有意思的情況是，從環(huán)保的角度出發(fā)，人們會(huì)得出可再生能源應(yīng)該替代化石能源的觀點(diǎn)，然而算一算經(jīng)濟(jì)賬，卻很容易分裂為不同的陣營(yíng)?？梢?jiàn)，決定可再生能源能否替代化石能源的根本因素，還是可再生能源的生產(chǎn)和使用到底有沒(méi)有經(jīng)濟(jì)性。
所幸，這些年來(lái)可再生能源的供應(yīng)成本一直在下降，雖然目前仍然高于化石能源，但這一臨界點(diǎn)已經(jīng)不遠(yuǎn)了。
能源的供應(yīng)成本
能源的供應(yīng)成本，包括內(nèi)部和外部?jī)蓧K成本。內(nèi)部成本是能源自身開(kāi)發(fā)和利用的直接成本，而外部成本則主要包括對(duì)環(huán)境等外部因素造成影響的間接成本。
首先，這些年來(lái)化石能源供應(yīng)的內(nèi)、外部總體成本在逐漸增加。內(nèi)部成本表現(xiàn)為化石能源的開(kāi)采難度逐步加大，成本增長(zhǎng)。隨著油氣勘探開(kāi)發(fā)逐步向深海、極地等復(fù)雜地質(zhì)地理?xiàng)l件地區(qū)轉(zhuǎn)移，開(kāi)采成本持續(xù)走高。
據(jù)國(guó)際能源署統(tǒng)計(jì)分析，世界石油的平均邊際開(kāi)采成本2003年時(shí)是30美元/桶，2011年則達(dá)到了80美元/桶;其次，外部成本也在不斷增加。傳統(tǒng)化石能源開(kāi)發(fā)利用會(huì)造成大量污染物排放，對(duì)大氣、水、土壤等造成嚴(yán)重破壞，且危害人類(lèi)健康，同時(shí)化石能源燃燒所導(dǎo)致的二氧化碳等溫室氣體排放，還造成了全球氣候變暖等系統(tǒng)性災(zāi)害。正是為了糾正化石能源的巨大環(huán)境負(fù)外部性，很多國(guó)家和地區(qū)已經(jīng)或考慮征收資源稅、碳稅、環(huán)保稅，或開(kāi)展碳排放權(quán)交易等，這些措施無(wú)一例外將導(dǎo)致化石能源資源供應(yīng)成本進(jìn)一步上漲。
與之形成對(duì)比的是，可再生能源的內(nèi)部成本在逐步下降，開(kāi)始表現(xiàn)出競(jìng)爭(zhēng)力。從經(jīng)濟(jì)性角度來(lái)看，可再生能源的競(jìng)爭(zhēng)性正在提高，如果進(jìn)一步考慮其較低的環(huán)境外部成本，則綜合效益更大。據(jù)德國(guó)專(zhuān)家計(jì)算，燃煤電廠每發(fā)一度電應(yīng)該要計(jì)算外部成本每度約9-12美分，而太陽(yáng)能發(fā)電的外部成本僅為每度約0.9-1.5美分。
在中國(guó)，這樣的情景正在上演，傳統(tǒng)化石能源的處境已不如以前，資源消耗和枯竭壓力帶來(lái)煤炭?jī)r(jià)格的上漲壓力，導(dǎo)致火電成本升高。而大量增加的煤炭消耗還導(dǎo)致諸多環(huán)境問(wèn)題，如京津冀等區(qū)域近年來(lái)霧霾嚴(yán)重，政府計(jì)劃投入數(shù)萬(wàn)億元進(jìn)行大氣治理。如果綜合考慮這些環(huán)境治理成本，化石能源的供應(yīng)成本絕不低廉。相反，可再生能源的生態(tài)和環(huán)境效益漸趨明顯，長(zhǎng)期來(lái)看將成為提升競(jìng)爭(zhēng)力的重要因素。
