新能源發(fā)展的基本動因與主要方向

新能源發(fā)展的基本動因與主要方向

TK01：A1003-2355(2010)06-0014-04doi:10.3969/j.issn.1003-2355.2010.06.006新能源，是目前一個廣受關注的話題。與其說這是一個能源技術(shù)話題，莫若說是一個社會經(jīng)濟話題。新能源發(fā)展的核心問題，在于不斷提高經(jīng)濟與社會價值，真正具備相對傳統(tǒng)化石能源的經(jīng)濟比較優(yōu)勢。1現(xiàn)階段我國新能源發(fā)展的特點“新”是相對于傳統(tǒng)而言，因此所謂“新”必然具有階段性?，F(xiàn)階段我國新能源主要指風能、太陽能，其發(fā)展有以下幾個特點：一是屬于清潔可再生能源，不需燃燒不會產(chǎn)生硫化物、氮氧化物、粉塵煙塵等污染物；二是伴隨著技術(shù)進步與現(xiàn)代生活方式的變化，不再是風車磨房等傳統(tǒng)利用形式，而以能效比較高的發(fā)電為主；三是屬于能源市場的新興力量，雖然目前風能、太陽能在全國發(fā)電量中的比重還不足1%，但已經(jīng)連續(xù)5年呈現(xiàn)翻番式的高速增長，對于市場投資格局產(chǎn)生了比較大的影響（擠占了火電將近1/3的投資份額），見表1。2現(xiàn)階段新能源發(fā)展的基本動因2.1新能源發(fā)展的基本動因不是為了實現(xiàn)低碳經(jīng)濟電力行業(yè)的碳排放大約占我國排放總量的40%，由于行業(yè)集中度高便于監(jiān)管，技術(shù)先進改進能力較強，我國電力領域的減排措施已經(jīng)領先于世界上很多國家。發(fā)展新能源可以降低排放強度（單位發(fā)電量的排放水平），但對降低排放總量并無直接的效果——特別是電力行業(yè)以外的60%排放，在建筑、交通、家用電器、工業(yè)生產(chǎn)以及居民生活方式等更廣闊的領域，由于高度分散不便監(jiān)管，技術(shù)進步能力低下，存在著更多低成本低技術(shù)的節(jié)能減排或者說減碳的空間，例如，數(shù)量眾多的民用小鍋爐與大型火力發(fā)電機組的燃燒效率差異顯著而改進空間巨大。因此，新能源發(fā)展的主要動因不是為了實現(xiàn)低碳經(jīng)濟。2.2新能源發(fā)展的基本動因不在于所謂能源危機從供給看，在過去的20年，全世界石油、天然氣的年產(chǎn)量分別增加了大約50%、100%，但它們的儲采比（按照當前產(chǎn)量可以延續(xù)的使用年限）卻長期基本穩(wěn)定在40以上、60以上；而煤炭，2007年世界儲采比約為133，至少在中國，新的億噸、百億噸級別的煤田近年依然被不斷勘探與發(fā)現(xiàn)。這說明，傳統(tǒng)化石能源一直在被人類源源不斷地發(fā)現(xiàn)、精益求精地開采，在總體供給能力上并不存在真正的“能源危機”。從需求看，工業(yè)革命以來石油等化石能源被大規(guī)模開發(fā)利用的主要背景，一是西方國家工業(yè)化城鎮(zhèn)化對于能源需求的大幅度增長；二是工業(yè)革命之后人類生產(chǎn)生活方式的巨大改變，最終使已經(jīng)使用千年的傳統(tǒng)生物質(zhì)能退居窮鄉(xiāng)僻壤。而現(xiàn)階段，除中國等少數(shù)新興市場以外，大部分國家與地區(qū)對于能源的需求增長緩慢，近年來不論是發(fā)達國家（經(jīng)合組織國家）還是發(fā)展中國家，能源消費的增長速度在總體上甚至通常低于GDP的增長速度，人類日益追求低能耗的經(jīng)濟模式與生活方式。因此，現(xiàn)階段風能、太陽能等新能源的發(fā)展，并不是為了彌補傳統(tǒng)化石能源在數(shù)量上的匱乏，而主要體現(xiàn)為一種市場份額的替代，一種經(jīng)濟價值對比關系的態(tài)勢變化，一種生活方式與價值觀念的進步。2.3新能源發(fā)展的基本動因是經(jīng)濟性的比較優(yōu)勢風能、太陽能等新能源替代煤炭、石油等傳統(tǒng)化石能源的基本動因是經(jīng)濟上的比較優(yōu)勢，前者逐漸便宜或者后者日益昂貴，直至前者比后者物美價廉。