麻省理工學(xué)院的幾位學(xué)者在最新研究中警示，太陽(yáng)能光伏在持續(xù)增長(zhǎng)過(guò)程中將遭遇瓶頸。簡(jiǎn)而言之，研究者們認(rèn)為波動(dòng)的可再生能源會(huì)壓低批發(fā)電價(jià)，由此限制了他們自己的經(jīng)濟(jì)價(jià)值。這種顧慮也曾被媒體多次報(bào)道（包括福克斯媒體，綠色技術(shù)媒體，還有金融時(shí)報(bào)等），給行業(yè)觀察者們留下了一個(gè)可再生能源前景不明朗的印象。

　　這些顧慮是否合理，對(duì)電網(wǎng)和電力市場(chǎng)的假設(shè)是否成立？

這種基于靜態(tài)電網(wǎng)和市場(chǎng)機(jī)制不變假設(shè)的批評(píng)將打擊創(chuàng)新的積極性。但是，對(duì)低成本、清潔可靠的未來(lái)能源體系的整體評(píng)價(jià)，需要基于對(duì)各種波動(dòng)的可再生能源、市場(chǎng)效率的提升，以及可靈活順暢整合資源的新技術(shù)等因素進(jìn)行綜合考量。

批發(fā)電價(jià)的下降是個(gè)值得關(guān)注的問(wèn)題，但對(duì)于抑制可再生能源經(jīng)濟(jì)價(jià)值的說(shuō)法則忽略了電網(wǎng)的供給側(cè)變革、需求側(cè)資源以及不斷改善的市場(chǎng)機(jī)制產(chǎn)生的糾正作用。巴黎氣候大會(huì)即將召開(kāi)，認(rèn)清這一點(diǎn)對(duì)于指導(dǎo)和探尋低碳清潔能源未來(lái)發(fā)展道路具有重要意義。

如何理解“難題”？

有越來(lái)越多的人顧慮，波動(dòng)的可再生能源，例如美國(guó)電網(wǎng)中的風(fēng)能和太陽(yáng)能，將可能遭遇發(fā)展瓶頸。這種理論認(rèn)為，大量波動(dòng)的可再生能源在一天中的某些時(shí)間點(diǎn)集中供電將會(huì)導(dǎo)致供給過(guò)剩。著名的“鴨型曲線”就是最好的證明：鴨型曲線源自加州電力系統(tǒng)模型，是指用電負(fù)荷減去光伏發(fā)電功率后得到的凈負(fù)荷曲線。

批評(píng)人士認(rèn)為，波動(dòng)的可再生能源（尤其是光伏）的技術(shù)屬性使光伏每日的發(fā)電高峰和人們的用電負(fù)荷高峰不一致，這對(duì)所有類(lèi)型的發(fā)電都會(huì)造成經(jīng)濟(jì)性影響，包括可再生能源自身。在資源豐富時(shí)，可再生能源會(huì)輸出大量電能，替代高邊際成本的資源（如煤氣火力發(fā)電）產(chǎn)生的電能。鑒于電價(jià)一般是基于市場(chǎng)公認(rèn)的最高邊際成本而定，可再生能源產(chǎn)生的多余電力將拉低市場(chǎng)電價(jià)。

這種“優(yōu)先次序效應(yīng)”通常會(huì)使化石燃料發(fā)電收益減少，這一效應(yīng)在歐洲的影響尤其明顯。在太陽(yáng)能發(fā)電的高峰時(shí)期，高成本火力發(fā)電廠曾經(jīng)可獲得很高的利潤(rùn)。然而，光伏使能源價(jià)格大跌，也使得10家歐洲最大的電力公司掉一半的市值。與此同時(shí)，優(yōu)先次序效應(yīng)使波動(dòng)的可再生能源在擴(kuò)大入網(wǎng)的同時(shí)利潤(rùn)也在逐步下降。一種常見(jiàn)結(jié)論是，隨著應(yīng)用率的提高和采購(gòu)價(jià)的降低，波動(dòng)的可再生能源最終將在發(fā)電系統(tǒng)中越來(lái)越被邊緣化。

加快可再生能源應(yīng)用的三大因素

如果把波動(dòng)的可再生能源的發(fā)展研究過(guò)程比作一個(gè)微觀經(jīng)濟(jì)學(xué)思維實(shí)驗(yàn)，那么提出上述理論的分析者只看到了它的前半部分。他們假設(shè)的這些“難題”成立的基礎(chǔ)是供給和需求定律，但電力供給和需求中很多深層次問(wèn)題是被忽略的，人們過(guò)分關(guān)注于“難題”本身。

具體來(lái)看:

一、供給側(cè)的改變是全局性的

很多這類(lèi)的思維實(shí)驗(yàn)只是考慮到新增一種電力供應(yīng)源（通常是光伏）的情況，而忽略了同時(shí)發(fā)生在供給側(cè)的資源變化。事實(shí)上，太陽(yáng)能光伏，風(fēng)能，和天然氣都是同時(shí)并網(wǎng)進(jìn)入供給側(cè)成為發(fā)電資源的。在這三種能源中，前兩種經(jīng)常起到補(bǔ)充作用，而第三種是可調(diào)度的。于是，幾種電力供應(yīng)源綜合應(yīng)用，就能很大程度上解決“鴨型曲線”所描述的問(wèn)題。

