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【经济学人】清洁能源的肮脏秘密

光伏电池和风力涡轮机已问世近150年,发电量仍只占世界总量的7%,但有些现象值得注意。10年前它们还是能源系统中的次要能源,现在是增长最快的能源,成本下降使它们与化石能源展开竞争。英国石油公司(BP)预计未来20年可再生能源将占全球能源供应增长的一半。世界正迎来清洁、廉价、可持续的能源时代,而且早该如此了。

但存在20万亿美元的难题。未来几十年的转变需要大量投资,淘汰冒烟的发电厂,将电输给用户的电缆塔和电线需要升级。投资者通常喜欢投资电力,因为它能带来可靠收益。但绿色能源有肮脏秘密,利用的越多,所有能源的电价就越低。这将使无碳化未来难以实现,未来若想持续供电,许多清洁和污染的发电技术需要有利可图。除非市场得到纠正,否则电力行业的补贴只会有增无减。

决策者将这不敢面对的真相作为停止发展可再生能源的理由。在欧洲和中国的部分地区,可再生能源投资正随着补贴的减少而减少,但减少风能和太阳能并不能解决问题。我们应思考世界如何为清洁能源定价,以更好的利用清洁能源。

冲击体系

核心问题是政府支持的可再生能源处在旧时代设计的市场体系中。20世纪多数时候,发电输电采取垂直一体化和国家垄断公司的形式。从80年代起,许多垄断公司破产、私有化或放宽限制,所以市场力量可决定最佳投资去向,如今只有约6%的用户靠垄断公司供电。但各地供电面临除碳压力使政府悄然回归市场。这种做法会造成破坏,有三个原因:首先是补贴体系,其余两个原因是风能和太阳能的性质难以避免的:间断性和低廉运营成本。这三个原因有助于解释为什么电价低和公共补贴取消难的问题。

首先从2008年起, 8000亿美元的巨额公共补贴扭曲了市场,堂而皇之的理由是应对气候变化和发展昂贵的新技术,包括风力涡轮机和太阳能电池板。但能源效率提高和金融危机到来使富国的电力消费增长停滞,于是国家提供补贴。结果造成发电产能过剩,公共事业部门在电力批发市场获得的收入大大减少,进而阻碍了投资。

其次,绿色能源具有间断性。风和阳光变化无常,缺少有利天气的国家尤为如此,这意味着风力涡轮机和太阳电池板无法全天候发电。当可再生能源不稳定时,为保证持续发电,系统依靠传统发电厂进行发电,如煤炭、天然气或核能。但由于传统发电厂被长期闲置,很难吸引私人投资者,因此持续发电需要公共资金。

第三个因素影响着所有人:可再生能源的边际运营成本可忽略不计甚至为零,因为风和阳光是免费的。市场青睐短期生产成本最低的能源,煤电厂等运营成本高的运营商会被风能和太阳能夺走生意,致使电价下跌,全行业收入减少。

变得智能

可再生能源的普及率越高,这些问题就变得越糟糕,饱和市场尤为如此。欧洲最先感受到这种影响,公共事业部门遭受“失去的十年”,包括收益下滑、资产闲置、企业分裂。去年德国最大的两家电力供应商意昂集团(E.ON)和莱茵集团(RWE)各自分裂为两家公司。在美国可再生能源丰富的地区,电力供应商为建造新电厂而艰难寻找投资者。风能丰富的中国正在减少风力农场,以维持煤电厂的运营。

随着大部分投资流向可享受公共资助的地区,必然后果是电力系统重新受到监管。自相矛盾的是,这意味着国家越支持可再生能源,提供给传统发电厂的“容量费”就越多,以缓解供电中断问题。事实上,政客而非市场再次决定如何避免停电,他们经常犯错:虽然德国给可再生能源提供巨额补贴,但其支持廉价、污染的褐煤造成了更多碳排放。如果没有新途经,可再生能源革命将难以为继。

好消息是新技术能帮忙解决这一问题。数字化、智能电表、电池正在帮助企业和家庭解决电力需求问题,比如将耗能工作安排在夜间进行,有助于解决供电中断问题。目前倍受青睐的是易于折叠的小型模块化发电厂,以及在全网更高效运输剩余电力的高压电网。

更重要的任务是重新设计电力市场,反映出弹性供需的新需求。市场应更频繁的进行价格调整,反映出天气变化。在电力极为紧缺时,可用较高的固定电价来防止断电。正如发电量多的发电厂获得回报,市场对于愿意减少用电来平衡电网的用户也应给予奖励。根据用户想确保持续供电的意愿程度,可设置较高或较低电费,有点类似于保险单。总之,决策者应该清楚他们面临一个难题,根源在于落后的定价制度而非可再生能源,那么决策者应纠正这种制度。

译言译文
经济学人:原文

(责任编辑:郭倩荷)
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