新能源發(fā)展的基本動(dòng)因與主要方向

新能源發(fā)展的基本動(dòng)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(gè)廣受關(guān)注的話題。與其說(shuō)這是一個(gè)能源技術(shù)話題，莫若說(shuō)是一個(gè)社會(huì)經(jīng)濟(jì)話題。新能源發(fā)展的核心問(wèn)題，在于不斷提高經(jīng)濟(jì)與社會(huì)價(jià)值，真正具備相對(duì)傳統(tǒng)化石能源的經(jīng)濟(jì)比較優(yōu)勢(shì)。1現(xiàn)階段我國(guó)新能源發(fā)展的特點(diǎn)“新”是相對(duì)于傳統(tǒng)而言，因此所謂“新”必然具有階段性?，F(xiàn)階段我國(guó)新能源主要指風(fēng)能、太陽(yáng)能，其發(fā)展有以下幾個(gè)特點(diǎn)：一是屬于清潔可再生能源，不需燃燒不會(huì)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(jìn)步與現(xiàn)代生活方式的變化，不再是風(fēng)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(chǎng)的新興力量，雖然目前風(fēng)能、太陽(yáng)能在全國(guó)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(zhǎng)，對(duì)于市場(chǎng)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(jiàn)表1。2現(xiàn)階段新能源發(fā)展的基本動(dòng)因2.1新能源發(fā)展的基本動(dòng)因不是為了實(shí)現(xiàn)低碳經(jīng)濟(jì)電力行業(yè)的碳排放大約占我國(guó)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(jìn)改進(jìn)能力較強(qiáng)，我國(guó)電力領(lǐng)域的減排措施已經(jīng)領(lǐng)先于世界上很多國(guó)家。發(fā)展新能源可以降低排放強(qiáng)度（單位發(fā)電量的排放水平），但對(duì)降低排放總量并無(wú)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(lǐng)域，由于高度分散不便監(jiān)管，技術(shù)進(jìn)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(shuō)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(jī)組的燃燒效率差異顯著而改進(jìn)空間巨大。因此，新能源發(fā)展的主要?jiǎng)右虿皇菫榱藢?shí)現(xiàn)低碳經(jīng)濟(jì)。2.2新能源發(fā)展的基本動(dòng)因不在于所謂能源危機(jī)從供給看，在過(guò)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(chǔ)采比（按照當(dāng)前產(chǎn)量可以延續(xù)的使用年限）卻長(zhǎng)期基本穩(wěn)定在40以上、60以上；而煤炭，2007年世界儲(chǔ)采比約為133，至少在中國(guó)，新的億噸、百億噸級(jí)別的煤田近年依然被不斷勘探與發(fā)現(xiàn)。這說(shuō)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(kāi)采，在總體供給能力上并不存在真正的“能源危機(jī)”。從需求看，工業(yè)革命以來(lái)石油等化石能源被大規(guī)模開(kāi)發(fā)利用的主要背景，一是西方國(guó)家工業(yè)化城鎮(zhèn)化對(duì)于能源需求的大幅度增長(zhǎng)；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(guó)等少數(shù)新興市場(chǎng)以外，大部分國(guó)家與地區(qū)對(duì)于能源的需求增長(zhǎng)緩慢，近年來(lái)不論是發(fā)達(dá)國(guó)家（經(jīng)合組織國(guó)家）還是發(fā)展中國(guó)家，能源消費(fèi)的增長(zhǎng)速度在總體上甚至通常低于GDP的增長(zhǎng)速度，人類日益追求低能耗的經(jīng)濟(jì)模式與生活方式。因此，現(xiàn)階段風(fēng)能、太陽(yáng)能等新能源的發(fā)展，并不是為了彌補(bǔ)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(chǎng)份額的替代，一種經(jīng)濟(jì)價(jià)值對(duì)比關(guān)系的態(tài)勢(shì)變化，一種生活方式與價(jià)值觀念的進(jìn)步。2.3新能源發(fā)展的基本動(dòng)因是經(jīng)濟(jì)性的比較優(yōu)勢(shì)風(fēng)能、太陽(yáng)能等新能源替代煤炭、石油等傳統(tǒng)化石能源的基本動(dòng)因是經(jīng)濟(jì)上的比較優(yōu)勢(shì)，前者逐漸便宜或者后者日益昂貴，直至前者比后者物美價(jià)廉。