一、 研究進(jìn)展情況
1、課題開題與子課題進(jìn)展情況
(1)研究計劃總體執(zhí)行情況
按照預(yù)定的研究計劃,本課題重點(diǎn)圍繞風(fēng)電和太陽能等清潔可再生能源發(fā)電發(fā)展中存在的問題,從制度變遷、技術(shù)進(jìn)步、能源政策等方面系統(tǒng)研究促進(jìn)風(fēng)電和太陽能發(fā)展的促進(jìn)機(jī)制。為真實(shí)了解我國風(fēng)電和太陽能產(chǎn)業(yè)發(fā)展的狀況及存在的問題,課題組進(jìn)行了大量的實(shí)地調(diào)研,走訪了許多風(fēng)電和太陽能發(fā)電場、省級電力經(jīng)研院,重點(diǎn)與現(xiàn)場的管理人員、技術(shù)人員、規(guī)劃設(shè)計人員進(jìn)行了有效的溝通,收集了相關(guān)資料。這些調(diào)查研究為本課題的研究提供了很好的基礎(chǔ),同時也對本課題的研究思路有所借鑒和啟發(fā)。
根據(jù)調(diào)研結(jié)果,課題組形成了比較系統(tǒng)的研究方案,按三個子課題分別進(jìn)行。目前整體進(jìn)展比較順利。
(2)子課題一進(jìn)展情況:清潔能源價格形成機(jī)制與競爭力研究
本子課題主要回答以下三個問題:1)適用于我國國情的清潔能源價格形成機(jī)制是怎樣的,其競爭力評價指標(biāo)是什么,評判標(biāo)準(zhǔn)和依據(jù)又是什么?2)清潔能源價格競爭力的影響因素有哪些,作用機(jī)理是什么?3)當(dāng)前主要清潔能源技術(shù)的競爭力如何?未來的發(fā)展趨勢如何?
在文獻(xiàn)研究和政策研究的基礎(chǔ)上梳理了清潔能源價格競爭力的評價指標(biāo)體系。當(dāng)前,我國電價(包括上網(wǎng)電價和零售電價)依然由政府核定。電力體制改革正在進(jìn)行中,雙邊直接交易正在發(fā)用電計劃逐步放開的進(jìn)程中逐步推進(jìn),而完全由市場競爭形成價格的市場化電價機(jī)制尚未建立。課題組認(rèn)為,在當(dāng)前體制環(huán)境下,清潔能源自身成本是其價格競爭力的基礎(chǔ),平準(zhǔn)化發(fā)電成本(LCOE)可作為衡量其競爭力的主要指標(biāo)。未來,隨著市場機(jī)制和市場價格的形成,市場價值應(yīng)是其競爭力的主要評判標(biāo)準(zhǔn),強(qiáng)調(diào)清潔能源市場價值的“避免的平準(zhǔn)能源成本”(LACE)指標(biāo)可作為LCOE指標(biāo)的補(bǔ)充納入清潔能源的競爭力評價指標(biāo),但LACE的核算需要建立在電力市場機(jī)制和市場價格信息的基礎(chǔ)之上。
本課題將清潔能源的發(fā)展作為我國能源結(jié)構(gòu)調(diào)整和低碳化發(fā)展的重要工具。煤電一直是我國的主力電源,在電力裝機(jī)和總發(fā)電量中都占有絕對的份額。風(fēng)光等清潔電力具有間歇性,出力受自然資源的影響而具有不穩(wěn)定性,這是風(fēng)光等清潔能源發(fā)電不可逾越的物理特性。目前煤電整體過剩的現(xiàn)狀為清潔能源的發(fā)展提供了技術(shù)基礎(chǔ),在本課題的研究中,清潔能源替代煤電是一個重要的發(fā)展路徑。另外,在分析清潔能源價格競爭力時,煤電成本和收益是現(xiàn)階段清潔能源價格競爭力的現(xiàn)實(shí)參照系。因而本課題將清潔能源的發(fā)展與煤電的去產(chǎn)能一并進(jìn)行研究。
本課題對主要電源的LCOE分析與測算工作。以LCOE模型為主要分析工具,對風(fēng)電、光伏、天然氣發(fā)電等清潔能源的成本構(gòu)成及其演化趨勢進(jìn)行了詳盡的調(diào)研與分析,并發(fā)表學(xué)術(shù)論文4篇。同時,煤電是清潔能源價格競爭力的基準(zhǔn),而當(dāng)前我國煤電投資過熱、產(chǎn)能過剩嚴(yán)重。在電力市場競爭的環(huán)境下,煤電過剩將導(dǎo)致其市場價格下跌,引發(fā)煤電全行業(yè)虧損。為此,課題組也圍繞煤電在當(dāng)前產(chǎn)能過剩、市場化競爭、污染物排放標(biāo)準(zhǔn)高和全國碳市場運(yùn)行的環(huán)境下的LCOE和投資回報率的演化趨勢開展了專題研究,發(fā)表學(xué)術(shù)論文1篇,并形成政策研究報告和建議提交國家發(fā)展改革委和國家能源局,受到有關(guān)部門的高度重視,為2016年煤電調(diào)控政策出臺和2017年煤電去產(chǎn)能政策制訂提供了有力支撐。
以內(nèi)蒙古、甘肅、吉林和廣東四個典型省份為例,測算了2016年和2020年風(fēng)電、集中式光伏與煤電的價格競爭力,分析了2020年風(fēng)電和集中式光伏實(shí)現(xiàn)平價上網(wǎng)的可行性與路徑;同時分析了分布式光伏2020年在售電側(cè)實(shí)現(xiàn)平價上網(wǎng)的可行性。
