57906 中国可再生能源发展的新目标 迈向绿色未来 （参考译文） 中国可再生能源发展的新目标：迈向绿色未来 出版能源领域管理援助计划(ESMAP)相关报告是为了尽快公布ESMAP所支付活动的工作结果。报告中 所用到的一些资料可能来源于未发表的非正式文件。 报告中涉及到的内容，解释以及结论完全是作者的观点，并不代表世界银行或其附属组织，其执行董事 会成员以及其代表的国家，以及ESMAP的观点。世界银行和能源领域管理援助计划并不能保证出版物 的数据准确性，概不为任何其使用的后果承担任何责任。在本卷中的任何地图或边界中出现的边界，颜 色，名称等其他信息，并不意味着世行集团对任何领土的合法地位的观点。 封面照片提供者（自左上角顺时针）： Stephen Strathdee, iStockphoto; Photovideostock, iStockphoto; Drohm Design & Marketing; Xidong Luo, iStockphoto. 中国可再生能源发展的新目标 迈向绿色未来 主要观点 1. 过去三十年里，中国以煤炭为主导的能源发展方式掩盖了可再生能源发展所取得的成就。中国政 府为了解决农村及偏远地区的供电问题，大力推进了小水电建设及后期的光伏发电。风电和生物 质发电在“九五”及“十五”初期发展缓慢，但在2006年可再生能源法生效后，得到了蓬勃的 发展。到2009年底，中国小水电总装机约5500万千瓦，成为全球小水电装机最多的国家；风电 装机达到2268万千瓦，而且仍保持高速增长；生物质发电装机400万千瓦；光伏发电30万千瓦。 无论以哪种标准来衡量，中国可再生能源发展都取得了非常突出的成绩。 2. 2007年公布的可再生能源中长期发展规划明确提出，到2020年中国可再生能源将达到总能源消 费的15%。政府正在考虑将可再生能源发展目标进一步提高，从原规划的3.6亿千瓦提高到5亿千 瓦，对应电量从1.49万亿千瓦时提高到1.82万亿千瓦时（包括大水电在内）。 3. 政府如果确认要达到这一可再生能源发展的新目标，将给国内及全球环境带来巨大效益，相应 2020年可再生能源将达到总能源消费的15%以上。这一新目标也意味着中国将降低国内环境污 染和应对全球气候变化放到了一个更为重要的位置，并且也将打造全球领先的可再生能源产业。 4. 可再生能源大力发展对发电电价将带来较大影响，但这一影响通过有效管理可以控制在可接受范 围内。 5. 中国可以采用一种更加有效的方式来实现这一可再生能源发展的新目标： • 加快水电发展：通过改造现有小水电及加快新水电的发展，可以降低实现可再生能源新目标的 总成本（因为小水电比煤电更具经济竞争力）。加快水电的发展可以在不增加整个可再生能源 开发方案的总成本的同时，实现可再生能源发展的新目标。 • 尽快改善风电的开发质量： 中国目前的风电发展速度很快，但也存在一些质量方面的问 题--——风电运营及入网方面存在的问题严重影响了风电开发的效果。如果不能有效解决这些 问题，风电开发的代价将因为低效率而变得很高，可能使得风电发展的新目标得不到实现。 • 鼓励省及区域之间的可再生能源交易：在实现全国总的可再生能源发展新目标的前提下，如果 允许各省交易其可再生能源，可再生能源交易量可以达到3600亿千瓦时，占新目标的42%。更 重要的是，这一交易可以将实现全国总可再生能源新目标的成本下降约56-72%（与不允许交易 方案相比）。 • 推广绿色电力认购机制：中国已经对绿色电力认购机制进行了深入的研究并在上海市进行了试 点。可以考虑在国家或者省级层面推广绿色电力认购机制，弥补可再生能源发展的部分增量成 本。 目录 缩略语…………………………………………………………………………………………………………… vi 前言……………………………………………………………………………………………………………… vii 致谢……………………………………………………………………………………………………………… viii 简介………………………………………………………………………………………………………………… 1 在煤电占主导的同时……………………………………………………………………………………………… 2 可再生能源发展成绩显著 …………………………………………………………………………………2 可再生能源发展仍存在一些问题 …………………………………………………………………………3 可再生能源优化目标……………………………………………………………………………………………… 5 中国的可再生能源发展目标：志在高远……………………………………………………………………… 10 一石二鸟：环境保护与产业发展……………………………………………………………………………… 13 提高对环境保护的重视程度 …………………………………………………………………………… 13 增强国内产业竞争力：政府制定可再生能源目标的考虑重点 ……………………………………… 14 政策基本面方向正确…………………………………………………………………………………………… 16 固定上网电价政策分析 ………………………………………………………………………………… 16 可再生能源交易将使各方受益 ………………………………………………………………………… 17 有人得为可再生能源买单！…………………………………………………………………………………… 18 走向更加绿色的未来…………………………………………………………………………………………… 20 加快开发小水电 ………………………………………………………………………………………… 20 改善风电运行状况 ……………………………………………………………………………………… 20 鼓励可再生能源交易 …………………………………………………………………………………… 21 在省级或国家层面推广绿色电力认购机制 …………………………………………………………… 21 附件……………………………………………………………………………………………………………… 22 文本框： 生物可再生能源发电优生物化目标分析--方法简述 …………………………………………………………… 6 图： 1 中国的可再生能源装机容量（1990-2008） ……………………………………………………………… 3 2 政府可再生能源发展目标和优化方案的比较…………………………………………………………… 15 3 可再生能源增量成本的支付……………………………………………………………………………… 19 A1 优化可再生能源发电……………………………………………………………………………………… 25 v 目录 表： 1 可再生能源发电资源潜力* ………………………………………………………………………………… 5 2 经济优化目标…………………………………………………………………………………………………7 3 可再生能源占能源消费总量的比例（2020年） ………………………………………………………… 8 4 2020年减排量 ……………………………………………………………………………………………… 9 5 优化目标方案的减排量……………………………………………………………………………………… 9 6 政府可再生能源发展目标………………………………………………………………………………… 10 7 可再生能源占一次能源消耗的比例（2020年） ……………………………………………………… 11 8 2020的污染物减排量对比 ……………………………………………………………………………… 11 9 2009-2020 年间和整个项目周期中的减排量 ………………………………………………………… 12 10 可再生能源发展对综合发电成本的影响 (分/千瓦时) ………………………………………………… 18 A1 中国的环境外部成本（全国平均）……………………………………………………………………… 22 A2 可再生能源项目数据库…………………………………………………………………………………… 23 缩略语和度量单位 BG 亮绿色方案 货币换算 BGOS 亮绿色优化方案 (采用2010年4月1日汇率) CO2 二氧化碳 货币单位 = 元 = 100 分 CGT 政府当前目标 Y 1.00 = US$0.147 DG 绿色方案 US$1.00 = Y 6.82 DGOS 绿色优化方案 财政年度 EGT 政府设想目标 7月1日至下年6月30日 EU 欧盟 FYP 五年计划 度量单位 GDP 国内生产总值 gce 克标煤 NOx 氮氧化物 GW 千兆瓦 O&M 运行和维护 GWh 千兆瓦时 PV 光伏发电 kWh 千瓦时 RE 可再生能源 mtce 百万吨标煤 SEPA 国家环保总局 MWp 兆瓦峰值 SO2 二氧化硫 tce 吨标煤 TSP 粉尘 tCO2e 吨标二氧化碳 VAT 增值税 TWh 十亿千瓦时 vi 前言 2004年，中国在波恩可再生能源大会上宣 推广。