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國際可再生能源發展經驗與啟示

來源:中國電力企業管理

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所屬頻道:新聞中心

關鍵詞:電價 上網電價 電力需求 2020全國氫能產業培訓第一期 2月22-23日 北京

    在持續增長的能源需求和日趨嚴峻的全球氣候變化形勢下,可再生能源已經成為各國能源領域的發展重點。早在20世紀90年代,許多國家就發展可再生能源達成共識,經過幾十年的發展,全球可再生能源得到突飛猛進的發展。


    (來源:微信公眾號“中國電力企業管理” 作者:zgdlqygl 作者:馬歷 李秀峰)


    歐洲是全球可再生能源起步較早的地區,德國、英國、丹麥等國家以其較為完備、系統的法律法規體系設計,成為了全球可再生能源領軍者,其可再生能源發展的整體速度遠超其它地區。美國作為能源大國,煤炭、天然氣、石油等自然資源極為豐富,其可再生能源也起步較早,上世紀80年代已經出現陸上風電。秘魯、智利作為可再生能源發展新興國家,雖然發展不到10年,但可再生能源資源豐富,因此成為了國際可再生能源企業投資的熱點市場。


    資源稟賦并不是決定可再生能源發展水平的的唯一條件


    能源資源稟賦是決定可再生能源發展水平的重要因素。與美國、澳大利亞、秘魯和智利相比,歐洲國家和日本的天然氣、水能、煤炭等一次能源資源條件有限,因此,發展可再生能源、減少對化石能源的依賴,是這些國家能源戰略的重要途徑。這些國家更愿意給予可再生能源明確的發展規劃、優惠的財政激勵政策和有利的消納條件。另一方面,一個國家可再生能源裝機容量發展水平不完全取決于自然資源好壞,德國與日本陸上風能資源差不多,但是裝機容量占比差異較大,德國陸上風電裝機容量占比為24%,日本只有1%。這是由于德國有明確的戰略目標和較好的支持政策,促使陸上風電快速發展。法國海上風能資源能達到9米/秒,由于民眾反對,發展停滯。


    2006年,我國頒布實施《可再生能源法》,確立了可再生能源在中國經濟和能源發展中的戰略地位,隨后的“十一五”和“十二五”能源規劃中明確提出加快發展風能、光伏等可再生能源,把可再生能源作為重點產業加以發展的要求。國家相關政府部門陸續出臺一系列配套政策,引導和保障了我國的可再生能源發展。


    可再生能源發展需要明確且穩定的規劃及配套激勵措施


    總體來說,歐洲國家可再生能源發展目標相對更高,智利、秘魯和澳大利亞較低。其原因是智利、秘魯和澳大利亞對常規能源的依賴較大,澳大利亞燃煤發電量占比超過60%,智利燃煤發電量占比接近40%,秘魯水電和燃氣發電量占比超過90%,導致三個國家非水可再生能源發展并不突出。


    縱觀世界各國,常見的財政激勵措施有四種,即固定上網電價、溢價補貼、價差合約、綠證證書制度。(四種機制的優缺點如表1所示)


    雖然各國采取的激勵機制存在不同,但仍存在一些普遍性規律:一是所有機制在某種程度上都能有效促使新容量建成,但前提是機制需提供足夠高的支持力度,保障投資者收益;二是部分國家使用固定上網電價作為早期支持機制,其概念和設計簡單,回報穩定,發電商面臨的風險最低,隨著技術的逐步成熟,支持機制也隨之變化,但不論如何改變,好的機制設計確保了新、舊機制之間的延續性,并且新機制不追溯存量電站;三是隨著可再生能源比重越來越高,政府財政補貼的壓力越來越大,越來越多的國家轉向差價合約機制。四是政府沒有明確的支持政策和配套政策,或者政策大起大落,都將導致可再生能源發展受阻。如圖1所示。


    成熟市場無一例外獲得了長期穩定、逐步調整的政策支持


    光伏


    加州光伏收入來源于批發市場收入、投資稅抵扣和綠證收入。美國從上世紀90 年代開始實施可再生能源配額制度和綠色證書制度,可再生能源配額的責任主體是電力供應商,綠色證書持有者與承擔指定配額義務的供應商交易,以保證可再生能源消費在總需求中占一定比例,達到完成配額要求的目的。除了綠證和配額制度外,2005年美國《能源政策法案》推出的投資稅收抵免也對光伏進行直接激勵,投資額的30%作為稅收抵免。