目前看，新能源發(fā)展的基本動(dòng)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(shí)會(huì)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(xiǎn)、社會(huì)保障以及意外災(zāi)害賠償）全部換算到價(jià)格上，使用傳統(tǒng)化石能源昂貴的社會(huì)代價(jià)令人震驚。人類的環(huán)境意識(shí)在本質(zhì)上依然屬于一種經(jīng)濟(jì)意識(shí)，而新能源“清潔”的特性本身就意味著一種社會(huì)經(jīng)濟(jì)價(jià)值，這是它實(shí)現(xiàn)大規(guī)模替代的第一個(gè)動(dòng)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(chǔ)產(chǎn)比數(shù)倍于亞太地區(qū)，需要進(jìn)行遠(yuǎn)距離大宗貿(mào)易。2008年，跨國(guó)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(guó)際貿(mào)易）。隨著現(xiàn)代金融的日益國(guó)際化杠桿化，這些需要遠(yuǎn)距離大宗貿(mào)易的傳統(tǒng)化石能源價(jià)格變動(dòng)劇烈、市場(chǎng)操縱顯著，對(duì)越來(lái)越多國(guó)家的經(jīng)濟(jì)安全構(gòu)成威脅。2007～2008年世界石油價(jià)格出現(xiàn)典型的“過(guò)山車”行情，而且油價(jià)帶動(dòng)煤價(jià)，國(guó)際帶動(dòng)國(guó)內(nèi)，基本沒(méi)有不受影響的國(guó)家。而價(jià)格的劇烈變動(dòng)即意味著增加儲(chǔ)備與浪費(fèi)，增加各國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)與社會(huì)生活的變數(shù)與風(fēng)險(xiǎn)，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(huì)經(jīng)濟(jì)價(jià)值，這是它實(shí)現(xiàn)大規(guī)模替代的第二個(gè)動(dòng)因?？傊?，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(jī)”，人類能源供應(yīng)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(huì)福利保障領(lǐng)域與金融領(lǐng)域的壟斷與投機(jī)推高了傳統(tǒng)化石能源的外部成本與交易成本，給風(fēng)能、太陽(yáng)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(jī)。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(jī)，但實(shí)現(xiàn)新、舊能源大規(guī)模替代必須要新能源的社會(huì)經(jīng)濟(jì)比較優(yōu)勢(shì)進(jìn)一步坐實(shí)與擴(kuò)大。目前看，影響其健康持續(xù)發(fā)展的主要問(wèn)題正是風(fēng)能、太陽(yáng)能等新能源還不足夠便宜，還不足夠物美價(jià)廉。3.1技術(shù)成本居高不下現(xiàn)階段我國(guó)新能源（風(fēng)能、太陽(yáng)能）發(fā)展速度雖然很快，但對(duì)于技術(shù)性能缺乏嚴(yán)格的規(guī)范與引導(dǎo)，相關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、檢測(cè)與認(rèn)證程序、試驗(yàn)與試運(yùn)行制度均嚴(yán)重缺乏或滯后。國(guó)內(nèi)的裝備生產(chǎn)者并不自主掌握核心技術(shù)，普遍以購(gòu)買外國(guó)許可證或與國(guó)外聯(lián)合設(shè)計(jì)的方式迅速擴(kuò)大產(chǎn)能，雖然交納了昂貴的“學(xué)費(fèi)”但裝備的技術(shù)水平普遍只有二、三流（例如陸地風(fēng)電機(jī)組在國(guó)外的主流機(jī)型為2.5MW～3MW而我國(guó)還是以1MW～1.5MW為主）。我國(guó)新能源發(fā)電項(xiàng)目報(bào)批壽命一般為20年，但設(shè)備可靠運(yùn)行的壽命業(yè)內(nèi)普遍預(yù)計(jì)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(fēng)電為例，一旦對(duì)發(fā)電設(shè)備安全并網(wǎng)接入的“友好性”指標(biāo)有了強(qiáng)制標(biāo)準(zhǔn)，目前在運(yùn)行的很多機(jī)組在3～5年內(nèi)就將面臨淘汰更新或升級(jí)改造的命運(yùn)。而且這些早期開(kāi)發(fā)的項(xiàng)目往往占據(jù)了條件最好的資源，未來(lái)一旦上網(wǎng)電價(jià)走低成本競(jìng)爭(zhēng)激烈，目前很多在資源利用、土地占用方面效率較低的機(jī)組在10年以內(nèi)必將面臨擴(kuò)容替代、提前結(jié)束技術(shù)壽命的情景。