元 簡
發展中國家綠色能源產業:增長的啟示
元簡
〔提 要〕 近年來,發展中國家利用可再生能源,特別是太陽能發電的步伐明顯加快。2015年,發展中國家相關項目的總投資規模,首次超過了發達國家。對于擴大可再生能源產業的條件,傳統的評估框架主要強調技術成本和融資能力的影響。然而,發展中國家取得的成績顯示,同電力需求、資源狀況和政策環境有關的一些因素,在驅動增長方面的作用也不可低估。
可再生能源、農村電氣化、發展中國家、綠色能源產業
在相當一段時間,可再生能源電力被視為富裕國家才用得起的“奢侈品”。這種看法并非完全沒有事實依據:德國等一些西歐國家的太陽能和風能開發領先全球。它們的政策工具主要是慷慨的價格補貼。與之相比,發展中國家普遍缺乏這類政策資源。
僅僅幾年之前,還很少有人預料到,可再生能源產業能在整個發展中世界快速興起,不僅產能的增長速度超過發達國家,在“量”的方面也有所突破:2015年,發展中國家的風能和太陽能電力項目的投資規模首次超過發達國家。而且幾年前,經濟學界也不會有人做出這樣的預測:“全球太陽能電力的光明未來,將由發展中世界承載。”①“The New Sunbathers,” The Economist, April 16, 2016.
意料之外的出現促使人們重新思考,什么是可再生能源產業發展的主要條件。基于對發達國家相關實踐和經驗的總結,現有預測和評估多強調資金、技術和政策刺激因素的作用。而發展中國家取得的成績顯示,電力市場需求、資源豐富程度以及政策阻力的大小,也是影響可再生能源產業發展的重要因素。換言之,發展中國家在利用可再生能源方面,也有自己的有利條件,或者說是相對的優勢。
從2011年開始,全球太陽能電力產能的增長開始明顯提速。此前10年,全球總產能的增量為39吉瓦(39,000兆瓦),即從2000年的1吉瓦增長到2010年的40吉瓦。而僅在2011年,新增產能就達到30吉瓦。之后,年均產能增長都達到或超過30吉瓦。①European Phtovoltaic Industry Association, “Global Market Outlook for Photovoltaics 2013-2017,” May 2013, http://www.epia.org/fileadmin/user_upload/Publications/GMO_2013_-_ final_PDF.pdf.評論普遍承認,這種大幅提速,同發展中國家,特別是中印等發展中大國的太陽能發電能力快速增長有直接關系。②“China’s 12GW Solar Market Outstripped All Expectation in 2013,” Bloomberg New Energy Finance, January 23, 2014, http://about.bnet.com/files/2014/01/BNEF_PR_2014-01-23_ China_Investment-final.pdf.拉美的智利、墨西哥和巴西三國自2013年起也進入了全球可再生能源投資增長速度最快的國家之列。
到2014年,在全球可再生能源項目投資總額中,發展中國家占了近一半。因此有評論稱:“可再生能源主要是富裕國家消費者良心慰藉的時代結束了。”③“Not a Toy,” The Economist, April 11, 2015, p.56.2015年,全球可再生能源的發展速度再創新高,太陽能電力產能增長26%,風能電力為17%。④“Follow the Sun,” The Economist, April 16, 2016,數字轉引自國際可再生能源機構2016年4月出版的年度報告。新增太陽能發電項目投資額首次超過煤電和天然氣電力項目的投資總額。在這種破紀錄增長背后,是可再生能源產業“在整個發展中世界的大步前行”。

巴黎氣候變化大會期間清潔能源展示
2015年,發展中國家的太陽能和風能電力項目吸引的投資總額首次超過發達國家。①“The New Sunbathers,” The Economist, April 16, 2016.中國的太陽能裝機容量超過德國,躍居全球第一。印度莫迪政府提出雄心勃勃的太陽能電力發展計劃:到2022年,要將印度太陽能發電能力提高到100吉瓦,是現有裝機容量的20倍。②“Greenery by Stealth,” The Economist, October 10, 2015, pp.14-15.
非洲的可再生能源產業起步相對較晚,但近年來的發展勢頭被認為“最猛”,原因之一是太陽能發電項目的建設浪潮“席卷了整個非洲大陸”。③“Follow the Sun,” The Economist, April 16, 2016.據統計,自1992年以來,獨立電力公司在非洲大陸電力產業的投資額,年均增速高達14%。雖然大部分資金投向以煤炭和天然氣為燃料的發電項目,但可再生能源發電項目所占投資的比重呈不斷增長之勢。南非是非洲可再生能源電力產能增長最快的國家之一:在過去的四年,其相關電力產能增加超過4吉瓦,占到全國電力供應總量的10%。④“The Leapfrog Continent,” The Economist, June 18, 2015, pp.37-38.
