位于洛杉磯西北300公里加州黃金海岸處的Diablo Canyon核電站是加州唯一的核電站,也是最大的單體發(fā)電廠,提供加州8.6%的用電量。但在今年6月,加州最大的電力公司太平洋氣電公司(Pacific Gasand Electric Company,PG&E)宣布該發(fā)電廠將于2025年關(guān)閉。
過(guò)去,關(guān)閉一家大型發(fā)電廠通常都會(huì)伴隨一座新發(fā)電廠的建造。但隨著科技進(jìn)步,經(jīng)濟(jì)形勢(shì)變化,以及加州州政府對(duì)使用可再生能源的要求,情況變了。通過(guò)提高能效和發(fā)展可再生能源來(lái)取代大型、集中式的傳統(tǒng)發(fā)電廠是蓬勃發(fā)展的趨勢(shì),關(guān)閉Diablo Canyon核電站只是這一趨勢(shì)的一個(gè)縮影。在加州和其它地區(qū),需求側(cè)資源/分布式能源正在迅速成為電力系統(tǒng)規(guī)劃的重要組成部分,并創(chuàng)造著令人激動(dòng)的新商機(jī)。
建立低碳能源系統(tǒng)
十多年前,美國(guó)各地的電力公司對(duì)可再生能源和用戶(hù)側(cè)資源都持懷疑態(tài)度,有些甚至抱敵對(duì)態(tài)度。如今,他們正逐步認(rèn)識(shí)到風(fēng)電與太陽(yáng)能電力,能效、需求響應(yīng)、太陽(yáng)能和儲(chǔ)能電池的價(jià)值。PG&E首席執(zhí)行官TonyEarly預(yù)測(cè):“加州集中式電廠供電的比例將持續(xù)降低?!贝_實(shí),分布式發(fā)電設(shè)施已經(jīng)在加州電力系統(tǒng)中占據(jù)了重要位置,而類(lèi)似的情況也將在世界其它地方發(fā)生。
加州的案例為我們展示了一條從舊能源系統(tǒng)轉(zhuǎn)型為更清潔、更具經(jīng)濟(jì)效益的新能源系統(tǒng)的路徑。在加州,為了加快這一轉(zhuǎn)型,監(jiān)管部門(mén)出臺(tái)了強(qiáng)勢(shì)的政策,使電力公司加入到轉(zhuǎn)型中,監(jiān)管部門(mén)與電力公司和競(jìng)爭(zhēng)市場(chǎng)緊密合作,將新技術(shù)和新經(jīng)營(yíng)模式推向市場(chǎng)。而正處于電力改革進(jìn)程中的中國(guó),也在進(jìn)行相似的轉(zhuǎn)變。向更清潔的分布式發(fā)電方式的轉(zhuǎn)變將對(duì)氣候帶來(lái)巨大影響,而其中蘊(yùn)藏的商機(jī)則更大。
落基山研究所(Rocky Mountain Institute,RMI)發(fā)現(xiàn),未來(lái)的機(jī)遇首先源自經(jīng)濟(jì)效益。長(zhǎng)久以來(lái),在滿足新用電需求時(shí),能效都是獲取價(jià)格優(yōu)勢(shì)的首要考慮因素。在滿足峰值用電需求方面,需求響應(yīng)作為建設(shè)集中式發(fā)電資源的替代方案,也具備類(lèi)似的強(qiáng)有力優(yōu)勢(shì)。風(fēng)電和太陽(yáng)能發(fā)電技術(shù)的成本持續(xù)快速下降,用傳統(tǒng)發(fā)電方式新建的電廠中只有燃?xì)獍l(fā)電(因?yàn)槊绹?guó)天然氣儲(chǔ)量豐富、價(jià)格便宜)的成本可與它們相比。此外,電力公司也開(kāi)始發(fā)現(xiàn)儲(chǔ)能電池能夠?yàn)?span id="l9dhtvz" class="hrefStyle">電網(wǎng)提供真正的價(jià)值。雖然儲(chǔ)能電池仍是價(jià)格高昂的技術(shù),但其成本正在快速下降。
