中国并网光伏发电系统的经济性与环境效益

太阳能已成为世界各国公认的最为理想的替代能源,其应用规模不断扩大.但光伏发电系统高昂的成本,成为限制其发展的关键因素.本文应用净现值和单因素敏感性分析工具,建立了光伏发电成本的计算模型,以我国34个省会城市作为研究案例,对井网光伏发电系统进行了经济性和环境效益分析.结果显示:在目前政府初始投资补贴一半的情况下,并网光伏发电成本介于0.83-2.29元/kWh之间.即便在光照资源最丰富的地区,并网光伏发电仍无法与常规能源发电相竞争.在影响并网光伏系统发电成本的诸多影响因素中,政府初始投资补贴额度、水平面太阳能辐射量和投资密度的敏感性最强;CDM资金的注入对光伏发电成本的降低具有积极的作用.激励政策方面,出台合适的、稳定的上网电价对启动国内光伏市场最为有效.光伏发电系统的环境效益是指光伏发电的减排环境效益扣除系统发电环境成本的余额.经计算并网光伏发电具有显著的环境效益,其环境效益为0.0165元/kWh.本研究对于国家制定光伏发电的激励政策和成本分摊机制具有重要的参考价值.     

中国可再生能源政策演化、效果评估与未来展望

发展可再生能源已成为中国能源转型及减缓气候变化的关键途径。2006年《可再生能源法》实施至今,中国可再生发展取得举世瞩目成绩。然而可再生能源在中国整个能源结构中的占比仍然偏低,其未来可持续发展仍面临挑战,如可再生能源发展资金缺口持续扩大,可再生能源电力消纳仍然面临一定障碍。在未来新的发展背景下,有必要对中国可再生能源政策进行系统的评估和总结,进一步探讨未来可再生能源政策的优化方案。本文首先对中国2005—2019年可再生能源政策的发展历程及演化路径进行总结梳理,基于不同时期的发展特点及面临的主要矛盾将中国可再生能源政策历程划分为四个阶段;然后在综述相关研究基础上,对中国可再生能源政策的实施效果进行评估,包括政策有效性、政策成本、技术进步等。结果表明,中国过去十年的可再生能源政策对促进可再生能源快速发展是积极有效的,而促进可再生能源发展的政策成本仍然有进一步下降的空间;另外,虽然中国可再生能源发电成本下降显著,然而基于历史经验的技术进步率仍然不足以支撑实现中国2020年平价上网的目标,未来需要进一步推动可再生能源技术的进步和发电成本的下降。结合当前及未来中国可再生能源发展所处阶段的特点及面临挑战,我们提出进一步完善中国可再生能源政策以促进可再生能源持续稳定发展的政策建议,一是完善可再生能源绿色电力证书交易制度,增强可再生能源发展的内生激励并降低政策实施成本;二是建立储能技术市场机制,为减少弃电以及推动可再生能源消纳提供政策支持;三是推进碳金融体系建设,为可再生能源发展提供新的融资来源并降低发电成本。     

基于SEE-2R模型的可再生能源开发的可持续性评价

开发可再生能源是应对能源安全与气候变化压力的需要。由于面临能量密度低、开发成本高、政策不完善、市场失灵等挑战,可再生能源开发面临较大风险。在这种情况下,进行可持续性评价是保障可再生能源可持续开发的重要前提。该文在充分考虑可再生能源的特性、能源替代,特别是资源的可利用量及再生性等因素的前提下,提出了评价可再生能源开发可持续性的SEE-2R模型,以区别传统化石能源评价方法。SEE-2R模型主要采用情景分析法、层次分析法、德尔菲法、可持续发展评价等多种目前比较成熟的研究工具及研究方法,以确保该模型的可靠性及可操作性。该文还以浙江丽水市为案例,利用SEE-2R模型对丽水市可再生能源开发的可持续性进行评价,以论证SEE-2R模型的科学性与合理性。通过SEE-2R模型的评价,得到的主要结论是:丽水市在光伏发电方面,属于弱可持续;在太阳能热水器方面,属于弱可持续;在沼气方面,属于弱可持续;在生物质发电方面,属于弱可持续;在小水电方面,属于可持续;在风能方面,接近不可持续。     