相比世界其他地區,聚光太陽能發電技術(CSP),即通過鏡面聚集陽光熱能來驅動電機渦輪的發電方式,在非洲更受青睞。目前,全球10個最大的光熱發電站,有6個建在非洲,其中正在建造的摩洛哥光熱發電站位居10大之首。根據麥肯錫咨詢公司的預測,到2040年,太陽能電力在非洲電力供應總量中的占比,可望提高到10%左右。如果有好的管理政策,并能得到足夠投資資金,非洲將成為全球最主要的清潔能源生產基地之一。①“The Leapfrog Continent,” The Economist, June 18, 2015, pp.37-38.
太陽能電力產業的增長勢頭反映出近年來太陽能發電成本的大幅下降。自2010年以來,光伏板的價格下降了近80%,在很大程度上反映中國有關制造能力的迅速擴大。②Michael Liebreich, “Global Trends in Clean Energy Investment,” Bloomberg New Energy Finance, April 17, 2013, http://about.bnet.com/presentations/global-trends-in-clean-energyinvestment; “Follow the Sun,” The Economist, April 16, 2016.光伏電力成本下降還反映出太陽能電池板效率的提高:光能向電能的轉化率增加了約20%,這主要歸功于新材料的使用。因為成本下降,光伏電力的平準化成本③平準化成本(levelized cost):光伏電站投資成本平除以電站預計使用期的總發電量所得之數。正在接近,有些情況下甚至已經低于天然氣電力和煤炭電力的成本。在一些市場,光伏電力已具有零售價方面的競爭力。④“Follow the Sun,” The Economist, April 16, 2016.
顯然,抓住成本下降帶來的機會,是許多發展中國家取得現有成績的重要原因。然而,成本因素并不能完全解釋光伏電力產業在發展中國家的迅速崛起。因為近年來煤炭等化石燃料的價格也在明顯下降。而且,盡管成本下降,在一些最先開發太陽能電力的歐洲國家,項目投資仍出現滯增現象。這些意味著,除了成本,還有其他因素在發揮作用。
發達國家通常在“氣候政策”框架下為可再生能源產業提供扶持。當然,真正的政策動力往往是多重的:除了追求減排目標,還反映了能源安全、科技創新和培育新經濟增長點等方面的考慮。目標的優先次序也因國而異。
在發展中世界,上述目標也很受重視。但總體而言,政策驅動力主要來自基本的發展需要:解決電力短缺帶來的增長瓶頸,為廣大農村人口供電,以改善他們的基本生活條件和增加經濟機會。
巨大的供電缺口
目前全球有11億人用不上電,還有近10億人得不到穩定的供電。他們中約三分之二生活在非洲(南撒哈拉),其他在印度等南亞國家。過去十多年來,隨著這些地區國家的經濟增長明顯提速,電力供應缺口更加凸顯,成為阻礙經濟增長的主要瓶頸之一。從20世紀90年代初開始,非洲和南亞新增發電能力雖有明顯增長,但幾乎跟不上人口增長速度,更不要說經濟發展需要。①Morgan D. Bazilian, “Power to the Poor: Provide Energies to Fight Poverty,” Foreign Affairs, March/April, 2015, pp.133-138; “Power to the Powerless,” The Economist, February 27,2016.
非洲是全球電力短缺最嚴重的大陸。有一種估算:缺電導致非洲經濟的年增長率減緩約4個百分點。幾乎所有行業的發展都受到影響,不僅包括能源密集的工業產業,還包括同網絡技術服務有關的新興行業,甚至普通的農產品加工業。在坦桑尼亞,一半的企業將經常性的停電斷電列為經營困難的首要原因。②“Power to the Powerless,” The Economist, February 27, 2016.在供電體系相對發達的南非,電力缺口也十分明顯。例如,該國2015年第一季度經濟增長滯停,電力供應不足被列為首要原因。③“The Leapfrog Continent,” The Economist, January 18, 2015, pp.37-38.
據統計,非洲用不上電的6億人中,許多要靠煤油和一次性電池來做飯和照明,能源消費成本占收入的比重高達16%。若將有關成本換算成單位電價,最高可達10美元/千瓦時,是發達國家民眾用電成本的幾十倍。非洲的企業,因為得不到電網覆蓋,或經常面臨停電困擾,普遍自購柴油機發電,用電成本至少0.5美元/千瓦時。相比,在歐洲,平均零售電價是0.26美元/千瓦時,在美國是0.12美元/千瓦時。④Dickon Pinner and Matt Rogers, “Solar Power Comes of Age,” Foreign Affairs, March/ April, 2015, pp.111-118.