自从 2005 年中国发布《可再生能源法》以 布，到 2010 年，将可再生能源占总能源消费的比 来，中国综合采用了多种政策手段，推动可再生能 重提高到 10% ，并宣布将在 2020 年实现风电装 源的发展。这些政策手段包括：风电特许权，生物 机 2000 万千瓦。这一宣言振动了整个世界，并引 质发电的固定上网电价政策及后来推出的风电固定 起了不少质疑：当时（ 2004 年）中国风电总装 上网电价政策，以及针对各发电公司（将来可能还 机容量仅约 80 万千瓦，而且中国在整个“九五” 针对电网公司和各省）的强制可再生份额政策等。 （1996-2000）和“十五”（2001-2005）期间的 尽管在发展的过程中也存在一些问题和曲折，中国 新增风电装机只有约120万千瓦。 迄今取得的成就证明中国所走过的道路中有很多可 这些怀疑很快就烟消云散了。到 2009 年底， 取之处。 中国风电装机达到约 2268 万千瓦，生物质发电约 400 万千瓦，小水电约 5500 万千瓦，光伏发电约 30 万千瓦。中国的水电装机已经引领全球，风电 装机位居全球第二。 羿艾德 副局长 ESMAP 出版本报告的目的之一是为了将中 中国和蒙古可持续发展局 国发展可再生能源的丰富的非常成功的经验进行 世界银行东亚及太平洋地区 vii 致谢 本政策建议报告是由国家发展改革委员会下属 本研究工作小组世界银行的成员包括项目经理 能源研究所和世界银行共同开展的研究成果。此 彭喜明先生和能源政策顾问Noureddine Berrah先 研究是由能源领域管理援助计划（ESMAP）和亚 生。世界银行工作小组在此特别要感谢其同事高 洲可持续替代能源计划（ ASTAE ）共同资助的中 级能源经济学家Susan Bogach女士、高级能源专 国能效战略研究的三个子项目之一。本研究旨在 家王晓东女士以及国务院发展研究中心的冯飞博 根据能源行业最近的变化重新评估中国可再生能 士，他们 对报告提供了很多中肯的意见。同时,， 源发展目标，使得其经济和环境效益最大化，并 还要感谢 Defne Gencer 女士、 Rebecca Kary 女 提供相关政策建议。 士、Sherrie Brown女士、Gemma Drohm女士以 本研究工作小组中能源所的成员包括高虎博 及Laura Johnson女士为本报告最终出版做出的努 士和樊京春博士，他们提供了本研究所需要的主 力。 要数据并进行了各方案的计算分析。阿尔伯塔电 特别感谢世界银行中国和蒙古可持续发展局 力运行机构（AESO）的胡明先生，对本研究所用 副局长Ede Ijjasz 先生、 ESMAP 经理 Amarquaye 的经济分析模型进行了改进。另外，本研究也从 Armar 先生以及世界银行中国能效战略项目经理 2009年12月份在北京举办的“中国可再生能源发 Carter Brandon先生，感谢他们为本报告的出版提 展目标评价”研讨会上提供的反馈和讨论中获益 供的支持和帮助。 匪浅。 最后，世行工作组要感谢国家能源局新能源 和可再生能源司史立山副司长和梁志鹏处长对该 研究的指导和支持。史司长的建议及鼓励帮助我 们工作组最终成功地完成了这一研究并出版此报 告。 非常感谢 ESMAP 为本研究提供的经济以及技术上的支持。ESMAP 是一个由双边援助国出资并 由世界银行管理的全球性知识和技术援助机构，它主要资助低收入和中等收入国家，帮助他们提供现 代的能源服务，实现脱贫和环境可持续的经济发展。 ESMAP 由双边援助国和多边机构组成的协商小组共同管理和出资，这些机构包括澳大利亚、奥 地利、加拿大、丹麦、芬兰、法国、德国、冰岛、荷兰、挪威、瑞典、英国和世界银行集团。 viii 简介 中国政府正在准备制定“十二五”发展规划， 源的发展历程；“可再生能源优化目标”一章主 并有望大幅提高可再生能源的发展目标。本政策 要进行可再生能源目标的优化分析（确定可再生 文章主要讨论可再生能源在能源构成中的比例， 能源占总能源消耗的优化比例及结构）；“中国 可再生能源的技术选择，以及可再生能源发展对 的可再生能源新目标——志在高远”一章主要评 电价的影响，。具体内容包括：（ 1 ）对政府目 价政府目前的可再生目标和新设想目标，采用的 前的可再生能源目标和预订的可再生能源目标进 经济技术前提条件与前一章优化分析所用相同； 行评价，并与两个可再生能源的优化目标方案进 “一石二鸟——环境保护与产业发展”一章对政 行比较。这两个优化方案是基于相同的经济技术 府目标和优化目标进行了比较，并分析了各目标 前提条件计算得到，但考虑了不同的环境外部成 方案的增量成本；“政策基本面方向正确”一章 本；（2）评估现行的可再生能源政策是否与政府 主要讨论可再生能源发展对发电成本的影响，以 的可再生能源发展目标相符。最后，本文也提供 及怎么支付其增量成本；最后“奔向绿色未来” 了一些高层次的政策建议，可供政府在调整其可 一章提供了本研究的政策建议，主要关注如何降 再生能源目标时参考。 低可再生能源的开发成本。 本文按如下方式组织：首先，“在煤电占主导 的同时” 一章简要回顾了中国近30年来可再生能 1 在煤电占主导的同时 在过去三十年间，中国电力行业的发展主要以 相比之下，风力发电在此期间却发展迟缓。 煤电为主导；相比之下，可再生能源的发展在总 2000 年底的中国风电装机仅为 344 MW ，甚至不 量上显得微不足道。但实际上，中国在该领域中 到国家“九五”年计划（ 1996-2000 ）预订目标 进步显著，目前小水电装机容量居世界第一，风 1,000 MW的35%。 力发电装机容量世界第二（仅次于美国）。 2000年之后：可再生能源回暖 2004年，中国在波恩可再生能源大会上宣 可再生能源发展成绩显著 布，在 2010 年，将可再生能源占总能源消费的比 重提高到10% ——这一宣言振动了整个世界。不 二十世纪八九十年代：小水电快速发展，光伏发 仅如此，在当时风电总装机容量仅为800 MW（比 电初露头角 “九五”计划的 2000 年预订目标还低 20% ）的情 水利部在上世纪八十年代启动了农村电气化项 况下，中国宣布将在 2020 年实现风电装机 2000 目（如100个农村电气化县，和200个农村电气化 万千瓦 ——此目标在2005年召开的北京可再生能 县项目），推动了各地以农村小水电为主的小型 源会议上，又提高到3000万千瓦。 分散电网的发展 1 。到了八十年代末，约有 1,500 《可再生能源法》于 2005 年 2 月颁布， 2006 个分散的地级市和县级电网依靠小水电满足其一 年1月生效。该法为中国规模化发展可再生能源、 半以上的电力需求。到 1990 年，中国的小水电装 满足国内日益增长的用电需求，并实现其能源安 机容量达到 1320万千瓦，年发电量达393亿千瓦 全、减少污染和扶贫的目标提供了平台。 2007 年 时。小水电在整个九十年代保持了持续增长，到 发布的“可再生能源中长期发展规划”中明确提 2000年底，小水电装机容量达2490万千瓦（年均 出：到 2020 年，中国可再生能源将达到总能源消 增幅 6.6% ），年发电量为 800 亿千瓦时（年均增 费的15%。2 幅 7.4% ），成为仅次于美国的世界第二大小水电 在“十五”和“十一五”规划中，全国的可再 国。 生能源发展目标被分配到各省和各个能源生产企 九十年代中期，政府启动了若干国内和双边的 业，主要采用强制性可再生能源份额规定3。 光伏项目，通过光伏发电系统为边远贫困地区供 电。十年间，光伏发电容量增长了十倍，从 1990 年的1.8 MWp 增加到2000年的19.0 MWp。政府 主导的国家项目（主要是 1997 年启动的“光明工 2.