米歇尔·库什阿尼 / 法国能源与原材料地缘政治研究中心项目主管 / 2015-05-06
风力涡轮机和太阳能发电已是当今许多发达国家能源结构的重要组成部分。他们是如何取得突破的？各国模型不尽相同，各有局限。政府补贴到市场驱动的转型过程复杂。还是那个老问题：可再生能源何时才能产生真实可观的回报？
Read this article in English | Français
巴黎高科评论：对可再生能源发电的盈利能力研究需要基于可靠的数据。今天，这些数据已经完备了吗？
Michel Cruciani：现有数据大多不符合学术格式标准。数据库很有限，完善程度远远不及对石油、煤和铀的研究。此外，可再生能源领域变化很快。一般来说，我们不考虑热泵和生活用太阳能加热板，因为这两个应用对整体能源结构的影响微乎其微；用于加热用途的生物燃料也是如此，其地域性强，虽然它们还能替代木材来制造家具和造纸甚至取暖和发电，但一国内的生物能源数量在一定时期内总是有限的。
可再生能源中最传统的水力发电空间也非常有限，实际上，在大多数工业国家，所有可能的水电设施都已开发完毕。所以，除了抽水蓄能站，水力已很难再有更大贡献。
因此，我们的关注点将集中在那些不一定很新、却因科技进步而存在巨大商业开发价值的能源。目前来看就是新型的风力涡轮和光伏发电。其他能源大都限于特定区域，而且仍处于试验性开发阶段，如地震带上的深层地热资源以及海洋能源（潮汐能、波浪能）等。
光伏和风力发电如何才能商业化并带来利润？
早期光伏板昂贵，仅仅用作特殊用途如卫星上。随着技术的进步，特别是半导体科技的突破，IC器件价格降低，供应增加。材料上，人们可以用更多拥有同样光电特性的金属合金来取代硅。光伏热潮出现在1995年左右，切尔诺贝利灾难后，德国出现强大的反核能声浪，并率先倡导太阳能利用。同时，人们对全球变暖和气候变化问题的日益关注促成IPCC（政府间气候变化专门委员会）的成立。
1980年代末，要减少核电站和火力发电站比重，可再生能源是唯一选择。德国和丹麦带头，建立大量风电场和太阳能光伏阵；积累了丰富的技术经验，加上零部件的规模化生产，特别是中国制造让设备成本大大降低，使其商业化日趋可行。今天，风能和太能能发电的盈利能力主要取决于消费者愿意支付多少钱来放弃传统能源，转而使用这些新能源发的电。
怎么才能说服市场接受可再生能源？
与1950年代核电面临类似的情形，新能源（风力涡轮机和太阳能电池板）无力与传统能源竞争，因为传统电厂基础设施的投资已经基本分摊完毕。因此，扶持与激励变得非常必要。各国尝试过不同方式。德国政府最初采取投资电站的做法，但不成功。随后它转而采取丹麦在1990年代相对成功的政策——补贴发电，即用高于市价的价格回购新能源发电。
欧洲需要用这么多电吗？
欧洲拥有最好的传统电力生产设备包括核电站，拥有稳定的需求增长率和供需平衡。如果传统电站通过简单升级就可以延长使用寿命，那么新能源就难有生存空间，更何况它目前还不具备强大的市场竞争力。
要强制采取新能源，必须靠市场拉动，换言之，通过鼓励消费来保证发电站的经营收益，这样它们才会主动投资，把多发的电功率用可观的价格卖给政府。要点在于，通过帮助供需双方，获得学习和规模效应，降低成本，最终使新能源发电在市场上获得竞争力。同时应采取“技术推动”，投资更多资金研发效率更高的光伏电池和可以在微风条件下运行的风力涡轮机。
是否有其他成功的激励手段？
意大利、瑞士和英国从销售端着手，采用“绿色认证”方式。但分析表明，相对于政府高价回购发电，这种方式低效且成本更高。其运作机理是：可再生能源发电商可以将发的电卖给政府，也可以选择在二级市场上出售这些“认证”配额。
在该条件下，要想卖电给终端消费者，必须向政府出示等量的“绿色认证”，不管是电站，还是从二级市场上购得认证配额的其他人。从理论上看，这种制度能够充分激励投资，但要真正发挥效力，前提是供电者不用新能源发电将受到惩罚。现实的情形是，罚款并不重，而且常常是认罚比购买证书更划算。
此外，新能源发电十分不稳定，严重依赖天气条件（光照、风力强度），证书有效期仅为一年，过期作废，发电者虽然可以在电价上涨时通过投资获利，却也要承担行情不好时卖不掉认证的风险。
丹麦、法国和德国法律规定，国有电站必须在未来10-20年内回购一定量的再生能源发电。这些措施是否更有效？
某些情况下是这样，尤其是为投资者提供可靠回报时。不过说实话，通过回购保证投资回报的方法也有弊端。如果风电或光伏发电突然大规模安装，导致市场电价暴跌，回购价格就会大大超出实际发电成本。如果立法者不采取措施，就会吸引大量的投机性投资，反过来进一步压低成本，扩大成本和回购价格间的差距。显而易见，后果最终会被转嫁到终端消费者身上，并导致政府赤字。