當(dāng)然，外部環(huán)境成本在短時(shí)間還難以內(nèi)部化，目前階段影響能源供給成本的主要還是內(nèi)部成本。相比于火電6-10美分/千瓦時(shí)的平均度電成本，可再生能源成本水平還相對(duì)較高。不同種類(lèi)的可再生能源成本水平也有差距，其中，水電、生物質(zhì)和風(fēng)電的價(jià)格已較容易被市場(chǎng)接受，而太陽(yáng)能光熱發(fā)電的度電成本還相對(duì)較高。過(guò)去5年間，可再生能源發(fā)電的成本降低趨勢(shì)明顯，如美國(guó)的太陽(yáng)能、風(fēng)能發(fā)電成本已經(jīng)出現(xiàn)大幅下降，在某些區(qū)域市場(chǎng)甚至已經(jīng)低于燃煤或天然氣發(fā)電。
據(jù)美國(guó)太陽(yáng)能產(chǎn)業(yè)協(xié)會(huì)的統(tǒng)計(jì)，2013年大型太陽(yáng)能發(fā)電項(xiàng)目的長(zhǎng)期合同電價(jià)，相比2008年已經(jīng)下降了70%以上。標(biāo)準(zhǔn)公用事業(yè)規(guī)模的太陽(yáng)能項(xiàng)目前期安裝成本，平均也比2009年下降超過(guò)1/3。風(fēng)電的情況與太陽(yáng)能類(lèi)似，據(jù)美國(guó)風(fēng)能協(xié)會(huì)產(chǎn)業(yè)數(shù)據(jù)，近年來(lái)風(fēng)電成本下降超過(guò)一半。在美國(guó)某些區(qū)域，已經(jīng)有風(fēng)電項(xiàng)目的發(fā)電成本低于現(xiàn)有的傳統(tǒng)發(fā)電了。
歐盟市場(chǎng)也差不多。從歐盟光伏發(fā)電成本的趨勢(shì)分析，每千瓦時(shí)的度電成本2010-2020年間大致要下降50%。據(jù)預(yù)測(cè)歐盟的光伏發(fā)電平準(zhǔn)化成本由2010年的18美分/千瓦時(shí)-30美分/千瓦時(shí)，按照年均5%的速度逐年下降，至2020年預(yù)計(jì)降至約合9美分/千瓦時(shí)-21美分/千瓦時(shí)。
中國(guó)將成為可再生能源發(fā)電與常規(guī)能源發(fā)電競(jìng)爭(zhēng)最為激烈的市場(chǎng)，可再生能源與化石燃料的度電成本差異還將繼續(xù)縮小。隨著天然氣價(jià)格改革，國(guó)內(nèi)會(huì)逐步將天然氣發(fā)電度電成本推升到10美分/千瓦時(shí)左右，而目前光伏發(fā)電成本將與此相仿和持平。
中國(guó)太陽(yáng)能發(fā)電成本逐年下降：1977年，太陽(yáng)能發(fā)電成本曾經(jīng)高達(dá)200元人民幣/千瓦時(shí)。到2000年底，單晶硅太陽(yáng)能電池發(fā)電成本已經(jīng)降到42-47元人民幣/千瓦時(shí)，非晶硅電池發(fā)電成本為23-25元人民幣/千瓦時(shí)。隨著國(guó)產(chǎn)太陽(yáng)能電池組件技術(shù)水平的提高，目前中國(guó)太陽(yáng)能發(fā)電成本已經(jīng)降至0.7-0.8元人民幣/千瓦時(shí)左右(約合12美分/千瓦時(shí))。
可再生能源的經(jīng)濟(jì)性
從自身經(jīng)濟(jì)性提高的因素來(lái)看，可再生能源在全球能源發(fā)展轉(zhuǎn)型的大背景下的確迎來(lái)了發(fā)展機(jī)遇期。無(wú)論是從全球范圍看，還是從中國(guó)的實(shí)際情況分析，世界上的主要發(fā)達(dá)國(guó)家以及中國(guó)等新興經(jīng)濟(jì)體都已經(jīng)進(jìn)入可再生能源開(kāi)發(fā)和利用的快速上升通道。