最近一些政府高层官员的讲话中提到的15%比例为非化石能 程”）加快了中国光伏发电产业的发展。 源。如果在政府的新规划中明确这一比例为非化石能源，并 且核电2020年目标为7000万千瓦，则2020年可再生能源的比 例将为13.1%左右。本文中仍基于15%为可再生能源考虑。 1.在中国，小水电是指装机低于 50 MW的小型水电。然而所 3.根据可再生能源中长期发展规划，大型发电企业(总装机500 有的分散小电网主要依靠装机规模1-10 MW之间的小水电供 万千瓦以上)必须将它的非水电可再生能源发电的比例在2010 电。 年提高到3%，2020年提高到8%。 2 在煤电占主导的同时 政府在可再生能源中长期发展规划中提出的发 图 1：中国的可再生能源装机容量 展目标非常宏伟，并主要集中在风电和生物质发 (1990-2008) 电： • 风力发电： 到 2010 年，装机容量 500 万千瓦 （折合发电量 123 亿千瓦时）；到 2020 年， 装机容量3000万千瓦（折合发电量738亿千瓦 时）。4 • 生物质发电：到2010年，装机容量550万千瓦 （折合发电量272.8亿千瓦时）；到2020年， 装机容量3000万千瓦（折合发电量1488亿千 来源：Francescato等, 2008 瓦时）。 • 小水电： 到 2010 年，装机容量 5000 万千瓦 2009年底达到了 2268万千瓦，比修订之后的 （折合发电量2050亿千瓦时）；到2020年， 2010年目标高出122%。 装机容量7500万千瓦（折合发电量3075亿千 • 2006年实施的价格补贴政策5促进了生物质发 瓦时）。 电的发展。截止 2008 年底，生物质发电的总 • 太阳能光伏发电： 到 2010 年，装机容量 30 装机容量达到 310万千瓦，其中包括60万千瓦 万千瓦（折合发电量4.74亿千瓦时）；到 的秸秆直燃发电厂。目前生物质发电在技术和 2020 年，装机容量 180 万千瓦（折合发电量 燃料供应方面仍存在突出问题，要实现 2010 28.44亿千瓦时）。 年的目标有一定困难。 中国采用了政府主导（如价格管制，设定各 • 2009年底中国小水电的总装机容量达到 5500 种可再生能源的目标）与市场手段（如特许权招 万千瓦，已超过 2010 年规划目标。中国已成 标，强制市场份额）相结合的一套务实的办法， 为世界第一水电大国。 推进可再生能源的发展。风电方面所取得的成绩 • 随着光伏生产企业的发展和政府项目的实施 超出了人们的预期；生物质发电也取得了积极的 （ 2002 年发起的送电到乡工程），光伏发电 进展，但由于技术和燃料供应方面的问题，效果 装机容量从 2000 年的 19 MWp 猛增到 2008 年 好坏参半；光伏发电进展迅速，但是由于成本较 的140 MWp。2009年以来，在西北地区开始 高，目前规模仍然有限。图 1 展示了各种可再生 建设较大规模的太阳能电站。 能源的发展情况，特别是2000年以后： • 2006-2007 两年里，风电装机每年都翻番， 可再生能源发展仍存在一些问题 这促使政府将可再生能源中长期规划中 2010 中国可再生能源的发展不但令人刮目相看，而 年的风电目标从 500 万千瓦提高到 1000 万千 且是史无前例的，尤其是近四年风电的发展。但 瓦。风电装机在2008-2009年持续增长，并在 是，这么快的增长并不是没有困难。 4.各种可再生能源的发电量根据附件一提供的容量系数估算得 所有技术都仍面临一些技术问题 到。 小水电在发展的初期由于设计的标准化、国内 5. 生物质发电可获得 0.25 元 / 每千瓦时的补贴。对于 2007 和 2008年投入使用的生物质发电项目，政府将补贴金额提高了 技术力量的缺乏、设备质量问题以及不太完善的 0.10 元/千瓦时。 3 在煤电占主导的同时 控制系统，导致很多小水电并没有发挥其最佳性 价格机制需要理顺 能。大多数八十年代、甚至于九十年代建成的小 中国在逐步放开能源价格并放松管制方面已 水电，具备比较大的更新改造潜力。 经取得了很大成就。但是，目前的价格改革主要 由于体制方面甚至一些心理方面的问题，目前 针对出现的问题而采取的，并没有很好的按照国 很多小水电潜力较大的省份，其小水电的发展受 务院 5 号文（ 2002 ）确定的完整的价格改革方案 到了阻碍。有些大企业仅仅因为强制可再生能源 进行。价格仍旧没有反映能源生产、加工及使用 份额只包括“非水电可再生能源”（参见脚注3） 过程所造成的环境负面影响。此外，虽然中国讨 而不愿参与小水电开发。他们甚至更倾向于投资 论了多年并准备考虑推出能源税，但中国的燃料 那些热门的技术，如风电。虽然小水电具备经济 税负仍很低，无论是绝对数还是与其它国家相比 竞争力，但在很多省份，由于电价被定在很低水 （尤其是那些能源进口国家）。然而，我们也理 平，企业没有积极性参与。然而在浙江，政府制 解“政策的制定必须考虑并服务于多项目标，并 定了小水电保障收购电价，大力促进了国有及民 不仅仅是健康和环境保护”。7 营企业投资小水电的热情。 现行财政政策抑制了交易 一些研究和对2007/2008两年间给风电企业补 中国的财政体系更关注发电环节的税收。各 贴的简单分析表明，中国风电的发展仍处于初期 省市甚至更底层的政府机构更倾向于在它们自己 阶段，风电的实际发电水平要低于具有同等风力 管理的地盘上建设发电厂，这样他们可以尽可能 资源的其它国家。这些研究发现： 多地得到财政收入，而这可能与国家利益和资源 • 由于开发商和电网运营商之间协调不够，有相 的优化利用相违背。这一体制也抑制了省间的交 当比例的已建容量没有接入电网6； 易，除非中央政府强制推行的项目（如三峡）。 • 和国外同等条件的风电场相比，中国风电场的 尽管这一问题并不仅见于可再生能源行业，现行 发电量偏低。原因在于：风机质量有待进一步 的财政体系使得各省更倾向于在本省建设高成本 提高；风电场选址不当，在选址前对风资源没 的项目，从而增加了用户和老百姓的负担。 有认真确认及进行风机安装位置的优化研究， 这些初期的问题并非鲜见，但是由于产业的快 还有一些省份为了达到所要求的风电装机容 速发展（尤其是风电和生物质发电），此类问题 量，在风资源并不是很好的地方建设风电场。 需要得到及时解决，才能更有效的利用资源。否 生物质发电在发展初期也遇到了技术和燃料供 则，低效率将导致高成本，并给用户带来巨大负 应方面的问题。国内给料和发电设备存在的一些 担。 问题延缓了这一技术的发展。这些问题的出现与 急于推进国产设备有一定关系，在起步阶段需要 很好的解决“学习曲线”相关的问题。 7. 能源政策与外部性：全生命周期分析方法， 195-234 。巴 6.中国风电发展情况调研报告，电监会，2009年7月。 黎：核能机构与欧洲经合组织（2001）。 4 可再生能源优化目标 世界银行与国家发改委能源研究所一起， 附录 1，可再生能源发电资源潜力参见表 1。这两 针对可再生能源目标进行了量化分析和政策分 个基本方案的区别在于采用了不同的本地和全球 析。量化分析的目标是在考虑技术、经济（如成 环境外部性成本，涵盖了有关各方对环境外部性 本及贴现率等）、本地和全球环境外部性等因素 分析结论的范围： 的情况下，估算 2020 年可再生能源的优化容量 • 方案一称为“ 绿色优化方案 ” ，其中本地环 和电量目标。这些优化方案是后面分析比较政府 境外部成本取自原国家环保总局与世界银行 可再生能源目标的基础。政策分析的目标是评 合作的一项研究成果，全球环境成本取值为 估现行的各项可再生能源政策是否与政府目标相 US$15/tCO 2e ，与国内 CDM 项目的价格相 符。上述分析是利用中国可再生能源规模化项目 当。在此方案中，环境外部成本偏于保守，反 （CRESP）准备阶段所开发的模型进行的。 映了本研究结论的下限。其它研究得到的结论 可再生能源的优化目标是基于以下方法确定： 表明本地环境污染对于中国经济所造成的经济 • 绘制各省可再生能源发电的供应曲线，并合并 和金融影响要高于本方案中所采用的环境外部 成全国的可再生能源发电的供应曲线； 成本。 • 在考虑或者不考虑本地及全球环境外部成本情 • 方案二为“亮绿色优化方案”，其中本地环境 况下，分别比较可再生能源的折现平均发电成 成本取自欧盟能源外部性成本研究 8的成果， 本与煤电的折现平均发电成本。 