安大略省的低碳電力系統(tǒng)

編譯 | 陳玥

安大略省的低碳電力系統(tǒng)

編譯 | 陳玥

目前，能源轉(zhuǎn)型已經(jīng)在全球落地，這也為我們通過(guò)研究各地具體做法來(lái)進(jìn)一步優(yōu)化下一步所要采取的策略提供了絕佳路徑，已經(jīng)在打造低碳電力系統(tǒng)上取得初見(jiàn)成效的加拿大安大略省就是其中一個(gè)值得深入剖析的樣本。

近年來(lái)，加拿大安大略省高度重視環(huán)境保護(hù)和可持續(xù)發(fā)展，并致力于可再生能源利用。目前能源變革之風(fēng)也越吹越盛，安大略省通過(guò)淘汰燃煤發(fā)電，逐步建立了一個(gè)低碳電力系統(tǒng)。此舉表明該省仍將繼續(xù)進(jìn)一步削減天然氣使用量，同時(shí)提高交通運(yùn)輸和供暖領(lǐng)域的電氣化程度，以減少溫室氣體的排放。

安大略省位于加拿大東部，面積是西班牙的兩倍。全省人口約1400萬(wàn)，是加拿大人口最多的省份。在冬季，其總?cè)丝诖蟾排c北歐國(guó)家相當(dāng)；在夏季，總?cè)丝趧t與南歐國(guó)家相當(dāng)。2005年，該省的溫室氣體排放量為2.11億噸二氧化碳當(dāng)量；到2014年，這一數(shù)值下降到了1.70億噸二氧化碳當(dāng)量。

如圖1和圖2所示，自2005年以來(lái)，安大略省陸續(xù)關(guān)閉了燃煤電廠，并開(kāi)始大力發(fā)展可再生能源和天然氣發(fā)電。2014年，該省最后一個(gè)燃煤發(fā)電廠Nanticoke Generating Station完成歷史使命并正式宣布關(guān)閉，也因此成為全加拿大第一個(gè)無(wú)煤污染的地區(qū)，使得二氧化碳排放量減少了近2750萬(wàn)噸，相當(dāng)于電力部門(mén)排放量的80%。政府宣稱(chēng)這是迄今為止北美最大規(guī)模的應(yīng)對(duì)氣候變化行動(dòng)。目前，安大略省發(fā)電所產(chǎn)生的溫室氣體僅占全省溫室氣體排放總量的4%。可見(jiàn)，以清潔能源替代煤炭等傳統(tǒng)能源成為減排溫室氣體的最基本途徑，這也是安省低碳經(jīng)濟(jì)發(fā)展的首選途徑。

安大略省政府的目標(biāo)是加快低碳電力系統(tǒng)的建設(shè)。由于2010年到2015年的五年時(shí)間稅率上浮了80%，政府面臨著巨大的政治壓力，必須有所作為，從而避免未來(lái)稅率的持續(xù)上漲。而導(dǎo)致稅率升高的原因很多，包括政府管理不善等。然而，一些媒體、政治家以及公眾常常將可再生能源視為罪魁禍?zhǔn)?。由于?dān)心引起公眾對(duì)政府政治干預(yù)系統(tǒng)成本的關(guān)注，目前官方尚未提供詳細(xì)的論據(jù)來(lái)反駁這一說(shuō)法。

風(fēng)能和太陽(yáng)能發(fā)電在安大略省的發(fā)展勢(shì)頭引人矚目，風(fēng)電裝機(jī)容量在十年間從0增加到了700萬(wàn)千瓦，發(fā)電量目前占該省總發(fā)電量的18%?？稍偕茉窗l(fā)電量占比的提高無(wú)疑是有代價(jià)的。不斷攀升的電力成本是發(fā)展可再生能源的主要障礙，這已經(jīng)成為一個(gè)嚴(yán)重的政治問(wèn)題，特別是安大略省可再生能源資源并不十分豐富，隨著經(jīng)濟(jì)性的降低，補(bǔ)貼數(shù)額巨大，安大略省政府不得不面對(duì)來(lái)自民眾的質(zhì)疑聲。此外，公眾也質(zhì)疑風(fēng)電機(jī)組對(duì)居民健康會(huì)造成一定影響，但隨著人們逐漸習(xí)慣甚至主動(dòng)投資可再生能源發(fā)電，該類(lèi)發(fā)電方式將被越來(lái)越多的消費(fèi)者認(rèn)可。