(3)子課題二進(jìn)展情況:清潔能源財稅價格政策的國際比較及效果評價
本課題首先針對可再生能源發(fā)展比較好的國家,分析其可再生能源發(fā)展政策及發(fā)展效果,在此基礎(chǔ)上選取美國、德國、日本和中國作為典型國家,詳細(xì)分析這些國家可再生能源政策的演化,從國家發(fā)展戰(zhàn)略的角度梳理這些國家清潔能源發(fā)展的脈絡(luò)及政策取向。通過比較研究,梳理出典型國家清潔能源戰(zhàn)略和政策取向的異同。同時,構(gòu)建計量經(jīng)濟(jì)模型,研究世界典型國家可再生能源政策效果及其演化規(guī)律,探討主流國家可再生能源政策與可再生能源裝機(jī)量之間的相關(guān)關(guān)系,對可再生能源的政策效果進(jìn)行量化評估,從而為可再生能源政策的制定提供參考。
(4)子課題三進(jìn)展情況:清潔能源價格及財稅政策機(jī)制優(yōu)化研究
目前已經(jīng)完成了清潔能源財稅政策及價格競爭力評價的動態(tài)混合CGE模型的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)收集、投入產(chǎn)出表與社會核算矩陣編制、模型構(gòu)建,基本程序編寫調(diào)試運(yùn)行工作。下一步將實(shí)施清潔能源財稅與價格政策模擬評價與優(yōu)化機(jī)制研究,并撰寫研究報告,完成相關(guān)研究論文。
2、調(diào)查研究及學(xué)術(shù)交流情況
調(diào)研數(shù)據(jù)整理運(yùn)用、文獻(xiàn)資料收集整理:
課題組系統(tǒng)收集、整理了影響清潔能源發(fā)電成本和價格競爭力的相關(guān)能源政策,在參閱國際能源署(IEA)、美國能源信息署(EIA)、國際可再生能源署(IRENA)、國家可再生能源中心等眾多國際國內(nèi)權(quán)威機(jī)構(gòu)數(shù)據(jù)庫和報告的基礎(chǔ)上整理了各類發(fā)電技術(shù)的技術(shù)經(jīng)濟(jì)財務(wù)參數(shù)。子課題3的研究對數(shù)據(jù)的要求比較詳細(xì),對大量的火電、核電、水電、風(fēng)電、太陽能發(fā)電企業(yè)、以及電力公司開展調(diào)研,收集各類電力企業(yè)成本明細(xì)表、其他成本明細(xì)表、以及其他財務(wù)與技術(shù)經(jīng)濟(jì)統(tǒng)計表等相關(guān)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)支持了包含細(xì)分電力部門的投入產(chǎn)出表與社會核算矩陣(包含火電、核電、水電、風(fēng)電、太陽能發(fā)電、以及電力傳輸與工業(yè)等部門)編制,體現(xiàn)了各類發(fā)電的技術(shù)經(jīng)濟(jì)信息。該基礎(chǔ)數(shù)據(jù)為構(gòu)建動態(tài)混合CGE模型及其模擬提供了重要的基礎(chǔ)條件。同時對國內(nèi)外關(guān)于各類清潔能源支持政策評價的模型,尤其是CGE模型的設(shè)計,進(jìn)行了系統(tǒng)的文獻(xiàn)查找。相關(guān)文獻(xiàn)資料的收集與研讀,對科學(xué)的設(shè)計課題研究所需要的動態(tài)混合CGE模型的提供了重要的參考與借鑒;對清潔能源財稅及價格政策情景設(shè)置提供了重要的支持。
2016年7-8月期間赴甘肅、青海等多地的清潔能源項目開展了實(shí)地調(diào)研,經(jīng)過本次調(diào)研,調(diào)研組成員對清潔能源發(fā)電投資、生產(chǎn)、調(diào)度、交易各環(huán)節(jié)有了直觀認(rèn)識,客觀反映電網(wǎng)公司、電源企業(yè)等相關(guān)主體的利益訴求和現(xiàn)實(shí)情況,認(rèn)識到河西走廊及輻射區(qū)清潔能源的實(shí)際消納情況,了解了電網(wǎng)公司、發(fā)電企業(yè)等多市場主體的訴求,充分調(diào)研了光伏、風(fēng)電、水電、光熱四大清潔能源的消納現(xiàn)狀。結(jié)合社科基金重大項目的課題內(nèi)容,從財稅政策、價格機(jī)制、等角度展開了深入研究,提出了有針對性的建議,并為測算度電成本,進(jìn)行風(fēng)電、集中式光伏、光熱的經(jīng)濟(jì)性評價及投資決策積累數(shù)據(jù)基礎(chǔ)。形成了“綠色電力“重走”絲綢之路——河西走廊及輻射區(qū)清潔能源消納問題研究”的調(diào)研報告,該報告獲得了由南方能源觀察雜志社主辦、昆山杜克大學(xué)承辦的“第四屆能源青年行暑期調(diào)研計劃全國三等獎”。
學(xué)術(shù)會議、學(xué)術(shù)交流、國際合作:
積極參加本領(lǐng)域重要的學(xué)術(shù)會議,加強(qiáng)國際合作,將本課題研究成果與同行專家進(jìn)行溝通,一方面聽取專家的意見,另一方宣傳研究成果。主要包括:
2016年8月28日 北京大學(xué)經(jīng)濟(jì)研究所原富論壇,袁家海教授作主旨報告,電力供給側(cè)管理——電力過剩問題
2016年10月26日 清華布魯金斯公共政策研究中心,智庫青年學(xué)者論壇 | “十三五”電力發(fā)展關(guān)鍵問題研討會,袁家海教授為主講嘉賓
2017年8月6日 中國“雙法”研究會第四屆能源與氣候經(jīng)濟(jì)論壇, 煤電過剩量化與去產(chǎn)能路徑研究,袁家海教授作大會主題報告
廈門大學(xué)舉辦“第四屆全國青年能源環(huán)境政策與管理學(xué)術(shù)會議”,郭正權(quán)博士為專題會議主席
丹麥奧爾堡大學(xué)召開的“6th Aalborg Conference on International Business, 2016”,郭正權(quán)博士的論文在會議上進(jìn)行交流。
課題組國際學(xué)術(shù)交流:
2016年5月10日,與美國匹茨堡大學(xué)資深教授、中國工業(yè)經(jīng)濟(jì)國際權(quán)威專家Thomas George Rawski和Ravindranath Madhavan教授交流中國電力行業(yè)效率和電價問題;
2016年7月邀請瑞典皇家理工學(xué)院和梅拉達(dá)倫大學(xué)教授、歐洲科學(xué)與藝術(shù)學(xué)院院士、未來能源中心(Future EnergyProfile)主任、國際應(yīng)用能源創(chuàng)新研究院院長嚴(yán)晉躍教授來我院做學(xué)術(shù)報告,進(jìn)行學(xué)術(shù)交流,并保持良好的合作交流;
2016年9月20日,與美國密歇根大學(xué)(安娜堡)副教授、國際期刊Resources Conservation & Recycling主編 Ming Xu交流發(fā)電環(huán)境風(fēng)險識別與量化問題;
2017年4月15日,與美國能源基金會主席與聯(lián)合創(chuàng)始人Eric Heitz先生交流中國電力過剩與去產(chǎn)能政策設(shè)計問題;
2017年6月7日,與美國勞倫斯伯克利國家實(shí)驗室中國能源小組首席科學(xué)家Jiang Lin主任交流中國電力市場改革問題;
2017年7月10日,與挪威專注于綠色證書市場的Greenfact公司主任Alexandra Mara Münzer博士和分析師Linghua Chen博士交流中國綠色證書交易及后續(xù)政策設(shè)計問題;
2017年7月25日,與美國賓州州立大學(xué)教授Andrew N. Kleit交流中國電力體制改革與市場化問題。
3、成果推介與宣傳
課題組高度重視研究成果的宣傳和轉(zhuǎn)化情況,定位為瞄準(zhǔn)國家重大政策導(dǎo)向的智庫型研究課題,課題組尤其重視課題研究成果對當(dāng)前國家能源政策熱點(diǎn)問題的貢獻(xiàn)。
(1)圍繞煤電過剩和電力市場環(huán)境下的煤電經(jīng)濟(jì)性問題,就電力過剩背景下的煤電利用小時、煤電經(jīng)濟(jì)性和煤電去產(chǎn)能政策向國家發(fā)展改革委、國務(wù)院辦公廳專題呈報了研究報告3篇;就控制煤電投資過熱防止其經(jīng)濟(jì)性進(jìn)一步惡化向全國哲學(xué)社會科學(xué)規(guī)劃辦公室上報成果要報1篇,并被成果要報采納,標(biāo)題為“應(yīng)采取有力措施抑制煤電項目投資”(第43期(總第1181期))。
(2)清潔能源發(fā)電價格競爭力及2020年平價上網(wǎng)的可行性與路徑方面的研究成果上報全國哲學(xué)社會科學(xué)規(guī)劃辦成果要報1份。相關(guān)成果在媒體刊登文章4篇,接受中國電力報專訪1次。
(3)在美國自然資源保護(hù)協(xié)會組織的第二、三屆中國煤炭消費(fèi)總量控制與能源轉(zhuǎn)型國際研討會、可持續(xù)電力發(fā)展圓桌論壇,無所不能組織的煤電去產(chǎn)能何去何從專家研討會,美國能源基金會組織的“十三五”電力規(guī)劃專家研討會,牛津大學(xué)主辦的煤電擱淺資產(chǎn)專題研討會等重要國際國內(nèi)政策會議上就“十三五”電力發(fā)展規(guī)劃、清潔能源發(fā)展政策、煤電經(jīng)濟(jì)性問題、煤電過剩與去產(chǎn)能路徑等議題發(fā)表主題演講7次。
二、 研究成果情況
代表性成果1:燃煤發(fā)電項目的經(jīng)濟(jì)性研究,發(fā)表于中國國情國力,2016年10月