印度的發電能力雖增長迅速,但目前城市仍普遍供電不足,拉閘限電經常發生。有60%的企業需靠自購柴油發電機供電。此外,印度還有10萬個村莊沒有通電。①“Catching up with China,” The Economist, October 10, 2015, pp.25-27.
解決電力短缺的新方法
近年來,發展中國家普遍將解決電力短缺問題推向發展議程的前列。例如,印度發展規劃的首要目標是增加電力產能,最直接的理由是:每年有1000萬-1200萬印度青年進入就業市場,需要創造大量新就業機會,缺電意味著缺乏能提供這些機會的企業。②Ibid.此外,在南亞和非洲許多國家,供電被視為改善廣大農村人口生活質量和收入前景的關鍵。能否用上電,關系到貧困村民的一些基本需求能否得到滿足,如用水泵灌溉農田、讓孩子在電燈下做作業、不需到城里為手機充電、獲得最基本的現代醫療服務和救助。
在貧困的發展中國家,作為解決缺電和無電問題的新方式,利用可再生能源,特別是太陽能發電,在很多情況下比傳統的解決辦法更為實際和有效。
首先,建造新的燃煤電廠,涉及高額固定資產投資,而且建設時間長,私人資本因此多不愿意涉足,而政府投資能力往往更有限。根據“非洲進步小組”的估算,要解決非洲的缺電問題,需要每年投入資金550億美元,而現有的投資規模僅達80億美元。非洲很多煤電項目,從籌劃到建設,雖已歷時數十年,但仍未建成投產。③“The Leapfrog Continent,” The Economist, June 18, 2015, pp.37-38.
其次,在缺電的發展中國家,現有電力基礎設施普遍存在老舊、低效問題,制約供電能力的增長。例如,印度現有電網系統除了覆蓋范圍有限,供電能力還受到輸變電配套設施落后的制約。2012年的一次大規模電網癱瘓,影響到6億多人用電。而改造和升級現有電網體系,也將是耗資費時的巨大工程。④“Catching up with China,” The Economist, October 10, 2015, pp.25-27.
相比之下,發展可再生能源電力,特別是在光照資源豐富的地方建造大型太陽能發電站,所需固定資產投資未必高于煤電項目,而建設速度則要快得多。目前,太陽能電力的價格可能高于煤炭和天然氣電力,但考慮到在非洲和印度的很多地區,企業和家庭因為用不上電,或得不到穩定可靠的電網供電,要靠自購柴油發動機供電。同這種供電方式相比,光伏電力有明顯的成本優勢。而且,如果選擇優先發展小型分散電網供電體系,還可在輸電設施建設方面節省大筆開支。
農村供電的有效方式
在非洲和南亞用不上電的人口中,85%住在遠離供電基礎設施的農村。至少短期內,很難通過擴大主電網的覆蓋范圍來解決他們的供電問題。除了提高電力產能方面的困難,還因為輸電線路等基礎設施的建設涉及很高的費用。據估計,非洲廣大的無電農村連接電網的成本,平均到每個消費者頭上,可高達數千美元。①“The Leapfrog Continent,” The Economist, June 18, 2015, pp.37-38.
與之相比,建設分散的發電體系,如為農村家庭安裝屋頂光伏板,或為一個村莊豎立一臺風機,是更快捷、低價和靈活的供電方式。光伏發電裝置的投資“門檻”彈性尤其明顯:開始可安裝簡單的微型發電裝置,之后可連接小型電網,升級供電能力,為更大范圍的社區提供電力。最終,區域性發電體系還可能同主電網連接。考慮到現有電網體系的脆弱和低效,發展分散供電體系還有供電相對穩定和可靠的優點。
目前,這種供電方式已在不少發展中國家流行。例如,印度有數量眾多的小公司為農村居民安裝屋頂光伏發電裝置。這種低功耗發電設施,只需要1-2天就能裝好,初裝費和維護費都比較低。設施雖簡易,但能滿足村民最基本用電需求:晚間照明、看電視、手機充電等。 在印度,通過安裝小型太陽能或風能發電設施,電網未覆蓋地區的數百萬農村人口首次用上了電。②“Catching up with China,” The Economist, October 10, 2015, pp.25-27.在孟加拉國,微型光伏供電設施的市場也很大:年銷售量在2014年達到300多萬套,預計2015-2017年期間,這個數字將翻一番。③“Not a Toy,” The Economist, April 11, 2015, p.56.