這些資源(能效、需求響應(yīng)、儲(chǔ)能、可再生能源)并不是新發(fā)現(xiàn),只是電力公司剛剛開(kāi)始利用它們。許多資源,尤其是能效,雖然具備經(jīng)濟(jì)優(yōu)勢(shì),仍未被廣泛運(yùn)用。因此,加州政策制定者通過(guò)設(shè)定清晰的發(fā)展方向來(lái)推動(dòng)該州實(shí)現(xiàn)低碳發(fā)展。具體有兩個(gè)辦法:第一,提高能效和可再生能源采購(gòu)的強(qiáng)制性措施;第二,一體化資源規(guī)劃進(jìn)程。
用強(qiáng)制性措施發(fā)展新能源
加州要求電力公司在2030年前實(shí)現(xiàn)50%電力來(lái)自可再生能源,并將能效提高一倍。雖然強(qiáng)制性措施是有效的,但政策制定者必須出臺(tái)配套機(jī)制協(xié)助電力公司完成這些目標(biāo)。例如,要求電力公司提高能效可能會(huì)影響其收入(一般來(lái)說(shuō),電力公司售電越多,盈利越多)。這會(huì)導(dǎo)致電力公司可能只完成強(qiáng)制性的能效水平,而不會(huì)幫助用戶(hù)最大限度降低能耗。但在加州,監(jiān)管方將售電量與公司收入脫鉤,令電力公司不再擔(dān)心提高能效會(huì)降低收入。監(jiān)管方為電力公司制定了一個(gè)公平的收益率,電力公司獲得這些收入并不取決于售電量的多少。中國(guó)在深圳也進(jìn)行了類(lèi)似的試點(diǎn)項(xiàng)目,并有望在全國(guó)推開(kāi)。
為進(jìn)一步強(qiáng)化激勵(lì)政策,加州通過(guò)針對(duì)特定行業(yè)的強(qiáng)制性措施來(lái)支持整體能效目標(biāo)的達(dá)成。加州對(duì)在州內(nèi)出售的所有新電器實(shí)施了嚴(yán)格的能效規(guī)范,并通過(guò)了比國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)更加嚴(yán)格的建筑能效規(guī)范,促使制造商和建筑行業(yè)應(yīng)用新的標(biāo)準(zhǔn)。應(yīng)用新標(biāo)準(zhǔn)后,隨著電器和能效建筑售價(jià)的提高,買(mǎi)家能快速的收回成本(一般在3年之內(nèi))。這些技術(shù)已經(jīng)具備了經(jīng)濟(jì)效益,缺少的僅僅是能夠推動(dòng)市場(chǎng)前進(jìn)的催化劑,而加州明智的政策正起到了這樣的作用。
同樣,中國(guó)也正在研究提高建筑和電器的能效標(biāo)準(zhǔn)。這將帶來(lái)巨大商機(jī),新的、更高效的產(chǎn)品能夠進(jìn)入市場(chǎng),挑戰(zhàn)傳統(tǒng)行業(yè)領(lǐng)導(dǎo)者(正如LED照明在全世界市場(chǎng)應(yīng)用一樣)。此外,綠色建筑已經(jīng)被證明更能吸引租戶(hù),售價(jià)可以更高。
一體化資源規(guī)劃
在加強(qiáng)激勵(lì)和強(qiáng)制性機(jī)制后,加州利用一體化資源規(guī)劃(Integrated Resource Planning,IRP)進(jìn)程,幫助電力公司進(jìn)一步提高能效和發(fā)展可再生能源。在一體化資源規(guī)劃中,電力公司要研究未來(lái)用戶(hù)電力需求,決定需要使用哪些新資源來(lái)滿足這些需求。電力公司必須證明他們已評(píng)估了所有選擇(包括能效、可再生能源和需求響應(yīng)),并選擇了其中成本最低的資源。這個(gè)進(jìn)程能夠保證電力公司投資的明智性,同時(shí)確保用戶(hù)電價(jià)保持低水平。