目前看，新能源發(fā)展的基本動因還是傳統(tǒng)化石能源的逐漸昂貴。第一，外部成本不斷顯露傳統(tǒng)化石能源在燃燒時會排放大量硫化物、氮氧化物、粉塵、污水、重金屬……隨著人們的福利水平不斷提高以及日益公共化，如果把這些污染物造成的外部成本（不斷攀升的醫(yī)療保險、社會保障以及意外災害賠償）全部換算到價格上，使用傳統(tǒng)化石能源昂貴的社會代價令人震驚。人類的環(huán)境意識在本質(zhì)上依然屬于一種經(jīng)濟意識，而新能源“清潔”的特性本身就意味著一種社會經(jīng)濟價值，這是它實現(xiàn)大規(guī)模替代的第一個動因。第二，交易成本日益攀升傳統(tǒng)化石能源在地球上的分布非常不均衡，中東地區(qū)油氣資源儲產(chǎn)比數(shù)倍于亞太地區(qū)，需要進行遠距離大宗貿(mào)易。2008年，跨國跨區(qū)域的能源貿(mào)易量占到世界石油產(chǎn)量的69%、天然氣產(chǎn)量的27%（尚未包含前蘇聯(lián)地區(qū)的國際貿(mào)易）。隨著現(xiàn)代金融的日益國際化杠桿化，這些需要遠距離大宗貿(mào)易的傳統(tǒng)化石能源價格變動劇烈、市場操縱顯著，對越來越多國家的經(jīng)濟安全構(gòu)成威脅。2007～2008年世界石油價格出現(xiàn)典型的“過山車”行情，而且油價帶動煤價，國際帶動國內(nèi)，基本沒有不受影響的國家。而價格的劇烈變動即意味著增加儲備與浪費，增加各國國民經(jīng)濟與社會生活的變數(shù)與風險，因此新能源“多元化與本土化”①的特性同樣意味著一種社會經(jīng)濟價值，這是它實現(xiàn)大規(guī)模替代的第二個動因。總之，傳統(tǒng)化石能源的逐漸昂貴并不是總體供給能力上的“能源危機”，人類能源供應的挑戰(zhàn)不在地下而在地上，不是源自地質(zhì)因素而是源自人為因素。社會福利保障領域與金融領域的壟斷與投機推高了傳統(tǒng)化石能源的外部成本與交易成本，給風能、太陽能等新能源替代煤炭、石油等傳統(tǒng)化石能源提供了歷史契機。3下一階段新能源發(fā)展的主要方向傳統(tǒng)化石能源的逐漸昂貴為新能源的發(fā)展提供了歷史契機，但實現(xiàn)新、舊能源大規(guī)模替代必須要新能源的社會經(jīng)濟比較優(yōu)勢進一步坐實與擴大。目前看，影響其健康持續(xù)發(fā)展的主要問題正是風能、太陽能等新能源還不足夠便宜，還不足夠物美價廉。3.1技術(shù)成本居高不下現(xiàn)階段我國新能源（風能、太陽能）發(fā)展速度雖然很快，但對于技術(shù)性能缺乏嚴格的規(guī)范與引導，相關技術(shù)標準、檢測與認證程序、試驗與試運行制度均嚴重缺乏或滯后。國內(nèi)的裝備生產(chǎn)者并不自主掌握核心技術(shù)，普遍以購買外國許可證或與國外聯(lián)合設計的方式迅速擴大產(chǎn)能，雖然交納了昂貴的“學費”但裝備的技術(shù)水平普遍只有二、三流（例如陸地風電機組在國外的主流機型為2.5MW～3MW而我國還是以1MW～1.5MW為主）。我國新能源發(fā)電項目報批壽命一般為20年，但設備可靠運行的壽命業(yè)內(nèi)普遍預計只有10～15年左右，而這些二、三流裝備最終的技術(shù)壽命將更加短暫。以風電為例，一旦對發(fā)電設備安全并網(wǎng)接入的“友好性”指標有了強制標準，目前在運行的很多機組在3～5年內(nèi)就將面臨淘汰更新或升級改造的命運。而且這些早期開發(fā)的項目往往占據(jù)了條件最好的資源，未來一旦上網(wǎng)電價走低成本競爭激烈，目前很多在資源利用、土地占用方面效率較低的機組在10年以內(nèi)必將面臨擴容替代、提前結(jié)束技術(shù)壽命的情景。類似的案例在國外也有，20世紀90年代初丹麥、德國、美國等就曾實施過風機擴容計劃，把前期建設的小型風機或運行狀況差的風機替換為新型大容量風機；另外歐洲目前已經(jīng)禁止電網(wǎng)友好性差的失速型風機并網(wǎng)?？