能源轉型趨勢2019—中國、歐洲、美國

2019年3月,國家發改委能源所、國家可再生能源中心和CIFF聯合發佈《能源轉型趨勢2019—中國、歐洲、美國》,在此ERR能研微訊研究團隊對報告的全文進行了翻譯,歡迎轉發擴散!

(來源:微信公眾號“ERR能研微訊”ID:Energy-report 作者:發改委能源所等 翻譯:TaylorLei+Klara2013+Bruce+Allan+Stronger+Mirakuru@ERR能研微訊團隊)

能源轉型的國際趨勢

全球變暖影響到所有國家,需要通過國際努力加以解決。巴黎協議是應對氣候變化的重要里程碑。在會議上世界上首次幾乎所有國家承認全球變暖的威脅,並且普遍認為“控制全球氣溫並使氣溫與工業革命以前的水平相比不高於2攝氏度,努力把溫度差控制到1.5攝氏度以下”迄今為止,已有180多個國家向聯合國提交了所謂的國家自主貢獻(NDCs),並公佈了國家溫室氣體減排目標。

圖1主要國家溫室氣體減排目標概述

能源轉型趨勢2019—中國、歐洲、美國

全球能源轉型成功的關鍵要素:

  • 國際經驗交流互鑑。
  • 明確的長期目標,制定和定期修訂中期目標,靈活的思路調整短期目標。
  • 允許跨部門優化能源的綜合方法。

此外,在過去幾年中,許多國家已開始將其能源系統轉型到以可再生能源為基礎的更加可持續的能源供應系統。因此,中國能源系統的轉型應該放在全球類似發展的背景下看待。到目前為止,所有這些國家採取的路徑大相徑庭,這是由於能源轉型取決於若干變量,例如它們的時間和起點、地理位置或它們的政治和社會環境。本報告簡要概述了中國能源轉型的現狀,然後通過案例研究來說明這一變化:

歐盟(EU)作為全球最大的市場,是全球領先的參與者,也是應對氣候變化的堅定倡導者。隨著“歐洲所有人的清潔能源”一攬子計劃,歐洲能源轉型的重要立法目前已經通過。

德國作為歐洲最大的經濟體和人口最多的國家,是一個旨在實現經濟脫碳的高度工業化國家的一個特別好的例子。全世界都在聚焦德國煤炭委員會煤炭逐步退出的實現路徑。

丹麥在可再生能源,特別是風能以及電力和供暖系統的轉型方面被廣泛認為是先鋒。最近,丹麥的政黨達成了雄心勃勃的新能源協議。

美國是一個擁有複雜政治制度的廣袤領土國家,是上述各種變數的另一個例子。

這些國家都具有在高度動態和國際交織的環境中行動的經驗,同時將其能源系統從相當集中的方法(基於化石燃料的持續能源生產)轉變為更加分散的系統,從數千個能源生產中產生波動的能量設施(風能,太陽能和生物質能)。這要求政治和監管具有明確的長期願景,短期內構建堅實基礎,以及定期修訂的中期目標,並通過持續調整加以實現。

中國

建立清潔低碳、安全高效的現代能源體系

中國正處於為建立未來能源體系的能源轉型初期。在十九大上再次強調,中國將推動能源生產和能源消費革命。報告明確指出,中國經濟發展將從高速增長轉向高質量增長,這也是適用於能源行業的發展模式轉型。通過把2020年、2035年和2050年作為3個重要時間節點,中國謀劃建立“清潔低碳、安全高效的能源體系”。

本章總結了2018年中國能源轉型所取得的成就和為實現2030年發展目標中國能源未來的發展趨勢。在對2018年能源消費、碳排放和電力結構變化進行簡要回顧後,我們總結了最近的變化和新公佈的政策,特別是有關可再生能源和未來階段的政策——補貼退坡。中國已開始實施可再生能源義務,可再生招投標政策以及無補貼的風電和光伏示範。中國政策制定者正面臨著國家碳排放交易體系(ETS)和區域電力現貨交易市場建設延遲的局面。本章最後總結了中國能源轉型整體所面臨的挑戰。

中國仍面臨碳減排壓力

2018年,中國的二氧化碳排放強度(單位GDP的二氧化碳排放量)下降了4.0%,能源強度(單位GDP的能源消耗)下降了3.1%。雖然兩個強度均有所下降,但火電發電量仍增長了6.7%,第二產業能源消費增長了7.6%,這意味著二氧化碳排放和能源強度的改善主要是經濟產出超過碳排放和能源消費增長的結果。不斷增長的第二產業能源消費可能會對中國的煤炭總量控制和碳減排政策施加壓力。

能源消費結構持續轉變

中國正在努力實現煤炭能源轉型並已取得了進展,其中包括擴大其他能源,以及限制關鍵地區的煤炭使用。2018年,中國的一次能源消費總量約為135.98PJ,年增長率為3.3%。雖然原煤產量增加了4.5%,但其在一次能源消費總量中的佔比首次降至60%以下。同時,2018年原油消費量增長6.5%,天然氣消費量增長17.7%。中國越來越依賴石油和天然氣的進口: 2018年石油消費總量的70.9%和天然氣消費總量的45.3%均來自於進口。

用電量持續增加

2018年中國總用電量達到6846太瓦時,年增長8.5%,是2012年以來的最高的年增長率。第二產業貢獻了5個百分點,其中高端科技和裝備製造業的電力消費增長了9.5%。在電信、軟件和信息技術的帶動下,第三產業消費也將急劇增長。隨著城市化、供暖電氣化和生活水平不斷提高,住宅用電量也繼續呈現強勁增長態勢。

煤電回暖,可再生能源仍繼續增長

2018年,中國新增了120GW的電力裝機容量,總裝機容量達到1900GW。非化石能源佔這一新增裝機容量的73%。2018年,中國電力行業發電量為6990太瓦時時,其中30.9%來自非化石能源,26.7%為可再生能源,其餘為核能。中國新增風電裝機容量20.59GW,其中47%位於中東部和華南地區,風電發展在全國更多地區呈現出多樣化發展的態勢。中國新增太陽能光伏裝機容量44GW,比2017年的新增裝機容量下降了17%,但高於市場預期。分佈式太陽能光伏發電的新增裝機容量佔增量的47%。太陽能光伏市場呈現出集中式和分佈式並行發展的局面。

圖2 2018新增裝機容量(左);2018年發電量增量(右)

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圖3 2018年中國棄風電量(左)和棄光電量(右)