这一研究是迄今为止较为全面的对能源生产造 该方法的简述请参见文本框 1。 成的环境外部性成本的研究之一。这一方案环 基于相同的技术经济参数和成本假设，对两个 8.EUR 20198 – 电力和交通对社会环境造成的破坏成本， 基本方案进行了优化分析。研究的基本假设参见 2003. 表 1：可再生能源发电资源潜力* 可再生能源资（MW） 现有装机 (2009) 发电资源潜力 合计 风电 22,680 161,193 173,393 小水电 55,000 76,775 128,045 小水电改造 - 5,243 5,243 生物质发电 4,000 24,722 25,364 光伏发电 300 22,670 22,670 合计 81,980 290,653 354,715 注* 表中的可再生能源发电资源潜力是根据国家有关计划中的并网项目推算得到的数据，并不代表中国可再生 能源发电的全部潜力。此外，生物质能的直接利用和未并网的可再生能源发电项目也没有包括在内 5 可再生能源优化目标 文本框1：可再生能源发电优化目标分析--方法简述 对于如何确定可再生能源发电的经济优化目标，本研究采用了“中国可再生能源规模化发展项 目”准备过程中开发的方法。整个分析框架包括两部分。 第一部分（定量分析）：根据一系列假设——包括占主导地位的非可再生能源发电（如中国的燃 煤发电）的成本、可再生能源发电技术的投资和运营成本、以及本地污染物和温室气体的环境外部 成本，估算可再生能源发电的经济优化发展目标； 第二部分（政策分析）：评估用于实现可再生能源发电的经济优化目标（或政府目标）的各项政 策工具是否适当及其对各方的影响。 本研究中开发了一套经济分析模型进行上述的定量和政策分析，利用该模型可以生成可再生能源 项目的供应曲线，通过与燃煤发电相比确定经济优化目标，然后评估各项政策工具的经济和财务影 响。 定量分析是分省逐个进行计算的：首先计算各省燃煤发电的生产成本，其次建立可再生能源项 目数据库，涵盖所有可再生能源发电 项目，这些项目包括现有项目、处于可研/预可研阶段的项目、 根据资源情况推算出的其它项目。然后利用所开发的经济分析模型构建各省的省级供应曲线（左下 图），将数据库中所有可再生能源项目按照单位发电量的折现平均成本（该成本考虑了对间歇性可 再生资源的容量抵扣）进行排序。最后，可再生能源单位成本减去燃煤发电的单位成本，就得到可 再生能源发电的增量成本。全国的供应曲线就是基于各省按增量成本排序的供应曲线归并得到（右 下图）。可再生能源发电的经济优化目标的确定如下图所示：（a）Q econ 是不考虑环境外部性因素 的经济优化目标；（b） QLENV是只考虑当地环境外部性因素的经济优化目标；（c）QGLENV是考虑当 地和全球外部性环境因素的经济优化目标。 政策分析主要分析哪些政策工具最为有效，或者评估利用现行国家政策能否实现经济优化目标。 RE 电量(TWh) 6 可再生能源优化目标 表2：经济优化目标 绿色优化方案 亮绿色优化方案 （SEPA环境外部成本 （欧盟环境外部成本 可再生发电量 + US$15/吨CO2e） + US$30 /吨CO2e） GWh % GWh % 风力发电 60,729 9.5 386,386 35.8 小水电 501,327 78.8 513,577 47.6 小水电改造 21,837 3.4 21,837 2.0 生物质发电 52,956 8.3 156,421 14.5 光伏发电 - - 830 0.1 可再生能源发电总计 636,849 100.0 1,079,050 100 占 2020年发电总量% 10.3 17.4 可再生能源装机容量 MW % MW % 风力发电 22,269 13.9 154,618 49.3 小水电 123,838 77.4 128,045 40.8 小水电改造 5,243 3.3 5,243 1.7 生物质发电 8,587 5.4 25,364 8.0 光伏发电 - - 520 0.2 可再生能源装机容量总计 159,936 100.0 313,790 100 占2020年装机容量% 11.4 22.4 Source: Authors. Note: — = Not available. 境成本的取值比较高，可视为本研究结论的上 • 亮绿色优化方案得到的可再生能源装机容量的 限。全球环境成本取值为US$30/tCO2e。，为 经济优化目标要比绿色优化方案高出 96% 。 国内CDM项目碳减排价格的2倍。 到 2020 年，绿色优化决方案（亮绿色优化方 案）的可再生能源发电装机将占预计总装机容 上述两种方案的优化目标（根据经济、环境等 量的11%（22%）。 前提条件确定的具备竞争力的可再生能源项目）， 包括可再生能源发电量和装机，如表2所述。 绿色优化方案中，小水电在可再生能源优化 结果显示，可再生能源经济优化目标在很大程 目标中占据主要地位 --- ——到 2020 年，小水电将 度上依赖于环境外部成本的假设： 占到可再生能源总装机容量的 81% 和 发电量的 82%；所有具备改造潜力的小水电和约97%的新建 • 亮绿色优化方案得到的可再生能源发电经济优 小水电都将得到开发。风电和生物质发电得到适度 化目标要比绿色优化方案高出 70% 。到 2020 年，绿色优化方案（亮绿色优化方案）得到的 9.2020年电力预测：总发电量6,200 TWh ，总电力装机1,400 GW；总能源需求47.72 亿吨标准煤（资料来源：《中国2050 可再生能源发电量将占预计总发电量的 10% 年低碳发展之路：能源需求与碳排放情景分析》，国家发展 （17%）。9 和改革委员会能源研究所，2009年） 7 可再生能源优化目标 表 3：可再生能源占能源消费总量的比例（2020年） 目标 单位 绿色优化方案 亮绿色优化方案 可再生能源发电量 GWh 636,849 1,079,050 大中型水电 GWh 922,500 922,500 其它可再生能源发电 GWh 37,358 37,358 可再生能源发电总量 百万吨标准煤 510.9 652.5 其它可再生能源 百万吨标准煤 137.7 137.7 可再生能源供应总量 百万吨标准煤 648.7 790.2 可再生能源占能源消费总量 % 13.6% 16.6% Source: Authors. Note: tce = ton of coal equivalent. 开发，到 2020 年将分别占可再生能源发电量（装 这两个方案相应的本地污染物和温室气体减排 机容量）的9%和8%（14%和5%）。光伏发电未 量参见表4。 包括在可再生能源优化目标中。 如果假定新的可再生能源装机在研究期间 亮绿色优化方案中，所有新建和改造的小水 （2009-2020年）逐年线性增加，可以分别推算出 电都包括在经济优化目标中。风电成为最具吸引 研究期间（2009-2020年）和整个可再生能源计划 力的可再生能源，占可再生能源发电优化目标总 周期11累计的污染物减排总量和相应的环境收益， 装机容量（发电量）的 50% （ 36% ）。生物质发 见表 5。 电将占可再生能源发电优化目标总装机容量（发 电量）的8%（15%）。光伏发电包含在可再生能 源优化目标中，但开发量有限，装机容量为 520 MW，发电量为830 GWh。 10. 其它可再生能源包括：大中型水电、生物质固体燃料、 从表 3 可以看出，如果其它可再生能源资源 10 沼气、乙醇燃料、生物柴油、太阳能热水、 地热等。 2020 年大中型水电装机225 GW； 其它生物质发电包括6GW的蔗 能够达到 2007 年颁布的《可再生能源中长期发展 渣、沼气和垃圾发电； 其它可再生能源供应包括：太阳能热 水、沼气利用，乙醇燃料和生物柴油等。 规划》的预计目标，到 2020 年，可再生能源将占 11.风电、生物质发电、水电和光电发电的经济寿命分别假定 能源消费总量的13.6 %（绿色优化方案）或16.6% 为：15、20、 30和 15 年。 （亮绿色优化方案）。 8 可再生能源优化目标 表 4：2020年减排量 方案 单位 绿色优化方案 亮绿色优化方案 粉尘 千吨 187 377 二氧化硫 千吨 393 787 氮氧化物 千吨 248 558 碳 百万吨 109 242 CO2e 百万吨 400 887 Source: Authors. Note: TSP = Total suspended particulates; SO2 = Sulfur dioxide; NOx = Nitrous oxide; CO2e = equivalent CO2 credit. 