一體化資源規(guī)劃著眼于長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展。在加州,正是這一進(jìn)程幫助PG&E公司做出了2025年關(guān)停Diablo Canyon核電站的決定。
PG&E一體化資源規(guī)劃顯示,由于能效提高和屋頂太陽(yáng)能的發(fā)展,用戶(hù)用電需求不會(huì)進(jìn)一步增長(zhǎng),所以電力公司不需要增加更多裝機(jī)。此外,加州的可再生能源強(qiáng)制性規(guī)定并不包括核電,這意味Diablo Canyon核電站目并沒(méi)有幫助公司完成州內(nèi)強(qiáng)制性要求。PG&E一體化資源規(guī)劃證明了能效、可再生能源、需求響應(yīng)和儲(chǔ)能技術(shù)的綜合利用能夠滿足用戶(hù)的用電需求,并且與繼續(xù)運(yùn)行Diablo Canyon核電站相比,這種綜合利用的方式更有經(jīng)濟(jì)效益。這令PG&E可以放心讓裝機(jī)量224萬(wàn)千瓦的Diablo Canyon核電站退役。
PG&E一體化資源規(guī)劃具體措施如下:
首先,在Diablo Canyon核電站關(guān)閉前,將集中優(yōu)勢(shì)專(zhuān)一發(fā)展能效技術(shù);
接下來(lái),在Diablo Canyon核電站關(guān)停后,將發(fā)展溫室氣體凈零排放資源(最可能的情況是綜合發(fā)展能效,需求響應(yīng)和可再生能源發(fā)電);
最后,將根據(jù)州強(qiáng)制要求和自愿目標(biāo)評(píng)估公司成績(jī),確定為了實(shí)現(xiàn)最終目標(biāo)所需的采購(gòu)。此外,如果需要任何其它溫室氣體凈零排放資源的一體化投資(如儲(chǔ)能),這些資源也應(yīng)被采購(gòu)。
這種階段式的方法幫助PG&E更好地調(diào)整公司發(fā)展路徑。在加州的另一個(gè)核電設(shè)施San Onofre核電廠于2013年因維修安全隱患的成本問(wèn)題關(guān)閉時(shí),該方法的實(shí)用性已經(jīng)得到了證明。當(dāng)San Onofre關(guān)閉時(shí),電力公司找到了140萬(wàn)-180萬(wàn)千瓦的發(fā)電資源來(lái)替代關(guān)停的裝機(jī)容量。電力公司沒(méi)有要求開(kāi)發(fā)商提交某一個(gè)特定項(xiàng)目的開(kāi)發(fā)計(jì)劃(如一個(gè)太陽(yáng)能發(fā)電廠或風(fēng)電項(xiàng)目),而是在具體裝機(jī)容量未被確定時(shí)使用了報(bào)價(jià)請(qǐng)求(RFOs)方式,允許所有形式的技術(shù)(儲(chǔ)能、能效、需求響應(yīng)、生物質(zhì)等)參與競(jìng)爭(zhēng),滿足電力公司的需求。
為了保證報(bào)價(jià)請(qǐng)求過(guò)程符合高標(biāo)準(zhǔn)的減排要求,電力公司規(guī)定在所需的總裝機(jī)容量中,有15萬(wàn)千瓦電量必須來(lái)自“優(yōu)先資源”,即分布式凈零排放資源。加入“優(yōu)先資源”的規(guī)定幫助南加州Edison公司(發(fā)明了該模式的電力公司)提高了他們的工作效率。這同時(shí)也保證了新興技術(shù)獲得專(zhuān)有的報(bào)價(jià)請(qǐng)求機(jī)會(huì),使電力公司能夠采用這些新方法來(lái)滿足用戶(hù)需求。
保證經(jīng)濟(jì)性