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發佈可再生能源配額制度徵求意見稿

中國計劃在2019年確立和發佈實施省級可再生能源消納目標。實施機制包括省級電網公司強制執行的可再生能源配額,以及使合規實體履行其義務的綠色證書。政府在2001年啟動了中國可再生能源發電配額制相關政策的制定。由於省級反對和其他因素,該政策經歷了近二十年的延遲。2017年,國家能源局(NEA)重新啟動了該流程,並於2018年11月發佈了第三份可再生能源發電配額制政策徵求意見稿。該政策明確了鼓勵可再生能源消納的目標,特別是增加現有風能和太陽能的短期利用率。它還旨在解決棄風棄光、省間可再生能源傳輸通道受阻以及可能阻礙大客戶購買清潔電力的雙邊電力交易等問題。國家能源局按省設定可再生電力消納目標,並提供實現這些目標的措施。參與主體包括省級電網公司、國有和私營配電網公司、電力零售公司、擁有自己發電廠的工業企業,以及參與雙邊電力交易的大型終端用戶。預計該政策在2019年生效。

2019年以後新建風電項目需要參與招投標

國家能源局正大大力推進降低新建風電項目的上網電價。自2019年年初以來,中國相關部門要求所有新建省級集中式陸上風電和海上風電項目需要參與投標,以獲得建設允許和上網電價補貼。評估中出價價格權重至少佔40%。2018年12月,風資源豐富的寧夏公佈了第一批風電項目的競標結果。結果顯示,價格並不是決定中標的唯一因素。

圖4 寧夏陸上風電競標結果

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全國統一光伏招投標系統正在研究討論中

中國在可再生能源招標方面擁有長期經驗:國家發改委於2003年啟動了第一批可再生能源項目招標。自2016年以來,政府要求所有公用事業規模的光伏項目均需要參與招標。作為對使用競爭性招標方式降低上網電價補貼金額地區的獎勵,政府按比例提高年度省級光伏建設配額。這項旨在降低成本和減少補貼負擔的政策已部分實現了這些目標。政策制定者正在研究一個全國範圍的太陽能招標系統,以取代省級上網電價配額。一種可能的實施方案是,在全國範圍內的招標過程中,省級政府將向國家能源局提供當地招標項目清單,國家能源局將低價中標的方式選擇項目,直到年度補貼金額用完為止。省政府必須確認新增裝機容量可以實現本地消納。

圖5 中國的光伏發電招標政策路線圖

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計劃擴大無補貼的風電和光伏項目

2019年1月,國家能源局和發改委聯合宣佈了一項計劃,在風能或太陽能資源優越、地方用電量高的地區推出無補貼的風能和太陽能試點項目。由於這些試點項目不需要國家政府補貼,其容量不會影響年度省級風電和太陽能上網電價項目建設配額。試點項目的上網電價必須與當地煤電上網標杆電價相同或更低。通過提供另一手段以促進可再生能源發展和降低成本,試點政策應該有助於在一些有成本效益的地方擴大風能和太陽能發展規模,並加速逐步淘汰補貼。預計中國在“十四五”(2021年至2025年)初期,風能和太陽能將不再獲取任何補貼。

國家碳排放交易體系建立一週年

中國的國家碳排放交易體系於2017年底正式啟動。當時,建立碳排放交易體系的時間表包括準備階段、試運行和正式運行三個階段。中國碳排放交易體系目前仍處於準備階段;中國一直致力於監管體系建設,基礎設施建設,主要排放實體的歷史排放數據核查,能力建設以及發電行業的碳交易。已經建立了一個國家數據上報系統,其中包括2016年和2017年的工業排放數據。雖然分配系統的設計尚未公佈,但南方 能源觀察從業內人士瞭解到,國家已經確定了適當從緊的碳配額原則,同時現代試點普遍採用基準線分配法。

電力現貨市場試點延遲

國家發改委和國家能源局於2017年8月共同宣佈了第一批電力現貨市場試點。這些試點覆蓋了8個地區,並計劃在2018年底完成市場設計。幾乎所有試點都因2018年的各種困難而遭遇延遲。例如,浙江試點在政府和電網公司之間就電網參與市場組織和年度賬戶結算存在分歧。省級煤炭消費限制也會影響火電廠的市場地位。政府要求八個現貨市場試點加快研究和準備啟動現貨市場和起草市場運作規則。試點應該在2019年6月底前開始試運行,並解決相應的障礙,各省應每月向上級政府部門報告進展情況。目前,已經啟動了三個試點:廣東,甘肅和山西。雖然省外電力不能參與交易影響其反映實際電力需求和供應信息的能力,但廣東現貨市場正在順利運行。該系統還缺乏輔助服務市場和金融期貨等支持機制。

現貨市場形勢對風電和光伏市場競爭的影響

在電力現貨市場的第一個運營期,可再生能源可能面臨與煤電競爭的更大的挑戰。“十三五”規劃(2016年至2020年)明確要求,到2020年,在沒有補貼的情況下,風電應與煤電上網標杆電價競爭,太陽能光伏應與零售電價競爭。目前風能和太陽能很可能較為容易地達到目前的煤電上網標杆電價,但市場交易可能導致煤電價格仍然較低,從而降低風能和太陽能的競爭力。目前,環境稅和其他外部性的稅費價格太低,不會對煤電相對於可再生能源的價格產生重大影響。

展望:“三大變革”是中國能源領域的未來發展趨勢

在十九大、政府提出了3大變革,以促進經濟發展,包括經濟發展質量變革、效率變革和動力變革。國家能源局在2018年的工作中在以下幾個方面深入貫徹落實了這一理念。質量變革是關於通過淘汰煤炭和擴大可再生能源規模以優化現有和增量能源結構。效率變革促進了能源工業的協同發展,從而提高了整個能源系統的效率。動力革命依賴於技術和市場導向的創新戰略,以推動和多樣化能源領域的發展。根據國家可再生能源中心(CNREC)的預測,中國應在未來10年左右時間每年增加150~350GW的風電和太陽能光伏發電裝機容量,其中風電為65~183 GW,太陽能光伏為71~183GW,以實現低於2°C的目標。從長遠來看,在這種情況下,風能和太陽能將主導電力領域的電力供應。

圖6 低於2°C情景下2017年至2050年風能和太陽能發電裝機的年增長情況

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結論

2018年,中國在能源轉型以及可再生能源政策制定方面採取了多種措施。中國能源消費繼續降低對煤炭的依賴,但由於第二產業的強勁增長,碳排放量仍有所上升。由於生活和經濟水平的提升,電力消費增長越來也快。在發電領域,風電和光伏發電迅速增長,長期存在的棄風棄光問題開始得到改善。

為了建立清潔低碳、安全高效的能源體系,政府為了促進可再生能源大力發展採取了一系列新政策和相關法規。2018年,國家能源局要求所有新建風電項目自2019年起參與招標,並啟動了無補貼的風能和太陽能發電項目,這些項目將獲得相應的激勵。目前,可再生能源配額制和全國太陽能招標系統正在研究和討論中。這些努力將有助於促進具有成本效益的可再生能源發展。未來,中國的能源轉型將側重於發展質量、效率和動力的提升。

