得州如何從油氣州變成風(fēng)光州

Jon+CreytsKate+Chrisman

沒人預(yù)測到，美國最重要的油氣產(chǎn)區(qū)會成為全球清潔能源發(fā)展最快的地區(qū)，而得州在實現(xiàn)華麗轉(zhuǎn)身的時候，也沒有一個成功先例可供借鑒

在中國遼闊的土地上，西部地區(qū)擁有豐富的風(fēng)、光資源，地下蘊(yùn)藏著大量化石燃料，但卻土壤貧瘠、人煙稀少。而在東部沿海地區(qū)，光照和風(fēng)力資源較少，但城市人口與工業(yè)發(fā)展飛速，電力需求也不斷增長。因此，政府必須采取措施將西部電力輸送到東部，美國得克薩斯州的情況跟中國很相似。

兩者的相似之處不僅僅體現(xiàn)在地理上：中國和得克薩斯州都建設(shè)了高度獨立的電網(wǎng)（與美國其他地區(qū)不同，得克薩斯州并不向鄰近的其他州電網(wǎng)購買或出售電力），兩者都敢于實踐創(chuàng)新的市場解決方案，并追求更加穩(wěn)定、低廉和清潔的電能。

解除管控

20世紀(jì)90年代得州就開始大膽改革，解除對電力部門的管控。過去，這里的消費(fèi)者無法自由選擇電力供應(yīng)商，電費(fèi)高低與燃料成本密切相關(guān)。但到了2002年，情況突然發(fā)生了改變，對電力部門實施去管控化的新立法出現(xiàn)了：

分解電力服務(wù)的各個方面，將過去一體式電力公司分為發(fā)電企業(yè)、輸電企業(yè)和電力零售企業(yè)；

為發(fā)電企業(yè)創(chuàng)造了一個電力批發(fā)市場，用簡單的容量計價方式補(bǔ)償基于動態(tài)供需關(guān)系銷售的能源；

保留了對輸電網(wǎng)絡(luò)的管理，保持穩(wěn)定的電力輸送并協(xié)調(diào)大規(guī)?；A(chǔ)設(shè)施建設(shè)需求；

允許零售電力企業(yè)通過價格和服務(wù)競爭，促進(jìn)新企業(yè)進(jìn)入市場并鼓勵消費(fèi)者選擇最適合自己的服務(wù)供應(yīng)商。

解除對市場的管控并不是簡單地放任自由。得州制定了積極的發(fā)展目標(biāo)，包括提高可再生能源利用比例、控制能源價格、通過州內(nèi)獨立系統(tǒng)運(yùn)營單位得克薩斯電力可靠性委員會（ERCOT）為2400萬人民提供穩(wěn)定的電力服務(wù)等。

為了鼓勵發(fā)展更多可再生能源，得州在1999年簽署了可再生能源配額制度法案。該法案要求電力公司逐步購買更高比例的可再生能源電力。伴隨而來的是風(fēng)力發(fā)電企業(yè)為了滿足法案的蜂擁而至和輸電設(shè)施發(fā)展的滯后。由于德州西部電力無法被送往東部，2002年風(fēng)力限電比例高達(dá)32%。在得州的某些區(qū)域，風(fēng)力發(fā)電裝機(jī)幾乎是輸電設(shè)施輸電能力的兩倍。

因此，得州需要研究如何建造新的輸電線路。過去，只有在原有輸電線路被新增裝機(jī)滿負(fù)荷使用時，才會建設(shè)新的輸電線路。而風(fēng)電發(fā)電企業(yè)并不情愿自己出資修建這些線路，并且隨著風(fēng)電裝機(jī)增加，（由于限電問題）被浪費(fèi)的能源量也在增加。

相對于研究某一特定項目是否應(yīng)批準(zhǔn)建設(shè)新的輸電線路，得州則著眼于電網(wǎng)整體穩(wěn)定性。通過研究新的輸電線路是否能夠?qū)﹄娋W(wǎng)整體帶來積極的影響，個體風(fēng)力發(fā)電企業(yè)不再需要證明一條線路是否能夠被充分利用或自行出資建設(shè)。這一改變促成整個得州投資了70億美元建造新的輸電系統(tǒng)，新增線路總長接近5800公里。這部分投資通過向州內(nèi)電力消費(fèi)者征收監(jiān)管部門核準(zhǔn)的輸電費(fèi)來收回。隨著更多高壓輸電線路的投入使用，風(fēng)電限電情況從2009年的17%降低至2014年的0.5%，與此同時風(fēng)電裝機(jī)卻幾乎翻了一番，從9GW增長到了16GW。