基本內(nèi)容:我國步入經(jīng)濟(jì)新常態(tài)后,電力消費(fèi)增長完成了從高速到中低速的劇烈調(diào)擋,但同時火(煤)電年利用小時數(shù)屢創(chuàng)新低,新建煤電規(guī)模持續(xù)高位增長,煤電投資逆勢上漲態(tài)勢愈發(fā)嚴(yán)重。本文對六個煤電投資規(guī)模高的典型省份60萬千瓦燃煤機(jī)組的主要技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)進(jìn)行了分析,揭示了煤電投資“高燒不退”的主要經(jīng)濟(jì)動因;對“十三五”期間外部環(huán)境巨變下煤電企業(yè)的經(jīng)濟(jì)性進(jìn)行了系統(tǒng)展望,為促進(jìn)煤電行業(yè)健康發(fā)展提出了若干政策建議。
主要觀點(diǎn):1)煤炭價格的持續(xù)走低使各省煤電企業(yè)發(fā)電成本降低,而偏高的標(biāo)桿上網(wǎng)電價使得煤電企業(yè)獲得了空前的超額利潤。需求大幅走低和低碳轉(zhuǎn)型升級的環(huán)境下,這“一低一高”是煤電投資“高燒不退”的主要經(jīng)濟(jì)動因。2)“十三五”期間,煤電發(fā)展的外部環(huán)境必將發(fā)生巨變,煤電企業(yè)的經(jīng)濟(jì)性將會受到影響。在政策和環(huán)境約束愈加嚴(yán)格、碳排放壓力加大、電力市場化下價格競爭加劇的情況下,除河北、江蘇外,其余典型省份的煤電項目都無法達(dá)到基準(zhǔn)收益水平,無法在壽命期內(nèi)收回投資。再考慮到機(jī)組利用率以及直購電價降幅兩個敏感性因素的變化,各典型省份的煤電項目都無法在壽命期收回投資,投資前景黯淡。
學(xué)術(shù)價值:以規(guī)范的微觀經(jīng)濟(jì)模型和詳實(shí)的量化分析揭示了我國在電力需求走低和低碳轉(zhuǎn)型的環(huán)境下煤電投資逆勢增長的經(jīng)濟(jì)動因,并進(jìn)一步預(yù)測了煤電在變動的外部環(huán)境下的經(jīng)濟(jì)性走勢,為有關(guān)決策部門及時、科學(xué)把握煤電發(fā)展態(tài)勢、出臺產(chǎn)能調(diào)控和價格調(diào)整政策提供了學(xué)術(shù)證據(jù)。
社會影響:子課題負(fù)責(zé)人袁家海教授是國內(nèi)最早提出煤電投資過熱的學(xué)者,早在2015年下半年即就2014年底國家下放煤電項目核準(zhǔn)權(quán)后新核準(zhǔn)項目規(guī)模高企的風(fēng)險作出預(yù)警。課題組自2015年來在煤電過剩、經(jīng)濟(jì)性惡化和調(diào)控路徑方面的系列研究成果形成了廣泛的社會和政策影響力,對推動有關(guān)部門出臺煤電調(diào)控和去產(chǎn)能政策發(fā)揮了重要影響和積極貢獻(xiàn)。
代表性成果2:分布式天然氣冷熱電聯(lián)產(chǎn)經(jīng)濟(jì)性研究,發(fā)表于國際石油經(jīng)濟(jì),2016年11月
基本內(nèi)容:根據(jù)分布式天然氣冷熱電聯(lián)產(chǎn)(CCHP)的系統(tǒng)特性,在國際通用的平準(zhǔn)化發(fā)電成本(LCOE)基本計算方法基礎(chǔ)上,將燃?xì)廨啓C(jī)產(chǎn)生的電能與冷、熱能量經(jīng)過折算之后的能量之和視為CCHP系統(tǒng)的總能量產(chǎn)出,計算得出不同容量機(jī)組包含冷、熱能量的全能量LCOE。以各省省會城市的商業(yè)電價作為比較基準(zhǔn),評價CCHP系統(tǒng)在該省份是否具有經(jīng)濟(jì)性,并對相關(guān)影響因素進(jìn)行敏感性分析。分析表明,在中國中東部發(fā)達(dá)地區(qū),CCHP系統(tǒng)具有一定經(jīng)濟(jì)性;CCHP平準(zhǔn)化發(fā)電成本對能量輸出量及燃料成本的敏感性較高。最后從電網(wǎng)、氣價改革及供冷供熱系統(tǒng)等方面提出相關(guān)建議,以促進(jìn)CCHP系統(tǒng)在“十三五”期間的市場發(fā)展。
主要觀點(diǎn):1)CCHP能源系統(tǒng)在良好規(guī)劃條件下是有一定經(jīng)濟(jì)性的,尤其在中東部經(jīng)濟(jì)較為發(fā)達(dá)地區(qū),其發(fā)展?jié)摿^大。在內(nèi)部收益率為8%的條件下,廣東、重慶、湖北、浙江等省份仍然具有較高的競爭力?紤]到天然氣市場改革的進(jìn)一步深化,天然氣價格的進(jìn)一步合理化,CCHP能源系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)性會進(jìn)一步提高,其發(fā)展前景也會不斷明朗。但是,CCHP系統(tǒng)在氣候較為溫和、經(jīng)濟(jì)欠發(fā)達(dá)、商業(yè)電價較低的地區(qū)經(jīng)濟(jì)性不高,甚至沒有經(jīng)濟(jì)性。2)商業(yè)可行性敏感性較高的因素是所產(chǎn)生能量的輸出量及天然氣價格。在“十三五”期間,國家需要制定合理的天然氣價格、分布式能源產(chǎn)出能量消費(fèi)政策,促進(jìn)CCHP能源系統(tǒng)在環(huán)境、資源允許地區(qū)的有序發(fā)展。