歐盟

歐洲能源轉型的主要驅動因素和長期能源目標

歐盟有成為應對氣候變化的主導力量的雄心。歐盟已同意將其2014~2020年預算的至少20%—高達1800億歐元—用於與氣候變化相關的行動。歐盟範圍內的能源體系轉型被視為經濟脫碳的重要推動力。可以通過實施共同的有針對性的政策和推進歐盟的結構一體化來實現脫碳。

除了經濟脫碳化之外,歐盟還在能源轉型過程中追求另外兩個重要目標:第一,降低歐盟對能源進口的依賴(目前能源進口占歐盟能源消費總量的50%以上),方法是在提高能源效率的同時,提高可再生能源在能源消費總量中的佔比。第二,考慮到全球對清潔能源供應的需求和新技術的不斷髮展,促進新興產業的增長和就業,以實現更可持續的可再生能源系統。

歐洲理事會於2009年10月確定了這一目標,即:“與1990年的水平相比,到2050年將溫室氣體排放量減少了80~95%的長期目標”。2014年10月,歐盟商定了更具體的歐盟2030年目標。2018年8月,根據本次戰略的更新,審查並提高了能源效率(不具約束力)和可再生能源佔比(歐盟一級的約束力)的目標(見下表)。

目標是實現更具競爭力、更安全和更可持續的能源系統,並實現2050年的長期溫室氣體減排目標。這些目標是在歐盟一級制定的,但並不妨礙成員國追求自己更雄心勃勃的目標。

表1 2030年和2050年歐盟能源目標

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“為所有歐洲人提供清潔能源”的一攬子計劃

可以說,目前歐洲能源政策最深遠的變化來自於所有歐洲人的清潔能源一攬子立法(也稱為冬季一攬子計劃):8項立法旨在為歐洲能源政策制定一個新的框架,以實現歐盟2030年和2050年的能源目標。它們分為以下3個主題:2020年後能源聯盟的治理、電力市場的設計以及可再生能源和能源效率的市場條件。

2020年後能源聯盟的治理

能源聯盟與氣候行動治理條例(歐盟)2018/1999

該條例為所有成員國引入了一種報告機制,要求它們每十年在各自的“國家能源和氣候綜合計劃“(見下圖)中,為能源聯盟的五個方面制定國家目標、指標和貢獻。每兩年,每一會員國應就該計劃的執行情況向歐洲委員會提出報告。如果結果是國家野心水平的提高,就可以對該計劃進行更新。此外,新條例對公眾諮詢和區域合作作出了詳細規定,特別是建立了正式的多層次氣候和能源對話。

圖7 歐盟能源聯盟的5個維度

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此外,每10年各成員國應提交至少30年的長期國家能源和氣候戰略,並每5年更新該戰略。

歐共體的作用是每兩年監測和評估成員國所取得的進展。如果國家目標和/或行動的會員國證明不足以達到歐盟目標如果建議由EC填補這一空缺不是由成員國,歐盟應當能夠在歐盟層面採取措施,以確保歐盟目標達成。

電力市場設計

修訂規則,成立歐盟能源監管機構合作機構(ACER)

通過新的監管改革和加強,能源監管機構合作署(ACER)將作為一個獨立的歐洲監管機構發揮作用,該機構能夠平衡國家(政治)利益,創建一個更強大的機構來監管一體化能源市場,並決定與跨境相關的監管問題。這包括選用和執行電網標準規範,以及修訂和批准歐洲輸電系統網絡運營商(ENTSO-E)為發電充足性評估和電力供應危機情景而制定的方法。

修改電力內部市場通用規則的指令

新指令制定了有關歐洲電力板塊組織和運作的關鍵標準,特別是有關消費者賦權和保護、開放進入綜合市場、第三方進入輸配電基礎設施、分拆規則以及獨立的國家能源監管機構的規則。其中包括若干措施,使消費者和消費者能夠積極參與內部電力市場,例如引進消費者權利:要求其能源供應商提供動態價格方案。該指令也會界定綜合電力公司的角色,並指明輸電系統和配電系統的任務和責任,並訂明成員國、規管當局和輸電系統之間的合作模式,以建立一個互相連接的內部電力市場。

重新制定電力內部市場的規章制度

歐洲內部電力市場的新監管框架為運作良好的一體化電力市場以及跨境電力交易的公平規則設定了基本原則。在考慮到各國市場的特殊特點的同時,應加強國內電力市場內的競爭。

規章制度包含:

—平衡市場、日前市場和日內市場的一般規則;

—建立一個更加市場化的發電廠調度框架,將可再生能源和高效熱電聯產的優先調度限制在小型設施、現有設施和示範項目;

—定義區域電力市場(投標區)的過程,以改善跨境交易,從而提高經濟效率和供應安全;

—關於電網關稅的新規定,應防止對儲能和需求響應的歧視;

—歐洲電力傳輸網絡系統運營商(ENTSO-E)的任務和職責,以及所謂區域協調中心的框架,其目標是進一步發展輸電網系統(TSOs)的區域協調,提高跨境電網和系統運營的可靠性和效率;

—為配電網系統(DSOs)建立一個新的歐洲實體的框架,以提高歐盟配電網絡的效率,並確保與TSOS/ENTSO-E密切合作。

電力行業風險防範新規

對早期《供應安全調度指令》的一項評估顯示,各國能源系統之間的相互聯繫存在重大缺陷。因此,歐盟以一項新規定取代了該指令,該規定為成員國之間的合作制定了規則,旨在本著團結和透明的精神,預防和準備管理電力危機(如極端天氣條件、網絡攻擊或燃料短缺)。它還考慮到國內電力市場競爭的需要。

值得注意的是,新規例包括以下措施:

—建立一種方法,在區域一級識別跨境電力危機情景(由ENTSO-E開發);

—為短期和季節性充足性評估制定歐洲方法,以便定期評估供應安全(ENTSO-E將制定);

—實施強制性的國家風險防範計劃,包括在發生危機時跨境信息交流和報告義務的機制;

—在啟動其他危機預防措施之前,制定一種利用所有基於市場的選項的方法。

可再生能源和能源效率

關於推廣使用可再生能源的指示(歐盟)2008 /2001

該指令規定了一個約束目標:到2030年,歐盟範圍內的可再生能源資源在最終能源消耗中所佔比例為32%。與2020年戰略不同的是,沒有明確每個成員國的具體目標。然而,2020年可再生能源份額的國家目標現在已經成為一個有約束力的基線。到2023年,歐共體必須重新評估32%的目標,並在必要時引入填補缺口的額外措施,以達到共同的目標。