活躍在非洲的供電公司,大多也在經營小型光伏供電項目。例如,在肯尼亞、烏干達、坦桑尼亞和盧旺達等非洲國家,Kopa、Off-Grid Electric等外資企業主要提供屋頂光伏發電設施和小型電網供電體系。有的公司將起點降得很低,打包出售最基本的發電和用電工具:一塊光伏板,一組電池,幾個LED燈泡,一個手機充電器和一個電收音機。其價格從150-500美元不等,可以分期付款。這種“套餐”因適合當地居民的消費能力而廣受歡迎。①Morgan D. Bazilian, “Power to the Poor: Provide Energies to Fight Poverty,” Foreign Affairs, March/April, 2015, pp.133-138.
從技術上說,分散電力體系要進一步發展,需配備一定的電力儲備能力,以在可再生能源發電的間歇期維持穩定供電。一直以來,電力儲存技術的成本較高,成為擴大獨立電網體系的主要障礙。②“Banishing the Clouds,” The Economist, June 13, 2015, pp.59-60.這種情況近年來已經開始發生變化。2010-2015年間,電池的儲電成本下降了50%。預計今后5-10年間,儲電成本將持續下降。到2020年,以單位儲電量計,電池儲電成本有望從2015年的基點價格再下降40%-60%。③Craig R. Home, “Energy Storage 4.0: The Plug-and-Play Grid Is Not That Far Off,”Greentech Media, May 17, 2016, http://www.greentechmdia.com/articles/read/The-Plug-and-Play-Grid-Is-Not-That-Far-Off.這種下降幅度無疑將增加分散發電體系的吸引力。成本可控的新儲電技術不僅能提高微型電網和社區電網的儲電能力,還為分散發電體系的聯網和綜合管理提供條件。而匯聚小電網的發電能力,實行多余電力跨地區輸送,能在更大范圍保障電力供應的充足和穩定。④Center for American Progress, “Girding the U.S. Electric Grid with Community Energy Storage,” July 13, 2016, https://cdn.americanprogress.org/wp-content/uploads/2016/07/13090123/1Co mmunityStorageForResilience-brief.pdf.
近年來,德國等西歐國家可再生能源產業的增長勢頭減緩,同國內電力需求疲軟有一定關系。而在不少發展中國家,實現全面電氣化之路還有很長的路要走。它們需要利用新能源技術和相關發電成本下降帶來的機遇,滿足基本的發展需求。相比其他方面的考慮,發展需求提供的政策驅動力,強度可能更大、更穩定。
在發達國家,政府資助是可再生能源產業崛起的重要條件。大型可再生能源項目的投資普遍享受政府的稅收優惠,甚至直接補貼。屋頂光伏電力設施的購買和安裝也得到一定的稅收減免和貸款便利。此外,發達的資本市場能為新電力項目提供融資方面的便利。
在大多數發展中國家,政府資助和補貼能力有限,國內資本市場規模和提供融資服務的能力也無法同發達國家相比。在此情況下,發展中國家的太陽能電力項目能夠吸引到大量國際投資,同當地的光照資源豐富有很大關系。
光照資源對國際投資者的吸引力
缺電的非洲和南亞國家大多有豐富的光照資源:年均晴天數、日均光照時間和太陽輻照強度明顯超過全球平均水平。對投資者來說,除了技術成本和市場需求,光照資源在很大程度上決定一個太陽能電力項目的盈利前景,包括利用規模效益的潛力。
正是憑借資源方面的優越條件,許多發展中國家能在政府基本不提供補貼的情況下,為本國的太陽能發電項目吸引到數量可觀的國際投資。例如,印度的光伏電力項目吸引的國際投資數額最高,這同其有很多光照充足的地區和大量廉價的平坦土地,適于建造大型光伏發電站,有很大關系。目前,在發展中國家投資光伏電力項目的并不僅是發達國家的新能源企業,還包括來自發展中國家的投資者。例如,摩洛哥修建全球最大的光熱發電項目,第一期工程的投資者就是沙特阿拉伯的Acwa Power公司。①“Follow the Sun,” The Economist, April 16, 2016.
資源優勢向價格競爭力的轉化
新能源電力的競爭力,特別是同煤炭和其他化石能源電力相比,很大程度上取決于其成本走向。目前,在一些光照資源豐富的發展中國家,光伏電力價格的下降速度已經走在全球前列。有研究機構指出,即使在油氣價格下降的背景下,光照條件好的太陽能電力設施的發電成本,以熱量單位計,已低于燃燒油氣的發電成本。②“We Make Our Own,” The Economist, January 17, 2015.
在南非,可再生能源電力的單位價格,在4年內下降了近70%。在近期的電力拍賣中,太陽能電力和風能電力的批發價格,同其他能源電力基本相同。③“Power to the Powerless,” The Economist, February 27, 2016.在印度中南部的一些邦,太陽能電力項目競標價格已逼近甚至低于煤電價格。例如,以進口煤炭為燃料的發電廠成本電價約為6盧比/千瓦時。在印度南部卡納塔克邦,新建的太陽能發電站給出5.5盧比/千瓦時的電力售價。因光照資源豐富,印度被視為在降低太陽能電力價格方面最具潛力的國家之一。預計到2020年,其太陽能電力項目的電力售價,可普遍低于煤電。①“Catching up with China,” The Economist, October10, 2015, pp.25-27; “Follow the Sun,”The Economist, April 16, 2016.