學(xué)術(shù)價值:1)在國際通用的平準(zhǔn)化發(fā)電成本(LCOE)基本計算方法基礎(chǔ)上,將燃?xì)廨啓C(jī)產(chǎn)生的電能與冷、熱能量經(jīng)過折算之后的能量之和視為CCHP系統(tǒng)的總能量產(chǎn)出,從而得到了一種包含冷、熱能量的全能量LCOE計算方法。2)在詳實(shí)量化分析基礎(chǔ)上得到的CCHP全國經(jīng)濟(jì)性地圖和關(guān)鍵敏感因素識別,為國家出臺鼓勵分布式天然氣發(fā)展的相關(guān)政策提供了一定的學(xué)術(shù)證據(jù)。
社會影響:1)本文被國研網(wǎng)全文轉(zhuǎn)載和收錄。2)本文發(fā)表正值國家出臺鼓勵天然氣利用政策的前夕,有關(guān)分析結(jié)論和政策建議促進(jìn)了學(xué)術(shù)界和能源行業(yè)對于分布式天然氣項目可行性及應(yīng)用價值的討論。
代表性成果3:我國風(fēng)電的經(jīng)濟(jì)性評價及政策建議,發(fā)表于中國能源,2016年10月
基本內(nèi)容:近年來,我國風(fēng)電產(chǎn)業(yè)在大基地規(guī)模化開發(fā)的思路下高速發(fā)展,但棄風(fēng)限電現(xiàn)象也日益嚴(yán)重。本文采用工程項目財務(wù)評價模型和情景分析的方法,對“三北”地區(qū)和中東部地區(qū)典型省份的風(fēng)電項目經(jīng)濟(jì)性進(jìn)行了不同情景分析。結(jié)果表明,在當(dāng)前高棄風(fēng)的情況下“三北”地區(qū)風(fēng)電項目的內(nèi)部收益率低于行業(yè)基準(zhǔn)收益率(8%),在機(jī)組壽命期內(nèi)無法收回資本;中東部地區(qū)風(fēng)電項目的經(jīng)濟(jì)性指標(biāo)盡管當(dāng)前均優(yōu)于“三北”地區(qū),但其收益前景在可再生能源電價下調(diào)的情景下也不明朗。本文建議在“十三五”期間應(yīng)徹底擯棄大基地建設(shè)路徑,優(yōu)化區(qū)域布局。針對全國風(fēng)電收益不能保底的共性問題,政府在加快負(fù)荷中心風(fēng)電開發(fā)與就近消納工作的同時應(yīng)促使煤電為風(fēng)電發(fā)展讓道,并制定合理的保障收益機(jī)制,逐步在“十三五”期間基本實(shí)現(xiàn)風(fēng)電項目的高效利用。
主要觀點(diǎn):1)“十三五”期間,風(fēng)電發(fā)展的區(qū)域差異將加大,特別是“三北”地區(qū)風(fēng)電項目經(jīng)濟(jì)性將會進(jìn)一步下降。以8% 為權(quán)益資金基準(zhǔn)收益率,2015 年新疆、甘肅、吉林三省的內(nèi)部收益率分別為-0.54%、-8.06% 和8.24%。再考慮到未來標(biāo)桿上網(wǎng)電價降低以及實(shí)際電價會低于標(biāo)桿上網(wǎng)電價,“三北”地區(qū)風(fēng)電項目投資前景黯淡。中東部地區(qū)由于棄風(fēng)率低、利用小時數(shù)高及標(biāo)桿上網(wǎng)電價高等因素,2015 年云南、福建、四川三省的內(nèi)部收益率分別為15.17%、14.39%和13.32%,項目收益率皆高于基準(zhǔn)水平;未來收益率雖會有所下降,但仍具有較好的投資前景。但云南風(fēng)電項目在調(diào)價讓利的情景下收益保障會面臨挑戰(zhàn)。2)因此收益保障會在“十三五”期間成為全國風(fēng)電發(fā)展的共性問題,國家需要建立合理的收益模式保障規(guī)劃目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)。通過市場化機(jī)制發(fā)掘消納空間是重點(diǎn)方向。3)國家能源主管部門應(yīng)當(dāng)轉(zhuǎn)換思維方式,不能讓煤電項目進(jìn)一步擠壓風(fēng)電發(fā)展空間。如不能有效調(diào)控煤電規(guī)模,煤電機(jī)組不能及時向電力型機(jī)組轉(zhuǎn)型,風(fēng)電行業(yè)乃至整個可再生能源行業(yè)的發(fā)展都將面臨巨大挑戰(zhàn)。建議高棄風(fēng)地區(qū)停止煤電項目核準(zhǔn),強(qiáng)力督促現(xiàn)役煤電機(jī)組逐漸向電力型機(jī)組轉(zhuǎn)型,提供電力系統(tǒng)靈活性,促進(jìn)風(fēng)電并網(wǎng)消納。