與此同時(shí)，不盈利資產(chǎn)退出市場(chǎng)也可抵消批發(fā)電價(jià)的上浮。比如，高污染的舊發(fā)電廠，即使發(fā)電成本低，但也會(huì)隨著發(fā)電系統(tǒng)和資源升級(jí)以及其他固定開(kāi)銷(xiāo)侵蝕利潤(rùn)而造成成本上漲，而逐步退出市場(chǎng)。由此產(chǎn)生的供應(yīng)不足將使邊際供給曲線總量收縮，為可再生能源和其他化石能源發(fā)電獲得高電價(jià)和高利潤(rùn)創(chuàng)造了可能性。當(dāng)然，需求同時(shí)下降的情況除外，這與工業(yè)世界中的定律是一致的。

二、需求將變得更靈活

秉持“可再生能源的波動(dòng)性性將限制其增長(zhǎng)”這種觀點(diǎn)的分析者，通常都假設(shè)批發(fā)市場(chǎng)完全有效，零售市場(chǎng)不變且需求固定。但這種思路不全面，也不對(duì)稱(chēng)，忽視了人們對(duì)需求側(cè)的管理能力正在不斷提高這個(gè)事實(shí)。例如，人們正在支持并響應(yīng)電力的分時(shí)定價(jià)項(xiàng)目，這種項(xiàng)目正在擴(kuò)大推廣范圍。像電熱水器、電動(dòng)車(chē)這種設(shè)備的電力需求時(shí)間本就靈活，不會(huì)對(duì)供電服務(wù)造成壓力。此外，新的商業(yè)模式（從電力公司到第三方機(jī)構(gòu)）都在積極提供無(wú)縫解決方案，以潤(rùn)物無(wú)聲、方便快捷、無(wú)需客戶(hù)參與任何交易的方式，驅(qū)動(dòng)電力需求進(jìn)一步靈活化。

這些因素都將改善需求側(cè)的靈活性，這種靈活性本身就是一種重要且成本低的資源，能夠觸發(fā)對(duì)高效市場(chǎng)價(jià)格變動(dòng)的最自然反應(yīng)，使消費(fèi)者們使用并獲益于風(fēng)能和太陽(yáng)能產(chǎn)生的價(jià)格更低的電能。換言之，鑒于可再生能源在一天內(nèi)某些時(shí)段降低了能源價(jià)格，需求側(cè)的靈活度使用戶(hù)將用電需求調(diào)整到這些（低價(jià)格）時(shí)段，間接推動(dòng)了其他（高峰）時(shí)間的電價(jià)下降，又會(huì)推動(dòng)可再生能源高產(chǎn)出時(shí)段的電價(jià)再回升。

三、儲(chǔ)能使可再生能源可調(diào)度

多樣化的電力供給和靈活的電力需求將極大緩解人們對(duì)可再生能源并網(wǎng)的顧慮，但某種程度上問(wèn)題依然存在。不斷下降的電池價(jià)格和電池提供的價(jià)值種類(lèi)，意味著剩下的波動(dòng)性問(wèn)題有可能得到解決，且成本只是逐步微升。在零售市場(chǎng)，這將推動(dòng)分布式發(fā)電的自我平衡（正如我們?cè)诘聡?guó)、澳大利亞看到的，這也將影響美國(guó)的電力商業(yè)模式）。在批發(fā)市場(chǎng)，隨著多種能源開(kāi)始進(jìn)入市場(chǎng)，高電價(jià)時(shí)段將激勵(lì)開(kāi)發(fā)者將目光投向儲(chǔ)能?，F(xiàn)在儲(chǔ)能已被視為高峰發(fā)電機(jī)組的替代方案，為支援高峰時(shí)段供電而安裝的電池也能有助于調(diào)整可再生能源電價(jià)的經(jīng)濟(jì)效益。

儲(chǔ)能已經(jīng)成為（通過(guò)熔鹽）太陽(yáng)能光熱發(fā)電的成熟配套方案，并正在成為太陽(yáng)能光伏發(fā)電的配套方案。例如，在近期智利舉辦的無(wú)補(bǔ)貼電力拍賣(mài)會(huì)上，全部可再生能源的贏標(biāo)中不僅有白天電價(jià)低至65美金/兆瓦小時(shí)的太陽(yáng)能，還有夜間通過(guò)熱或者電儲(chǔ)能提供的太陽(yáng)能，價(jià)格僅為97美金/兆瓦小時(shí)。儲(chǔ)能使波動(dòng)的可再生能源具可調(diào)度性，而可調(diào)度的再生能源解決了波動(dòng)性對(duì)電網(wǎng)調(diào)度的挑戰(zhàn)。為確定這個(gè)結(jié)論，我們近期的研究證明，安裝在電表后端的分布式儲(chǔ)能系統(tǒng)可提供十三項(xiàng)基本電力服務(wù)項(xiàng)目，這能夠提升電池成本效益，雖然未必是實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)靈活度的最佳辦法。類(lèi)似的論證也指出，傳統(tǒng)發(fā)電模式所帶來(lái)的問(wèn)題可以通過(guò)一系列其他的選擇得到解決。