在發展中國家,太陽能電力項目的合同競標,通常走“逆向拍賣”路徑:能拿到項目合同的公司,是承諾在項目完成后提供最低電力批發價的公司。近年來,在有關項目競標中,投資商的報價不斷創出新低。2014年11月,阿聯酋一個太陽能發電站項目的競標電價,首次報出60美元/兆瓦時的低價。2016年2月,秘魯一個項目報出更低價格:48美元/兆瓦時。一個月之后,墨西哥一個項目的報價再降到40美元/兆瓦時,創下在沒有政府補貼情況下的最低競標電價紀錄。②“Follow the Sun,” The Economist, April 16, 2016.
從長遠看,利用資源優勢吸引投資和獲得廉價新電力的可能性,將促使更多的發展中國家認真考慮如何將本國豐富的自然資源轉化為解決電力短缺問題的有效途徑。
在發達國家,新能源產業的增長速度往往受到扶持政策不穩定的影響。政策不穩定的原因,通常是較難協調的經濟利益沖突和反對派強大的政策影響力。了解發達國家相關政策面臨的困境,能讓我們更好理解,為什么政策環境相對簡單,同利益沖突有關的政策阻力較小,也應被視為發展中國家開發利用可再生能源的有利條件。
政策爭議背后的利益沖突
西方國家的電力市場大多基本飽和,或者說需求的拓展空間相對有限。這意味,已經進入市場的供電者對任何可能的競爭都很敏感。而且,傳統的發電廠倚重規模效益,固定資產成本高,建成后發電的邊際成本相對小得多,因此長期穩定的市場份額,是保障投資回報和盈利的重要條件。在美國這樣的國家,作為電力批發市場最大買主的公用事業公司,基本都在嚴格劃分的領地內壟斷經營,有理由希望現狀不受沖擊。①Varun Sivaram and Teryn Norris,“The Clean Energy Revolution: Fighting Climate Change With Innovation,” Foreign Affairs, May/June 2016, pp.147-156.此外,發達國家的電力產業在多年發展后,商業運行模式基本固定,引入新的供電者和供電方式,不僅沖擊原有市場格局,還帶來改變體制運行規則的壓力。正因為如此,電力產業內有一種說法:分散電網體系對于現有電力產業的影響,“比得上信息網絡給紙質報業帶來的打擊”。②“Let the Sun Shine,” The Economist, March 8, 2014.由于大煤電企業有很大政治影響力,相關利益沖突很容易轉化為政策阻力。
扶持政策所引發的爭議
德國的入網電價補貼政策。德國政府扶持可再生能源的發展,主要靠“入網電價補貼”(feed-in tariff):政府為風能和太陽能電力進入電網提供優先權,并讓它們在20年內享受政府制定的高水平電價,所涉的電價補貼主要來自消費者電費賬單上的附加費。這項政策的刺激作用明顯:可再生能源占德國發電總量的比重從1990年的3.6%增長到2015年的30%,居全球之首。③“It’s not Easy Being Green,” The Economist, August 13, 2016; “When the Wind Blows,”The Economist, November 28, 2015, pp.7-8.
這種發展速度給傳統電力企業帶來的沖擊也比較明顯。新能源電力大量進入市場,擠壓傳統電廠的利潤空間。此外,由于可再生能源發電項目投資和產能擴大得到政府補貼,發電的邊際成本極低,因此在電力批發市場,它們有時能接受零電價。這種情況如果成為常態,市場結算價格的下跌幅度可能威脅傳統電廠的生存。④“When the Wind Blows,” The Economist, November 28, 2015, pp.7-8.
政策調整壓力因此不小。德國政府從2011年開始調低對光伏電力項目的補貼水平。2016年7月,德國議會做出決定,從2017年開始,政府將不再為所有風能和太陽能電力項目的投資者提供入網電價補貼,只有通過競拍報出最低供電價格的投資者才能得到來自政府的電價保護。⑤Ibid.
美國一些州的余電入網政策。美國有43個州制定了余電入網政策(NEM),全稱“凈電力入網計量”政策(Net Energy Metering),基本內容包括:允許分散發電設施的所有者將用不了的電輸入電網,并要求經營電網的公用事業公司按照自身的零售電價提供相應補償。多數情況下,提供補償的方式是為輸電者提供電網用電信用額度或電費扣減。①Luke H. Bassett, “Net Energy Metering: Growth and Accountability in the Distributed Solar Market,” July 14, 2016, https://cdn.americanprogress.org/wp-content/uploads/2016/07/14133555/Net EnergyMetering1.pdf.