報(bào)價(jià)請(qǐng)求的方式令許多新晉技術(shù)公司得以進(jìn)入市場(chǎng),填補(bǔ)關(guān)閉San Onofre留下的空白。最值得注意的是,如Nest(制造可編程恒溫器)、Stem(運(yùn)營(yíng)儲(chǔ)能電池系統(tǒng))和Opower(開(kāi)發(fā)行為效率的用戶(hù)參與平臺(tái))等公司已在全美各地完成了許多類(lèi)似項(xiàng)目。與建設(shè)新發(fā)電項(xiàng)目相比,這些公司服務(wù)能夠以更低成本更快地投入應(yīng)用,因?yàn)樗麄兌际悄K化的,更容易被納入已建電網(wǎng)。這些新公司(都是近9年內(nèi)成立的)如今都具備了非常強(qiáng)的競(jìng)爭(zhēng)力,Opower估值5.5億美元,Stem在第二輪融資中獲得2700萬(wàn)美元投資,而Nest則被科技巨頭谷歌以32億美元收購(gòu)。
同樣,中國(guó)也在規(guī)劃對(duì)其集中式、結(jié)構(gòu)化的電力部門(mén)進(jìn)行類(lèi)似轉(zhuǎn)型。北京近期宣布將停止核準(zhǔn)新建燃煤電廠,這一舉動(dòng)向外界發(fā)出清晰信號(hào):將電網(wǎng)規(guī)劃過(guò)程與國(guó)家低碳發(fā)展及用能峰值目標(biāo)相匹配是十分關(guān)鍵的。中國(guó)要全面實(shí)施一體化資源規(guī)劃尚需時(shí)間,而中國(guó)領(lǐng)導(dǎo)者也擔(dān)心低碳轉(zhuǎn)型可能影響經(jīng)濟(jì)發(fā)展。
應(yīng)對(duì)這個(gè)擔(dān)心,報(bào)價(jià)請(qǐng)求方式是十分有效的辦法,它能夠降低技術(shù)應(yīng)用成本,刺激私營(yíng)部門(mén)創(chuàng)新。報(bào)價(jià)請(qǐng)求方式還能夠促進(jìn)新企業(yè)發(fā)展,幫助他們進(jìn)入競(jìng)爭(zhēng)激烈的電力市場(chǎng)。這些企業(yè)能夠快速地發(fā)展其業(yè)務(wù),為各州創(chuàng)造新的就業(yè)崗位,并積極拉動(dòng)當(dāng)?shù)谿DP水平。在加州,清潔技術(shù)革命為經(jīng)濟(jì)帶來(lái)了巨大利益。在2014年,加州吸引了全球一半的清潔技術(shù)風(fēng)險(xiǎn)投資額(57億美元)。這積極推動(dòng)了美國(guó)體量最大的高級(jí)能源產(chǎn)業(yè)的發(fā)展,已提供43萬(wàn)個(gè)工作崗位并在持續(xù)增加。
當(dāng)然,這個(gè)案例不僅僅是關(guān)于經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng),隨著Diablo Canyon核電站的關(guān)閉,許多人會(huì)因此失去工作。為了解決這一問(wèn)題,PG&E計(jì)劃對(duì)Diablo Canyon核電站員工提供再培訓(xùn)和再就業(yè)服務(wù),并為實(shí)施補(bǔ)償機(jī)制彌補(bǔ)損失的地方稅收。
這些細(xì)節(jié)工作雖然與提供電力的技術(shù)可行性沒(méi)有直接關(guān)系,但對(duì)于任何周密計(jì)劃的轉(zhuǎn)型過(guò)程都至關(guān)重要。在任何新資源發(fā)展中,無(wú)論是大型核電或水電設(shè)施,或用戶(hù)端能效或太陽(yáng)能發(fā)電板應(yīng)用,地方領(lǐng)導(dǎo)人的支持都是關(guān)鍵性的,能使任何轉(zhuǎn)型都變得更加順利。