此外,還制定了一些具體措施,例如:

—向跨境裝機服務供應商開放可再生能源資源(RES)支持計劃,作為成員國的一種選擇,同時設定指示性目標(2023-2026每年新增裝機容量的5%,2027-2030年:每年新增裝機容量的10%);

—設定一個歐盟的最低約束目標,即到2030年,在交通運輸領域實現14%的RES份額,先進生物燃料從較低水平升至3.5%的最低份額;

—降低生產者消費自產能源和參與能源市場的現有壁壘;

—每年增加成員國從RES獲得的供熱和製冷份額1.3%(非約束性),為不使用餘熱和餘冷的成員國設定較低的目標(1.1%);

—為生物燃料和生物液體燃料制定更高的溫室氣體減排標準。

各成員國必須在2021年6月30日前將修訂後的指令納入本國立法。

指令(歐盟)2018/2002:能源效率修正指令

該指令的一個關鍵內容是,將目前的非約束性目標(與2007年的預測相比)從至少減少27%的能源消耗目標替換為到2030年至少減少32.5%的能源消耗目標。根據2023年的一項新立法提案,這一總體目標可能會上調(但不會下調)。此外,應為所有會員國制訂指示性指標。修訂後的指令規定,2021年至2030年間,新的年度節能義務為年度最終能耗的0.8%。歐盟需要評估歐盟作為一個整體是否實現了2020年的能源效率總體目標,並評估修訂後的指令的功能。

所包括的進一步措施包括:

—引入一種計算節能的新方法,以及比前一指令涵蓋更多部門的更深遠的節能義務;

—加強基於實際消費的個人計量和計費的現有規定,並引入新的遠程讀取要求;

—引入新的先進的區域供熱、製冷和生活熱水儀表的要求,到2020年實現遠程讀取(舊的儀表必須在2027年之前更換,除非證明這不是划算的);

—通過為更好的賬單信息制定清晰的規則,加強消費者獲得準確信息的權利,提高能源消費者個人能源消費的透明度。

指令 (歐盟) 2018/844:建築能源效益及能源效率指引修訂

修訂後的指引包括若干有關建築的具體步驟,例如:

—擴大成員國制定長期改造戰略的規定,以支持改造全國公有和私有住宅和非住宅建築存量。長期的改造戰略將需要伴隨著一個路線圖,即到2050年實現高效和脫碳的國家建築存量,並在2030年、2040年和2050年設定具有指示意義的里程碑;

—為新建築的最低能耗性能制定更明確的要求;

—為新的非住宅建築(以及正在進行大規模翻新的建築)引入電力交通設施:一般來說,10個停車位以上的建築至少應該有一個充電站,而預佈線應適用於至少五分之一的停車位。此外,歐共體須於2023年1月1日之前發表一份關於促進樓宇電子交通的報告,該報告可能會導致採取進一步措施;

—建立一個評估建築物智能就緒程度的通用方案。評級應基於對建築物或建築單元的能力進行評估,以使其運行適應居住者和電網的需要,並提高其能源效率和整體性能;

—設置各種闌值(和一些豁免),以確定定期檢查供暖和空調系統的需要。

歐盟委員會應在2026年1月1日前審查修訂後的指令,並有可能提出進一步修改。成員國將被要求在2020年3月10日前將修訂後的指令轉化為國家立法。

轉移到中國

輔助性—允許區域差異的政治決策過程

正如《巴黎協定》所述,中國和歐盟都有一個共同的首要目標:發展低碳、清潔、高效的能源體系,作為經濟發展的基礎。

一項針對整個歐洲的全面政策辦法的內在價值現在已經很清楚。這是一個非常重要的結論,可以從歐盟過去幾年的能源政策中得出,該政策現在在冬季一攬子計劃中達到高潮。冬季一攬子計劃沒有單獨考慮不同的部門和行動領域,而是把所有有關能源效率、再發展、能源市場發展以及研發和創新的政策措施統一在一個傘下。

此外,冬季一攬子計劃的例子突出了歐盟各機構在努力確定各成員國的共同政策方面所發揮的作用,這些政策可能來自不同的出發點。同樣,中國面臨著如何同時做到兩件事的挑戰:一是堅持一貫的能源政策,二是考慮到地區差異,三是考慮到能源供給結構歷史發展所帶來的地理或氣候條件。

歐盟的一般方法是遵循輔助性原則的原則:一方面,歐盟作為一箇中央實體集中設置和監控明確的共同目標,確保總體框架(市場結構、法規、基礎設施等)允許動態發展邁向新能源系統。另一方面,成員國有權利也有義務實施有助於實現共同目標的政策,同時尊重各自的具體國情和潛力。

除了中歐政治體制和行政體制存在明顯差異外,需要強調的是,能源市場一體化是實現能源轉型成功的關鍵。區域和/或部門的具體特點可以而且應該在這種能源市場的一般框架內加以考慮。

中歐能源合作平臺(ECECP)

ECECP項目由歐盟出資350萬歐元,旨在增進歐盟和中國在能源領域的相互瞭解,為全球向清潔能源轉型做出貢獻。以《落實中歐能源合作聯合聲明》(2018年7月)草案為指導,平臺活動的主題是能源體系轉型。會議將包括能源系統建模、能源效率、液化天然氣市場開發以及如何加快創新能源技術的商業化等方面的交流。ECECP還將支持歐盟能源企業進入中國市場(溝通共同市場准入壁壘;展示歐盟的能力;有關能源行業的已知問題和解決辦法、新規條、激勵政策、標準、合規要求等方面的信息)。

該項目由ICF諮詢公司、發改委能源所(ERI)和中國節能環保集團公司(CECEP)牽頭,歷時三年多時間實施。ECECP是根據夥伴關係文件提供資金的,該文件支持與已從雙邊發展援助中畢業的國家建立新關係,而歐盟在促進與這些國家的聯繫方面具有戰略利益。總體指導由歐盟委員會提供,並與國家能源局(NEA)合作。

德國

2018年狀況:可再生能源發電趕上了硬煤和褐煤發電

38.2%的電力消費來自風電、光伏、生物質能和水力發電。在可再生能源中,尤其是光伏發電,由於夏季漫長而陽光充足,發電量已高於平均水平。光伏發電量的增量抵消了風電和水電的低於平均水平年份的減量(特別是風電裝機容量增長落後於往年的增長幅度)。

2018年,可再生能源發電量為228.7太瓦時,比上一年增加12.4太瓦時(+5.6%)。與2017年相比,光伏發電量同比增長17.5%(光伏發電量增幅最大的一年),達到46.3太瓦時。這主要是由於陽光充足,日照時數比平均多出約30%。風力發電量增量由於裝機增量減少和年風速低而回落:陸上風電發電量為93.9太瓦時,海上風電發電量為19.4太瓦時。水電發電量16.9太瓦時(-20%),這主要是乾旱所導致。