學(xué)術(shù)價值:1)規(guī)范的微觀經(jīng)濟(jì)分析充分揭示了當(dāng)前我國風(fēng)電發(fā)展的困境和主要原因。2)降低棄風(fēng)率,改善風(fēng)電利用率是保障風(fēng)電產(chǎn)業(yè)良性發(fā)展的關(guān)鍵。3)優(yōu)化風(fēng)電的區(qū)域布局,摒棄三北大基地思維,轉(zhuǎn)向中東部地區(qū)發(fā)展是“十三五”期間風(fēng)電發(fā)展的主要方向。
社會影響:1)本文發(fā)表于“十三五”電力規(guī)劃出臺之前,其關(guān)于風(fēng)電區(qū)域優(yōu)化布局的政策建議與“十三五”風(fēng)電發(fā)展規(guī)劃的思路完全一致。2)關(guān)于風(fēng)電與煤電協(xié)調(diào)有序發(fā)展的政策建議也得到了國家和地方能源主管部門相關(guān)政策的呼應(yīng)。煤電靈活性改造成為“十三五”電力發(fā)展規(guī)劃的一個重要政策,而在棄風(fēng)率很高的吉林省,其“十三五”能源規(guī)劃中沒有繼續(xù)規(guī)劃傳統(tǒng)煤電項目,而是從電源結(jié)構(gòu)優(yōu)化的角度著重強(qiáng)調(diào)了天然氣調(diào)峰電站和水電的建設(shè),并明確了具體的煤電靈活性改造計劃。3)2017年來能源主管部門開始著力解決風(fēng)電并網(wǎng)效率問題,注重運(yùn)用市場化機(jī)制是一亮點(diǎn),也與本文的研究建議高度一致。
代表性成果4:風(fēng)電和光伏項目2020年實(shí)現(xiàn)平價上網(wǎng)的路徑及政策
基本內(nèi)容:“十三五”期間,為實(shí)現(xiàn)2020年非化石能源占一次能源消費(fèi)比重15%的目標(biāo),加快建立清潔低碳、安全高效的現(xiàn)代能源體系,促進(jìn)可再生能源產(chǎn)業(yè)持續(xù)健康發(fā)展,我國制訂了《可再生能源發(fā)展“十三五”規(guī)劃》。該規(guī)劃提出了2020年實(shí)現(xiàn)風(fēng)電和光伏售電側(cè)平價上網(wǎng)的目標(biāo),此舉必將有利于可再生能源的發(fā)展,但同時這一目標(biāo)面臨著諸多挑戰(zhàn)。2020年可再生能源平價上網(wǎng)的條件是什么?路徑在哪里?挑戰(zhàn)有哪些?需要什么樣的政策機(jī)制來實(shí)現(xiàn)?
選取內(nèi)蒙古、甘肅、吉林和廣東作為典型省份,將2016年實(shí)際情況設(shè)為基準(zhǔn)情景,考慮碳價和其他成本變動分悲觀和樂觀兩種情景對2020年的煤電LCOE進(jìn)行預(yù)測。按照利用小時數(shù)、單位造價和融資成本的變動分樂觀情景、中性情景、悲觀情景三種情景對2020年風(fēng)電、集中式和分布式光伏的LCOE進(jìn)行展望。
主要觀點(diǎn):(1) 2016年風(fēng)電和集中式光伏的度電成本要遠(yuǎn)高于煤電,可再生能源距離平價上網(wǎng)還有非常大的距離。2020年可再生能源最優(yōu)情景下,甘肅風(fēng)電可以實(shí)現(xiàn)風(fēng)火同價,平價上網(wǎng)的目標(biāo)。其他三個地區(qū)風(fēng)電LCOE略高于火電LCOE,可基本實(shí)現(xiàn)風(fēng)火同價、平價上網(wǎng)。即便在理想條件下最理想的省份,其度電成本依然比所在地區(qū)的煤電高,距離平價上網(wǎng)尚有一定距離。在無棄光的情況下,分布式光伏的LCOE顯著下降。除廣東省悲觀情景外,四省各情景下的LCOE都低于工商業(yè)電價。但分布式光伏發(fā)電即使在最理想的情景下其LCOE均顯著地高于煤電LCOE。
(2) 2016年基準(zhǔn)情景下風(fēng)電項目收益率偏低甚至為負(fù)。2018年變動情景下風(fēng)電項目收益率有所改善,但仍低于行業(yè)基準(zhǔn)收益率(8%)。2020年在預(yù)測的樂觀情景中風(fēng)電項目的整體收益率除吉林和廣東外其余兩省都能達(dá)到行業(yè)基準(zhǔn)收益率,而吉林和廣東兩省雖未達(dá)到基準(zhǔn)收益率但收益收益率有明顯改善,基本與基準(zhǔn)收益率基本持平。中性情景下2020年各省內(nèi)部收益率與2018年保持一致持平。悲觀情景下,各典型省份的內(nèi)部收益率均有所下降且低于2016年基準(zhǔn)情境下各典型省份的內(nèi)部收益率,如果棄風(fēng)問題不能合理解決且進(jìn)一步惡化,在2020年各典型省份風(fēng)電投資項目經(jīng)濟(jì)性將受到嚴(yán)重的影響。