市场交易补偿可再生能源的正外部性研究

探索以绿色电力证书交易为载体的配额制政策(RPS),有利于通过市场化手段来补偿可再生能源发电带来的环境及社会正外部收益,并在一定程度上缓解当前可再生能源发展所面临的消纳不足问题。考虑由消费端承担配额义务并引入二次惩罚函数,构建包含电力生产端、消费端在内的序贯博弈模型。结合实际设置参数,分析影响政策效果的因素和作用机理。结果表明:①RPS政策下,当配额力度加大时,绿色电力证书的价格呈现先增后减的特征;②罚金一定时的社会福利函数关于配额的增加呈倒"U"型分布;③配额和罚金均过低、均过高都不利于证书交易行为的实现。可再生能源与化石能源发电成本差距越大,对应的最优配额越小。因此,要将配额、罚金和成本差距结合起来考虑,确保中国可再生能源电力产业在"看不见的手"的市场机制下达到社会福利最优水平。最后,运用数值模拟的方法对配额制和固定上网电价政策(FIT)的规制效果进行比较,发现:①RPS政策的最优规制价格低于其在FIT政策下的值;②配额水平偏低时,FIT政策的社会福利水平高于RPS政策,反之则反。因此,在可再生能源电力产业发展的初级阶段,FIT政策相对较优;在市场规模较大和技术较成熟阶段,RPS政策相对较优。中国在推进配额制的实施过程中,可将两种政策结合起来,在一部分省份或地区继续保留FIT政策,而在可再生能源发电技术较为成熟的省份或地区作为试点率先实行RPS政策。     

可再生能源电价补贴的大气环境效益分析

可再生能源的电价补贴是一项旨在加速推进可再生能源广泛应用的政策机制,对中国能源结构调整(降低煤电比例)、改善大气环境具有重要的现实意义。鉴此,本文将可再生能源发电带来的空气污染物(CO_2、SO_2、NO_X和PM_(2.5))排放的减少作为衡量大气环境质量改善的效益指标,利用2012年中国投入产出表建立包含温室气体、污染气体和颗粒物模块的可计算一般均衡模型,从总量和行业的视角量化研究了实施可再生能源电价补贴政策对改善大气环境的积极作用,考察了可再生能源发电补贴辅以硫税、硫税及碳税这两种冲击的情景。研究表明:可再生能源电价补贴减少了温室气体、污染气体的总排放量和颗粒物浓度,在补贴的基础上辅以硫税不仅可以有效地增进大气环境福利效益,而且还能抵消征税对经济增长的负面效应;可再生能源电价补贴使清洁能源发电对火电产生替代效应,各个行业排放的CO_2、SO_2和NO_X均下降;但这一替代效应在工业部门尤其是重工业部门相对有限,这也证明了工业部门的减排压力较于其他产业(农业部门和服务业部门)更大;补贴可促进可再生能源发电量不断提升,进而优化能源结构,这是增进大气环境效益的根本原因。上述结果意味着短期内要提高可再生能源电价附加标准,补贴与税收双管齐下以增强减排力度。而可能面临的可再生能源电价补贴资金不足问题则意味着中期内要实现补贴方式逐渐向定额补贴、绿色证书模式过渡,利用市场机制确定补贴标准;长期内需最终取消补贴政策,倒逼技术进步,推动整个可再生能源产业的可持续发展。     

可再生能源发电配额制政策(RPS)研究

本文首先解释了可再生能源发电配额制政策的基本含义。然后 ,通过比较英国、美国、荷兰、丹麦和澳大利亚五国的可再生能源发电配额制政策 ,总结了实施RPS的国际经验 ,包括成功的经验和失败的教训 ,提出了以及对中国实施RPS的政策建议     

未来十年我国新能源与可再生能源投资需求巨大

据国家计委估计 ,“十五”计划期间我国新能源与可再生能源 (Ｎ＆ＲＥ)开发共需投资 2 5 5亿元 ,5年间平均每年 5 1亿元 ;而根据政策方案估计 ,需新增投资 318亿元 ,平均每年为 64亿元。在这种投资规模支持下 ,我国新能源与可再生能源新增开发规模可达 430万吨 (基础方案 )和 5 2 4万吨 (政策方案 )标煤。平均计算 ,吨标准煤投资 5 930元和 34 2 3元。2 0 0 1～ 2 0 10年 ,根据基础方案估计 ,我国新能源与可再生能源开发需投资 5 36亿元 ,10年间平均每年 5 4亿元 ;根据政策方案估计 ,需新增投资 643亿元 ,平均每年为 64亿元。投资强度所以较高 ,主要是由新能源与可再生能源技术特点决定的。大多数新能源与可再生能源技术都属于高投入低产出的项目 ,如光伏发电、风力发电和太阳能热水器等的单位投资高达 6.5万元 /千瓦、0 .9万元 /千瓦和 0 .0 8万元 /平方米以上 ,而实际运行时间又很少 ,年均只有 2 0 0 0～ 30 0 0多小时 ,从而导致产出低投入高 ,但是这不意味着这些技术效益不好。国家计委在《中国新能源与可再生能源“十五”计划及 ...     