傳統能源的發電量減少到420太瓦時。硬煤發電量下降最多,下降10.6太瓦時(-11%),為83太瓦時。造成這種情況的原因包括機組關停、硬煤和二氧化碳排放的商品價格上漲,以及可再生能源補貼的增加。天然氣發電量也下降了4.3%,目前為83太瓦時。下降的因素包括天然氣的進口價格上漲,以及可再生能源發電量的增加。然而,歐盟排放交易體系中較高的二氧化碳價格部分導致燃氣發電替代硬煤發電,這是由於天然氣發電在排放交易機制高價格時期的優勢地位。核電發電量與上年持平,貢獻76.1太瓦時的電力。2017年底一座核電站的關閉得到了補償,其餘核電廠的滿負荷時間更長。下一座核電站將於2019年12月根據德國核電淘汰計劃關閉,其中所有核電廠將在2022年12月之前逐步淘汰。

褐煤燃煤電廠發電量仍保持在較高水平,為146太瓦時,僅下降2.4太瓦時(-1.6%)。

由於冬季溫暖、商品價格高企和產量略有下降,可再生能源在總能源消費中的佔比從13%上升至14%。此外,德國的溫室氣體排放量大幅下降了5.7%,相當於5100萬噸二氧化碳。除了工業、供熱和運輸部門的一次能源消耗較低外,由於歐盟貿易經濟體排放證書價格上漲,硬煤燃煤電廠發電量下降,目前佔發電量的14.3%。

大聯盟有望推進能源系統進一步轉型的框架

在政治上,德國回顧了保守黨基民盟和科羅拉多州立大學與社會民主黨社民黨之間新恢復的大聯盟的第一年。在這個新政府中,能源系統未來的一些基石將被確定:聯合條約同意在2030年將可再生能源的消耗量擴大到65%的目標。此外,通過引入一項允許加速批准輸電線的新法律,電網擴張成為優先事項。

大多數公眾關注的重點是增長委員會,結構變革和就業—即所謂的煤炭委員會。

根據增長、結構變化和就業委員會的建議,德國逐步淘汰煤炭

增長、結構變化和就業委員會是在《基民盟、基社盟和社民黨聯盟條約》中發起的。委員會的任務是就逐步淘汰煤炭和在煤炭(褐煤)開採區(即盧薩蒂亞和萊茵蘭)採取必要措施達成一致。它是由來自採礦區、科學、商業和工業、能源工業、工會和民間社會的利益相關方設立的,並由國務卿理事會陪同。

目前,約有22%的德國一次能源消費由硬煤和褐煤滿足。幾乎所有的褐煤都是在國內開採的,只有7%的硬煤是在國內開採的。然而,硬煤開採已經在2018年底逐步淘汰,因此所有消費的硬煤必須從2019年開始進口。

煤炭妥協的4大支柱

2019年1月,委員會以一項尚未轉為立法措施的提案結束其工作。該提案包括4大支柱:逐步淘汰煤炭、建設強大和可持續的地區、實現電力和能源系統的現代化以及吸收對脆弱受影響群體的負面影響。

逐步淘汰煤炭

逐步淘汰煤炭包括放棄新的燃煤發電廠以及開設新的煤礦。該報告還進一步總結了到2038年逐步淘汰煤炭的過程,2023年將有兩個中間階梯石,其中系統中只剩下30吉瓦煤炭(15吉瓦褐煤、15吉瓦硬煤),2030年煤電裝機容量將降至17吉瓦(9吉瓦褐煤燃煤電廠裝機、8吉瓦硬煤燃煤電廠裝機)。在委員會的基準年2017年,德國的煤電裝機容量為43吉瓦(23吉瓦褐煤燃煤電廠裝機,20吉瓦硬煤燃煤電廠裝機)。

為了為未來的受影響地區做好準備,該委員會為結構發展建立了3大支柱:建立強大和可持續的區域,實現電力和能源系統的現代化,並減少對脆弱利益集團的負面影響。

建設強大和可持續的區域

該委員會建議通過將受影響地區作為能源區域進行現代化來激勵創造新的就業機會,重點是未來能源技術(如power-to-X和儲存)的研發。此外,鐵路和移動互聯網基礎設施等現代化基礎設施有助於使該地區成為新業務的有吸引力的地點,並有助於吸引新的私人投資。

實現電力和能源系統的現代化

德國的電力和能源系統現代化確保了系統的穩定性和供應的安全性以及儲備和新的氣電裝機容量。為了有效減緩氣候變化,可再生能源的擴展也至關重要。使能源系統更加靈活,可以實現可再生能源的有效接入。

吸收對弱勢群體的負面影響

通過補償受影響行業作為家庭的電網成本來確保競爭力,從而緩解弱勢受影響群體的過渡。此外,非解僱條款和勞動力市場措施旨在確保受影響行業和企業的工人順利過渡。

建議措施的實施

建議在2021年之前實施短期措施,以便立即實現結構管理的效果。委員會進一步建議政府釋放財政手段,以幫助特別是大型基礎設施措施。他們假設在20年的時間裡投資13億歐元。

為監測、評估和調整淘汰計劃以及結構措施,委員會建議由獨立專家小組在2023年、2026年和2029年進行持續監測和進展報告以及評估。該委員會的提案應在2019年上半年轉化為立法措施。

轉移到中國

德國和中國的電力發電量

德國和中國在實現其氣候保護目標方面面臨著類似的挑戰:二氧化碳排放密集型褐煤是國內主要的能源,重要的重工業需要獲得可靠和負擔得起的能源。兩國都在大幅提高其可再生能源容量。與德國相比,由於經濟增長水平較高,近年來中國的煤炭產能進一步擴大。然而,類似於德國煤炭委員會的建議,“2018年中國可再生能源展望”(CREO)顯示,到2035年,中國的煤電發電量將大幅減少,並可通過可再生能源進一步動態裝機來彌補。

圖8 德國和中國發展能源發展的預測(2015~2050年)

能源轉型趨勢2019—中國、歐洲、美國

煤炭和可再生能源行業的員工

此外,在這兩個國家,能源轉型都會影響這兩個行業的僱員數量。在中國,許多人受僱於煤炭行業,因此為實現氣候保護目標而快速過渡是一項具有挑戰性的任務。在德國,煤炭工業的結構變化已經發展了幾十年。與中國相比,德國受轉型影響的就業人數相應減少。這些情景的趨勢表明,如果確定了正確的政策路線,可再生能源行業產生的新就業崗位將超過煤炭行業現有的就業崗位。