要以全局思維啟發(fā)低成本解決方案

“可再生能源將限制自身應(yīng)用”的理論完全沒(méi)有考慮到上述因素——更重要的是，這種論證是片面基于一種漸進(jìn)式思維，假設(shè)電網(wǎng)和市場(chǎng)是固定不變的，變量只有一個(gè)（比如：光伏或風(fēng)能的市場(chǎng)份額）。一個(gè)更全面、綜合和準(zhǔn)確的分析方法，是從終極目標(biāo)出發(fā)（可靠，靈活，最低成本的能源服務(wù)）推動(dòng)全局性設(shè)計(jì)并全力以赴去實(shí)現(xiàn)。

在這一觀點(diǎn)的指導(dǎo)下，已經(jīng)飽受非議的可再生能源——包括其波動(dòng)性輸出和幾乎為零的邊際成本等特點(diǎn)，都將被納入全局規(guī)劃的考量范圍，這種規(guī)劃方式將使市場(chǎng)投資更有效率?；诠┙o的多樣性，需求的靈活性，以及儲(chǔ)能等新技術(shù)因素，即便是在當(dāng)前電網(wǎng)模式和市場(chǎng)結(jié)構(gòu)下，波動(dòng)的可再生能源的發(fā)展都不太可能面臨實(shí)質(zhì)性瓶頸。

市場(chǎng)并非“神圣”不可變：即便可再生能源在應(yīng)用過(guò)程中面臨應(yīng)用的限制，我們也有各種理由堅(jiān)定的推動(dòng)市場(chǎng)變革。電力批發(fā)市場(chǎng)形成于上世紀(jì)火力發(fā)電廠彼此競(jìng)爭(zhēng)的時(shí)期，是歷史的偶然性產(chǎn)物?，F(xiàn)代市場(chǎng)設(shè)計(jì)，兼顧實(shí)際情況和21世紀(jì)電網(wǎng)中不斷變化的資源組合，才能持續(xù)激勵(lì)各種低成本資源的進(jìn)一步融合，這方面德國(guó)已經(jīng)走在前列。特別是能源市場(chǎng)融合了安裝在電表后端的分布式能源以及靈活的電力負(fù)荷，正如已經(jīng)在加州和紐約州實(shí)現(xiàn)的那樣，這將帶來(lái)新的服務(wù)功能和對(duì)電網(wǎng)更精準(zhǔn)的調(diào)控。

別過(guò)分強(qiáng)調(diào)并網(wǎng)成本：不斷變化的供給、靈活的需求、儲(chǔ)能以及升級(jí)的市場(chǎng)都將能夠消除對(duì)電網(wǎng)中不斷增加的可再生能源的限制。在另外一篇文章中，我們將重點(diǎn)說(shuō)明利用同樣的方式如何解決常見(jiàn)顧慮—或誤解—即可再生能源的并網(wǎng)成本。近期一篇被大肆炒作的文章指出，高比例可再生能源一定導(dǎo)致入網(wǎng)成本迅速增加。但實(shí)際上這一結(jié)論依據(jù)的是一些非常極端的模型假設(shè)條件。該文章還（荒唐地）假設(shè)火電廠在競(jìng)爭(zhēng)中的經(jīng)濟(jì)損失是更有競(jìng)爭(zhēng)力的可再生能源帶來(lái)的經(jīng)濟(jì)成本。

這些經(jīng)常被專(zhuān)家提到的關(guān)于可再生能源的“難題”，各自分別看來(lái)確實(shí)是“難題”。但當(dāng)我們將它放在大環(huán)境下綜合考量時(shí)則明顯言過(guò)其實(shí)。它門(mén)確實(shí)是值得思考的好問(wèn)題，促使供給和需求向市場(chǎng)參與者們發(fā)出信號(hào)，啟發(fā)人們要選擇多元化的資源，鼓勵(lì)需求側(cè)的靈活性，向儲(chǔ)能和其他新技術(shù)進(jìn)行投資等等。反對(duì)風(fēng)能和光伏的觀點(diǎn)認(rèn)為，這些資源將需要更多補(bǔ)貼才能在“鴨型曲線”的時(shí)代下繼續(xù)存在。我們的觀點(diǎn)恰好相反：我們可以充分利用供給多元化，需求靈活化，以及儲(chǔ)能和市場(chǎng)規(guī)劃的潛能為所有資源創(chuàng)造一個(gè)公平的發(fā)展環(huán)境，而非固守著20世紀(jì)電網(wǎng)體系不變。保護(hù)舊體系遠(yuǎn)不如發(fā)展新體系來(lái)得重要，因?yàn)檫@將激勵(lì)企業(yè)家精神和創(chuàng)新活動(dòng)，并使各類(lèi)能源充分地、公平地競(jìng)爭(zhēng)。