傊?，技術(shù)成本高、技術(shù)壽命短是現(xiàn)階段我國新能源（風能、太陽能）成本居高不下的首要因素。表2我國各類能源發(fā)電上網(wǎng)價格單位：元／kwh水煤核風太陽能平均上網(wǎng)電價0.2660.3550.4490.542約1.500.3683.2系統(tǒng)成本超過預期新能源（風能、太陽能）往往具有間歇性、隨機性、低同時率（60%左右）、低發(fā)電小時數(shù)（2000以下）等技術(shù)經(jīng)濟特性，隨著并網(wǎng)發(fā)電規(guī)模的擴大，給電力系統(tǒng)的規(guī)劃與運行不斷帶來超出預期的新挑戰(zhàn)。對于其他電源來說，由于全額收購等政策法規(guī)的支持，新能源具有優(yōu)先并網(wǎng)的特權(quán)，必然使臨近常規(guī)電源淪為旋轉(zhuǎn)備用機組，降低了負荷率與發(fā)電小時數(shù)，由此也降低了機組能效與經(jīng)濟效益。對于電網(wǎng)來說，當新能源規(guī)?；l(fā)展之后，必須通過提高電壓等級，加強網(wǎng)絡建設來實現(xiàn)更大范圍的電力平衡，必然會增加投資，而且潮流的不確定性也將增加網(wǎng)絡損耗與維持系統(tǒng)安全穩(wěn)定的成本。我國新能源大規(guī)模集中發(fā)電的資源多在西部，除了需要建設遠距離輸電線路，為了避免電網(wǎng)潮流的劇烈變化，還需就近安排配套調(diào)峰調(diào)頻電源，并相應控制東部的常規(guī)電源規(guī)模，需要國家層面統(tǒng)籌協(xié)調(diào)。即使是作為用電側(cè)的分布式電源，新能源特殊的技術(shù)經(jīng)濟特性同樣也增加了電力系統(tǒng)負荷預測、方式規(guī)劃、安全管理、電能質(zhì)量、保護整定、設備配置、調(diào)度指揮、交易計量等方面的復雜性與不確定性。總之，新能源（風能、太陽能）大規(guī)模發(fā)電并網(wǎng)，降低了電力系統(tǒng)整體的經(jīng)濟性，增加了新的系統(tǒng)成本。表3我國各類能源發(fā)電設備利用率單位：h/a水煤核風太陽能平均上網(wǎng)小時3264483979141861約180045273.3替代成本不可忽視如前所述，由于外部成本、交易成本的不斷攀升，給新能源提供了替代傳統(tǒng)能源的契機。但由于新能源（風能、太陽能）間歇性、隨機性、低同時率、低發(fā)電小時數(shù)的技術(shù)經(jīng)濟特性，并不具備支撐電力裝機的作用，而只能替代部分傳統(tǒng)能源發(fā)電的電量。因此，新能源的大規(guī)模發(fā)展絕不意味著隨意降低傳統(tǒng)能源發(fā)電的裝機水平。特別是在我國這樣一個國家，對于能源特別是電力的總需求還有較大的增長空間，保障供給還是一個長期的使命，因此結(jié)構(gòu)的優(yōu)化將更多體現(xiàn)于增量而非存量。特別是目前我國火電裝機中，46%的機組投產(chǎn)運齡低于5年，65%的機組投產(chǎn)運齡低于10年，多項經(jīng)濟技術(shù)指標正在逐漸接近國際先進水平，新能源直接替代傳統(tǒng)能源的操作空間相當有限?？傊?，新能源替代傳統(tǒng)能源本身也是一種具有成本的抉擇，特別是在我國，新能源的經(jīng)濟比較優(yōu)勢還不足以彌補大規(guī)模替代的鎖定成本，參見表4。3.4降低成本缺乏制度激勵現(xiàn)階段我國新能源的投資經(jīng)營模式缺乏降低成本的內(nèi)在動力。近年來雖然風電每千瓦機組成本已經(jīng)從10000元下降到5000元左右，每千瓦時發(fā)電成本降低到0.4元以內(nèi)，太陽能招標每千瓦時電價也從4元降低到2元以內(nèi)，但主要的動因是投資者過度競爭而非技術(shù)進步。