加州全面轉型可再生能源的經驗

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 Gas and Electric Company，PG&E）宣布該發(fā)電廠將于2025年關閉。

過去，關閉一家大型發(fā)電廠通常都會伴隨一座新發(fā)電廠的建造。但隨著科技進步，經濟形勢變化，以及加州州政府對使用可再生能源的要求，情況變了。通過提高能效和發(fā)展可再生能源來取代大型、集中式的傳統(tǒng)發(fā)電廠是蓬勃發(fā)展的趨勢，關閉Diablo Canyon核電站只是這一趨勢的一個縮影。在加州和其它地區(qū)，需求側資源/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)造著令人激動的新商機。

建立低碳能源系統(tǒng)

十多年前，美國各地的電力公司對可再生能源和用戶側資源都持懷疑態(tài)度，有些甚至抱敵對態(tài)度。如今，他們正逐步認識到風電與太陽能電力，能效、需求響應、太陽能和儲能電池的價值。PG&E首席執(zhí)行官Tony Early預測：“加州集中式電廠供電的比例將持續(xù)降低?！贝_實，分布式發(fā)電設施已經在加州電力系統(tǒng)中占據了重要位置，而類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)轉型為更清潔、更具經濟效益的新能源系統(tǒng)的路徑。在加州，為了加快這一轉型，監(jiān)管部門出臺了強勢的政策，使電力公司加入到轉型中，監(jiān)管部門與電力公司和競爭市場緊密合作，將新技術和新經營模式推向市場。而正處于電力改革進程中的中國，也在進行相似的轉變。向更清潔的分布式發(fā)電方式的轉變將對氣候帶來巨大影響，而其中蘊藏的商機則更大。

落基山研究所（Rocky Mountain Institute，RMI）發(fā)現，未來的機遇首先源自經濟效益。長久以來，在滿足新用電需求時，能效都是獲取價格優(yōu)勢的首要考慮因素。在滿足峰值用電需求方面，需求響應作為建設集中式發(fā)電資源的替代方案，也具備類似的強有力優(yōu)勢。風電和太陽能發(fā)電技術的成本持續(xù)快速下降，用傳統(tǒng)發(fā)電方式新建的電廠中只有燃氣發(fā)電（因為美國天然氣儲量豐富、價格便宜）的成本可與它們相比。此外，電力公司也開始發(fā)現儲能電池能夠為電網提供真正的價值。雖然儲能電池仍是價格高昂的技術，但其成本正在快速下降。

這些資源（能效、需求響應、儲能、可再生能源）并不是新發(fā)現，只是電力公司剛剛開始利用它們。許多資源，尤其是能效，雖然具備經濟優(yōu)勢，仍未被廣泛運用。因此，加州政策制定者通過設定清晰的發(fā)展方向來推動該州實現低碳發(fā)展。具體有兩個辦法：第一，提高能效和可再生能源采購的強制性措施；第二，一體化資源規(guī)劃進程。

用強制性措施發(fā)展新能源

加州要求電力公司在2030年前實現50%電力來自可再生能源，并將能效提高一倍。雖然強制性措施是有效的，但政策制定者必須出臺配套機制協(xié)助電力公司完成這些目標。例如，要求電力公司提高能效可能會影響其收入（一般來說，電力公司售電越多，盈利越多）。這會導致電力公司可能只完成強制性的能效水平，而不會幫助用戶最大限度降低能耗。但在加州，監(jiān)管方將售電量與公司收入脫鉤，令電力公司不再擔心提高能效會降低收入。監(jiān)管方為電力公司制定了一個公平的收益率，電力公司獲得這些收入并不取決于售電量的多少。中國在深圳也進行了類似的試點項目，并有望在全國推開。

為進一步強化激勵政策，加州通過針對特定行業(yè)的強制性措施來支持整體能效目標的達成。加州對在州內出售的所有新電器實施了嚴格的能效規(guī)范，并通過了比國家標準更加嚴格的建筑能效規(guī)范，促使制造商和建筑行業(yè)應用新的標準。應用新標準后，隨著電器和能效建筑售價的提高，買家能快速的收回成本（一般在3年之內）。這些技術已經具備了經濟效益，缺少的僅僅是能夠推動市場前進的催化劑，而加州明智的政策正起到了這樣的作用。

同樣，中國也正在研究提高建筑和電器的能效標準。這將帶來巨大商機，新的、更高效的產品能夠進入市場，挑戰(zhàn)傳統(tǒng)行業(yè)領導者（正如LED照明在全世界市場應用一樣）。此外，綠色建筑已經被證明更能吸引租戶，售價可以更高。

