可再生能源競爭力與“平價”

張樹偉　殷光治

可再生能源，特別是風(fēng)電與光伏發(fā)電在全球仍舊保持著快速的增長，同時成本已經(jīng)取得了大幅度的下降。與傳統(tǒng)能源發(fā)電成本的差別，已經(jīng)不是“量級”上的差別，而是程度上的差別。當(dāng)然，程度上的差別仍舊是差別。由于需求波動性的存在，最優(yōu)的傳統(tǒng)電源結(jié)構(gòu)必然是多元化的（基荷用可變成本小的，峰荷用投資成本小的，比如天然氣單循環(huán)）?？稍偕茉匆@得更大的市場份額，成本的進(jìn)一步下降是一個必要的前提。

一個重要的問題在于下降到什么程度，我們才可以說可再生能源的競爭力已經(jīng)超過了傳統(tǒng)能源，不需要政府政策去干預(yù)，實現(xiàn)市場競爭環(huán)境下的自主發(fā)展。投資者關(guān)心可再生能源的競爭力問題做投資決策；政府關(guān)心未來補貼是否需要以及需要多少的問題；經(jīng)濟學(xué)者關(guān)心風(fēng)電的波動性意味著何種的經(jīng)濟成本；工程師關(guān)注可再生能源并網(wǎng)（超越接入成本）的總體成本。所以這些，都指向同樣一個問題。

要回答這個問題，首先需要考慮可再生能源自身的成本變化。這系于未來的技術(shù)進(jìn)步，而這存在本質(zhì)上的內(nèi)在不確定性。

其次需要考慮傳統(tǒng)化石能源面臨競爭情況下的動態(tài)調(diào)整。能源市場從來都是聯(lián)動與存在互動影響的，甚至與整個宏觀經(jīng)濟要素的流動（資本、人力等要素存在稀缺性）相互動。這系于傳統(tǒng)能源的成本（短期與長期存在本質(zhì)的不同），以及可再生能源的投入要素成本，特別是資本成本、原材料成本等（比如鋼鐵、銅、硅料等）。

可再生電力與傳統(tǒng)可控電力間市場價值的差異是什么？對于消費者而言，電力往往是均一的產(chǎn)品，不需要區(qū)分是煤電還是可再生發(fā)電。但是從供應(yīng)側(cè)來說，由于出力的時間、空間與靈活性都有所不同，供應(yīng)的往往并非一種產(chǎn)品。這樣，基于長期平均成本的比較就缺乏統(tǒng)一基準(zhǔn)，屬于比較蘋果跟橘子的價格。在可再生能源日益增多的情況下，這種異質(zhì)性將必須考慮，也就是涉及可再生能源電力市場價值的討論。

過去的大部分討論，特別是產(chǎn)業(yè)界與決策支撐機構(gòu)的討論，基于一個靜態(tài)的能源市場討論第一個方面的比較多（比如煤電目前標(biāo)桿電價3毛，那么風(fēng)電/光伏降到3毛，二者就平價了）。本文的內(nèi)容，將聚焦在第二與第三個方面，特別是考慮能源市場的短期動態(tài)調(diào)整（很簡單，風(fēng)電降到3毛，能源市場的供需情況、價格水平必然發(fā)生重大變化，煤電不大可能會是3毛，這種“坐以待斃”不會在市場中出現(xiàn)），與發(fā)電價值上的討論，從而對可再生能源平價這個問題給出洞見與公共政策方面的含義，特別是涉及補貼政策。

“平價遐想”

從2015年開始，全球范圍內(nèi)的可再生能源項目，特別是光伏發(fā)電與海上風(fēng)電招標(biāo)的低價頻出，風(fēng)電光伏低至50美元/千度電的水平，大幅低于了之前的預(yù)期，從而大大激發(fā)了平價遐想（圖1）。在世界的很多地方，包括南美、中東等非歐美國家，招標(biāo)政策大幅擠壓了生產(chǎn)商的利潤邊際，最終的中標(biāo)價格都與通常認(rèn)為的煤電與核電的度電成本可比?；诘湫晚椖康拈L期平準(zhǔn)化成本（LCOE）的測算，通常也會顯示這一點。2008年算起，光伏的發(fā)電成本下降了80%，而風(fēng)電也有30%以上。

2017年，德國開展了第一輪海上風(fēng)電招標(biāo)，除了一個業(yè)主中標(biāo)6分/kWh的補貼之外，其他的三個項目都以零補貼中標(biāo)，也就是項目業(yè)主直接面對競爭性市場的批發(fā)電價。值得指出的是，這些項目都是2025年才需要完成的項目，并且可以在2021年之前反悔。