雖然這項政策在刺激美國屋頂光伏發電體系快速發展方面起到關鍵作用,但它也引起了現有供電者的強烈不滿。例如,經營電網的公用事業公司提出,光伏電力的進入增加市場供應量,威脅它們原有的定價能力和投資回報率;此外,新電力的輸入增加電網負擔,但按零售價對其進行補償,意味著電網的新使用者無需承擔電網的管理和維護費用。②Solar Energy Industries Association, “U.S. Solar Market Insight,” June 9, 2016, http://www. seia.org/research-resources/us-solar-market-insight.
在來自煤電產業利益集團的壓力下,美國少數州于2013年開始允許對光伏電入網收取一定的入網費。2015年,更多的州開始審議同NEM有關的規定,所做的調整在不同程度上應和批評者的訴求:調低對入網光伏電的償付價格;減少為安裝屋頂光伏發電設施提供的補貼,或提高補貼標準;限制屋頂發電裝置的規模,或限制可輸入電網的光伏電量。③Nichola Groom, “Future of U.S. Solar Threatened in Nationwide Fight over Incentives,”Reuters, March 4, 2016.其中,內華達州的政策調整幅度被認為最大,政策變化的影響也較明顯:不少太陽能企業削減了在該州的業務。④Daniel Rothberg, “Regulators Vote against Grandfather Clause for Existing Solar Customers,”Las Vegas Sun, February 12, 2016, http://lasvegassun.com/news/2016/feb/12/regulators-vote-againstgrandfather-clause-for-exi.
美國的《清潔電力計劃》。美國聯邦環保署(EPA)于2015年8月3日公布的《清潔電力計劃》(CPP)最終版,是美國首部限制電力產業碳排放的法規,也是奧巴馬政府氣候政策的核心支柱和美國在《巴黎協議》框架下做出的主要減排承諾。CPP為可再生能源電力的發展提供重要的刺激:各州要達到EPA為其制定的新排放標準,最有效的方式之一是增加清潔電力在發電總量中的比重。根據美國能源信息署(EIA)的預計,實施CPP,風能和太陽能電力在美國電力產能中的占比,有望到2030年增長到18.7%。①U.S. Energy Information Administration, “Annual Energy Outlook 2016,” http://www.eia. gov/forecasts/aeo/er/pdf/0383er(2016).pdf.
從草案出臺開始,CPP就受到來自煤電產業的指責:對現有發電廠的排放限制過嚴,達標時限太短,與此有關的成本增長超越企業的承受能力。EPA也因此受到多起越權指控。2015年10月,煤炭和電力產業的一些大企業和相關行業協會,聯合西弗吉尼亞等24個州的檢察長,向哥倫比亞特區巡回上訴法院提出訴訟,控告EPA制定CPP超越法定權限。根據美國進步中心的統計,全美最大100家電力企業,有43家直接或間接參與了這場訴訟。②Erin Auel, “Suing and Spewing: The Massive Pollution behind the Fight to Overturn the Clean Power Plan,” Center for American Progress, June 24, 2016, http://cdn.americanprogress.org/ wp-content/uploads/2016/06/22/22125138/SuingSpewing-brief.pdf.
2016年2月9日,美國最高法院以5:4票裁定,在巡回上訴法院做出正式裁決之前,各州暫停執行CPP。這項裁決被認為給CPP的實施前景帶來不確定性。③“Supreme Emissions,” The Economist, February 13, 2016.