表 5：优化目标方案的减排量 减排量（2009-2020年） 减排量（整个项目周期） 污染物 单位 亮绿色优化 亮绿色优化 绿色优化方案 绿色优化方案 方案 方案 粉尘 百万吨 1.05 1.88 5.18 8.73 二氧化硫 百万吨 2.20 3.92 10.90 18.24 氮氧化物 百万吨 1.39 2.78 6.88 12.93 碳 十亿吨 0.61 1.21 3.03 5.61 CO2e 十亿吨 2.24 4.42 11.10 50.56 环境收益（SEPA+15） 十亿元 276 537 1,367 2,494 环境收益（EU+30） 十亿元 2,346 4,519 11,613 21,000 Source: Authors. 9 中国的可再生能源发展目标： 志在高远 30. 根据过去两个五年计划实施过程中的经验 • 生物质发电将基本不变，国内需要一定的时间 教训，中国政府正在计划对可再生能源的发展目 来解决目前遇到的技术和燃料供应问题； 标进行修订，进一步加快可再生能源的开发及应 • 小水电将延续过去的发展速度。 对气候变化。目前可以获得的关于该目标设想的 表 6显示了政府的当前目标和政府设想目标。 内容包括： 如果这一设想目标确认属实，新的目标的确 • 加快风电发展； 相当远大！与目前的可再生能源目标相比，可再 • 光伏发电将增加，以解决目前生产能力过剩问 生能源的装机容量和发电量将在 2020 年分别提高 题，并促进其成本大幅降低； 100% 和 61% 。可再生能源装机容量占 2020 年预 表 6：政府可再生能源发展目标* 政府可再生能源发电量 政府当前目标 政府设想目标 （GWh） GWh % GWh % 风力发电 73,800 13.8 369,000 43.0 小水电 307,500 57.8 307,500 35.9 小水电改造 生物质发电 148,800 27.9 148,800 17.4 光伏发电 2,844 0.5 31,600 3.7 可再生能源发电总计 532,914 100.0 856,900 100.0 占 2020年发电总量% 8.6 13.8 可再生能源装机容量 MW % MW % 风力发电 30,000 22.9 150,000 55.8 小水电 75,000 57.3 75,000 27.9 小水电改造 生物质发电 24，000 18.4 24,000 8.9 光伏发电 1,800 1.4 20,000 7.4 可再生能源装机容量总计 130,800 100.0 269,000 100.0 占2020年装机容量% 9.3 19.2 * 本表没有包括大中型水电； ** 只包含生物质直燃发电。参见脚注10。 10 中国的可再生能源发展目标：志在高远 表 7：可再生能源占一次能源消耗的比例（2020年） 目标 单位 当前政府目标 政府设想目标 可再生能源发电 GWh 532,914 856,900 （不包括大水电） 大水电 GWh 922,500 922,500 其它可再生能源发电 GWh 37,358 37,358 可再生能源发电总计 百万吨标准煤 477.7 581.4 其它可再生能源供应 百万吨标准煤 137.7 137.7 可再生能源供应总量 百万吨标准煤 615.4 719.1 可再生能源占能源消耗总量 % % 12.9% 15.1% 注：参见脚注 10中的定义。 测总容量的比例将从9%增加到19%，可再生能源 表 8 为相应污染物减排情况。可以看出，与政 发电量占2020 年预测总发电量的比例将从9 %提 府当前目标相比，实现政府设想目标，本地污染 高到14%。 物的排放将大幅减少：粉尘减少115%、二氧化硫 如果根据 2007 年发布的《可再生能源规划》 减少 116%、氮氧化物减少140%，碳和二氧化碳 开发其它可再生能源资源（特别是大型水力发电 的排放也将降低139%。 及其它分散利用的可再生能源），到 2020 年，可 如果假定新的可再生能源装机在研究期间 再生能源将占一次能源消耗的 12.9 % （政府当前 （2009-2020年）逐年线性增加，可以分别推算出 目标）与 15.1 % （政府设想目标）。政府设想目 研究期间（2009-2020年）和整个可再生能源计划 标将可以实现《可再生能源规划》中设定的 15% 周期累计的污染物减排总量和相应的环境收益， 目标，详情参见表 7。 其中环境效益利用前面优化研究过程中假定的外 部成本进行估算(参见前面第22段)，见表9。 表 8：2020的污染物减排量对比 目标 单位 政府当前目标 政府设想目标 减少百分比 粉尘 千吨 133 286 115% 二氧化硫 千吨 256 554 116% 氮氧化物 千吨 177 424 140% 碳 百万吨 76 182 139% CO2e 百万吨 279 667 139% Source: Authors. 11 中国的可再生能源发展目标：志在高远 表 9：2009-2020 年间和整个项目周期中的减排量 减排量（2009-2020年） 减排量（整个项目周期） 污染物 单位 政府当前 政府设想 政府当前 政府设想 目标 目标 目标 目标 粉尘 百万吨 0.77 1.46 3.33 6.07 二氧化硫 百万吨 1.49 2.84 6.42 11.78 氮氧化物 百万吨 1.03 2.17 4.43 9.02 碳 十亿吨 0.44 0.93 1.90 3.87 CO2e 十亿吨 1.62 3.42 6.98 14.20 环境效益（SEPA+15） 十亿元 199 415 862 1,720 环境效益（EU+30） 十亿元 1,690 3,483 7,304 14,452 Source: Authors. 12 一石二鸟： 环境保护与产业发展 如第17段中提到的，政府决策时要综合考虑多 此带来的额外效益，而这些因素在本研究中无 项目标，而不仅仅是健康和环境保护。因此，政 法考虑。 府的可再生能源目标要综合考虑环境和产业发展 按照 2007 年颁布的可再生能源中长期规划， 两方面。 2020 年可再生能源发电量（装机容量）目标比绿 色优化方案中的对应数值低 16% （ 18% ），这说 提高对环境保护的重视程度 明政府所采用的潜在本地和 / 或全球环境外部成本 图 2 比较了政府的可再生能源发展目标（当前 要低于绿色优化方案所采用的数值。但是必须指 目标和设想目标）以及两个优化方案目标。 出的是：2007年公布的目标是基于2005 年前后的 • 图 2.a 中比较了两个优化方案得到的经济优化 环境确定的，当时的煤炭价格只有 435 元 / 吨标准 目标，政府当前目标和设想目标在全国供应曲 煤（不含增值税，秦皇岛离岸价）。如果其它假 线上的位置。 设条件不变，将本研究中的煤炭价格调整为 2005 • 图 2.b 介绍了各种目标中不同可再生能源的技 年煤炭价格，则政府当前目标仅低于优化目标约 术构成情况。可以看出，政府当前目标的结构 3%；考虑到近年来煤价的大幅上涨，当年制定的 和绿色优化方案的结构对比悬殊：政府当前目 政府目标至少相当于本研究中绿色优化目标的637 标提出的风电和生物质发电装机容量较绿色优 TWh ，这还没有考虑近年来由于人们对当地和全 化方案的目标分别高出 36% 和 280% ，而小 球环境问题的日益关注而增加的环境外部成本。 水电装机则比绿色优化方案的目标要低40%。 如果政府设想目标能够得到确认，这将代表 对比亮绿色优化方案的目标和政府设想目标， 政府在解决当地和全球环境问题方面进一步的庄 可以看出，除了光伏发电（亮绿色优化方案 重承诺。根据政府设想目标，到 2020 年，可再生 的光伏发电装机比政府设想目标高 20 倍）之 能源的发电量（装机容量）将较绿色优化方案高 外，两者的结构非常相似。 出 35 % （ 68% ），但比亮绿色优化方案低 21% • 图 2.c描绘的是政府目标的隐性环境成本以及 （ 14% ），后者是因为亮绿色方案采用的环境外 优化分析中假设的环境外部成本。政府设想目 部成本很高，超出了中国目前可以达到的条件。 