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电力市场化程度越高,新能源越有竞争力

电力市场化程度越高,新能源越有竞争力

2015/1/8 13:59:41

“电力市场化程度越高,新能源越有竞争力” ——专访全球风能理事会(GWEC)秘书长Steve Sawyer

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全球风能理事会(GWEC)发布的年度报告认为,到2030年风力发电将占全球能源供应的20%。这一美好愿景让不少业界人士振奋不已,但作为GWEC的秘书长,Steve Sawyer意识到这将是一段非常艰辛的旅程。


在2014年北京国际风能大会上,本刊专访Steve Sawyer,详细探讨了可再生能源面对的与传统能源竞争的巨大压力,以及智能电网技术的兴起是否能彻底解决可再生能源并网难题等问题。


风电成本已很低

eo:近年来,包括德国、意大利在内的欧洲国家持续削减可再生能源补贴。在这样的大环境下,可再生能源产业如何保持其对投资者的吸引力?

Sawyer:这问题涉及到很多方面。首先,我不会说德国在削减对可再生能源的支持,但可再生能源补贴的降低反映了两件事,一是发电成本的降低,尤其是光伏发电,风力发电也有一定程度的下降;另外一方面,由于可再生能源的扩张,德国的电力系统需要降低其运行效率去处理各种随之而来的问题。电网要覆盖到这些年来新建的风电和光伏是有难度的,最典型的例子是光伏。在德国,光伏发电在数年之内从一开始几乎可以忽略不计到现在占了总装机容量的将近四分之一,尤其是在南巴伐利亚区域,这完全可以作为一个电力系统面对这么高的光伏发电份额应该作何准备的样本。去年某一天,他们遭遇了暴风雪,几乎覆盖了所有的光伏电池板,一直到第二天早上都没有发电,直到大概11点太阳出来,照射着所有覆盖着电池板的积雪,在很短的时间内,系统突然增加将近10GW的光伏装机容量。所以,你可以看到电网需要面对和适应的就是这样的一些问题,这是很不寻常的,但也是非常重要的案例和样本。


风电在欧洲则是另一个问题。由于发电成本的降低,很多地方都必须降低对风力发电的补贴,这不是个别的情况,而是比较普遍的。你可以看到在很多地方,风电已经成为新能源里度电成本最低的,但在与传统能源的竞争中,风电确实花费了巨额的政府补贴。然而,如果中国的电力系统随着时间的推进变得更加市场化的话,你会发现风能是更有竞争力的,但只要煤炭市场仍然为国家所控制而不是遵循市场的力量,那风电要在没有补贴的前提下与之竞争是非常困难的。在建新的风电项目时你往往会发现成本在下降,但仍不能与煤炭、核能等能源类型相比,而这些能源类型已经在系统里运行了很长的时间,而且也曾依靠补贴。


大多数国家普遍认为上网补贴有助于建立可再生能源产业,当行业发展到一定程度,取得一定成功后,人们肯定要重新考虑补贴的问题,这也是行业发展的规律。但当我们谈及所谓公平竞争时,还应该考虑到传统能源没有为其造成的空气污染和水污染付出代价,如果政策设计者把这些因素考虑进去,给每一种能源同等的机会,可再生能源也能保持它对投资者的吸引力。你可以发现在巴西、墨西哥、南非、土耳其这些市场,传统能源没有或者只享受少得多的补贴,风能就能在竞争中不落下风。当然,每个国家每个市场的具体情况都不一样,但我认为在更市场化的电力系统中,可再生能源是更有竞争力的,而在政府主导的市场中,可再生能源则难与传统能源竞争。


市场需要重新设计

eo:在德国,可再生能源的发展增加了消费者的电费负担,您如何评价这个问题?