表41981～2009年我國各階段新增發(fā)電裝機規(guī)模單位：萬kW1981～19851986～19901991～19951996～20002001～20052006～20092009年底總裝機新增總裝機21185084793310210196613878687407新增火電裝機1509412061107460120263019865205表52006～2010年可再生能源電價附加2006年2007年2008年2009年2010年每1kWh電費中提取的附加1厘1厘2厘2厘4厘占平均銷售電價的比例0.20%0.19%0.38%0.37%0.74%*全年最大可提取額度28億元33億元69億元73億元160億元*新能源每1kWh電可能獲得0.97元0.57元0.52元0.27元0.29元*的補貼**注：*2010年數(shù)據(jù)為預計數(shù)**由于目前我國太陽能發(fā)電量遠遠小于風力發(fā)電量，故以風力發(fā)電量替代新能源發(fā)電量。一是虛擬經(jīng)濟影響。目前我國被歸于“新能源”概念的上市公司將近60家，其中涉及太陽能領域的有21家，涉及風能領域的10家左右。近年來，“新能源版塊”已經(jīng)成為我國股市中巨額資金炒作的熱門，重題材輕業(yè)績、重成長性輕收益的風氣使新能源投資領域也出現(xiàn)了一些浮躁的投資經(jīng)營作風。二是補貼模式影響。為促進新能源發(fā)展，我國出臺了一系列扶持政策，包括全額收購、稅收優(yōu)惠、專項資金、價格補貼、接網(wǎng)費與獨立系統(tǒng)運維費補貼等等；另外新能源項目還可獲得CDM項目等。但由于進行政策補貼的同時缺乏對于技術(shù)性能的嚴格規(guī)范、對于成本的明確約束，反而助長了一些新能源投資者盲目擴張、粗放經(jīng)營的趨勢，見表5?？傊?，現(xiàn)階段我國新能源領域尚未出現(xiàn)技術(shù)進步的“摩爾定律”，理論上成本降低的大趨勢不會自動快速降臨，擁有壟斷優(yōu)勢地位者顯然更加追求落袋為安快速提現(xiàn)，更加傾向于撇脂定價而不是薄利多銷。目前的報價下降根源于利潤空間巨大而且投資者分散使其自相競爭，一旦進入門檻被抬高，進入寡頭壟斷階段（特別是由國有銀行支持的國有投資者壟斷），在現(xiàn)有投資經(jīng)營模式下，我國新能源很難達到理論上的最經(jīng)濟成本。當然，目前新能源之所以尚能夠這樣無所約束地粗放發(fā)展，根本原因還是其在市場中的比重非常低（2009年只占我國電量的0.8%左右），掩蓋了其發(fā)展模式的不經(jīng)濟。而隨著規(guī)模的繼續(xù)膨脹，這樣的發(fā)展模式必然是不可持久與持續(xù)的（目前有研究預測2020年我國新能源發(fā)電量占比可望達到5%左右，按照目前模式，每年僅僅可再生能源電價附加這一項補貼就需要1000億元左右）。3.5成本優(yōu)劣態(tài)勢并不穩(wěn)定如前所述，新能源大規(guī)模替代傳統(tǒng)化石能源的基本動因是其經(jīng)濟上的比較優(yōu)勢，這也是社會承受力的最終底線，所有其他形式的動因都不可能真正持久地替代這種經(jīng)濟性的考量。而且這種經(jīng)濟性的考量是雙向的。目前新能源的成本還未真正體現(xiàn)物美價廉，而與此同時世界范圍內(nèi)傳統(tǒng)化石能源的生產(chǎn)成本還有進一步下降的空間。近年來，傳統(tǒng)化石能源一直在努力節(jié)約成本，持續(xù)擴展開采范圍，非常規(guī)開發(fā)與鉆探活動活躍，開采技術(shù)不斷進步，精益求精的技術(shù)革新降低了開采成本，抵消了一部分外部成本與交易成本的上漲。另外這種經(jīng)濟考量還是隨時隨地的。世界上沒有一種能源會被真正完全用盡，隨著開采成本的上升，一旦出現(xiàn)比它便宜的“新能源”，人們就會暫時放棄它，例如那些距離地面1000m以下的老煤礦；與此同時，世界上也沒有一種能源會被人類徹底放棄，一旦新能源的成本對傳統(tǒng)能源失去優(yōu)勢，人們很容易就會重拾舊愛，例如那些遠遠沒有被化石能源完全擠出市場的薪柴與牛糞餅?？傊?，此輪新、舊能源的大規(guī)模替代尚處于量變的積累階段，經(jīng)濟性的優(yōu)劣對比還不穩(wěn)定，還遠遠不到格局明朗