中国中东部能源发展战略的新思路

中国中东部地区是能源的负荷中心,其能源结构的调整和优化事关中国能源革命的成败。长期以来,西电东送和北煤南运成为习惯,国家已给予足够重视。然而,由于对西部能源的过度开采,造成了环境的严重破坏。同时,大规模远距离输送煤和电,势必降低能源利用的效率并增加成本。本文利用统计数据分析了中国中东部地区能源供需现状及特征,发现中东部地区化石能源严重依赖外部供给,电力不能满足自给且本地电力以煤为主,非化石能源利用比例过低。为此,本文提出了将"远方来"与"身边来"相结合的战略新思路,即充分发展本地可再生能源,辅以西电东送和北煤南运来解决中国中东部能源问题。为了验证这一思路的可行性,本文深入分析了中东部地区各种可再生能源资源开发潜力,可再生能源开发的成本,以及典型国家和地区的成功经验等因素,认为中国中东部地区完全有可能做到能源高比例自给。为了实现中国中东部地区能源高比例自给,本文提出了节能提效优先,发展集中式智能化电网和分布式微网,以及通过局域的"虚拟电厂",利用大数据和智能技术将源、储、调、用等统管起来的主要途径。最后从强化顶层设计,加大对新业态和新模式的支持,以及加大国际合作力度等方面给出了政策措施建议。本文特别强调,中国中东部地区逐步降低煤电比例,提高可再生能源比例是一个漫长过程,需要各方下定决心付出巨大努力,需要切实转变传统观念和习惯。同时,也需要国家有关部门科学评估、认真规划、理顺体制和政策支持。     

名词解释

可再生能源配额制　我国可再生能源“十五”规划中一项重要的政策建议。其基本含意是 ,在地区电力建设中 ,可再生能源发电需保持或占有一定的比例。使与配额比例相当的可再生能源电量可在各地区 (各电网 )间交易 ,以解决地区间可再生能源资源的差异。国外的年度配额制度指供电商、消费者每年必须消费一定额度的绿色电力 ,未能完成的必须向国家支付一定费用。强制性年度配额制度的实施可保证绿色能源市场的需求 ,从而增强相关设备生产商和绿色能源生产厂商的投资和生产信心 ,调动相关技术开发的积极性 ,以便使绿色能源生产进入良性循环的轨道。绿色电力证书　国家根据绿色电力生产商实际入网电力的多少而向其颁发的证明书。购入绿色能源证书是供电商、消费者完成其年度配额的手段。绿色电力的价格是由基本价和能源证书价格两部分决定的。基本价是指普通电价格。换句话说 ,供电商在供电时 ,及消费者在消费电时是分不清哪个是绿色电 ,哪个是普通电的。绿色电力的特殊价值只是体现在绿色证书上 ,只有绿色证书在市场上被售出 ,发电商回收了成本 ,绿色能源的真正价值才体现出来名词解释     

不完全竞争电力市场中可再生能源支持政策比较

上网电价补贴(FIT)与绿色能源组合标准(RPS)是目前针对可再生能源实施的两类主要支持政策。对于二者政策效果的比较、特别是在非竞争性电力市场中二者政策效果的扭曲,是理论和政策研究关注的热点问题。本文通过构建由传统火力发电企业和绿色能源发电企业两类主体构成的部分均衡模型,比较了不完全竞争的电力市场中,可再生能源上网电价补贴制度与可再生能源组合标准对可再生能源发电总量和份额的影响。结果表明,在寡头垄断的电力市场中,FIT政策比RPS政策更能有效促进可再生能源发电总量和比重的上升。模型中RPS政策下的均衡电价高于FIT政策的情况,导致对绿色能源的需求下降。对欧盟2004-2011年面板数据的分析表明FIT政策对风力发电总量有显著促进作用,而RPS政策有助于提高可再生能源在总能源使用中的比重。其背后的机制是尽管RPS导致较高的电价、降低能源需求,但仍然能促进可再生能源需求的相对提高。电力市场垄断对风力发电量有负面影响,但并不能证明这一影响是通过可再生能源政策实现的。电力市场规模、技术等控制变量也对可再生能源使用有一定影响。在门限面板模型中,当电力市场垄断程度指数大于0.35时,即一国最大电力企业市场份额达到三分之一以上,垄断对风力发电的负面影响更大。