分析這些“平價”項目取得的原因，技術(shù)的進(jìn)步肯定是一方面，但是與此同時，資金成本的優(yōu)惠、相關(guān)企業(yè)的戰(zhàn)略性市場行為、招標(biāo)機制的競爭性作用，以及項目本身的一些特性（比如特別豐富的資源條件、遠(yuǎn)期靈活安排等）無疑也是相關(guān)的。這方面，需要高分辨的項目特定的分析。

終端電價的“平價”

這方面存在于屋頂光伏以及戶用光伏方面。由于居民用戶的電價水平一般較高（我國是個例外，這在降低居民直接電力支出的同時，不成比例地造成了全社會福利的無謂損失），存在光伏發(fā)電與電網(wǎng)電的價格比較。這是一個相對發(fā)電成本比較，更容易實現(xiàn)的“平價”目標(biāo)。

“脫負(fù)荷”的光伏自我滿足，以及“net-metering”方式與電網(wǎng)的交互方式，往往并不意味著不需要電網(wǎng)了，而是使用了電網(wǎng)，但是并沒有支付相應(yīng)的電網(wǎng)成本。因為電網(wǎng)必須隨時在線，提供用戶無法自我平衡時候的電力連續(xù)性服務(wù)。此外，由于終端電價往往包含著各種服務(wù)于社會與財政目的的稅收與費用，這種比較也默認(rèn)自發(fā)電免除了這些社會義務(wù)。

可以說，這種“平價”具有心理預(yù)期上的里程碑意義，但是卻無法提供電力成本與競爭力方面的任何含義。除非消費者加裝大容量儲能，從而從“脫負(fù)荷”完全過渡到“脫物理電網(wǎng)”。

補貼焦慮催生的“平價預(yù)期”

2008年以后，部分南歐國家對已建成項目違規(guī)，西班牙、希臘等國補貼不起，不再支付承諾的補貼，讓很多項目投資者投資損失巨大。回到我國，補貼賬戶的缺口也早已經(jīng)不是新聞。

然而，我國可再生能源附加不能上漲是很令人費解的。其附加水平還不足整體電價水平的3%。這部分補貼是收于電力消費者，建立專門賬戶，用于可再生能源發(fā)電，不同于服務(wù)于一般社會目的的稅收，并不能稱之為“財政補貼”。

不知道出于何種原因，補貼的水平不能上漲成為一個政治目標(biāo)。這種情況下，如何解決這一發(fā)電成本的差別，也就是促成“平價”成為一個直接關(guān)切的目標(biāo)。

在政府文件中，多次出現(xiàn)了“到2020年，風(fēng)電項目電價可與當(dāng)?shù)厝济喊l(fā)電同平臺競爭，光伏項目電價可與電網(wǎng)銷售電價相當(dāng)”等預(yù)期性目標(biāo)，并且在2015 年確定了具體的成本下降的時間表。面對技術(shù)進(jìn)步與市場的不確定性，特別是火電負(fù)外部性內(nèi)部化的程度，這種隨時間自然下調(diào)電價的安排缺乏一定的彈性，在面臨新的信息時也缺乏改變的靈活性。

從可再生能源本身來看，其技術(shù)進(jìn)步、規(guī)模效應(yīng)、上游設(shè)備競爭程度加劇會導(dǎo)致發(fā)電成本的下降，但是同樣有一些因素是可能導(dǎo)致成本上升的，其中典型的就是原材料價格。2005 年至2008 年，世界風(fēng)電整機價格經(jīng)歷了一輪明顯的上漲，其推動因素是鋼鐵等大宗商品的價格飛升。目前，能源、礦物原材料在內(nèi)的價格都處于歷史低位，未來一旦出現(xiàn)上漲，特別是整體通脹如果起來，以上成本下降的時間表就會顯得過于激進(jìn)，可能損害長期產(chǎn)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。

“補貼焦慮”的存在，不是取消補貼的理由，而是需要拓展補貼的資金來源。在本文成稿之際，政府部門出臺了《關(guān)于開展風(fēng)電平價上網(wǎng)示范工作的通知》，要求各地于6月30日前申報風(fēng)電平價上網(wǎng)示范項目。這又一次引發(fā)了法律合規(guī)性的疑問。到底這種示范是自愿還是強制？如果是自愿，為何能夠給予“全額上網(wǎng)”保證？這是以不參與示范的風(fēng)電項目市場份額進(jìn)一步惡化為代價的。如果是強制，那將涉及到可再生能源政策的重大變化，需要修改法律。

基于市場價值的平價

由于過去15年迅速的產(chǎn)能擴張，特別是煤炭與電力方面，產(chǎn)能的嚴(yán)重過剩與需求的不振是目前面臨的突出問題。我國現(xiàn)在處于一個能源的邊際成本大大低于平均成本的時代。已建成機組，將往往在競爭中以可變成本去競爭（所以風(fēng)電價格下降到3毛，也還遠(yuǎn)高于這種可變成本）。各種新建機組（意味著需要考慮投資成本）的市場價值（可以理解為避免的能源成本）很低。