标的隐性环境成本要比政府当前目标（绿色优 可再生能源比例从15.1%提高到16.6%时，增量成 化方案）高出4.6（2.1）倍，但比亮绿色优化 本几乎翻倍。政府设想目标方案中，环境效益的 方案的环境外部成本低 62% 。从该图还可以 支付意愿占总增量成本的2/3左右（参见图2.c）。 看出，通过调整政府目标的技术结构（实现相 必须指出的是，除了小水电外，目前考虑的 同的可再生能源总量目标，但考虑技术结构的 这些可再生能源发电技术，如果仅仅考虑中国当 优化），可以降低实现这些目标的总成本。但 前环境标准中的环境外部成本，仍不具备与常规 是，政府所采用的技术结构以及因此带来的额 煤电竞争的能力。本研究也进行了敏感性分析， 外成本可能反映了政府的其它考虑因素以及因 以确定在不考虑环境外部性因素的前提下，需要 13 一石二鸟：环境保护与产业发展 降低多少成本才能从经济性方面论证，使各种可 业成为世界一流的产业。从今往后看，中国如 再生能源发电技术能够达到政府的目标。结果表 果能够建立充满活力和具备竞争力的风电和光 明： 伏发电产业，并因此而给国家带来巨大收益， 这很有可能证明中国目前这种战略选择的正确 • 风电成本需要降低35%（46%），才能达到政 府当前目标（政府设想目标）中的风电发展容 性 12。但是，对生物质发电而言，目前发展中 量； 遇到的困难和障碍还不能说明其发展带来的效 益能够大于其成本。 • 生物质发电成本需要降低 40% ，才能达到政 府当前目标和政府设想目标中的生物质发电容 • 按照本研究的假定条件，光伏发电仍不具备经 济竞争力，除非环境成本能够大大超出本研究 量； 所采用的数值。我们也理解目前的光伏发电目 • 光伏发电成本需要降低 83 % （ 87% ），才能 达到政府当前目标（政府设想目标）中的光伏 标是政府采取的一些主动措施，旨在降低光伏 发电装机容量。 发电技术的成本，并帮助国内具备一定竞争力 的光伏企业在目前全球贸易需求滑坡的艰难时 期渡过难关。鉴于中国光伏发电产业过去取得 增强国内产业竞争力：政府制定可再生 的成就，这一目标可能能够促进国内降低光伏 能源目标的考虑重点 发电的成本，尽管很多人认为国内的第一个大 比较政府目标和优化目标，可以得到如下见 型光伏特许权项目的中标价太低，很难保证中 解： 标企业能够从该光伏项目盈利。 • 如果只考虑技术、成本和环境外部性因素，应 当首先充分开发小水电，随后大规模发展风电 和生物质发电，而光伏发电的经济竞争力较 12.大量研究表明可再生能源产业的发展能够带来巨大收益。 例如，11月2日（周一）出版的《国际先驱论坛报》报道：一 弱。 家位于华盛顿的研究所在2004年进行的可再生能源政策项目 研究发现，每1000MW的风电装机可以创造约4300个就业机 • 政府当前目标中包括了风电和生物质发电的积 会，其中四分之三是在制造行业，四分之一是风电场运营行 极开发计划，这表明政府将重点发展这两个行 业。 14 一石二鸟：环境保护与产业发展 图 2：政府可再生能源发展目标和优化方案的比较 a.a.中国的可再生能源成本供应曲线 Cost supply curve of RE in China 4.5 可再生能源成本供应曲线、 折现平均增量成本 （元/千瓦时） RE cost supply curve levelized incremental cost (Y/kWhh) 政府当前目标 （优化方案） current GT (optimal solution) 3.5 绿色优化方案 dark green 政府设想目标（优化方案） envisaged GT (optimal solution) 2.5 bright green 亮绿色优化方案 533 637 857 1,079 1.5 0.5 0 200 400 600 800 1,000 1,200 1,400 1,600 -0.5 可再生能源发电量（ TWh） RE generation (TWh) -1.5 b． b. 容量结构 Capacity structure wind 风力 small hydropower 小水电 可再生能源发电量（ TWh） RE installed capacity (GW) small hydropower rehab. 小水电改造 1,200 biomass 生物质发电 RE generation (TWh) 可再生能源装机容量（ GW） solar PV 光伏发电 1 1,000 350 156 1 25 22 800 32 5 300 149 514 128 0 0 600 250 53 22 20 308 3 24 400 200 149 0 501 0 0 9 75 5 150 2 308 369 386 200 24 124 0 150 155 100 75 74 0 61 50 30 22 0 current GT 政府当前目标 dark green 绿色优化方案 envisaged GT 政府设想目标 bright green 亮绿色优化方案 c c. ． 隐性或假设环境成本 Implicit or assumed environmental cost 1.4 千瓦时） 采用非最佳结构 cost reduction with (Y/kWh) 1.2 optimal mix 的增量成本 1.0 unit generation cost / 单位发电量成本（元 0.8 0.132 0.873 0.6 2 0.332 incremental generation 0.084 24 0.156 cost vs. coal 0.4 0.072 0.354 0.354 0.354 0.2 0.354 coal-fired thermal 火力发电 0 current GT 政府当前目标 dark green 绿色优化方案 envisaged GT 政府设想目标 bright green 亮绿色优化方案 15 政策基本面方向正确 中国综合采用了各种不同种类的政策推动可 • 2009年开始实行风电固定上网电价政策。根 再生能源的发展，包括（a）风电特许权，但设立 据风资源不同，将全国分成四个价区： 了严格的非官方最高限价（但是，当中标价太低 风电年利用 上网电价（分/千瓦时） 而使得风电开发商不能得到足够回报时，政府提 地区 小时数(小时) 含增值税 不含增值税 供补贴）；（ b ）生物质发电的固定上网电价政 I >2500 0.510 0.470 策，随后风电也实施了这一政策；（c）强制规定 II 2301-2500 0.540 0.498 各发电公司、省份和电网公司所应承担的可再生 III 2101-2300 0.580 0.535 能源发电份额。这一系列政策混合了市场和行政 IV ≤2100 0.610 0.562 手段，在《可再生能源法》颁布之后的几年之内 • 光伏发电上网电价政策仍在筹划之中。 成效斐然，并推动了风电和生物质发电的蓬勃发 本研究利用经济分析模型对上述固定上网电价 展。但是随着国家层面项目的增加以及各省各自 进行了分析，校验是否能够达到政府设定的发展 采用不同的项目审批标准，这种混合政策及多样 目标。模拟结果表明，如果成本和环境外部性等 化的方式逐渐变得难以管理。 主要前提条件不发生较大变化： 近期，政府开始逐步采用固定上网电价政策。 • 生物质发电的原定上网价格（含 25 分/千瓦时 针对不同可再生能源技术，在国家层面确定不同 的电价补贴）过低，无法吸引开发商进行投资 地区的固定上网电价，并要求各省和大型发电公 以实现政府设定的生物质发电目标。按照这样 司达到规定的可再生能源发电份额。这种体制使 的上网电价政策，生物质发电可以达到的总量 得省间可再生能源交易虽然并不是不可能做，但 47 TWh，而政府当前目标为149 TWh；装机 难度很大，进而导致矛盾的政策导向，无法实现 容量不到8 GW，而政府当前目标为24 GW。 资源的优化使用。 如果政府把电价补贴从25分/千瓦时提高到35 分 / 千瓦，并且煤炭价格不发生很大变动，调 固定上网电价政策分析 整后的上网电价可以实现政府设定的生物质发 中国可再生能源固定上网电价政策发展迅速， 电目标，其中生物质发电量可达156 TWh、装 截至2009年11月初： 机容量约 25 GW ，两个数据都略高于政府当 • 生物质发电固定上网电价政策于2006年1月开 前目标。预计政府设想目标中不会对生物质发 始实行。