對于集中式光伏,2016年基準(zhǔn)情景,除甘肅外,其他三個地區(qū)內(nèi)部收益率都高于行業(yè)基準(zhǔn)收益率8%。甘肅權(quán)益資金內(nèi)部收益率僅有4.16%,集中式光伏情況不容樂觀。2020年樂觀情景下,除廣東外,其他三個省份都能達(dá)到8%的基準(zhǔn)收益率。中性情景和悲觀情景下,四省內(nèi)部收益率都遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于行業(yè)基準(zhǔn)收益率,悲觀情景下,四省內(nèi)部收益率都是負(fù)值。對于分布式光伏,基準(zhǔn)情景下,除內(nèi)蒙古之外的典型省份分布式光伏項目內(nèi)部收益率均明顯低于行業(yè)基準(zhǔn)收益率(8%)。在2018年情景中,除廣東省之外的典型省份內(nèi)部收益率明顯高于行業(yè)基準(zhǔn)收益率。在2020年情景中,分布式光伏項目的整體收益率均高于行業(yè)基準(zhǔn)收益率,這是由于預(yù)測情景中單位投資成本下降、融資成本下降以及利用小時數(shù)上升。此外,報告通過對光伏領(lǐng)跑者計劃項目和普通項目的LCOE對比分析發(fā)現(xiàn)領(lǐng)跑者計劃相對于普通的光伏發(fā)電項目具有明顯的度電成本優(yōu)勢。因此,通過競爭性配置資源有利于進(jìn)一步降低發(fā)電成本,提高競爭力。
學(xué)術(shù)價值:結(jié)合情景分析的結(jié)果,從四個方面對可再生能源成本下降驅(qū)動力分析:減少棄風(fēng)棄光、提高利用小時數(shù)是降低LCOE的關(guān)鍵因素;單位造價的降低是LCOE降低的重要來源,也是產(chǎn)業(yè)化的基礎(chǔ);地方政府規(guī)范化操作有利于保證項目收益,減少不合理的支出;降低融資成本是使LCOE下降的又一動力。根據(jù)前面的分析,報告將推進(jìn)可再生能源平價上網(wǎng)的政策路徑歸納為七點(diǎn):促進(jìn)技術(shù)創(chuàng)新、市場化配置項目、以配額制驅(qū)動綠色證書交易、實(shí)施綠色調(diào)度、建立可再生能源收益托底機(jī)制、煤電和可再生能源發(fā)展的協(xié)同機(jī)制、構(gòu)建綠色金融體系。
該成果處于審稿階段。
代表性成果5:促進(jìn)風(fēng)電等清潔能源消納的技術(shù)路徑,發(fā)表于國際期刊Sustainability
基本內(nèi)容:清潔能源風(fēng)電技術(shù)越來越成熟,其發(fā)電成本也大幅度降低,其競爭力逐漸顯現(xiàn)。但風(fēng)力發(fā)電具有隨機(jī)性和間歇性的特點(diǎn),大規(guī)模的風(fēng)電上網(wǎng)對電網(wǎng)安全影響較大。中國在過去幾年風(fēng)電快速擴(kuò)張,導(dǎo)致電網(wǎng)消納能力有限,出現(xiàn)了大量的棄風(fēng)現(xiàn)象。這一現(xiàn)象在風(fēng)電資源豐富的華北,東北和西北地區(qū)更為嚴(yán)重。中國政府為了提高能源使用效率,通過固定上網(wǎng)電價和優(yōu)先級調(diào)度熱電廠等政策,鼓勵將傳統(tǒng)的發(fā)電機(jī)組改造成熱電聯(lián)產(chǎn)機(jī)組。但是熱電聯(lián)產(chǎn)機(jī)組改造,會顯著降低其對電網(wǎng)調(diào)峰信號響應(yīng)的能力。整個電網(wǎng)的調(diào)峰能力下降,風(fēng)電消納能力進(jìn)一步減弱,棄風(fēng)現(xiàn)象更為嚴(yán)重。
主要觀點(diǎn):以往的風(fēng)電消納研究主要集中在儲能技術(shù)、需求響應(yīng)、區(qū)域間調(diào)節(jié)等途徑。而在熱電聯(lián)產(chǎn)電廠安裝電鍋爐既能有效提高熱電機(jī)組的熱供應(yīng)能力,又能消納潛在的棄風(fēng)。大量研究已經(jīng)驗證了使用電鍋爐來消納風(fēng)電其經(jīng)濟(jì)效益和技術(shù)可行。但是對于電鍋爐安裝的投資主體和利益分配機(jī)制尚未見到相關(guān)研究。熱電廠本應(yīng)是最佳的投資方,但其通常沒有這種投資的動機(jī)。如何協(xié)調(diào)利益相關(guān)方,例如政府、風(fēng)力發(fā)電廠等受益者之間的關(guān)系,并以適當(dāng)?shù)难a(bǔ)償形式促進(jìn)熱電聯(lián)產(chǎn)廠參與投資,尚未見到相關(guān)討論。本文提出了一個博弈模型來模擬政府補(bǔ)貼對電鍋爐投資。首先分析了參與方的邊際成本和平均成本,然后運(yùn)用博弈論對投資決策過程進(jìn)行了模擬。提出了一種近似的枚舉法來確定最優(yōu)政府補(bǔ)貼。以華北區(qū)域電網(wǎng)的實(shí)際情況驗證了方法的有效性。該模型計算出政府最大化社會總效益所應(yīng)提供的最低補(bǔ)貼,在該補(bǔ)貼下風(fēng)電場和熱電聯(lián)產(chǎn)廠將有足夠的動力來支持電鍋爐投資。
學(xué)術(shù)價值:所提出的基于蒙特卡洛模擬和博弈論的模型對于其他類似政府鼓勵項目都具有較好的借鑒意義。研究成果為風(fēng)電等間歇性清潔能源的大規(guī)模消納提供了一種可行的技術(shù)路徑。
