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王敏:我國新能源的發(fā)展歷程、挑戰(zhàn)與改革展望
日期:2020-11-10   [復(fù)制鏈接]
責(zé)任編輯:yutianyang_tsj 打印收藏評(píng)論(0)[訂閱到郵箱]
2020年11月1日,北大國發(fā)院在上海舉辦【朗潤·格政】第148期暨“中國經(jīng)濟(jì)的遠(yuǎn)景與挑戰(zhàn)”專題第二期。國發(fā)院集合優(yōu)秀學(xué)者,基于和美國布魯金斯合作的《中國2049》研究報(bào)告和圖書專著,探究中國經(jīng)濟(jì)的遠(yuǎn)景與挑戰(zhàn)。繼首場(北京)探討老齡化與國企改革之后,本場聚焦氣候、環(huán)境與能源,解析發(fā)展的機(jī)遇與挑戰(zhàn),探討必要的改革與布局。本文根據(jù)北大國發(fā)院副教授、北大環(huán)境與能源經(jīng)濟(jì)研究中心副主任王敏在本場論壇上的演講整理。
碳排放主要來自化石能源燃燒排放。因此,從經(jīng)濟(jì)學(xué)的視角來看,碳減排主要就是兩種辦法:一種是調(diào)需求,即通過消費(fèi)結(jié)構(gòu)和產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的調(diào)整轉(zhuǎn)型,實(shí)現(xiàn)市場對(duì)化石能源需求的調(diào)整;另一種調(diào)供給,即調(diào)整能源供給結(jié)構(gòu)。

在調(diào)整能源的供給結(jié)構(gòu)方面,我國近年的成績主要體現(xiàn)在以風(fēng)電和光伏發(fā)電為代表的新能源產(chǎn)業(yè)超高速發(fā)展。

新能源產(chǎn)業(yè)超高速發(fā)展的隱憂

目前,世界上風(fēng)電和光伏發(fā)電裝機(jī)容量規(guī)模最大的是中國、美國和德國。從2010年開始,中國風(fēng)電和光伏發(fā)電裝機(jī)容量大幅增長,且增長速度遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過其它兩國。截至目前,中國風(fēng)電和光伏發(fā)電的裝機(jī)容量分別已超過2億千瓦,占全球份額也都超過30%。

但總體而言,即便經(jīng)過最近十幾年的超高速增長以及國家的大量補(bǔ)貼,我國的風(fēng)電和光伏發(fā)電在整個(gè)能源發(fā)電中的占比還是非常低。截至2019年,煤炭、石油、天然氣、核電、水電、風(fēng)電和光伏發(fā)電分別占總發(fā)電量的64.7%、0%、3.15%、4.6%、16.9%、5.4%、2.9%,分別占一次能源消費(fèi)的57.6%、19.7%、7.8%、2.2%、8.0%、2.6%、1.4%。從這些數(shù)據(jù)可知,化石能源中的煤炭和非化石能源中的水電仍然是能源發(fā)電中的主力軍,風(fēng)電和光伏發(fā)電的占比較低。

風(fēng)電和光伏發(fā)電高速增長的背后還凸顯兩大問題:一是補(bǔ)貼資金缺口急劇擴(kuò)大,二是“棄風(fēng)棄光”率很高。

補(bǔ)貼資金缺口,即政府每年從可再生能源附加收取的資金遠(yuǎn)少于補(bǔ)貼需求,形成補(bǔ)貼資金缺口。由于風(fēng)電和光伏發(fā)電的生產(chǎn)成本較高,國家一開始就采取補(bǔ)貼驅(qū)動(dòng)政策。2006年出臺(tái)的《可再生能源法》提出“在全國范圍對(duì)銷售電量征收可再生能源電價(jià)附加補(bǔ)償”。這一電價(jià)附加經(jīng)過五次調(diào)整,從2006年的0.1分每千瓦時(shí)增加至目前的1.9分每千瓦時(shí)。然而,從2014年開始,風(fēng)電和光伏發(fā)電行業(yè)大規(guī)模投資增長導(dǎo)致補(bǔ)貼資金缺口急劇擴(kuò)大,缺口數(shù)額從2014年底的140億元增長到2018年的1200億元。從最優(yōu)稅收的角度,如果化石能源的污染稅和碳稅缺失,那么就有必要對(duì)風(fēng)電和光伏發(fā)電進(jìn)行綠色補(bǔ)貼。給定當(dāng)前的裝機(jī)容量,如果以項(xiàng)目補(bǔ)貼周期20年計(jì),大致可估算我國對(duì)風(fēng)電和光伏發(fā)電的總補(bǔ)貼金額將在2萬億元以上。