但是，現(xiàn)實存在著諸多的行政管制，影響著各種機組自身價值的表達(dá)。對于風(fēng)電與太陽能而言，其最主要的效應(yīng)在于對市場電價的降低上。同時，這也會減少自身的收益。

當(dāng)有風(fēng)有光的時候，電力系統(tǒng)嚴(yán)重供過于求，形成的價格（代表其市場價值）極低甚至為負(fù)；而當(dāng)風(fēng)光不再的時候，系統(tǒng)嚴(yán)重的供小于求，價格很高。以年平均來看，風(fēng)電與太陽能在波動性市場中的收益，將可預(yù)見的要小于傳統(tǒng)的可控機組。這種小的程度，會隨著可再生能源的增加而擴大。

因此，這種情況下，風(fēng)電與化石能源發(fā)電，將成為具有明顯區(qū)別的兩種產(chǎn)品。在30%的份額下，風(fēng)電的價值可能只有市場平均電力價格的50%-80%了（圖2）。其市場的最優(yōu)份額，取決于其自身的成本與其相應(yīng)價值的比較，而不是彼此間的比較（比如基于度電成本）。

如何貢獻(xiàn)于可再生最終平價？

關(guān)注可再生能源平價的理由很簡單。如果可再生一旦變得比化石能源發(fā)電便宜，那么不需要任何政策，那么能源轉(zhuǎn)型，減少污染與全球溫室氣體排放就自然完成了。這將是科學(xué)家/技術(shù)工程師的功勞。

短期內(nèi)如果不能平價，那么是不是就不應(yīng)該發(fā)展那么多可再生能源了？答案一般是“不一定”。環(huán)境、排放、經(jīng)濟可持續(xù)的約束在哪里，可再生的動態(tài)最優(yōu)份額會顯著的大于其目前的份額。這種發(fā)展仍舊是必要的，問題變成了如何探討“可行性”。由于市場價值下降的存在，可再生要平價，需要比之前更深程度與更快的成本下降，或者額外的更有力度的政策。

這種平價的實現(xiàn)，如果需要時間，以及更多的時間，那么“轉(zhuǎn)型期”，額外政策的介入將是必要的，特別是全局性（economy-wide）的政策，比如碳稅。此外，如何實現(xiàn)平價，從研究開發(fā)與經(jīng)驗積累角度，這種政策也給這兩方面技術(shù)的進(jìn)步提供了明確的信號，可以說是“引發(fā)/催化了技術(shù)進(jìn)步”的政策。

當(dāng)然，社會公眾的需求永遠(yuǎn)是個可能的顛覆性因素。如果自愿性的，民眾寧可花5毛/度去消費可再生能源，而不會去選擇2毛的煤電，從而電力不僅在生產(chǎn)端，而且在消費端也成為了一種非均一的產(chǎn)品。“可再生電力”就是比傳統(tǒng)電力酷，那么這個問題也自動解決了。這方面，社會運動與文化成為了關(guān)鍵的因素。這在我國的現(xiàn)狀情況下也遠(yuǎn)遠(yuǎn)不是現(xiàn)實，但是已經(jīng)出現(xiàn)在北歐等地方的民眾中。

總結(jié)與政策含義

對可再生能源的盡快平價，從而減少乃至完全取消補貼，是一個良好的愿望。但是，現(xiàn)在存在的很多預(yù)期，在工業(yè)與企業(yè)層面基于競爭策略的考慮之外，仍舊更多是基于期望的美好愿望，而不是我們對這個問題的全面理解。特別是關(guān)于技術(shù)進(jìn)步不確定性、短期競爭動態(tài)以及電力價值（而不是成本）的理解。

可再生能源享受超額補貼，是不公平，但是基于社會總體動態(tài)最優(yōu)的價值標(biāo)準(zhǔn)，其享受補貼來積累經(jīng)驗，促進(jìn)技術(shù)的持續(xù)進(jìn)步，往往是公正合理的。建設(shè)性、有擔(dān)當(dāng)?shù)恼咧贫ㄕ咄枰安还降枪钡难a貼，而不是淹沒在以“公平”的名義叫嚷取消補貼的噪音當(dāng)中。

總之，可再生能源是否能夠平價，何時平價，是一個遠(yuǎn)比想象復(fù)雜的問題。這種平價的確定性僵直目標(biāo)，需要盡快從嚴(yán)肅的政府文件規(guī)定中去掉。我國的可再生能源補貼，需要至少保持20年以上，至少到2025年（以2005年可再生能源法開始實施算起）。這是一種戰(zhàn)略選擇與定力。它可能是錯的，但是從目前來看無疑對整個產(chǎn)業(yè)鏈，特別是發(fā)電與設(shè)備制造行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展是風(fēng)險最低的。