一體化資源規(guī)劃

在加強激勵和強制性機制后，加州利用一體化資源規(guī)劃（Integrated Resource Planning，IRP）進程，幫助電力公司進一步提高能效和發(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用戶電力需求，決定需要使用哪些新資源來滿足這些需求。電力公司必須證明他們已評估了所有選擇（包括能效、可再生能源和需求響應），并選擇了其中成本最低的資源。這個進程能夠保證電力公司投資的明智性，同時確保用戶電價保持低水平。

一體化資源規(guī)劃著眼于長遠發(fā)展。在加州，正是這一進程幫助PG&E公司做出了2025年關停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能的發(fā)展，用戶用電需求不會進一步增長，所以電力公司不需要增加更多裝機。此外，加州的可再生能源強制性規(guī)定并不包括核電，這意味Diablo Canyon核電站目并沒有幫助公司完成州內強制性要求。PG&E一體化資源規(guī)劃證明了能效、可再生能源、需求響應和儲能技術的綜合利用能夠滿足用戶的用電需求，并且與繼續(xù)運行Diablo Canyon核電站相比，這種綜合利用的方式更有經濟效益。這令PG&E可以放心讓裝機量224萬千瓦的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核電站關閉前，將集中優(yōu)勢專一發(fā)展能效技術；

接下來，在Diablo Canyon核電站關停后，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，需求響應和可再生能源發(fā)電）；

最后，將根據州強制要求和自愿目標評估公司成績，確定為了實現最終目標所需的采購。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（如儲能），這些資源也應被采購。

這種階段式的方法幫助PG&E更好地調整公司發(fā)展路徑。在加州的另一個核電設施San Onofre核電廠于2013年因維修安全隱患的成本問題關閉時，該方法的實用性已經得到了證明。當San Onofre關閉時，電力公司找到了140萬-180萬千瓦的發(fā)電資源來替代關停的裝機容量。電力公司沒有要求開發(fā)商提交某一個特定項目的開發(fā)計劃（如一個太陽能發(fā)電廠或風電項目），而是在具體裝機容量未被確定時使用了報價請求（RFOs）方式，允許所有形式的技術（儲能、能效、需求響應、生物質等）參與競爭，滿足電力公司的需求。

為了保證報價請求過程符合高標準的減排要求，電力公司規(guī)定在所需的總裝機容量中，有15萬千瓦電量必須來自“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。這同時也保證了新興技術獲得專有的報價請求機會，使電力公司能夠采用這些新方法來滿足用戶需求。

保證經濟性

報價請求的方式令許多新晉技術公司得以進入市場，填補關閉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（運營儲能電池系統(tǒng)）和Opower（開發(fā)行為效率的用戶參與平臺）等公司已在全美各地完成了許多類似項目。與建設新發(fā)電項目相比，這些公司服務能夠以更低成本更快地投入應用，因為他們都是模塊化的，更容易被納入已建電網。這些新公司（都是近9年內成立的）如今都具備了非常強的競爭力，Opower估值5.5億美元，Stem在第二輪融資中獲得2700萬美元投資，而Nest則被科技巨頭谷歌以32億美元收購。

同樣，中國也在規(guī)劃對其集中式、結構化的電力部門進行類似轉型。北京近期宣布將停止核準新建燃煤電廠，這一舉動向外界發(fā)出清晰信號：將電網規(guī)劃過程與國家低碳發(fā)展及用能峰值目標相匹配是十分關鍵的。中國要全面實施一體化資源規(guī)劃尚需時間，而中國領導者也擔心低碳轉型可能影響經濟發(fā)展。

應對這個擔心，報價請求方式是十分有效的辦法，它能夠降低技術應用成本，刺激私營部門創(chuàng)新。報價請求方式還能夠促進新企業(yè)發(fā)展，幫助他們進入競爭激烈的電力市場。這些企業(yè)能夠快速地發(fā)展其業(yè)務，為各州創(chuàng)造新的就業(yè)崗位，并積極拉動當地GDP水平。在加州，清潔技術革命為經濟帶來了巨大利益。在2014年，加州吸引了全球一半的清潔技術風險投資額（57億美元）。這積極推動了美國體量最大的高級能源產業(yè)的發(fā)展，已提供43萬個工作崗位并在持續(xù)增加。

當然，這個案例不僅僅是關于經濟增長，隨著Diablo Canyon核電站的關閉，許多人會因此失去工作。為了解決這一問題，PG&E計劃對Diablo Canyon核電站員工提供再培訓和再就業(yè)服務，并為實施補償機制彌補損失的地方稅收。

這些細節(jié)工作雖然與提供電力的技術可行性沒有直接關系，但對于任何周密計劃的轉型過程都至關重要。在任何新資源發(fā)展中，無論是大型核電或水電設施，或用戶端能效或太陽能發(fā)電板應用，地方領導人的支持都是關鍵性的，能使任何轉型都變得更加順利。

Cyril Yee為落基山研究所董事、Daniel Wetzel為該所高級咨詢師