“棄風(fēng)棄光”率問題方面,電力的供給和需求必須實(shí)時(shí)平衡,但風(fēng)電和光伏發(fā)電都缺少穩(wěn)定性,只有在有風(fēng)有光的條件下才能發(fā)電,最終因供需不匹配造成“棄風(fēng)棄光”率較高。最嚴(yán)重的情況發(fā)生在2015年和2016年,全國平均棄風(fēng)率達(dá)到15%和17%,平均棄光率12.6%和10.3%。而在風(fēng)電和光伏發(fā)電裝機(jī)最集中的三北(西北、華北和東北)地區(qū),“棄風(fēng)棄光”率更高。2016年上半年,甘肅、新疆和吉林的棄風(fēng)率分別高達(dá)47%、45%和39%,甘肅和新疆的棄光率高達(dá)32%。近兩年,由于相關(guān)政策和措施的推進(jìn),棄風(fēng)棄光率大幅度下降。

風(fēng)電和光伏發(fā)電發(fā)展的三個(gè)階段

我國風(fēng)電和光伏發(fā)電的發(fā)展主要經(jīng)歷了三個(gè)階段:早期發(fā)展階段(2009/2011年之前)、大規(guī)模發(fā)展階段(2009/2011-2017)和穩(wěn)步發(fā)展階段(2018年至今)。

早期發(fā)展階段(2009/2011年之前)

2006年國家出臺(tái)了《可再生能源法》,這是我國可再生能源發(fā)展歷程中的標(biāo)志性事件。該法案通過“設(shè)立可再生能源發(fā)展基金”(通過對(duì)所有工商用電加價(jià)來獲取補(bǔ)貼資金)與“全額保障收購”(電網(wǎng)企業(yè)滿額收購風(fēng)電和光伏發(fā)電)兩項(xiàng)規(guī)定,極大促進(jìn)了我國可再生能源的發(fā)展。但從前面較高的棄風(fēng)棄光率數(shù)據(jù)可知,“全額保障收購”這一點(diǎn)顯然很難落實(shí)。這段期間主要是以特許招標(biāo)權(quán)的形式小規(guī)模推進(jìn)風(fēng)電和光伏發(fā)電的裝機(jī)投資。風(fēng)電的最低招標(biāo)價(jià)格一度到每千瓦時(shí)0.38元。光伏發(fā)電的招標(biāo)價(jià)格在每千瓦時(shí)0.7288元-0.9907元。

大規(guī)模發(fā)展階段(2009/2011-2017)


2009年哥本哈根會(huì)議之后,風(fēng)電補(bǔ)貼政策出現(xiàn)很大變化。主要是我國當(dāng)時(shí)向全世界做出承諾“2020年中國非化石能源消費(fèi)比重提高到15%”。關(guān)于這一目標(biāo),我們?cè)?019年就已經(jīng)完成。我要強(qiáng)調(diào)的是“15%”的重要性。原先,非化石能源發(fā)電主要還是依靠水和核能發(fā)電,但建設(shè)周期較長。因此,要實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo),短期只有通過大力發(fā)展風(fēng)電和光伏發(fā)電。這15%的目標(biāo)承諾就主導(dǎo)了2009年之后我國風(fēng)電和光伏發(fā)電行業(yè)十年大發(fā)展。

首先,中國在2009年分資源區(qū)制定了風(fēng)電固定上網(wǎng)電價(jià)政策,分別為每千瓦時(shí)0.51元、0.54元、0.58元和0.61元。為鼓勵(lì)風(fēng)電發(fā)展,我們將固定上網(wǎng)電價(jià)制定得較高,普遍高于之前的特許招標(biāo)價(jià)格。

當(dāng)時(shí)光伏發(fā)電的成本遠(yuǎn)高于風(fēng)電。2010年,我國光伏發(fā)電總裝機(jī)容量只有80萬千瓦,但光伏制造卻占到全球光伏產(chǎn)能的50%。2011年德國光伏補(bǔ)貼政策退坡,引發(fā)中國光伏制造業(yè)面臨困境。在該背景下,我國制定了光伏發(fā)電固定上網(wǎng)電價(jià)政策,為每千瓦時(shí)1元,也高于之前的招標(biāo)價(jià)格。