目前的政策：以该省/地区2005年燃 电量和装机容量进行大的调整，因此在其它主 煤电厂（含脱硫）的标杆电价为基础，补贴 要条件基本不变的前提下，目前的固定上网电 价政策与政府所设定的生物质发电目标是匹配 25 分/千瓦时。从2007年起，这一补贴增至35 的。 但是，必须注意到目前生物质发电的固定 分/千瓦时。 16 政策基本面方向正确 上网电价政策对那些标杆电价比较高的地区比 • 如果采用交易方案 ，各省可通过可再生能源 较有利—这些地区大部分都是相对发达地区— 交易实现各自的强制份额目标，总交易量 而不利于内陆相对落后地区。 可达 360 TWh ，占政府设想目标的 42% 。 • 按照目前四个价区的风电固定上网电价政策， 前 5 位的可再生能源输出大省分别是：四川 风电发电量可达143 TWh，装机容量可达 53 （ 74 TWh ）、内蒙古（ 69 TWh ）、云南 GW。前者较政府当前目标高出94%，但比政 （ 65 TWh ）、新疆（ 40 TWh ）和西藏（ 24 府设想目标低61%；后者较政府当前目标高出 TWh ）；前 5 位的可再生能源输入大省分别 77% ，但比政府设想目标低 65% 。如果要达 是：江苏（64 TWh）、山东（53 TWh）、广 到政府设想的风电发展目标，在不考虑其它补 东（53 TWh）、山西（40 TWh）和浙江（37 贴的情况下，目前的风电固定上网电价需要提 TWh ）。实现政府设想目标全部可再生能源 高；或者在保持这一电价水平不变的前提下， 发电总成本的净现值为1.193 万亿元。 能够将风电成本降低约17%。 • 如果采用无交易方案 ，各省仅利用本地资源来 • 光伏发电目前还没有采用固定上网电价政策。 满足本省的可再生能源开发目标，按照目前 但是，在光伏发电成本没有降低的情况下，要 已经确定的本地资源，将有13 个省份无法实 实现政府设想的光伏发电目标，上网电价应当 现其设想目标。可再生能源发电总缺额达295 设定在 3 元 / 千瓦时。如果光伏发电成本在近 TWh ，占政府设想目标的 34% 。各省所缺电 期下降30%，上网电价可降至 2 元/千瓦时； 量从较低的 4,959 GWh （北京），到较高的 或者光伏发电成本下降幅度达到80%，则上网 50,780 GWh（山东省）不等。为了达到要求 电价为 1 元 / 千瓦时。后一种降幅在近期是难 的可再生能源份额，各省必须考虑进一步开发 以实现的。 本省其它成本较高的可再生资源（如光伏发 电等）。假定将各省缺额部分的可再生资源分 可再生能源交易将使各方受益 成3份，每1/3的成本分别比已确定资源的成本 分析针对政府设想目标进行，假定各省的可 高出 10% ， 20% 和 30% （或者 20% ， 40% 和 再生能源份额均与全国份额相等。随后对各省实 60%），这样实现政府设想目标全部可再生能 现其目标的两种方案进行评估，第一种是 交易方 源发电的总成本的净现值为2.696万亿元（或 案， 即前面分析的政府设想目标方案，但考虑了 者 2.978 万亿元），比交易方案成本高出约 可再生能源结构的优化；第二种是 非交易方案， 126% （或 150% ）；如果这部分缺额全部由 各省必须通过建设本身的可再生能源项目满足份 目前成本最高的光伏发电来满足，实现政府设 额，不允许从其它省购买可再生能源或可交易绿 想目标全部可再生能源发电总成本的净现值为 色证书。 4.190万亿元，比交易方案高出约250%。 分析表明，如果成本和环境外部性等主要前提 条件不发生较大变化： 17 有人得为可再生能源买单！ 本研究对各方案可再生能源发展（包括两个优 • 各可再生能源开发方案将使 2020 年综合发电 化方案，两个政府目标方案，以及政府目标的优 成本增加约 0.02 分 / 千瓦时（政府当前目标方 化方案）对 2020 年综合发电成本的影响进行了分 案）至2.5分/千瓦时（政府设想目标方案）。 析，分析中假定各省之间可以交易其可再生能源 作为参考，目前各地区电网的标杆上网电价为 份额， 从而以更低成本实现全国总目标。表 10 列 20.1分/千瓦时至42.4分/千瓦时（2009年，不 出了分析结果，包括对各种发电技术的单独分析 含税）。 和整个方案的总体分析（考虑是否含小水电）。 如果不允许交易以实现政府设想目标，综合发 结果表明： 电成本将增加很多，并且各省都不一样。比如： • 小水电的开发可以将综合发电成本降低约 0.8 • 陕西省约 9% 的可再生能源份额不能由本省资 分 / 千瓦时，主要因为其发电成本低于常规煤 源满足，按照第 46 段的方式来满足这部分缺 电。各方案得到的这一结论都相近13。 额，综合发电成本将增加约2.0分/千瓦时。 • 综合发电成本的增加主要是风电和生物质发电 造成的。 • 由于大部分方案中，太阳能光伏发电的装机规 模都不大，因此它对综合发电成本的影响可以 13.虽然在成本曲线的分析中没有包括大中型水电，后来的补 充分析针对中国未来准备建设的大中型水电的平均发电成本 忽略。但在政府设想目标方案中，光伏发电使 进行了估算。结果表明，虽然这些大中型水电地处偏远，但 得综合发电成本增加约1分/千瓦时（仅次于风 仍比煤电更具经济竞争力。在妥善处理水电发展的环境和社 会影响的前提下，加快水电发展可以降低中国开发可再生能 电影响）。 源的总体成本。 表10: 可再生能源发展对综合发电成本的影响 (分/千瓦时) 政府当前目 政府当前 政府设想目 政府设想 目标 深绿色 亮绿色 标 目标优化 标 目标优化 风电 0.181 1.789 0.192 0.130 1.594 0.605 小水电 -0.819 -0.771 -0.818 -0.823 -0.756 -0.814 生物质 0.227 0.653 0.575 0.021 0.605 0.604 光伏发电 - 0.031 0.069 - 1.006 - 合计 -0.411 1.703 0.019 -0.673 2.449 0.395 合计(不含小水电) 0.409 2.473 0.836 0.150 3.205 1.209 Source: Authors. 18 有人得为可再生能源买单！ • 北京、上海和天津市，其95%以上的可再生能 本。但是，与 CDM 有关的额外性和其它问题，可 源份额不能由本市来满足，按照第 46 段的方 能会制约这部分收益的获得。 式来满足这部分缺额，其综合发电成本将增加 最近修改的可再生能源法包括了可再生能源基 4.9~23.1分/千瓦时。 金的建立，从全国电费中征收0.4分/千瓦时作为可 无论这部分增量发电成本是多少，总有人得支 再生能源基金。本研究的初步分析表明，如果不 付这部分成本。图3列出了支付增量成本的几种方 考虑将来可再生能源成本的降低和煤电成本的增 式，包括强行或自愿由用户买单，或者建立可再 加，这一收费（或终端用户电价）应逐步增加到 生能源基金，以此补贴发电公司和 / 或电网公司。 约2.5分/千瓦时，才能够补偿全部综合发电成本的 出售可再生能源的碳减排量可以补充部分增量成 增加（针对政府设想目标方案）。 图 3: 可再生能源增量成本的支付 增量发电成本 可以降低增量成本 可再生能 电力用户 出售碳减排 纳税人 源基金 补偿购电方 自愿的绿色 强制性电价 补贴发电公司 (电网公司) 电力认购 分摊 19 走向更加绿色的未来 中国在推动可再生能源发电方面取得了公认的 浙江省在开发小水电方面的成功经验，向人们 快速进展。目前，中国正准备设定新的可再生能 展示了如何克服体制障碍并鼓励民营企业和公共 源发展目标，以保证在 2020 年可再生能源比例达 部门进行投资。设定适当且优惠的上网电价、培 到总能源消费的 15% 。本文提出如下建议以供参 育当地工程和咨询服务、提供融资渠道等，都有 考，这样能在修正可再生能源发展目标的同时， 助于加快对这种廉价而充足的资源的开发。 尽可能降低可再生能源的开发成本： • 加快小水电发展步伐； 改善风电运行状况 • 改善风电运行状况； 近年来，政府投入了大量资源开发陆上风电。 • 鼓励可再生能源交易； 在这一阶段出现了一些小问题，使得风电的运行 • 在省级或国家层面推出绿色电力认购机制。 情况不如原来预计的那么理想，这在一个产业发 展的初期阶段是比较普遍的。