    到目前為止,投資稅收抵免被認為有效支持了美國的太陽能發電容量增長。隨著光伏成本不斷下降,2015年美國下調投資稅,對于2020 年開始建設的太陽能光伏發電項目,投資稅收抵免比率將下調至26%,對2021 年開建的項目下調至22%,對2021年之后開建的項目下調至10%。長期穩定的支持政策有效促進加州光伏發展,2011年,加州光伏裝機容量不足30萬千瓦,2017年已經接近1000萬千瓦,占總裝機容量12%。


    陸上風電


    2001年荷蘭可再生能源進入批發市場競爭,可再生能源的激勵機制起步于2003年,前后分為三個階段:2003-2007年、2008-2010年、2011年以后。荷蘭陸上風電收入來源于兩部分,一是批發市場收入,二是補貼收入。2003-2007年期間的補貼力度有限,為期10年,僅補貼在18000小時以內電量,這個時期的陸上風電按照每千瓦時4.9歐分補貼,補貼資金通過征稅收取。為了控制成本,2008年政府推出了新的激勵政策,該方案對各種可再生能源總補貼金額總量進行控制,通過招標選擇補貼項目,項目收入除了通過批發市場售電獲得外,還獲得固定補貼,為期15年,補貼電價通過競標確定。2011年最新機制再次優化了2008年機制,根據各類可再生能源生產成本進行補貼,即低電價項目先獲得補貼,補貼采用價差合約模式,為期15年。荷蘭陸上風電在2013年政府增加補貼總資金之后快速發展,截至2017年陸上風電超過300萬千瓦,裝機容量占比10%。


    海上風電


    1991年全球第一座海上風電場在丹麥試運行,丹麥成為全球海上風電的先驅,可再生能源(全部為非水可再生能源)發電量占比遠超其他國家。在丹麥,風電場的建設和運營權往往通過競標決定,一定等效滿負荷小時內執行確定的固定上網電價,固定電價補貼最終由終端用戶承擔,超過核定小時執行市場電價。2013年Horns RevⅢ海上風電中標電價每千瓦時0.102歐元,2016年招標的Kriegers Flak為每千瓦時4.9歐分。截至2017年丹麥海上風電裝機占比9%,發電量占比15%。


    英國海上風電起步也很早,支持政策經歷幾次變化。早期采用“市場電價+綠證收入”模式。最初1兆瓦時電力對應1張綠證,2011年,為了加快新技術發展,海上風電按照1兆瓦時對應2張綠證。雖然綠證制度幫助英國可再生能源快速發展,但相比于常規能源,可再生能源仍是高成本項目,綠證價格波動對投資者帶來不確定性,為了確保在2020年實現30%電力消費來源于可再生能源的目標,英國政府于2014年推出差價合約機制逐步取代綠證,其中合約電價通過項目競標確定。該機制期限為15年。截至2017年,英國海上風電裝機占比7%,發電量占比6%。


    支持政策不穩定將導致市場受阻


    光伏


    澳大利亞也是強制配額制度輔以綠色證書的支持政策,該政策支持到2030年。綠色證書由電力零售商(為每個家庭和企業供電)購買,并提交給清潔能源監管局,以履行零售商在可再生能源發電目標下的法律義務。不達標者,差額以每千瓦時6.5 美分處以罰款,因購買和提交證書產生的費用可享受減稅。雖然該制度2001年出臺,但在2010年以前澳大利亞光伏基本沒有發展,受技術成本下降,2011年以后光伏發電才起步。


    盡管擁有豐富的太陽能資源,政治不確定性和較低的可再生能源發電目標影響澳大利亞光伏的部署。2001年澳大利亞政府制定2020年可再生能源發電目標為可再生能源發電量占比達到7-8%,2009年將該目標提高到20%。2011年政府又對可再生能源發電目標做了較大調整,將可再生能源發電目標分為兩部分,即大規模可再生能源發電目標和小規模可再生能源發電計劃。其中,大規模可再生能源發電占比目標從2020年的20%下調到16%。目標下調以及2030 年后缺乏政府承諾,給澳大利亞可再生能源行業帶來了不確定性,令投資者望而卻步。


    陸上風電


    日本陸上風電于2003年起步,雖然陸上風電與光伏在相同的支持機制下,但是相比于光伏的發展速度,陸上風電發展緩慢。一方面日本沒有豐富的風能資源,政府未將陸上風電作為能源政策的核心。雖然陸上風電的固定上網電價維持在較高水平,2016年為每千瓦時22日元,但電網接入、環境影響評估、區域網架互聯不足導致棄風嚴重,陸上風電發展面臨較大困難;另一方面曾經日本光伏設備制造實力雄厚,政府希望發展光伏發電。