代表性成果6:典型國家可再生能源政策演變研究
基本內(nèi)容:選取美國、德國、日本和中國作為典型國家,分析這些國家可再生能源政策的演化,通過比較,梳理清潔能源政策取向。
主要觀點(diǎn):研究發(fā)現(xiàn)可再生能源政策取向與這些國家應(yīng)對氣候變化的戰(zhàn)略密切相關(guān),據(jù)此可以將可再生能源發(fā)展劃分為四個階段。通過分析這四個階段的國家戰(zhàn)略及政策取向,研究指出發(fā)展可再生能源已經(jīng)成為能源低碳轉(zhuǎn)型和應(yīng)對全球氣候變化的重大戰(zhàn)略舉措;盡管這些國家可再生能源政策各異,但卻具有共同的演變規(guī)律:明確的可再生能源發(fā)展規(guī)劃是政策的根基,初期以政府主導(dǎo)的重點(diǎn)項目助推可再生能源起步,主要實(shí)現(xiàn)可再生能源技術(shù)領(lǐng)域的突破;然后以財政稅收價格激勵政策支持可再生能源的產(chǎn)業(yè)化,不斷降低可再生能源的應(yīng)用成本;隨著可再生能的規(guī)模的不斷擴(kuò)大,政策實(shí)現(xiàn)重大轉(zhuǎn)向,即從以政府主導(dǎo)的行政政策體系轉(zhuǎn)向市場化政策體系,從而推動大規(guī)模可再生能源的消納。可再生能源政策正在從以政府主導(dǎo)的財稅價格政策轉(zhuǎn)向市場化政策體系。加大技術(shù)研發(fā)力度是各國關(guān)注的焦點(diǎn),隨著可再生能源不斷發(fā)展,可再生能源在能源系統(tǒng)中的占比不斷提高,而以大規(guī)模、高能量密度、生產(chǎn)消費(fèi)分離為特征的化石能源體系與適度規(guī)模、低能量密度、生產(chǎn)消費(fèi)靠近、甚至合一為特征的可再生能源體系之間的巨大差別帶來的挑戰(zhàn),要求各國加大技術(shù)的研發(fā),而這一技術(shù)變革將引領(lǐng)新的能源革命,必將是許多國家爭奪的技術(shù)制高點(diǎn),也必將對未來經(jīng)濟(jì)發(fā)展產(chǎn)生重要影響。結(jié)合典型國家政策體系和我國可再生能源發(fā)展中存在的問題,提出了促進(jìn)我國可再生能源持續(xù)健康發(fā)展的政策建議。
學(xué)術(shù)價值:將可再生能源的發(fā)展與國家戰(zhàn)略和應(yīng)對全球氣候變化緊密結(jié)合起來,從制度變遷和技術(shù)創(chuàng)新的角度重新理解和定位可再生能源的重要地位和發(fā)展進(jìn)程。對于促進(jìn)我國可再生能源持續(xù)、穩(wěn)定發(fā)展具有一定的借鑒意義。
該成果目前處于審稿階段。
代表性成果7:動態(tài)混合 CGE模型的構(gòu)建
基本內(nèi)容:通過調(diào)研大量的電力企業(yè),編制了了包含火電、核電、水電、風(fēng)電、太陽能發(fā)電、以及電力傳輸與供應(yīng)等部門的投入產(chǎn)出表與社會核算矩陣。運(yùn)用基礎(chǔ)數(shù)據(jù),構(gòu)建完成了動態(tài)混合 CGE模型,該模型包含32個部門,其中能源部門包含煤炭開采、煉焦、原油開采、石油加工、天然氣、燃?xì)狻⒒痣、水電、核電、風(fēng)電、太陽能發(fā)電、以及電力傳輸與供應(yīng)等12個部門。
主要觀點(diǎn):煤炭與原油價格下降會導(dǎo)致能源需求總量增加,尤其是煤炭和石油等高碳化石能源需求量大幅上升;同時碳排放總量、碳排放強(qiáng)度也顯著上升;而天然氣、火電和清潔電力需求都明顯下降,嚴(yán)重影響了天然氣與清潔電力能源的發(fā)展。如果在煤炭與原油價格下降的同時實(shí)施碳稅政策,大部分部門的產(chǎn)出有所降低,大多數(shù)宏觀經(jīng)濟(jì)變量受到了一定程度的負(fù)面沖擊,但影響程度不大。但對降低化石能源需求、碳排放總量與碳排放強(qiáng)度具有極其顯著的效果。因此,化石能源價格下降的背景下實(shí)施碳稅政策的可行性比較強(qiáng)。
學(xué)術(shù)價值:該模型相對其以前學(xué)者的在CGE模型與能源政策評價研究,細(xì)致、科學(xué)地拆分出了電力相關(guān)部門,對電力政策,尤其是新能源電力的財稅與價格政策模擬評價,具有顯著的優(yōu)勢;同時也進(jìn)一步豐富了電力混合CGE模型的建模思路。能源作為國民經(jīng)濟(jì)中最重要與最基本的生產(chǎn)要素與整個社會經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)密切聯(lián)系,能源價格的變動將對能源-經(jīng)濟(jì)-環(huán)境系統(tǒng)相關(guān)變量產(chǎn)生重要的影響,尤其是對中國的能源結(jié)構(gòu)、可再生能源發(fā)展、節(jié)能減排、宏觀經(jīng)濟(jì)發(fā)展產(chǎn)生重要的影響。
課題組供稿