圖9 德國和中國煤炭和可再生能源行業員工發展預測(2015~2050年)

能源轉型趨勢2019—中國、歐洲、美國

丹麥

在能源和電力消費中,可再生能源佔據更高的份額

2017年,丹麥能源系統中的可再生能源裝機容量繼續增加,加上當年是一個良好的風電年,可再生能源在能源和電力消費中的佔比創造了新的紀錄。

2017年可再生能源在能源消費中的佔比達到了32.4%。在發電方面,丹麥創造了一項新的世界紀錄,風力發電覆蓋了丹麥發電的43.8%,由陸上和海上風電產生的發電量達到14.8太瓦時。光伏發電的發電量再次增加,目前佔總發電量的2.3%。包括電力部門生物質的使用日益增加,每千瓦時發電量的平均碳排放量低於200克,而2005年這一項超過500了克。

2017年丹麥最終能源消費中的32.3%來自可再生能源(包括生物質能源),並計劃在未來幾年內增加可再生能源裝機容量,丹麥將完成其應按歐盟要求履行的義務(到2020年,可再生能源在最終能源消費量佔比達到30%)。

在2016年能源部門的碳排放略有增加之後,2017年的排放量再次下降,同比減少了5%以上。自1990年以來,儘管同期最終的能源消費量只減少了1%,但與能源相關的碳排放量減少了33%。向可再生能源轉型和提高能源部門的效率,包括熱電聯產,是這一發展的關鍵因素。

公共和私營部門密切合作的轉型

長期規劃和戰略一直在為丹麥能源部門的發展制定雄心勃勃的目標。在最重要的倡議的目標和執行方面都達成了廣泛的政治共識。私營部門和學術界的參與和激勵對於丹麥能源部門的變化也至關重要。它為發展可再生能源和能源效率等新技術以及能源系統的改造和規劃奠定了基礎,包括利用熱電聯產等協同效應,工業餘熱利用等。私營部門為決策者實現甚至超過能源目標的雄心提供了重要的墊腳石。一個關注重點是推進新能源技術逐步成熟,降低新能源技術和系統的成本,以便為丹麥社會提供經濟和環境上可持續的產品和解決辦法。

整體長期能源規劃

對於電廠、電網等以重大長期投資為特徵的部門來說,重要的是要提供長期政策的能見度,從而降低風險溢價和融資成本。對於新的和不成熟的能源技術,丹麥一直在提供經濟框架,如補貼等,以確保項目的財務可行性。對這些支持機制進行了密切的監測,以確保能源消費者從新興技術經濟效率的提高中受益。

在丹麥,政治家、立法者、監管機構和能源部門和主要利益相關方(包括主要公用事業、技術公司和能源系統運營商)之間保持持續的對話,這是制定能源政策和監管的關鍵因素。對話確保了良好和有效的決定和解決辦法以及高度的投資者確定性。對能源市場的重大變化進行了分析和討論,在大多數情況下,為破壞傳統商業模式向丹麥能源供應的低碳未來提供了一定程度的補償。

丹麥能源系統的轉型還包括規模較小的消費者和私人家庭。為此,將能源標準、獎勵措施和公共運動相結合,重點是能源效率、地區供暖等共同能源解決方案和改變日常行為,以確保社會更節能。自20世紀60年代以來,丹麥家庭供暖的效率提高了80%,這是最大的效率提高之一。能源效率的部分刺激因素來自於對企業和私人能源消費者實行能源稅。提高能源價格了推動對節能技術和節能系統的投資。

設定和實現雄心勃勃的能源目標

丹麥1973年就成為了歐盟成員國,一直積極遵循歐盟能源部門轉型的目標。丹麥迅速實施了能源部門的市場和部門轉型,包括國際能源貿易和電力部門的分拆。丹麥的"早期轉移優勢"也意味著,儘管缺乏大規模水電等傳統可再生能源選擇,但2009年批准的歐盟2020年能源戰略中針對該國的具體目標明顯高於歐盟平均水平。丹麥2020年的目標包括與1990年相比減少31%的溫室氣體排放量,可再生能源在最終能源消費量中佔比30%—這兩個目標都遠遠高於歐盟2020年的總體目標,即溫室氣體排放量達到20%與1990年相比減少了20%,可再生能源佔20%。丹麥能源署的預測顯示,丹麥很可能超過這兩個目標,2016年溫室氣體減排32%,2017年可再生能源發電佔比已經達到32%。

雄心勃勃的新能源協議一致批准

不出意外,在完成2030年歐盟能源目標方面,丹麥將制定更具雄心的目標。根據這些目標,今年早些時候開始丹麥就對新的能源協議進行了政治談判,以便為《2030年歐盟能源目標》中丹麥能源部門2020年以後確定路線和目標。議程上的優先事項是進一步轉變以化石燃料為基礎的能源結構,進一步提高能源效率,推進以市場為基礎的能源部門,確保具有成本效益的轉型,從而確保為消費者和企業獲得具有競爭力的能源價格。

文本框1:新的丹麥能源協定的關鍵要素:

  • 關注如何實現丹麥能源目標,即到2030年可再生能源佔最終能源消費量的55%;
  • 通過招標進一步擴大海上風電規模,再建造3座800兆瓦的項目,並在2030年之前建成;
  • 在2030年之前,為技術中立的可再生能源招標提供資金,以滿足更多陸上風電和光伏的裝機容量。為沼氣制訂支持計劃;
  • 通過降低和調整後的電力稅支持丹麥能源部門進一步電氣化;
  • 為了降低公共部門支持水平,建立以市場為基礎的能源系統,包括更加基於競爭力、關注以能源效率創新作為支持、將熱力部門進一步自由化等。

2018年6月底,達成了一項包括丹麥議會中所有政黨在內的協議,旨在實現歐盟制定的更雄心勃勃的目標,並響應《巴黎協定》關於作出更多努力以確保2度目標的呼籲。丹麥政府目前的目標是到2030年實現可再生能源佔總能源消費量的55%,以應對到2030年歐盟可再生能源總體目標從23%提高到32%的目標。目前的"凍結政策情景"表明,如果沒有新的政策和監管舉措,丹麥將比這一目標低15個百分點。丹麥新的能源協議包括到2030年增加3個800兆瓦的海上項目的目標,併為技術中立的可再生能源招標提供5.63億歐元的資金。同時,將對丹麥海域高達10GW的海上風電裝機進行空間規劃,以確保在作出決定的情況下,能夠迅速建設更多的海上風電裝機。

新能源協議中的一部分也是到2030年在丹麥電力部門完全消除煤炭消費的明確目標。2016年,煤電佔丹麥發電量的近30%。風電和太陽能光伏發電的增加,以及向生物質和沼氣發電的進一步轉型,是丹麥向零煤炭發電部門轉型的主要因素。