風(fēng)能大發(fā)展

在20世紀(jì)中期，當(dāng)美國天然氣價格上漲，州內(nèi)人口不斷增加，為了滿足工業(yè)部門急需的大量電能，得州興建了一批燃煤電廠。與煤炭相比更清潔的天然氣價格在2008年后開始驟降：從2008年6月的12.69美元/百萬Btu降至一年后僅3.8美元/百萬Btu。現(xiàn)貨價格也一直保持較低水平：2008年7月僅為2.82美元/百萬Btu。這使得同樣作為化石燃料的天然氣在較短一段時間內(nèi)成為滿足新用電需求的首選發(fā)電方式。

但硬成本不斷下降的太陽能和風(fēng)力發(fā)電方式正在開始挑戰(zhàn)燃煤和燃?xì)獍l(fā)電的經(jīng)濟(jì)優(yōu)勢。由于得州啟用的是經(jīng)濟(jì)調(diào)度制度，即可變成本最低的發(fā)電廠優(yōu)先運(yùn)行，可再生能源電力不出意外地戰(zhàn)勝了化石燃料電力獲得了優(yōu)先調(diào)度。與煤炭和天然氣不同，風(fēng)能幾乎是免費(fèi)的。中東的緊張局勢，華盛頓的政治波動或油氣網(wǎng)絡(luò)管道某處發(fā)生的爆炸等事件并不會影響風(fēng)車轉(zhuǎn)動的成本。相反，隨著科技不斷進(jìn)步，設(shè)備越來越便宜，硬成本還在不斷下降。而隨著創(chuàng)新的商業(yè)模式的出現(xiàn)，軟成本（如安裝成本和融資成本等）也在降低。

從1995年到2013年，得州關(guān)閉了超過2GW裝機(jī)容量的燃煤電廠。同樣，具有類似裝機(jī)容量的燃?xì)怆姀S也被封存。自2002年起，還有1.26GW裝機(jī)燃?xì)怆姀S退役。而曾經(jīng)保證過會帶來高額回報的新建燃煤電廠計劃也在糟糕的經(jīng)濟(jì)性和政治壓力影響下銷聲匿跡了。

隨著燃煤和燃?xì)怆姀S運(yùn)行時間減少或被關(guān)閉，得州的可再生能源市場開始爆發(fā)。從2000年到2015年，風(fēng)電裝機(jī)容量增長了90倍，達(dá)17.7GW。與美國其他地區(qū)相比，該數(shù)據(jù)十分突出。在2000年，得州的風(fēng)電裝機(jī)僅占全美風(fēng)電總裝機(jī)的7%，是加利福尼亞州（美國清潔能源發(fā)展最積極的地區(qū)之一）風(fēng)電裝機(jī)的十分之一。但2015年，得州的風(fēng)電裝機(jī)貢獻(xiàn)達(dá)到了全美總量的23%，比加州風(fēng)電裝機(jī)高出2.8倍。此外，還有5GW裝機(jī)的風(fēng)電項目正在建設(shè)當(dāng)中。

市場去管控化和增加基礎(chǔ)設(shè)施的政策將得州西部充足電能輸送到了東部人口密集地區(qū)，并使得州自2006年起至今一直享有“美國最大風(fēng)力發(fā)電地區(qū)”的美譽(yù)。此外，得州的太陽能發(fā)電裝機(jī)排名全美第十位。而得益于為風(fēng)電而建設(shè)的高壓輸電線路網(wǎng)絡(luò)優(yōu)勢，將會有更多大規(guī)模電力公司太陽能發(fā)電場在得州西部拔地而起。

隨著化石燃料向清潔、可再生能源轉(zhuǎn)型，實時批發(fā)電力市場也得到了飛速發(fā)展。相對于需要為每度發(fā)電量花費(fèi)燃料成本的燃煤和燃?xì)獾雀哌呺H成本發(fā)電方式，實時批發(fā)電力市場更歡迎風(fēng)電和太陽能電力等低邊際成本發(fā)電方式。得州通過市場設(shè)計克服的另一大障礙是如何解決可再生能源的可變性。通過將電力市場常見的15分鐘增量窗口縮短至5分鐘，可再生能源發(fā)電者能夠通過實時天氣觀測技術(shù)更準(zhǔn)確地預(yù)測可再生能源發(fā)電變化，從而更好地參與市場競爭。這種模式不但保證了持續(xù)的系統(tǒng)可靠性，還有利于復(fù)雜的競爭方式及可再生能源吸納管理方式的開發(fā)。