類似的案例在國(guó)外也有，20世紀(jì)90年代初丹麥、德國(guó)、美國(guó)等就曾實(shí)施過(guò)風(fēng)機(jī)擴(kuò)容計(jì)劃，把前期建設(shè)的小型風(fēng)機(jī)或運(yùn)行狀況差的風(fēng)機(jī)替換為新型大容量風(fēng)機(jī)；另外歐洲目前已經(jīng)禁止電網(wǎng)友好性差的失速型風(fēng)機(jī)并網(wǎng)。總之，技術(shù)成本高、技術(shù)壽命短是現(xiàn)階段我國(guó)新能源（風(fēng)能、太陽(yáng)能）成本居高不下的首要因素。表2我國(guó)各類能源發(fā)電上網(wǎng)價(jià)格單位：元／kwh水煤核風(fēng)太陽(yáng)能平均上網(wǎng)電價(jià)0.2660.3550.4490.542約1.500.3683.2系統(tǒng)成本超過(guò)預(yù)期新能源（風(fēng)能、太陽(yáng)能）往往具有間歇性、隨機(jī)性、低同時(shí)率（60%左右）、低發(fā)電小時(shí)數(shù)（2000以下）等技術(shù)經(jīng)濟(jì)特性，隨著并網(wǎng)發(fā)電規(guī)模的擴(kuò)大，給電力系統(tǒng)的規(guī)劃與運(yùn)行不斷帶來(lái)超出預(yù)期的新挑戰(zhàn)。對(duì)于其他電源來(lái)說(shuō)，由于全額收購(gòu)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(jī)組，降低了負(fù)荷率與發(fā)電小時(shí)數(shù)，由此也降低了機(jī)組能效與經(jīng)濟(jì)效益。對(duì)于電網(wǎng)來(lái)說(shuō)，當(dāng)新能源規(guī)模化發(fā)展之后，必須通過(guò)提高電壓等級(jí)，加強(qiáng)網(wǎng)絡(luò)建設(shè)來(lái)實(shí)現(xiàn)更大范圍的電力平衡，必然會(huì)增加投資，而且潮流的不確定性也將增加網(wǎng)絡(luò)損耗與維持系統(tǒng)安全穩(wěn)定的成本。我國(guó)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(shè)遠(yuǎn)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(yīng)控制東部的常規(guī)電源規(guī)模，需要國(guó)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(jì)特性同樣也增加了電力系統(tǒng)負(fù)荷預(yù)測(cè)、方式規(guī)劃、安全管理、電能質(zhì)量、保護(hù)整定、設(shè)備配置、調(diào)度指揮、交易計(jì)量等方面的復(fù)雜性與不確定性?？傊履茉矗L(fēng)能、太陽(yáng)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(jì)性，增加了新的系統(tǒng)成本。表3我國(guó)各類能源發(fā)電設(shè)備利用率單位：h/a水煤核風(fēng)太陽(yáng)能平均上網(wǎng)小時(shí)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(jī)。但由于新能源（風(fēng)能、太陽(yáng)能）間歇性、隨機(jī)性、低同時(shí)率、低發(fā)電小時(shí)數(shù)的技術(shù)經(jīng)濟(jì)特性，并不具備支撐電力裝機(jī)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(jī)水平。特別是在我國(guó)這樣一個(gè)國(guó)家，對(duì)于能源特別是電力的總需求還有較大的增長(zhǎng)空間，保障供給還是一個(gè)長(zhǎng)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(guó)火電裝機(jī)中，46%的機(jī)組投產(chǎn)運(yùn)齡低于5年，65%的機(jī)組投產(chǎn)運(yùn)齡低于10年，多項(xiàng)經(jīng)濟(jì)技術(shù)指標(biāo)正在逐漸接近國(guó)際先進(jìn)水平，新能源直接替代傳統(tǒng)能源的操作空間相當(dāng)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(guó)，新能源的經(jīng)濟(jì)比較優(yōu)勢(shì)還不足以彌補(bǔ)大規(guī)模替代的鎖定成本，參見(jiàn)表4。3.4降低成本缺乏制度激勵(lì)現(xiàn)階段我國(guó)新能源的投資經(jīng)營(yíng)模式缺乏降低成本的內(nèi)在動(dòng)力。近年來(lái)雖然風(fēng)電每千瓦機(jī)組成本已經(jīng)從10000元下降到5000元左右，每千瓦時(shí)發(fā)電成本降低到0.4元以內(nèi)，太陽(yáng)能招標(biāo)每千瓦時(shí)電價(jià)也從4元降低到2元以內(nèi)，但主要的動(dòng)因是投資者過(guò)度競(jìng)爭(zhēng)而非技術(shù)進(jìn)步。