為了支持丹麥能源供應的電氣化,包括在供暖部門使用更多的電力,提議降低電費,並修訂其他與能源有關的稅收。該提案還包括重新分配和更具體地支持該行業的某些能效措施和綠色能源解決方案的研發。

2018年秋,丹麥政府提出了一項氣候和清潔空氣法案(共同為更綠色的未來而制定),重點是聚焦在交通運輸和農業部門造成的氣候和空氣汙染。規劃的主要內容包括:

—在2030年逐步淘汰新的汽油和柴油汽車銷售;

—到2030年,城市的公共汽車和環境區的碳排放和空氣汙染為零。

—重點研究具有氣候和環境效率的農業部門。

—減少工業和住房的排放,包括通過氣候標籤開展行為運動。

—開發碳捕獲和儲存技術以用於丹麥油田和森林的研究工作。

關於該規劃的政治談判仍在進行中,但包括降低電動車稅在內的選擇性舉措已得到實施。

可再生能源集成的靈活性關鍵

丹麥能源轉型的一個重要因素不僅是在能源、能源生產和能源轉型方面引進新技術,還包括從技術上和經濟的視角,在能源系統和市場方面進行轉型,以適應以上技術。能源系統轉型的一個很好的例子是,電力部門如何重新設計,以適應大量波動的可再生能源發電,特別是風力發電。正如《2017年中國可再生能源展望》中更詳細的描述,系統轉型的關鍵要素是先進的規劃和預測;提高熱電聯產電廠的靈活性;建立一個有效和透明的電力市場;建立強大的國內輸電電網和跨境互聯。

展望未來,為了滿足能源系統中更大的電力波動,進一步規劃基礎設施(電網)和市場對於保持高水平的系統穩定和有競爭力的電力價格至關重要。與鄰國和歐盟電力系統的進一步一體化和互聯是答案的一部分。此外,正在探索通過熱轉換器在熱力的其他部門儲存和使用電力的能力。此外,未來的交通電氣化也是這一計劃的一部分。丹麥的能源規劃與歐盟建立更深入一體化的能源聯盟的計劃密切相關。

向中國轉移:大規模可再生能源一體化與市場轉型

中國已經引進了丹麥一直用於能源部門轉型的許多技術。因此,丹麥和中國在電力部門的系統集成和商業模式變革方面也面臨挑戰。丹麥有很多很好的經驗,特別是在如何將熱電聯產電廠從必運行的單元轉變為重要的本地靈活性來源方面。從技術和經濟的角度來看,關注中國大型燃煤電廠機組的發電靈活性,是解決目前風電、光伏等波動電力來源存在的“棄風”、“棄光”問題的一種方式。將燃煤電廠轉化為廢棄物或生物質電廠是以更清潔和更可持續的方式維持火力發電的另一種方式。最後,丹麥在電力部門規劃和情景分析方面提出的方法和經驗可用於促進中國能源未來的替代路線;同時參考丹麥在許多領域的實踐,中國可以更加註重提高總體能源效率和降低中國經濟的能源強度。

美國

電力系統轉型:美國現狀

美國電力部門的轉型主要由可靠性,成本和彈性驅動。特朗普政府旨在推動美國在石油和天然氣生產以及減少能源排放方面領先世界。2018年,美國成為世界上最大的原油和天然氣生產國。在聯邦層面,2017年出現了特朗普政府修訂或重新考慮奧巴馬政府實施的許多與能源相關的政策,包括美國在COP21框架下的國家確定貢獻(NDC),清潔電力計劃以及車輛的公司平均燃料經濟性標準。除了國家層面的這些行動外,州和地方政府層面的行動也應考慮在內,這主要是由於聯邦政府對州際貿易擁有管轄權,而各州對與對客戶費率和工廠選址等當地問題具有主要管轄權。不受聯邦政府監管的市場因素,例如天然氣相對於煤炭的價格,風能和太陽能等新技術成本的降低,以及電廠決策等減緩了聯邦政策的影響。

美國將繼續推動可再生能源的發展。2019年1月,丹尼爾西蒙斯正式宣誓就任能源部能源效率和可再生能源助理部長(EERE)。

美國能源部Mark W. Menezes曾表示“可再生能源,儲能和能源效率,是我們整體能源和經濟戰略的關鍵要素,我很高興西蒙斯助理部長的加入能夠繼續推進我們國家的可再生能源技術的發展。”

國會2005年簽署“能源政策法”時,51.3%的發電量來自煤炭。自那時起,水力壓裂等燃料提取技術的創新與水平鑽井相結合,導致天然氣供應量大幅增加且價格下降。此外,可再生能源採用率顯著增加,這主要得益於風能和太陽能發電系統成本的下降,政府頒佈的有利政策以及投資者對這些技術性能信心的增強。也正是由於這些變化,2018年美國電力部門的煤炭發電份額下降至27.4%。這種變化也反映在最近的煤電退役趨勢中—根據AEO2019報告顯示,2018年末美國煤電裝機容量為240GW,遠低於2008年的約310GW,預計到2050年將有101吉瓦的裝機完成退役。同時,公用事業規模的可再生能源佔美國總髮電量的17.0%以上;值得注意的是,公用事業和小規模太陽能發電量增加了24.4%,可再生能源發電量從2017年到2018年增長了4.5%。這種轉變也反映在就業方面:在美國,太陽能領域勞動力從2010年(93502名工人)到2018年(超過242000名工人)增長了159%。儘管自2016年以來經歷了略微下降,但由於州政府的政策激勵和積壓的公用事業規模項目預期,2019年太陽能領域勞動力就業的前景有望改善。

當前的焦點和潛力

以下部分主要介紹美國能源轉型的一些關鍵方法和經驗,以及它們對美國能源部門未來的影響以及它們對中國能源轉型的相關參考。

自下而上的政策發展

獨立於聯邦政府,一些州和城市組成了一個聯盟—美國氣候聯盟—目的在於在2025年之前實現州層面溫室氣體減排量比2005年下降了26~28%。聯盟成員包括19個州和波多黎各領土,佔美國人口的40%以上以及2015年美國能源相關二氧化碳排放量的31.2%。

實現溫室氣體減排目標的關鍵政策工具是可再生能源投資組合標準(RPS),其版本已由29個州頒佈。勞倫斯伯克利國家實驗室估計,2018年,55%的零售電力銷售由RPS承保。美國加利福尼亞州,康涅狄格州,馬薩諸塞州,新澤西州和紐約州在2018年對其RPS計劃進行了重大修訂。例如,到2030年,加州將其RPS目標提高到60%,並在2045年之前強制實施100%的清潔能源目標。設定能效目標是另一種可再生激勵方法。例如,在2018年,科羅拉多州監管機構將Xcel的年度能效目標提高了25%(從2019年的400GWh提高到2023年的500GWh),以便為客戶提供更多的利益並降低公用事業投資成本。