2009年和2011年的政策調(diào)整,為我國風(fēng)電和光伏發(fā)電行業(yè)的超高速增長提供了契機(jī)。從風(fēng)電行業(yè)來看,在風(fēng)電固定上網(wǎng)電價(jià)確定后,僅2009年一年的新增裝機(jī)容量就達(dá)到1373萬千瓦,而此前累計(jì)的裝機(jī)容量僅為965萬千瓦,這意味著風(fēng)電裝機(jī)容量用一年時(shí)間就發(fā)展到過去十幾年才達(dá)到的規(guī)模。2009年-2017年,風(fēng)電新增裝機(jī)容量年均增長率高達(dá)138%。

光伏發(fā)電的發(fā)展情況同樣如此。2011年,光伏發(fā)電進(jìn)入固定上網(wǎng)電價(jià)階段,新增裝機(jī)容量僅一年時(shí)間就達(dá)到270萬千瓦,而此前累計(jì)的裝機(jī)容量才80萬千瓦。同時(shí),光伏發(fā)電的投資增長率遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于風(fēng)電,2011年-2017年光伏發(fā)電的新增裝機(jī)容量年均增長率達(dá)到228%。

然而,“風(fēng)光無限、水深火熱”。風(fēng)電和光伏發(fā)電的超高速增長導(dǎo)致不斷攀升的棄風(fēng)棄光率和巨大的補(bǔ)貼資金缺口,問題的根源在于補(bǔ)貼政策的制度困境。

當(dāng)時(shí)的補(bǔ)貼政策主要包括“固定上網(wǎng)電價(jià)”和“全額保障收購”。從經(jīng)濟(jì)學(xué)視角來看,這是價(jià)格和數(shù)量雙重管制的政策設(shè)計(jì),會(huì)導(dǎo)致非常大的市場投資沖動(dòng)。我們?cè)?013年和2014年的調(diào)研中發(fā)現(xiàn),市場對(duì)風(fēng)電和光伏發(fā)電的投資熱情幾乎處于瘋狂狀態(tài),尤其是回報(bào)率更高的光伏發(fā)電。

政府定價(jià)信息不對(duì)稱,導(dǎo)致補(bǔ)貼價(jià)格過高。政府原本也想按照理想的狀況來定價(jià),如發(fā)電成本加上8%的平均回報(bào)率。但成本的衡量一直是一個(gè)大難題,政府始終沒辦法解決信息不對(duì)稱的問題。2010年至2018年,技術(shù)發(fā)展促使全球陸上風(fēng)電和光伏平準(zhǔn)化電力成本下降34%和77%,但同期我國的風(fēng)電和光伏發(fā)電各資源區(qū)上網(wǎng)價(jià)格下調(diào)嚴(yán)重滯后。這造成政府的補(bǔ)貼相對(duì)越來越高,對(duì)投資的吸引力越來越大,最終導(dǎo)致“尋租”問題出現(xiàn)。

高補(bǔ)貼加上我國地方政府政績考核下的電力計(jì)劃管制,不但導(dǎo)致地方政府行為扭曲,也引發(fā)出新的問題。首先,對(duì)風(fēng)電和光伏發(fā)電行業(yè)的補(bǔ)貼資金來源于全國工商業(yè)電價(jià)加價(jià),因此并不需要地方政府掏錢。而我國風(fēng)電和光伏發(fā)電資源主要集中在GDP相對(duì)較低、經(jīng)濟(jì)發(fā)展相對(duì)落后的“三北”地區(qū)。對(duì)這些地方政府而言,他們有非常大的動(dòng)機(jī)去發(fā)展風(fēng)電和光伏發(fā)電行業(yè)。于是,全國分?jǐn)傠妰r(jià)形成“地方請(qǐng)客、中央買單”的資源配置現(xiàn)狀,導(dǎo)致地方政府出現(xiàn)重投資、輕消納的資源配置扭曲行為。