Sawyer:在2010-2011年之间,很难想象光伏价格能降到现在这个水平。这两年里,政府想要通过降低上网补贴来对光伏价格的下降做出迅速反应,但事实上电费账单的上涨是对2010-2012年间安装的昂贵光伏系统的迟缓反应,德国消费者将会有相当一段时间需要对此承担相应费用。增加的费用里面其实风电的价格因素只占了很小的比例,有人说可再生能源增加了电价负担,但事实上,可再生能源在德国零售电价中的占比也是很低的。而从另一个方面来看,在电力市场里,边际成本增加反映到需求侧通常是非常昂贵的,这也是公用事业公司赚取利润的地方,但风电和光伏并没有燃料成本,所以其边际成本几乎为零,这大大降低了它的批发价格。所以,一方面零售价格上涨,但另一方面批发价格却处于非常非常低的水平,大概是4分钱欧元左右,这几乎跟中国的价格一样了。我认为,市场需要重新设计去接纳可再生能源扮演的越来越重要的角色。另外需要一提的是,你提到的消费者承担的可再生能源附加费其实在明年将会下降,这部分费用在过去几年里一直上涨,德国政府还免除了重工业用户的这部分费用。像钢铁工业等用户不需要为可再生能源的发展支付费用,尽管他们从中获益了,因为这使得碳价维持在低位,这样他们反而不需要为污染付出太多。


eo:GWEC的报告认为,到2030年风力发电将占全球能源供应的20%。但从目前欧洲以外的国家来看,尤其是在中国,这个比例还是非常低的。为什么风电成本的下降没有改变这一情况?

Sawyer:我认为,风力发电的成本已经非常低了。去年,美国的平均购买协议电价(PPA)算上所有补贴是45美元/兆瓦时,如果折算成人民币差不多是2毛7每度电,这甚至低于中国的火电价格。当然,中国的情况比较特殊,去年,中国的新能源新增装机容量首次超过火电。但现在,风电在中国发电量的占比只有2.6%左右,而且可能需要很长的时间才能增加一个百分比,很难指望风电短时间内成为一个非常重要的角色,而随着中国经济结构的调整,光伏发电将有很好的发展前景。但总体来说,在中国的能源格局下,新能源能取得多大的份额,很大程度上是由火电的情况来确定的。如果把煤炭开采导致的矿难死亡、煤炭发电带来的空气污染和水污染成本也计算在内,火电的成本会变得非常吓人。


无法指望终极路径

eo:有报告显示,今年以来清洁能源领域的投资已经达到1750亿美元,这是一个比较明显的复苏,但大部分的增长来自光伏产业。风电领域的投资情况是怎样的?

Sawyer:目前来看,太阳能发电大概仍比风力发电昂贵一倍左右。2013年风电领域的平均投资金额大概在150亿-160亿欧元之间,2014年这个数字会有一定涨幅。有意思的是,风电机组的整体造价正在上涨,而单位造价则在下降,具体每个国家的情况不一样,很难给出一个准确的数据。但有一点很明确的是,在某些国家,如中国和印度,风力发电的成本造价远低于欧洲,所以我们可以看到风电市场的中心早已经从欧洲转移向新兴经济体。在同样数量单位的投资下,在中国这样的市场可以制造更多的风机,这是投资聚集到这些市场的原因。在光伏板块,无论是在美国还是在德国等欧洲市场,大部分被安装的光伏系统都是屋顶系统,通过个人用户安装到自己家的屋顶上,这样的形式下,单位电量的成本是风电的2-3倍,所以其实同等的投资下,在光伏这里大概只能得到风电五分之一的电量回报。但光伏获得那么多的投资是有道理的,因为光伏屋顶的竞争对手不是电力批发市场,而是分布式系统和零售市场。在中国,工业用户需要付较高的电价,而家庭用户则付较低电价;OECD国家则相反。所以,在这些OECD国家,比如德国,消费者至少需要多付20%的电费在家庭用电上,光伏屋顶系统就显得很有竞争力,也可以吸引大量的投资。


eo:一个很明显的趋势是,智能电网和互联网技术的发展和结合也给可再生能源领域带来一些突破,比如在预测技术和选址技术方面。您认为这些技术的发展能否最终解决可再生能源与电网之间的矛盾?