表41981～2009年我國(guó)各階段新增發(fā)電裝機(jī)規(guī)模單位：萬(wàn)kW1981～19851986～19901991～19951996～20002001～20052006～20092009年底總裝機(jī)新增總裝機(jī)21185084793310210196613878687407新增火電裝機(jī)1509412061107460120263019865205表52006～2010年可再生能源電價(jià)附加2006年2007年2008年2009年2010年每1kWh電費(fèi)中提取的附加1厘1厘2厘2厘4厘占平均銷售電價(jià)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(bǔ)貼**注：*2010年數(shù)據(jù)為預(yù)計(jì)數(shù)**由于目前我國(guó)太陽(yáng)能發(fā)電量遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于風(fēng)力發(fā)電量，故以風(fēng)力發(fā)電量替代新能源發(fā)電量。一是虛擬經(jīng)濟(jì)影響。目前我國(guó)被歸于“新能源”概念的上市公司將近60家，其中涉及太陽(yáng)能領(lǐng)域的有21家，涉及風(fēng)能領(lǐng)域的10家左右。近年來(lái)，“新能源版塊”已經(jīng)成為我國(guó)股市中巨額資金炒作的熱門，重題材輕業(yè)績(jī)、重成長(zhǎng)性輕收益的風(fēng)氣使新能源投資領(lǐng)域也出現(xiàn)了一些浮躁的投資經(jīng)營(yíng)作風(fēng)。二是補(bǔ)貼模式影響。為促進(jìn)新能源發(fā)展，我國(guó)出臺(tái)了一系列扶持政策，包括全額收購(gòu)、稅收優(yōu)惠、專項(xiàng)資金、價(jià)格補(bǔ)貼、接網(wǎng)費(fèi)與獨(dú)立系統(tǒng)運(yùn)維費(fèi)補(bǔ)貼等等；另外新能源項(xiàng)目還可獲得CDM項(xiàng)目等。但由于進(jìn)行政策補(bǔ)貼的同時(shí)缺乏對(duì)于技術(shù)性能的嚴(yán)格規(guī)范、對(duì)于成本的明確約束，反而助長(zhǎng)了一些新能源投資者盲目擴(kuò)張、粗放經(jīng)營(yíng)的趨勢(shì)，見(jiàn)表5?？傊F(xiàn)階段我國(guó)新能源領(lǐng)域尚未出現(xiàn)技術(shù)進(jìn)步的“摩爾定律”，理論上成本降低的大趨勢(shì)不會(huì)自動(dòng)快速降臨，擁有壟斷優(yōu)勢(shì)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(jià)而不是薄利多銷。目前的報(bào)價(jià)下降根源于利潤(rùn)空間巨大而且投資者分散使其自相競(jìng)爭(zhēng)，一旦進(jìn)入門檻被抬高，進(jìn)入寡頭壟斷階段（特別是由國(guó)有銀行支持的國(guó)有投資者壟斷），在現(xiàn)有投資經(jīng)營(yíng)模式下，我國(guó)新能源很難達(dá)到理論上的最經(jīng)濟(jì)成本。當(dāng)然，目前新能源之所以尚能夠這樣無(wú)所約束地粗放發(fā)展，根本原因還是其在市場(chǎng)中的比重非常低（2009年只占我國(guó)電量的0.8%左右），掩蓋了其發(fā)展模式的不經(jīng)濟(jì)。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(yù)測(cè)2020年我國(guó)新能源發(fā)電量占比可望達(dá)到5%左右，按照目前模式，每年僅僅可再生能源電價(jià)附加這一項(xiàng)補(bǔ)貼就需要1000億元左右）。3.5成本優(yōu)劣態(tài)勢(shì)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(dòng)因是其經(jīng)濟(jì)上的比較優(yōu)勢(shì)，這也是社會(huì)承受力的最終底線，所有其他形式的動(dòng)因都不可能真正持久地替代這種經(jīng)濟(jì)性的考量。而且這種經(jīng)濟(jì)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(jià)廉，而與此同時(shí)世界范圍內(nèi)傳統(tǒng)化石能源的生產(chǎn)成本還有進(jìn)一步下降的空間。近年來(lái)，傳統(tǒng)化石能源一直在努力節(jié)約成本，持續(xù)擴(kuò)展開(kāi)采范圍，非常規(guī)開(kāi)發(fā)與鉆探活動(dòng)活躍，開(kāi)采技術(shù)不斷進(jìn)步，精益求精的技術(shù)革新降低了開(kāi)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(jì)考量還是隨時(shí)隨地的。世界上沒(méi)有一種能源會(huì)被真正完全用盡，隨著開(kāi)采成本的上升，一旦出現(xiàn)比它便宜的“新能源”，人們就會(huì)暫時(shí)放棄它，例如那些距離地面1000m以下的老煤礦；與此同時(shí)，世界上也沒(méi)有一種能源會(huì)被人類徹底放棄，一旦新能源的成本對(duì)傳統(tǒng)能源失去優(yōu)勢(shì)，人們很容易就會(huì)重拾舊愛(ài)，例如那些遠(yuǎn)遠(yuǎn)沒(méi)有被化石能源完全擠出市場(chǎng)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(jì)性的優(yōu)劣對(duì)比還不穩(wěn)定，還遠(yuǎn)遠(yuǎn)不到格局明朗