在消費(fèi)端,省政府控制發(fā)電權(quán),電力市場“以省為界、畫地為牢”。我國對(duì)電力計(jì)劃實(shí)行高度管制。盡管電力供需必須要實(shí)時(shí)平衡,但直到今天,我國的電力平衡還是以省為單位。每年年初,省政府會(huì)預(yù)測當(dāng)年的用電需求,并根據(jù)該用電需求決定省內(nèi)發(fā)電機(jī)組的發(fā)電權(quán)。如果省內(nèi)電力供應(yīng)無法滿足需求,才會(huì)進(jìn)一步考慮從省外購電。只要省內(nèi)供電能滿足用電需求,地方政府為了照顧本省發(fā)電企業(yè)的就業(yè)、稅收等利益,不會(huì)去省外購買哪怕更便宜的電。這就造成“三北”地區(qū)的風(fēng)電和光伏電盡管價(jià)格便宜卻不容易銷售至外省的情況。這種“以省為界、畫地為牢”的電力市場局面阻礙了風(fēng)電和光伏發(fā)電在更大區(qū)域范圍內(nèi)的消納。特別是在儲(chǔ)能技術(shù)包括儲(chǔ)能市場沒有成熟之前,電力更是需要靠市場來調(diào)峰調(diào)度消納,且市場規(guī)模越大,調(diào)峰調(diào)度消納就會(huì)越多。從國際情況來看,德國的風(fēng)電和光伏發(fā)電占全國發(fā)電量30%多,但是它在很大程度上是依靠整個(gè)歐洲電網(wǎng)的消納,否則光靠德國自己根本完成不了這30%多的量。

再一個(gè)問題是“公地悲劇”。我國的發(fā)電權(quán)強(qiáng)調(diào)“三公”調(diào)度,即同一類電源發(fā)電權(quán)按裝機(jī)容量進(jìn)行平均分配的機(jī)制,這就導(dǎo)致裝機(jī)投資的“公地悲劇”。“公地悲劇”問題在上世紀(jì)30年代被提出來,是指如果一個(gè)村莊有一塊公共草場,大家都可以自由進(jìn)出去養(yǎng)牛。只要養(yǎng)牛得到的平均收益高于平均成本,那么人們就會(huì)不斷地增加牛到草場散養(yǎng),最后導(dǎo)致草場租值耗盡。同理,在“三公調(diào)度”的發(fā)電權(quán)配置法則下,給定相對(duì)固定的用電總需求,新增的裝機(jī)投資都可以獲得平均發(fā)電權(quán)。這就使得,只要新增裝機(jī)投資的平均收益高于平均成本,即便棄風(fēng)棄光率再高,也一定會(huì)有投資不斷涌入,直到平均回報(bào)率趨零。如當(dāng)時(shí)甘肅的棄風(fēng)棄光率曾達(dá)到百分之三四十,但仍有企業(yè)繼續(xù)往里面投資。從規(guī)律上來看,補(bǔ)貼價(jià)格越高,棄風(fēng)棄光率則越高。雖然風(fēng)電和光伏發(fā)電的價(jià)格和數(shù)量受到雙重管制,但是價(jià)格規(guī)律還是在起作用。這里,棄風(fēng)棄光率替代價(jià)格成為調(diào)價(jià)供給的重要工具。

通過這些問題,我們可以看到,政策既想保價(jià)格又想保量的初衷無法實(shí)現(xiàn),這也是“價(jià)”“量”難兩全的經(jīng)濟(jì)規(guī)律。

穩(wěn)步發(fā)展階段(2018年至今)

2018年以后,我國通過一系列改革試圖解決上述問題。其中最重要的措施是全面推廣電價(jià)競標(biāo),即上網(wǎng)電價(jià)不再由政府定價(jià)而是由市場競爭來決定。由此消除價(jià)格管制,同時(shí)引入補(bǔ)貼的價(jià)格競爭機(jī)制。如此一來,首先是解決了政府定價(jià)中的信息不對(duì)稱問題,真實(shí)還原發(fā)電成本;其次是引入了企業(yè)競爭,將發(fā)電項(xiàng)目資源配置到經(jīng)營效率最高的企業(yè),這有利于高效率企業(yè)的做大做強(qiáng)以及行業(yè)整合。因此,我們看到2018年以后行業(yè)的整合度在大幅度增加。事實(shí)證明,價(jià)格競標(biāo)制度更容易在技術(shù)和行業(yè)比較成熟的條件下取得成功。

光伏發(fā)電行業(yè)在“531”新政后全面推廣電價(jià)競標(biāo),新增裝機(jī)從2017年的53GW(1GW等于100萬千瓦)超大規(guī)模降到了2019年的30GW。2020年,參與價(jià)格競標(biāo)的26GW項(xiàng)目中,最低競價(jià)為0.2427元/千瓦時(shí),加權(quán)平均0.372元/千瓦時(shí)。2020年,平價(jià)上網(wǎng)項(xiàng)目為33GW。預(yù)計(jì)2021年,大部分光伏發(fā)電就能實(shí)現(xiàn)平價(jià)而不再需要政府補(bǔ)貼。2021年,政策端將全面取消對(duì)陸上新增風(fēng)電投資的補(bǔ)貼。