雖然得州電網(wǎng)相對獨立，但聯(lián)邦政策仍然會影響這個市場。在去管控化之后，得州批發(fā)電力市場上出現(xiàn)了一系列的價格變化。美國聯(lián)邦可再生能源電力生產(chǎn)稅減免（PTC）政策對每兆瓦時風(fēng)電提供了最高15美元的稅收減免福利，這是全美風(fēng)電市場的一個利好。但在得州，在低需求但強(qiáng)風(fēng)時期（即供大于求），有時現(xiàn)貨電價可能成為負(fù)值。

這種現(xiàn)象完全顛覆了電力市場：與傳統(tǒng)的生產(chǎn)電力獲得回報不同，發(fā)電企業(yè)甚至寧愿向系統(tǒng)運(yùn)營者支付費(fèi)用來使其所發(fā)電力能夠上網(wǎng)。從經(jīng)濟(jì)學(xué)和市場規(guī)則設(shè)計方面來看，這是可以理解的。但當(dāng)這個現(xiàn)象發(fā)生時，對于市場參與者而言，卻是令人震驚的。這種現(xiàn)象雖然有利于風(fēng)力發(fā)電企業(yè)，但它卻進(jìn)一步壓縮了其他形式發(fā)電企業(yè)的利潤空間，因為它們在現(xiàn)貨電價為負(fù)值時，無法獲得聯(lián)邦基金的擔(dān)保。

零售部門大發(fā)展

各種發(fā)電方式比例和輸電基礎(chǔ)設(shè)施的顯著變化在電網(wǎng)基礎(chǔ)設(shè)施側(cè)不斷發(fā)生，消費(fèi)者用電方式轉(zhuǎn)變的影響也絲毫不亞于前者。通過細(xì)致的市場設(shè)計，得州的電力零售企業(yè)對爭奪消費(fèi)者的競爭將比美國其他任何地區(qū)激烈。

得州零售電力市場的去管控化為每個家庭和企業(yè)創(chuàng)造了直接競爭機(jī)會。以消費(fèi)者為中心的企業(yè)推出了定制化服務(wù)，而不是單純售電。這些零售企業(yè)以中間商的角色，從去管控發(fā)電者處購買電力，再通過電網(wǎng)基礎(chǔ)設(shè)施將其銷售給消費(fèi)者。新的零售企業(yè)與消費(fèi)者直接對接，銷售具備不同可靠性特點的更清潔的電力，并且電價可以根據(jù)消費(fèi)時段的不同而發(fā)生變化。與其他服務(wù)相關(guān)聯(lián)的創(chuàng)新電力服務(wù)方式也隨之產(chǎn)生，比如需求響應(yīng)或可中斷電力、電動汽車、分布式發(fā)電和標(biāo)準(zhǔn)化電費(fèi)賬單等。這對于消費(fèi)者而言，是極大的利好。例如，在2002年去管控化政策剛開始適用于普通家庭用戶時，可供達(dá)拉斯-沃斯堡地區(qū)住宅用戶選擇的只有來自10家零售商提供的11種價格套餐。而到了2012年底，這些消費(fèi)者的選擇面已經(jīng)擴(kuò)展到了來自45家零售商提供的258種不同價格套餐。

要想使更多新企業(yè)參與競爭，繁榮市場，需要政府制定創(chuàng)新的市場規(guī)則。在去管控化的初期，得州頒布了一項定價保護(hù)措施，確保新晉服務(wù)零售商能夠獲得合理的利潤，而不被具有強(qiáng)大市場能力的原有電力公司踢出市場。競價底限（PTB）機(jī)制是一項促進(jìn)競爭市場形成的關(guān)鍵創(chuàng)新。因為大部分電力公司都是固定成本企業(yè)，已經(jīng)擁有大批用戶的老牌零售企業(yè)較容易承擔(dān)短期虧損，將價格降低至新晉企業(yè)無法承擔(dān)的水平，從而留住客戶。