在歐洲、美國(guó)，新增能源裝機(jī)中可再生能源的比重已經(jīng)占到60%到70%，可再生能源投資已經(jīng)超過(guò)化石能源投資。在中國(guó)，新增能源裝機(jī)容量中可再生能源的比重占到一半，按照投資額計(jì)算，60%都是可再生能源。就光伏產(chǎn)業(yè)而言，光伏與傳統(tǒng)化石能源競(jìng)爭(zhēng)的關(guān)鍵是價(jià)格和成本，由于光伏發(fā)電的價(jià)格高于常規(guī)能源，長(zhǎng)期以來(lái)中國(guó)光伏產(chǎn)業(yè)發(fā)展主要依賴于國(guó)家政策補(bǔ)貼。但近幾年來(lái)，中國(guó)晶體硅光伏組件制造技術(shù)取得了巨大進(jìn)步，圍繞著降低成本的研發(fā)工作也取得顯著成績(jī)，硅片厚度持續(xù)降低、電池效率不斷提升，短短幾年時(shí)間，光伏發(fā)電成本下降幅度超過(guò)市場(chǎng)預(yù)期。
顯而易見(jiàn)的事實(shí)是，十多年前可再生能源還是次要的能源系統(tǒng)，現(xiàn)在的增長(zhǎng)速度卻超過(guò)其他任何能源，而且成本的下降也使其能夠與化石能源抗衡。五六年前，2009年光伏發(fā)電上網(wǎng)基準(zhǔn)價(jià)為1.5元/千瓦時(shí)，如果按照光伏發(fā)電價(jià)格每年下降8%，2014年光伏發(fā)電價(jià)格將低于1元/千瓦時(shí)。
從實(shí)際情況看，數(shù)據(jù)顯示目前國(guó)內(nèi)光伏行業(yè)的度電成本已達(dá)0.7元-0.8元，而目前傳統(tǒng)能源的度電成本在0.4元附近。如果加上國(guó)家一定數(shù)額的政策補(bǔ)貼(財(cái)政補(bǔ)貼或替代機(jī)制如綠證不退坡的情況下)，度電成本能夠達(dá)到0.4元及以下，光伏應(yīng)用將可能達(dá)到一個(gè)“臨界點(diǎn)”。
當(dāng)然，人們可能會(huì)問(wèn)，既然現(xiàn)在可再生能源的發(fā)電成本已經(jīng)具備一定競(jìng)爭(zhēng)力了，為什么沒(méi)有出現(xiàn)可再生能源替代傳統(tǒng)化石能源的巨變?可再生能源發(fā)電的比例仍然很低?這里需要說(shuō)明的是，可再生能源替代效應(yīng)發(fā)揮的大小，除了其自身成本競(jìng)爭(zhēng)力的因素以外，還受到發(fā)電不穩(wěn)定性因素的制約。可再生能源，如風(fēng)能和太陽(yáng)能的供應(yīng)都具有間歇性，只能在部分時(shí)間發(fā)電，為了保持電力的持續(xù)供應(yīng)，就需要配建傳統(tǒng)的火力發(fā)電廠，由此造成其運(yùn)行負(fù)荷和效率不高，為保證運(yùn)行還需要給予一定補(bǔ)貼。發(fā)電不穩(wěn)定的因素使得可再生能源替代傳統(tǒng)能源的效果打了折扣。
但是長(zhǎng)遠(yuǎn)來(lái)看，可再生能源的替代趨勢(shì)是確定的。國(guó)家能源局預(yù)計(jì)到2020年，中國(guó)新增的風(fēng)電項(xiàng)目不再需要補(bǔ)貼，可以實(shí)現(xiàn)自我良性發(fā)展?！秶?guó)家能源局綜合司發(fā)布關(guān)于開(kāi)展風(fēng)電平價(jià)上網(wǎng)示范工作的通知》已于2017年5月底發(fā)布，吹響了我國(guó)風(fēng)電平價(jià)上網(wǎng)的號(hào)角。太陽(yáng)能光伏發(fā)電在部分地區(qū)和部分領(lǐng)域，也基本能實(shí)現(xiàn)與電網(wǎng)供電成本平價(jià)發(fā)展。2025年將全面實(shí)現(xiàn)光伏平價(jià)上網(wǎng)。
未來(lái)的20年間，可再生能源將可能占到全球能源供應(yīng)增長(zhǎng)的半壁江山。平價(jià)上網(wǎng)的臨界點(diǎn)如果突破，可再生能源成為主力能源的時(shí)代將到來(lái)。