展望未來,更多雄心勃勃的政策將繼續從州和地方層面出現。在私營部門,總部位於美國的49%的大型企業在2018年積極採購可再生能源。在全球範圍內,簽署清潔能源合同的公司在2017年至2018年期間增加了一倍多,達到13.4吉瓦,其中美國公司佔60%。

市場結構和價格

總的來說,能源市場已經從中央監管的指揮和控制壟斷公用事業轉向競爭性市場,但由於區域環境,政治承諾和傳輸互連,這些都已經採取了不同的形式。除了在聯邦能源監管委員會(FERC)管轄範圍內運營的眾多區域性市場外,還出現了鼓勵優化分配可再生能源的其他新方法。

加利福尼亞州的獨立系統運營商(CAISO)已經運營西部能源不平衡市場(EIM),自2014年以來實現公用事業公司近乎實時的能源交易;這樣的機制可以通過擴大市場佔地面積緩解擁堵,提高系統靈活性和提高電網可靠性來防止過度可再生能源發電的縮減。八個州和一個加拿大省現在已經是EIM的一部分,其中兩個公用事業公司在2018年加入,另外有五個公司計劃在2021年之前加入。

在紐約,該州的改革能源願景(NYREV)倡議獲得了進一步的發展。通過一系列監管變革,NYREV打算將公用事業的角色從分銷層面的銷售電力轉變為運營分佈式能源資源(DER)參與的分銷平臺。在這個願景中,由公用事業公司維護的分配系統將變成電力市場的幕後資源,儲能和微電網也將參與到電力交易中既作為生產者也作為消費者。該項目代表著對靈活且有彈性的電網的重大監管進步。

聯邦能源管理委員會FERC政策更新

2018年,聯邦能源管理委員會FERC實施了許多規則來提高電力系統可靠性,提高區域市場透明度,確保系統安全並減少客戶支出。表2說明了聯邦能源管理委員會FERC在2018年提出的主要問題。

能源轉型趨勢2019—中國、歐洲、美國

基荷概念的演變

不斷增加的可再生能源滲透已經改變了“基荷”發電的性質及其對系統可靠性的貢獻。諸如靈活性之類的特性可以是更有用的規劃概念,用於探索最小化電力中斷的方法。通過對需求概況以及風能和太陽能預測的充分時間解析,運營商可以在必要的情況下評估來自其他來源的靈活調度功率,包括聯合循環天然氣,煤炭或核能,需求響應(DR)或其他資產。在加利福尼亞州,正在利用新的需求響應DR方法來減少開啟熱電廠以達到峰值負荷的需求。加利福尼亞州的獨立系統運營商CAISO引入了代理需求資源市場,允許分佈式能源(DER)的聚合器參與實時和日前能源市場。通過在節點消耗較高時實時提醒客戶並補償它們以減少負載,聚合器已經實現了高水平的應用。與客戶的持續交互允許較小負載以更高的頻率使用需求響應DR。這些靈活的資源由各種機制實現,包括特定產品或向市場投標服務的能力,如容量或需求響應。

各種分佈式能源DER技術(如PV)與儲能,熱電聯產系統和微電網相結合,可在系統範圍的電網中斷事件中增強系統彈性。隨著停電事件的頻率和強度的發展,各級政策制定者正在引入新的互連流程和標準,以促進電力系統中彈性技術的採用。

儲能的未來

近年來儲能系統成本顯著降低,並且預計未來會繼續降低。在未來,可變可再生能源可能越來越多地與儲能配對,以更加經濟有效的方式提供額外的電網服務。最近的聯邦能源管理委員會FERC訂單通過要求電網運營商允許儲能參與能源,容量和輔助服務市場來顯著改變公用事業規模儲能的前景。此外,最近的聯邦能源管理委員會FERC訂單要求所有新連接的發電機提供主要頻率響應能力;這可能導致可再生資源易受影響,越來越多地與儲能配對以穩定頻率輸出。

貿易壁壘

特朗普總統宣佈自2018年開始對美國進口某些光伏組件的4年關稅(第201條)。關稅從30%開始,每年下降5%,直到2021年到期。關稅旨在激勵國內光伏製造業的額外投資;一些人估計,未來五年新建光伏裝置短期可能會減少11%。2017年太陽能項目取消和互連延遲導致許多項目進入2018年。美國預計2018年新增光伏裝機容量為11.1GWdc,與2017年相比幾乎持平。201項關稅的不確定性導致開發商推遲項目,並且可能是2018年末增加公用事業太陽能採購的一個原因。

轉移到中國

除了明顯的系統性差異之外,中國和美國在電力部門轉型的道路上面臨著許多共同的挑戰,每個國家都可以從另一個國家的經驗中受益。積極分享經驗教訓可以對兩國和國際社會產生有益的長期影響。一些值得注意的方面如下所述:

進一步技術研發的需要

技術進步將進一步促進先進能源技術的更大部署和更廣泛應用。在製造和處理這些技術方面仍有提高效率,降低成本和改善環境可持續性的空間。這種持續的進步可以加速能源部門向低碳排放組合的轉變。例如不依賴稀土礦物的光伏化學,開發能夠在各種時間範圍內滿足特定電力部門需求的新儲能技術,以及海洋流體動力學發電等新技術的進步。

行業成熟:標準

成熟行業的一個標誌是標準化的存在,以降低交易成本和提高監管確定性。隨著可再生能源產業的成熟,降低成本的份額可能來自這些標準的制定。標準化控制器等組件的通信協議可以降低與微電網等新生技術相關的項目工程成本。同樣,建立標準合同可提高投資者信心並降低與融資相關的交易成本。可再生能源證書(REC)跟蹤工具的國際標準化機會同樣存在。隨著中國自己的可再生能源組合標準的發展,與美國各州實施可再生能源證書跟蹤計劃的溝通是分享經驗教訓的寶貴途徑。隨著可再生能源證書的市場在全球範圍內的增長,數據庫管理和認證方法的標準化將成為確保環境屬性證書有效性的關鍵。

靈活的電力系統

也許能源行業在全球面臨的最大挑戰是可變可再生能源在高滲透率下的有效整合。隨著行業的發展和各國陸續實現其政策目標,這一挑戰將更加普遍。通過規劃系統靈活性和電力市場設計,可以實現有效的集成。隨著中國希望到2040年全面整合其批發電力市場,可以從國際經驗中吸取教訓,包括美國ISO/RTO和西方EIM等司法管轄區,這些管轄區已經證明了在整合靈活資源的同時提供可靠性電力供應的能力。


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