PTB機(jī)制為州內(nèi)所有現(xiàn)存電力公司設(shè)置了最低基準(zhǔn)電價水平，但允許新的市場參與者設(shè)置比基準(zhǔn)水平更低的電價。該基準(zhǔn)電價經(jīng)過精確計算，能夠確保新晉企業(yè)的定價合理且符合平均電力服務(wù)成本。這一定電價保護(hù)機(jī)制持續(xù)了五年，給予市場足夠發(fā)展時間，并讓消費(fèi)者能夠明智地選擇電力供應(yīng)商。到2007年，一個繁榮的競爭市場已經(jīng)成型，越來越多的電力零售供應(yīng)商都能夠?qū)崿F(xiàn)利潤。而在消費(fèi)者一邊，從2002年去管控化制度開始至今，已有超過五分之四的商業(yè)及工業(yè)用戶以及超過五分之二的居民用戶至少更換了一次電力供應(yīng)商，這說明消費(fèi)者在積極地根據(jù)自身需求選擇服務(wù)供應(yīng)商。

區(qū)域競爭力提升

解除電力市場管控、優(yōu)化和擴(kuò)展州內(nèi)基礎(chǔ)設(shè)施、制定可再生能源發(fā)展目標(biāo)、促進(jìn)零售競爭以及利用聯(lián)邦稅務(wù)減免紅利等措施幫助得克薩斯成為了美國最具活力的電力市場之一和電網(wǎng)包容清潔能源方面的領(lǐng)導(dǎo)者。但這個轉(zhuǎn)變并未立即給消費(fèi)者帶來更低的電價。由于在基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)方面的投資和見利拋售行為的發(fā)生，得州電價在2003年-2009年間與美國平均水平相比有所升高，導(dǎo)致得州電價從低于全國水平上漲到了高于全國水平。但在度過初步轉(zhuǎn)型和投資期之后，由于加強(qiáng)競爭和納入低成本可再生能源等措施，得州的優(yōu)勢開始凸顯，到2015年，這里的電價已比美國平均水平降低了17%。

電力零售企業(yè)和消費(fèi)者并不是市場去管控化獲得成功的唯一受益者?？稍偕茉吹呐畈l(fā)展也帶動了清潔能源產(chǎn)業(yè)的大幅增長，為靠近城市中心的區(qū)域提供了更多本地工作崗位。在得州，有2.4萬人工作在風(fēng)電領(lǐng)域，高于美國其他任何州。并且越來越多的清潔能源企業(yè)和創(chuàng)新者（從研發(fā)中心到生產(chǎn)商再到零售商和融資人等）都將業(yè)務(wù)發(fā)展到了得克薩斯，來支持當(dāng)?shù)禺a(chǎn)業(yè)發(fā)展。

從20世紀(jì)90年代起，得州在制造和銷售電力方面就開始了深度的改革。去管控化引入了更多競爭，使消費(fèi)者能夠在傳統(tǒng)電力公司和新晉電力零售企業(yè)之間進(jìn)行選擇，鼓勵零售企業(yè)大膽創(chuàng)新，并推動該州成為了全美可再生能源的領(lǐng)袖。隨著得州躋身去管控化的成功案例，它還為如何能夠高效解決各種挑戰(zhàn)提供了寶貴經(jīng)驗——保持批發(fā)電力市場的精簡，將公共基金投入電網(wǎng)來保證私有企業(yè)競爭，為創(chuàng)新的零售商創(chuàng)造受保護(hù)的生存空間，以及預(yù)判國家政策對區(qū)域市場的負(fù)面影響。得州的案例還告訴我們，電力市場轉(zhuǎn)型過程中，在電價真正下降之前會發(fā)生成本的暫時性上升。

如今，可再生能源發(fā)電裝機(jī)只占得州發(fā)電總裝機(jī)10%，因此，向清潔能源經(jīng)濟(jì)的轉(zhuǎn)型還遠(yuǎn)未完成。但改革已經(jīng)開始，新的電力系統(tǒng)已經(jīng)建立了堅實的市場基礎(chǔ)，在此基礎(chǔ)之上將會出現(xiàn)更多的風(fēng)電場、太陽能電場、零售電力企業(yè)以及滿足消費(fèi)者能源需求的創(chuàng)新解決方案。

幾乎沒人會預(yù)測到美國最重要的石油產(chǎn)區(qū)有一天會成為世界上清潔能源市場發(fā)展最快的地區(qū)。得州電力轉(zhuǎn)型所經(jīng)歷的歷史和挑戰(zhàn)與中國當(dāng)今的處境明顯相似。但其中一個重要的不同是：得州當(dāng)時并沒有一個基于市場的可再生能源轉(zhuǎn)型案例可以借鑒。

作者Jon Creyts為落基山研究所常務(wù)董事，Kate Chrisman為該所高級咨詢師