政策挑戰的性質
以上實例折射出,發達國家扶持可再生能源產業的努力面臨相當復雜的政策環境。在政策爭議和阻力背后,是較難協調的需求和矛盾。一方面,新能源電力要進入化石燃料電力占據的市場,需要有力的政策支持,以獲得公平競爭的機會。另一方面,燃煤電廠等傳統供電企業在相當一段時期仍將是供電主力,在可再生能源發電的間歇期更是不可或缺。因此需要考慮它們回收前期固定資產投資并維持一定盈利水平的需求。
又如,一方面,發展主要由可再生能源發電設施構成的、相對獨立的分散電網體系,有利于提高整個供電體系的安全性和可靠性,特別是抵抗災難沖擊的能力。另一方面,主電網的作用仍不可替代。經營電網的公用事業公司需有一定的盈利空間,以保障其有能力和動力投資電網系統的維護和升級。
在一定程度上,平衡不同需求的困難,可被視為一種成本問題:發展新供電方式,要求現有供電體系做出重大調整,或者說,轉變一個國家電力部門的商業模式,需要時間和付出代價。
在多數發展中國家,新能源電力進入市場不大可能引發十分激烈的利益沖突。由于電力市場有較大的供應缺口,產能增長不會導致市場份額的大規模重新分配。而分散發電體系的發展,對覆蓋范圍有限的現有電網供電體制的影響有限。與利益沖突相關的政策阻力因此較小。這種相對有利的政策環境,為可再生能源產業的穩定發展提供了有利條件。
目前,發展中國家的綠色能源政策主要由經濟發展需求驅動,但氣候關注和環境保護目標的政策驅動力也在不斷增強。很多發展中國家在追求增長目標的同時,已明顯提升了減排和其他環保目標在政策議程中的位置,加大了所需政策資源的投入規模。例如,中國和印度都十分重視霧霾治理。在中國,相關治理目標已經成為推進產業結構調整和能源結構轉型的主要動力之一。
可以預期,氣候和環保關注的政策驅動力今后將進一步增強。因為相關的科學發現和研究成果將不斷更新人們對經濟增長和環境保護之間關系的認識。以下是幾個例子。
霧霾的危害超越健康威脅
目前,受霧霾困擾最大的主要是發展中國家,特別是經濟增長速度較快的國家。一直以來,人們認為霧霾的危害,主要表現為健康威脅,例如同霧霾有關的空氣污染是當地民眾呼吸系統疾病高發的主要原因。
根據國際有關研究機構的最新發現,霧霾還有一個未被充分認識的后果:改變局部地區的光照強度和降雨量。這是因為,構成霧霾的空氣微粒,能夠阻擋陽光輻照到地面,減慢水的蒸發,改變水循環的模式,包括降雨的地點、時間和雨量,導致所涉地區的降雨出現異常,總體趨勢是減少。①美國國家大氣研究中心和普林斯頓大學地球物理流體力學實驗室(The National Center for Atmospheric Research, and Princeton University’s Geophysical Fluid Dynamics Laboratory)的報告,轉引自 Veerabhadran Ramanathan, Jessica Seddon and David G. Victor, “The Next Front on Climate Change,” Foreign Affairs, March/April, 2016, pp.135-142。
此外,研究發現,造成霧霾的氣霧微粒能同日光發生相互作用,有些微粒散射日光,有些吸收日光。這些會影響大氣氣柱的升溫速度,改變陸地和海洋升溫的速差,也就是驅動季風的原力。結果,同季風有關的汛期和雨量將發生改變。由于有些氣霧微粒可被風吹到數千公里之外印度洋上空的大氣中,季風反常的影響范圍可能很大。在南亞和部分東南亞地區,季風帶來的降水量總體呈減少趨勢,盡管暴雨成災的情況也時有發生。在南部非洲的一些地區,因季風的路徑和攜雨量發生改變,干旱已持續肆虐多年。①Veerabhadran Ramanathan, Jessica Seddon and David G. Victor, “The Next Front on Climate Change,” Foreign Affairs, March/April, 2016, pp.135-142; “Monsooner or Later,” The Economist, June 25, 2016.
不難想象,雨量變化會給有著巨大農業人口且嚴重依靠農業經濟的發展中國家,帶來多大的經濟損失。在南亞和非洲,一些地區的農業收成幾乎完全仰賴季風帶來的降雨。在印度,依賴季風雨水灌溉的農田占耕地總面積的近三分之二,涉及的農業人口超過6億。在非洲,農民更是缺乏應對季風降雨減少的手段。②“Monsooner or Later,” The Economist, June 25, 2016.
碳排放的代價可能超出預期
自從氣候變化問題引發關注,人們越來越希望準確地了解,氣溫升高帶來的經濟損害和社會代價究竟有多大。自20世紀90年代開始,有關研究吸引了大量科學人才和其他研究資源。在相關研究機構中,美國的DICE & Co知名度最高,其使用的推演模型DICE全稱“動態綜合氣候-經濟模型”(Dynamic Integrated Climate-Economic Model),于1992年投入使用,當時測算的二氧化碳排放造成的損失,以2014年美元計為每噸2美元。之后,DICE模型得到不斷改進和完善,算出的排放代價也不斷增高,到2014年,每噸達到20美元。③William D. Nordhaus, “Estimates of the Social Cost of Carbon: Concepts and results from the DICE-2013R Model and Alternative Approaches,” Journal of the Association of Environmental and Resource Economists, Vol.1, No.1, 2014, pp.237-312, http://dx.doi.org/10.1086/676035.其他研究機構測算出的代價數字普遍更高。美國政府綜合DICE和其他兩個著名模型(FUND和PAGE)提供的數據,估算出的排放代價為每噸40美元。④Nicholas Stern, “The Structure of Economic Modeling of the Potential Impact of Climate Change,” Journal of Economic Literature, Vol.51. No.3, 2013, pp.838-859, http://www.aeaweb.org/ articles.php?=10.1257/jel.1.3.8383.在有些學者看來,這個數字仍遠不能反映碳排放的全部社會代價,實際代價要超過100美元。①Van den Bergh and W.J.W Botzen, “A Lower Bound to the Social Cost of CO2 Emissions,”Nature Climate Change, Vol.4, No.4, 2014, pp.243-258.