    海上風電


    2017年以前,法國可再生能源支持機制是根據購買義務支持機制下的固定上網電價政策實施的。2016 年,法國推出了差價合約機制。雖然法國的可再生能源政策也包含了海上風電,但法國政府一直采取謹慎的態度發展海上風力發電,因此并沒有把發展海上風電提上特別日程。受到接入電網困難、規劃許可繁瑣及當地人和漁民反對等多重挑戰,截至目前,法國并未建成一座海上風電。


    項目審批、并網接入和優先調度影響可再生能源健康發展


    可再生能源的發展需要整體設計和規劃,僅靠政府的目標和激勵政策的設計并不能完全實現可再生能源健康發展,還需要一并考慮項目審批、并網接入和優先調度等問題。


    簡化項目審批流程降低可再生能源開發的不確定性。項目審批流程復雜程度對可再生能源的發展有一定影響。比如德國和丹麥政府指定一個部門牽頭收集所有海上風電審批文件,并協調開發商與不同政府部門的溝通,提高了審批效率,降低了海上風電前期費用。日本的陸上風電審批流程復雜,尤其是環境影響評估流程冗長,前后需要4年時間,導致日本陸上風電受阻。


    配套電網同步建設有助于減少可再生能源棄電。通過集中規劃,政府考慮若干項目的發展潛力,以戰略性的方式統一開發可再生能源配套輸電系統和配電系統將有助于節約成本,促進新技術快速發展,丹麥和荷蘭就是采取這種做法。丹麥還通過與其他國家能源互濟,彌補了可再生能源間歇性的缺點,實現了更廣范圍的消納。作為反面例子,日本由于未形成全國統一市場,區域電網之間互聯薄弱,棄風現象突出。


    優先調度保障了可再生能源發電。部分國家直接明確可再生能源發電優先化石能源,這類國家往往采用中立的資源獲取方式,且對可再生能源的財政補貼不高,比如秘魯和智利。部分國家雖然未直接明確可再生能源優先上網,而是通過機制設置實現,比如加州政府對化石能源征收碳稅,變相提高化石能源發電成本,使得可再生能源在市場上更有競爭力。荷蘭、英國因為可再生能源補貼收入高,以至于可再生能源在批發市場報低價確保上網發電。


    國際可再生能源發展帶來的啟示


    強大的政府決心、領導力和長期穩定承諾,對可再生能源的成功發展必不可少。長期目標是推動可再生能源發展的重要因素。長期穩定的目標有利于降低政策風險,增加投資機會。西班牙就是因為追溯存量項目,導致投資者失去信心,可再生能源項目違約不建、一蹶不振。同時,長期穩定的政策承諾給予市場的信心,有助于減少開發商的融資成本,促進設備制造商不斷降低技術成本,幫助整個行業健康發展。


    政府的大力支持和強有力的政策,進一步促進國內行業的發展。首先,支持機制要與發展目標一致,才能幫助可再生能源快速發展。西班牙和法國雖然有可靠的政策框架,但保障機制、電網規劃等支持政策不匹配,使它們的可再生能源發展均受到了影響。其次,政府支持政策覆蓋范圍有助于整個行業健康發展。丹麥不僅僅海上風電裝機比重大,其海上風電產業前端制造業也發展迅猛,Vestas和фrsted(原DONG)現已成為歐洲及其他地區海上風電市場的主要參與者。相比之下,英國雖然是海上風電裝機容量最高的國家,但由于國家未培養“國家領軍企業”,因此其海上風電行業未形成規模。


    中央政府統籌規劃配套政策,可以提高系統效率,降低成本。許多國家可再生能源項目位于資源最豐富的地區,但卻遠離負荷中心,從而增加了對電網基礎設施的依賴,比如、智利、德國、日本等。因此,需要中央政府充分考慮資源、電力需求、現有電網基礎設施、未來基礎設施建設的成本與約束、潛在項目的數量和規模以及環境問題等,劃定最有利的區域,提高系統效率,降低成本,提高可再生能源在市場中的競爭力。


    國家需監管可再生能源發展實際,及時調整和完善目標和政策。可再生能源是一種相對昂貴的能源,從各國經驗看其起步階段需要依靠政府扶持,補貼力度大的國家,可再生能源發展更快。待發展到一定程度后,各國政府通過不斷完善可再生能源規劃和政策,具體包括目標年份可再生能源消費指標、每年各類可再生能源裝機新增規模、配套的輸電通道建設時序等。同時,可再生能源發展目標與國家的能源法案之間保證承接性,當出現可再生能源增長過快的情況時,政府及時調整規劃。


    版權聲明


    本文刊載于《中國電力企業管理》2019年11期,作者就職于中國長江三峽集團有限公司。


    (審核編輯: Doris)

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