也是以較高成本的方式來實(shí)現(xiàn)的。更重要的是,因?yàn)槿狈τ行ъ`活性市場信號,引導(dǎo)靈活性投資的政策方向與方式也存在問題。如一方面強(qiáng)制關(guān)閉30萬(含)以下的煤電機(jī)組的政策,滿足了單機(jī)的高能耗和超低排放標(biāo)準(zhǔn),但同時(shí)卻降低了電力系統(tǒng)的靈活性;另一方面又要求60萬的煤電機(jī)組進(jìn)行靈活性改造的政策,滿足了能源轉(zhuǎn)型帶來的深度調(diào)峰的靈活性要求,但同時(shí)這些大規(guī)模的煤電機(jī)組低負(fù)荷根本無法滿足政策的能耗和排放要求。因此,無論是對于2035年我國能源轉(zhuǎn)型從初級階段進(jìn)入中級階段,還是2050年可再生能源成為我國的主體能源,能否從技術(shù)和制度兩個(gè)層面構(gòu)建一個(gè)具有足夠靈活性的電力系統(tǒng)都是我國可再生能源中長期發(fā)展戰(zhàn)略能否實(shí)現(xiàn)的關(guān)鍵挑戰(zhàn)。
3.能源轉(zhuǎn)型政策與能源體制改革的沖突與協(xié)調(diào)是持續(xù)挑戰(zhàn)
能源系統(tǒng)向可再生能源轉(zhuǎn)型不是市場和技術(shù)自然演進(jìn)的結(jié)果,而是全球應(yīng)對氣候變化的產(chǎn)物,因此,在轉(zhuǎn)型的初期和中期,可再生能源發(fā)展必須借助政策支持加以推進(jìn)。但是,我國與歐洲國家的能源階段不同導(dǎo)致推進(jìn)能源轉(zhuǎn)型面臨的挑戰(zhàn)也不相同。
歐洲國家從20世紀(jì)90年代末21世紀(jì)初開始實(shí)施系統(tǒng)能源轉(zhuǎn)型政策,大力推動可再生能源發(fā)展,其能源體制的背景是電力市場化改革基本完成,市場機(jī)制已經(jīng)成為各國電力生產(chǎn)與交易的基礎(chǔ)性運(yùn)行機(jī)制。歐洲國家可再生能源發(fā)展經(jīng)驗(yàn)表明,競爭性電力市場能夠有效推進(jìn)可再生能源轉(zhuǎn)型。因?yàn)樗鼜闹贫壬咸岣呋茉聪到y(tǒng)的靈活性和效率,在相當(dāng)程度上提高了現(xiàn)有能源系統(tǒng)對波動性、高成本可再生能源的容納空間,使市場主體對能源轉(zhuǎn)型進(jìn)程中產(chǎn)生的新需求做出合理的反應(yīng),從而降低能源轉(zhuǎn)型成本(如果沒有市場制度,轉(zhuǎn)型成本會更高)。而且,在這種情況下,能源轉(zhuǎn)型政策與能源(電力)市場的協(xié)調(diào)相對容易。
我國能源轉(zhuǎn)型啟動時(shí)間基本與歐洲國家同期,早在1994年,原國家計(jì)委就以“優(yōu)惠電價(jià)”的名義推出了鼓勵風(fēng)電發(fā)展的政策,同年原電力部出臺了“并網(wǎng)風(fēng)力發(fā)電的管理規(guī)定”,對風(fēng)力發(fā)電實(shí)行“還本付息加合理利潤”的優(yōu)惠電價(jià)政策,并要求電網(wǎng)全額收購風(fēng)電場所發(fā)電量。這雖然不是嚴(yán)格意義上的“FIT(新能源補(bǔ)貼)政策”,但已經(jīng)具備了FIT政策中“強(qiáng)制上網(wǎng)”“固定價(jià)格收購”和“長期合約”三個(gè)方面的實(shí)質(zhì)內(nèi)涵。《中華人民共和國可再生能源法》正式頒布,標(biāo)志著我國基本形成可再生能源轉(zhuǎn)型的政策與法律體系。
2002年,我國啟動了第一次“以效率為導(dǎo)向”的電力市場化改革。國務(wù)院發(fā)布的《電力體制改革方案》(簡稱《改革方案》)中提出了“政企分開、廠網(wǎng)分開、主輔分離、輸配分開、競價(jià)上網(wǎng)”的目標(biāo),但改革止步于政企分開與廠網(wǎng)分離。2015年,中共中央、國務(wù)院聯(lián)合發(fā)布《關(guān)于進(jìn)一步深化電力體制改革的若干意見》(簡稱《意見》),標(biāo)志著自2002年《改革方案》以來的市場化改革再度起航?!兑庖姟返耐怀鎏卣魇欠艞壛恕陡母锓桨浮芬詠硪浴拜斉浞蛛x”為代表的結(jié)構(gòu)分拆路線,轉(zhuǎn)向以促進(jìn)市場交易為目標(biāo)的機(jī)制改革路線。近年來,國家發(fā)改委和國家能源局圍繞放開售電、大用戶直購、交易中心建立和能源互聯(lián)網(wǎng)等領(lǐng)域發(fā)布了一系列文件推動電力體制機(jī)制改革,取得了一定效果,但到目前為止,有效的電力市場競爭尚未實(shí)現(xiàn)。
我國因能源轉(zhuǎn)型與電力體制改革疊加所帶來的問題,有協(xié)調(diào)的一方面,但更多的可能是沖突:一些“強(qiáng)制”為特征的可再生能源轉(zhuǎn)型政策可能強(qiáng)化了“計(jì)劃”的作用,不利于市場的發(fā)育,而部分電力市場化改革的推進(jìn)可能產(chǎn)生不利于可再生能源發(fā)展的短期影響。因此,以能源轉(zhuǎn)型為導(dǎo)向的政策和以效率為導(dǎo)向的電力改革之間的沖突與協(xié)調(diào)將成為一個(gè)持續(xù)挑戰(zhàn)。
(原文發(fā)表于《中國國情國力》2019年7月。作者為中國社會科學(xué)院工業(yè)經(jīng)濟(jì)所能源經(jīng)濟(jì)研究室主任,中國經(jīng)濟(jì)體制改革研究會特約研究員)