雖然具體數字仍存在爭議,但評估結果不斷增高的趨勢反映一種共識:碳排放的實際代價很可能超出人們已有的認知;新估算的可信度明顯超過原有數據。這是因為,有關測算是極其復雜龐大的工程,需要時間逐步精進。首先要測算碳排放量,然后是大氣的二氧化碳濃度,再次是大氣溫度的變化,最后是與此有關的經濟和社會損失,每個方面都涉及很多難以確定的因素。此外,還需比較不采取減排行動,任憑氣溫升到某個程度時的損失和采取相應減排舉措對GDP增速的影響。為了讓代價評估更全面、更準確,需要更廣泛地收集數據,不斷改進數據處理方式,并跟上最新的科學研究成果和發現。
經濟增長不能抵消環境損害的影響
對于氣候變化造成經濟損失的評估,曾廣泛使用以下設定:GDP的增長可以在一定程度上抵消氣候變化帶來的經濟損失。有不少人相信,一個國家GDP的年增長率如能保持在3%,則有可能在氣候變化背景下繼續提高人民的生活水平。②Gernot Wagner and Martin L. Weitzman, Climate Shock: The Economic Consequences of a Hotter Planet, Princeton University Press, 2015, p.63.
這個設定受到越來越多的質疑。首先,有些環境損害的后果是GDP增長不能抵消的。簡單的例子,蘋果手機等電子產品的產量或消費量的增長,雖能提高GDP水平,但無法抵消全球食物鏈和生態平衡受到破壞的嚴重后果。更重要的是,受氣候變化影響的不僅是GDP的總量,而更多是GDP的增長率和增長潛力。例如,氣溫上升將影響勞動生產率這一經濟增長的重要條件,從而限制GDP持續增長的可能。此外,氣溫升高的經濟代價是遞增而非簡單的疊加,即氣溫每升高1攝氏度,損害會不成比例地增長。③Robert S. Pindyck, “Climate Change Policy: What Do the Models Tell Us?,” Journal of Economic Literature, Vol.51, No.3, 2013, pp.860-871, http://www.aeaweb.org/articles. php?f=s&doi=10.1257/jel.51.3.860; Martin L. Weitzman, “What is the ‘Damages Function’ for Global Warning and What Difference Might it Make?,” Climate Change Economics, Vol.1, No.1,2010, pp.57-69, http://scholar.harvard.ed/weitzman/publications.這些都意味著,氣候損害不能簡單量化為可從GDP的增長率中扣除的GDP的百分點,同時也指出,有關發展程度決定環保需求的傳統看法站不住腳;對于迫切需要提高經濟增長率的發展中國家,氣候變化的影響可能更為嚴重。
隨著對氣候變化影響的研究越來越深入,類似的發現和認識將不斷出現,挑戰經濟學界流行的一種看法:增長和減排之間的關系是典型的取舍關系,即經濟增長導致排放增長,而有效的氣候政策必然帶來更高的經濟代價。①Gernot Wagner and Martin L. Weitzman, Climate Shock: The Economic Consequences of a Hotter Planet, Princeton University Press, 2015, pp.x-xi.對發展中國家而言,更辯證、更深刻地認識兩者的關系,將為包括開發綠色能源在內的減排和環保舉措提供新的依據和動力。
綠色能源產業在發展中國家的興起,不僅是發展中國家自身的經濟發展需要,也是全球減排努力的重要組成部分。目前的預測普遍認為,今后相當長一段時間,全球能源需求的凈增量,絕大部分將來自發展中國家。這意味著,發展中國家的能源結構變化,特別是綠色能源所占比例的增長,對全球減排目標的實現,有極為重要的影響。
從更長遠看,綠色能源產業的崛起,給發展中國家帶來的不僅是經濟增長速度,還有走上新發展道路的可能。對于尚在工業化早期階段的發展中國家,綠色能源開辟一條繞開碳密集發展階段的工業化路徑。對于發展速度較快的國家,清潔電力提供更快擯棄先污染、后治理發展模式的機會。這種前景,對于保護人類在地球上的生存環境,無疑意義深遠。
【完稿日期:2016-9-5】
【責任編輯:付隨鑫】
元簡,中國國際問題研究院研究員
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0452 8832(2016)5期0031-17