Sawyer:这还是得看情况。每个国家的电网和配网情况都不一样,有些国家可能是几个大型发电厂为主导,有些国家则可能是可再生能源为主导。而智能电网的概念涵盖的范围非常大,涉及到非常多的技术,上至协调管控不同的能源类型,下至家庭用电管理,包含了电力系统的各个领域。如果说在这方面有一个国家走得更远,我认为那就是丹麦,这个国家正向着100%的可再生能源电力系统前进,现在他们也非常依赖风力发电,这会成为他们的第一大电源,此外是生物质能,加上一些水电和一些太阳能,这是他们大致的能源结构蓝图。把这么多可再生能源糅合在一个系统里,这对系统在供应侧和需求侧都提出了非常高的整合要求。从如何规划电源的规模和结构,到传输路线怎么运作,最后到整个市场怎么运作,甚至细致到家里的洗衣机怎么开关、冰箱压缩机怎么开关,统统都要有解决方案。所以,智能电网技术要解决这么多具体的问题,而每个系统又千差万别,很难指望有一个终极的路径。


下一轮风电热土

eo:这些年来,当我们谈到风电的技术发展时,听到最多的是超大功率风力发电机的发展。在您看来,除了不断升级的风机,还有哪些可再生能源技术是真正能让人激动的?

Sawyer:有很多。让我比较兴奋的还是电动汽车技术的突破,这对传统交通运转系统来说是很大的革新,续航更长的电池和快充技术的出现让电动汽车的未来触手可及,而且电动汽车的这些技术与风能、太阳能可以整合起来。当然,可再生能源在电动汽车的应用可能只占你汽车使用时间的很小一部分,你一天大概就开那么两小时,配合上蓄电池做一个平衡,就已经可以解决大部分问题了。另外一项让我很激动的技术是浮动式的海上风电技术,需要说明的是,这项技术要实现商业化还有很长的一段路要走,但这在海上风电领域很有可能是一个革命性的突破,非常值得期待。还有一项就是智能风机,这也是一个很广泛的概念,我认为整体而言这是能使得传统的风力发电变得更有效率、更智慧的技术的集合。其中,对我来说最酷的一种技术是,运用激光雷达发射激光束来测算风速和风向,可以在半公里远处读取风力数据,让风机可以迅速调节偏航和变桨距,在风吹来之前大概2-8秒钟之前就已准备好,毫不浪费地接收这些风能。现在,西门子、Enercon都掌握了这种技术,它可以让风机运行得更高效,同时延长它们的生命周期,因为它减低了风机快速应对不理想风况的各种压力,从而把它转化为电能。


eo:在全球范围内,海上风电的发展都不尽理想,即便是在英国。您认为投资者应该继续对这个行业保持积极吗?

Sawyer:由于种种原因,英国是一个特殊的地方,我不认为这是投资者首先应该关注的市场。目前为止,它仍是最大的海上风电市场,但我想最终最大的海上风电市场会是德国或者中国,甚至美国。你也看到很多项目搁浅了,那是因为在这个市场上融资不可行,海上风电项目在融资的各个维度上都与陆上风电项目相去甚远。当我们谈论一个陆上风电项目,说的是大概几亿的投资,在金融危机之后,大部分银行的风电投资组合都有限制,每个项目投资限制在1500万美元以内。所以如果到了海上风电项目,投资成本可能高达10亿美元,加上银行投资的限制,那贷款的压力是非常大的。银行从来不会明说这事,但这是事实,是英国的实际情况,所以英国政府对海上风电的态度是很矛盾、很不一致的。


eo:哪些新兴市场是您认为最值得关注的?

Sawyer:我认为巴西、墨西哥和南非是下一轮发展的重点。巴西的风电市场已经有一定发展经验,墨西哥是一个中年期市场,而南非是一个全新的市场,但作为各自独立的市场,它们都非常重要。不像中国和美国规模那么大,但它们的年增长量会超越德国,预计今年巴西市场就能超越德国了,墨西哥有可能也只需要几年的时间就能完成同样的超越,南非则可能需要五到十年。

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