由于核電不夠靈活，以及安大略省的大部分水電裝機(jī)不具備蓄水能力，例如尼亞加拉大瀑布的機(jī)組，如果在不使用燃?xì)饧夥遑?fù)荷發(fā)電廠的情況下，該省的電力系統(tǒng)將無(wú)法滿足高峰期的電力需求。此外，在非用電高峰期大量發(fā)電，會(huì)導(dǎo)致發(fā)電成本增加，這也浪費(fèi)了納稅人的錢(qián)。

由于上述局限，安大略省開(kāi)始強(qiáng)調(diào)節(jié)能和需求響應(yīng)。2005年，該省首次對(duì)家庭用電實(shí)施峰谷分時(shí)定價(jià)，這需要在全省安裝大量的智能電表。目前，分時(shí)定價(jià)逐漸在該省普及，大多數(shù)用戶(hù)開(kāi)始按照分時(shí)電價(jià)付費(fèi)。同時(shí)，大型工業(yè)用電戶(hù)多年來(lái)與獨(dú)立電力系統(tǒng)運(yùn)營(yíng)商（IESO）合作，以減少高峰時(shí)期電力需求量。2015年12月，IESO實(shí)行需求響應(yīng)競(jìng)價(jià)。目前，其正在研究應(yīng)對(duì)需求響應(yīng)的有效措施并開(kāi)發(fā)新方案。

安大略省與周邊各省和地區(qū)的聯(lián)系密切，該省通常在非高峰期以很低的價(jià)格出口電力，并且每小時(shí)電價(jià)還在不斷降低。安大略省政府目前正在與這些地區(qū)的相關(guān)部門(mén)談判，希望通過(guò)現(xiàn)有合作進(jìn)一步儲(chǔ)存和進(jìn)口低碳電力。2016年10月，安大略省政府與鄰近的魁北克省協(xié)商簽署了一項(xiàng)共同協(xié)議，規(guī)定將出口電力的剩余部分儲(chǔ)存在抽水蓄能電站，其中60%的電力可按要求退還。這項(xiàng)協(xié)議將避免電力以較低價(jià)格售出。同時(shí)簽署的第二份協(xié)議還為安大略省提供了在用電高峰期購(gòu)入水電容量的機(jī)會(huì)，有助于取代燃?xì)饧夥遑?fù)荷發(fā)電廠的使用。

圖1 2005和2015年安大略省各能源裝機(jī)容量份額

圖2 2005年和2015年安大略省各能源發(fā)電份額

考慮到風(fēng)電和光伏的高感知成本，以及大部分尚未開(kāi)發(fā)的水力資源的地理位置偏遠(yuǎn)等因素，這些新能源尚不能完全替代核電。為了滿足日益增長(zhǎng)的用電需求，安大略省政府決定將繼續(xù)翻修省內(nèi)現(xiàn)有的核電站，這也是維持電力系統(tǒng)低碳排放的成本最低的方式。同時(shí)，政府也明確指出，只要這些核電站仍為納稅人創(chuàng)造價(jià)值，將會(huì)持續(xù)利用下去。然而，隨著可再生能源開(kāi)發(fā)和儲(chǔ)能成本的不斷下降，部分核電站將有可能被完全取代。

隨著清潔能源的普及，安大略省電力系統(tǒng)的溫室氣體排放量不斷降低。由于發(fā)電產(chǎn)生的溫室氣體占比不斷下降，政府推出的氣候變化行動(dòng)綱領(lǐng)將關(guān)注重點(diǎn)轉(zhuǎn)移到了交通和供暖的電氣化上，該綱領(lǐng)計(jì)劃在未來(lái)四年內(nèi)將在采暖和交通領(lǐng)域進(jìn)一步加速推行減排措施。例如，為普及電動(dòng)汽車(chē)，政府將向消費(fèi)者提供大量購(gòu)買(mǎi)折扣，同時(shí)推動(dòng)電動(dòng)汽車(chē)充電設(shè)施的建立，并承諾于2017年開(kāi)始為電動(dòng)汽車(chē)提供免費(fèi)的過(guò)夜充電服務(wù)。此外，政府還將投入大額資金用以改造建筑，使其逐步從天然氣供暖轉(zhuǎn)向地?zé)?、太?yáng)能和其他電加熱方式。

安大略省正在為實(shí)現(xiàn)能源系統(tǒng)轉(zhuǎn)型做出巨大努力，也已經(jīng)初見(jiàn)成效。這個(gè)討論的開(kāi)展有望為各地區(qū)提供經(jīng)驗(yàn)和知識(shí)交流的機(jī)會(huì)，進(jìn)而促進(jìn)安大略省和其他地區(qū)的能源轉(zhuǎn)型進(jìn)程。

（編譯自Energy Transition網(wǎng)站）