此外,2020年6月1日,可再生能源配額制正式出臺(tái)。這個(gè)政策對(duì)每個(gè)省制定最低可再生能源消費(fèi)占比的額度,希望以此來來打破省與省之間的新能源電力交易壁壘。

政策改革展望

對(duì)風(fēng)電和光伏發(fā)電的展望,我認(rèn)為最終還是要靠市場來解決問題,即消除對(duì)價(jià)格和數(shù)量的管制。

加大電力市場化改革

電力市場化改革的重要體制涵義是,通過市場競爭來配置稀缺的發(fā)電權(quán),從而打破發(fā)電權(quán)的平均分配機(jī)制。目前,將近一半的火電參與了電力市場交易,但大部分省市還沒有把風(fēng)電和光伏發(fā)電納入電力市場化交易中。相信隨著改革的進(jìn)一步推進(jìn),一定會(huì)出現(xiàn)新的進(jìn)展。此外,2019年有8個(gè)省建立了現(xiàn)貨電力市場交易試點(diǎn)。一旦完成裝機(jī)投資,風(fēng)電和光伏發(fā)電的邊際成本幾乎為零。因此,在現(xiàn)貨電力市場交易中,風(fēng)電和光伏發(fā)電有非常大的比較優(yōu)勢。

現(xiàn)在的電力交易市場以省為單位,如果在跨省區(qū)域建立電力市場,對(duì)消納風(fēng)電和光伏發(fā)電還會(huì)有更大幫助。

此外,風(fēng)電和光伏發(fā)電的發(fā)展還要依賴儲(chǔ)能和調(diào)峰輔助市場的發(fā)展。

進(jìn)一步完善價(jià)格機(jī)制

風(fēng)電和光伏發(fā)電能否在能源結(jié)構(gòu)改革中發(fā)揮重要作用,最終由它們的生產(chǎn)成本決定。目前,能源的成本價(jià)格還是扭曲狀態(tài),例如火電的成本很低,但如果考慮火電的污染稅和碳價(jià),它的成本將高于風(fēng)電和光伏發(fā)電。因此,風(fēng)電和光伏發(fā)電最終能在多大程度上替代火電,就需要對(duì)比二者完全真實(shí)的成本價(jià)格,包括污染稅、碳價(jià)、儲(chǔ)能和調(diào)峰等成本。

自2010年以來,利用可再生能源發(fā)電技術(shù)的海上風(fēng)電、陸上風(fēng)電、聚光太陽能熱發(fā)電和太陽能光伏發(fā)電的發(fā)電成本都在不斷下降。到2021年,光伏發(fā)電成本將比陸上風(fēng)電、海上風(fēng)電、光熱發(fā)電的發(fā)電成本都低,可以實(shí)現(xiàn)3.9美分/千瓦時(shí)的全球平均價(jià)格,并且還有進(jìn)一步的下降空間。

不過,除發(fā)電成本外,新能源成本還要考慮其它的系統(tǒng)性成本。隨著風(fēng)電和光伏發(fā)電裝機(jī)容量規(guī)模繼續(xù)增加,系統(tǒng)的穩(wěn)定成本也會(huì)上升。此外,風(fēng)電和光伏發(fā)電的裝機(jī)投資首選都是風(fēng)光資源較好的地區(qū)。隨著裝機(jī)容量不斷上升,我國較好的風(fēng)和光資源地區(qū)都逐漸被利用,今后獲取優(yōu)質(zhì)資源的成本也會(huì)越高。因此,即便風(fēng)電和光伏發(fā)電的發(fā)電成本還會(huì)下降,但其系統(tǒng)穩(wěn)定成本、土地成本和獲取優(yōu)良資源的成本也會(huì)同時(shí)上升。因此,風(fēng)電和光伏發(fā)電最終能在整個(gè)能源結(jié)構(gòu)調(diào)整中發(fā)揮多大作用,還需要長期觀察它們整體成本的變化。

原標(biāo)題:王敏:我國新能源的發(fā)展歷程、挑戰(zhàn)與改革展望
 
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