强推可再生能源是否有损社会公平？
不一定。有着充足光照和风力的农村比建筑密集的城市拥有更大的优势。此外，初始投资需要资金。实力强大、背靠银行的企业比低收入家庭压力小得多。另外一个社会影响在于对再生能源发电者的补贴性回购将提高电价。这对于低收入消费者的预算影响可能很大。今天欧洲出现了对“能源”问题的警惕声音，一定程度上就是因为政府对可再生能源发电者补贴的快速增长。
补贴政策的设计很难吗？
政策制定者现在已经意识到补贴必须下调。大多数欧洲国家倾向采取递减的回购价格。每年甚至每季度，电价都会降低一个梯度，迫使发电商不断寻找成本更低更有效的技术。在某些国家，传统能源与可再生能源间的发电成本差别已接近零，实际上已没有必要继续回购。电站可以直接向消费者出售或按自己需求发电。大型购物中心在屋顶安装大块太阳能板的做法越来越受欢迎，新的商业用途正不断涌现。
在欧洲，各国有权根据本国情况采取不同政策，这是否会影响到整个欧盟区的电力供给平衡？
确实，一国政策确实可能会冲击到别国。在德国，大规模采用风力发电和光伏发电，在气候条件有利的季节，超额生产的“可再生电力”就会被注入邻近国家电网，而且，欧盟指令规定这些发电可以优先传输，为此埋单的是德国消费者，而法国所付出的进口价格其实很低。但到目前为止，这种情况尚未引发严重的政治问题。
那么，全球市场的供给平衡又如何保证？
电力市场的基本原理是每一度发出来的电都必须被用掉。由于补贴的存在，电力供给者可以不考虑市场机制，而以很低、免费甚至负的价格出售这些可再生能源发电。2011年至今，每年都会有政府付费给大企业让它们来消费多余电力的情况！但私人家庭是按年度来缴纳电费的。德国注入的电量冲击了法国的发电站，导致法国可再生能源电力产业比例急剧减小，风力和光伏发电大概只占了5%的总发电量，水电站和生物质能仍占据可再生能源电力生产的绝大部分。
能源转型的到底该如何规划？
很多传统发电站设施都已经老化，严格的环保和安全规定使得新建一个火电站或核电站的成本比以往昂贵许多，所以，就每单位电而言，传统电站的成本与新能源电站其实已旗鼓相当，但要注意，单位电价并不能说明一切，可再生能源发电的间歇性与传统发电方式的持续性优势不可同日而语。未来能源转型的规划将以这些条件前提。然而，如果电价持续下降，人们将不再有动力投资传统电站，也就无法避免对再生能源继续补贴。这变成了一个循环：可再生能源压低了电价，获得了补贴，却导致传统电站经营困难减少投资，国家因此不得不发展可再生能源发电。
怎么才能停止这种能源贬值循环？
市场价格重新上升，需要投资更多现代化的传统能源发电设施。然而需求却没有新增。一个可能解决方案是推迟传统发电站的退役。很多面临关闭的发电站并不是那些最老的，而是最新的、运营成本高同时不能紧随市场价格的发电站，天然气发电站尤其如此。2011年来美国有了更便宜的页岩气，就将东海岸开采的煤炭大量出口到欧洲，使得燃气发电站丧失了竞争力。在德国，那些全世界最有效率的天然气发电站已经被污染程度更高的煤发电站所取代。
可再生能源发电挤出了传统能源发电站。我们必须小心：如果不及时更新那些更老的发电站，将来可能要面临同时间大规模更换所导致的资金短缺。
是否所有的工业化国家都处于类似的境地？
英国将自己隔离于欧盟体系之外，使得它有额外的时间进行调整。但英国的核电站与火电站比法国、德国要老旧得多。因此，英国必须加速升级或购买新的核设施。至于其他主要国家不像欧洲，电力需求没那么稳定。美国、巴西、中国等正在积极推进可再生能源，它们将从持续增长的国内需求中受益良多。在这种情况下，不存在大量参与者被踢出局的问题。
在未来，可再生能源发电站与传统发电站可以和谐共存吗？
每个国家都在寻求解决方案。法国建立电量管理系统以弥补可再生能源发电的间歇性缺陷，保留传统发电站作为后备，而成本则以固定比例体现在电费中；德国，传统电站产能相对过剩，且政府早已建立了战略储备，电站关闭要取得联邦能源部长的授权，而选择维持发电站运营则会获得许多补偿。
欧洲各处的电力价格关系都一样吗？
不，各国差别很大。德国和丹麦押注在可再生能源上，能接受很高的价格。价格有时取决于外部因素。例如，德国人口出生率趋势平稳，住房价格远比在法国便宜，所以电价快速上升也会被接受。更重要的是，德国为了支持工业的发展，甚至免除了一些企业的费用，很多都是消费者在主动推动。但西班牙则正相反，可再生能源的发展主要是政府埋单，能源债务快速增长到了几亿欧元，这其实非常危险。
京公网安备 11010502032941号