但是，如果这些问 加快开发小水电 题不能迅速而有效地获得解决，考虑到中国正在 筹划的宏大风电发展目标，这可能使得风电发展 由于小水电比燃煤火电更具经济竞争力，加快 的成本非常高昂。14 推进小水电的改造和开发可以以更低的成本实现 政府在致力于风电大规模开发的同时，应当 可再生能源发展目标。根据CRESP（中国可再生 有 清 晰 的 目 标 —— 尽 可 能 降 低 风 电 的 单 位 发 电 能源规模化发展项目）在浙江省的实施经验，现 成本。风电开发的有效性取决于风电场的建设 有小水电改造可以提高发电容量约 38% ，增加年 地点是否具备如下成功的关键因素：最佳的风力 发电量约50%，而平均投资只需2870 Y/kW 的成 资源，项目设计合理，使用可靠的风机设备， 本。在很多情况下，即便不考虑环境成本，新建 监管责任清晰，有足够的激励机制，以及最后一 小水电的单位电度成本也比煤电更低，因此应当 点——却是非常重要的一点——由合格的运营人 加速发展小水电。加快水电的发展可以使得中国 员对电厂进行恰当的运行和维护。 在不增加额外成本的同时提高可再生能源开发目 标（见表10）。 发展小水电也能够带来制造和服务行业的科技 复兴并推动这两个行业的发展：促进适用低水头 14. 本段中的部分结论摘自即将发布的题为《中国海上及 电站的灯泡式水轮机的发展及改进，提高其它类 大规模陆上风电发展的战略选择》的报告，该报告将由世 界银行、国家发改委 / 国家能源局、澳大利亚国际援助机构 型水轮机的效率，利用计算机辅助软件优化水电 （AusAID）和亚洲可持续和替代能源项目（ASTAE）共同发 站的设计，改进水电站的控制系统等。 布。 20 走向更加绿色的未来 电网是关键！中国过去在风电场的规划，电 按照各省 GDP 占全国 GDP 的比例分配可再生 网接入及运营，以及发电公司和电网公司之间的 目标也是另一种可选方法。 协调方面还存在很多需要完善之处，这也是导致 或者下一种更好的方案： 眼前风电项目运行情况欠佳的主要原因之一。如 • 允许资源有限或开发成本较高的省份从其它资 果风电入网和电网稳定方面存在问题不能得到迅 源富裕并且开发成本较低的省份购买可再生能 速而有效的解决，将会严重影响整个风电发展计 源份额。这种交易可以采用实际电量交易和 / 划。在世界上其它地方还没有见过上百万的风电 或绿色证书的形式。这可以促进西部低收入省 机组不能顺利入网，风电接入的低效率会导致整 份对可再生资源的合理开发。 个风电发展计划的失败。 相关各方需要共同研究 风电的入网及电力消纳问题，特别要注意最佳的 联网规模和布局。对风电进行短期预测研究以及 在省级或国家层面推广绿色电力认购机 开发风电短期预测模型及方法，都是很有必要 制 的。 中国已经对绿色电力认购机制进行了深入的 研究。这种机制可以支付无污染的可再生能源电 力更优惠的价格 ，而认购方出于自愿 支付全部或 鼓励可再生能源交易 部分绿色电力消费；参与认购的电力用户得到保 对于可再生能源资源有限的省份，不应强制他 证其所消费的电力必须是来自可再生能源。这种 们必须开发那些资源成本相对高昂的可再生能源 机制被广泛应用于可再生能源增量成本的支付。 项目，这会增加消费者及 / 或纳税人的负担，并可 上海市从 2005 年开始实施绿色电力认购机制。在 能弱化他们对可再生能源的支持。政府可以考虑 2008 和 2009 年，绿色电力认购机制在一定程度 下述方案中的一种： 上缓冲了由于石油价格剧烈波动对电价造成的影 • 要求各省根据其实际探明的可再生能源资源情 响。 况确定其可再生能源开发目标。如果国家总的 中国政府可以考虑在国家或地区推广绿色电力 可再生资源量为 R N，省 i （ P i）所拥有的可再 认购机制，这样部分环境意识比较强的电力用户 生能源资源量为RPi，则省i的可再生能源开发 可以自愿承担部分可再生能源的增量成本。 目标（TPi）可以定为： TPi = TN (RPi / Rn) 其中 TN 为国家可再生能源 开发总目标 21 附录1：研究的基本假设 本附件介绍本研究所采用的技术、经济和成 析。2008年底至2009年上半年，秦皇岛煤炭离岸 本参数的基本假设，包括：（ 1 ）社会贴现率； 价基本稳定在640 元/吨标准煤（不含增值税）， （2）燃煤电厂的技术和经济参数，包括投资、运 本研究采用该价格作为基准价格，但计算各省的 行与维护成本、发电效率、煤炭价格等；（3）环 煤炭价格时反映其运输成本的区别，各省煤价从 境外部成本；（4）可再生能源项目数据库。 255 元/吨标准煤（新疆）到 830 元/吨标准煤（江 苏）不等。 社会贴现率 本研究采用 8% 的社会贴现率，这与国家发改 环境外部成本 委和建设部出版的《投资项目经济评价方法与参 由于环境外部成本的不确定性，我们选取了两 数（第三版）》中推荐的社会贴现率相同。 个不同研究的成果，反映本地污染对于经济和人 口所造成影响的区间范围（上下限），如 表 A.1所 燃煤电厂技术和经济参数 示。计算各省的环境外部成本时，我们考虑了各 省的经济发展和人口密度的区别，将全国的平均 投资成本。对于同种类型的燃煤电厂，其投资 数值折算为各省的环境外部成本。 成本在不同的省份稍有不同。本研究中采用了中 国电力工程顾问集团公司在其参考手册《火电工 可再生能源项目数据库 程限额设计参考造价指标 2007 》中推荐的数值： 可再生能源项目数据库中的资料来自国家发改 2x600MW超临界新建电厂造价3,643元/kW。 委能源研究所收集的中央和各省政府的现有、在 发电效率。 使用各省的平均燃煤发电效率作 建和计划可再生能源项目数据，并且根据各省资 为参考数据。 2007 年各省的平均发电煤耗从 293 源情况适当增加了部分可再生能源项目。每个可 gce/kWh （北京） 到 411 gce/kWh （新疆）不 再生能源项目的投资成本和发电容量系数等均基 等，平均为332 gce/kWh。 于能源研究所的预测。表 A.2对本次研究所使用的 煤炭价格。我们对近年来的市场煤价进行了分 可再生能源数据库进行了归纳。 表 A.1中国的环境外部成本（全国平均） 污染物 单位 国家环境保护部 研究 欧盟研究 粉尘 US$/吨 5，801 62，214 二氧化硫 US$/吨 379 11，373 氮氧化物 US$/吨 269 7，660 Source: Authors. 22 附录1：研究的基本假设 表 A.2 可再生能源项目数据库 可再生能源技术 可再生能源 资源(MW) 投资(元/千瓦) 燃料成本(元/吨) 容量系数(%) 风电 173,393 8700-10800 - 21%-37% 小水电 128,045 3548-9965 - 13%-50% 小水电改造 5,243 平均2870 - 13%-50% 生物质发电 25,364 9500 260-350 80% 光伏发电 22,670 24,000 - 10%-25% 合计 354,715 - - - Source: Authors. Note: — = Not available. 23 附录2：术语及定义 附件 2 对本报告中所用的一些名词和指标进行 100% - 46.6% = 53.4%。计算可再生能源发电项 了解释。 目容量抵扣的公式如下： 折现平均成本（Levelized Cost）。由于各种 CPj* = CCj（1 - α） 发电技术（包括可再生能源和燃煤火电）的经济 其中： 寿命不同，因此我们采用每千瓦时的折现平均成 CPj* = 第j个可再生能源项目的容量抵扣 本进行比较。用项目各年成本的净现值（包括投 资成本、燃料成本和运行维护成本）除以年因子 CCj =第j个项目所在地区燃煤火电的容量成本 的现值，可得等值年均成本。再用等值年均成本 α = 容量系数因子（对风电及径流式小水电， 除以年售电量（年发电量减去厂用电），可得折 该因子为其容量系数与燃煤火电容量系数的比 现平均成本。 值） 增量成本（Incremental Cost）。本研究中的 环境外部成本 (Environmental Externality 增量成本定义为可再生能源和燃煤火电的折现平 Cost) 。 环境外部性成本指燃煤电厂由于污染物 均成本之差。本次研究中，可再生能源技术的折 排放造成的负面环境影响。此类负面影响在市场 现平均成本考虑了容量抵扣。（参见下文） 交易中没有得到充分体现。国际上很多研究者都 容量抵扣（Capacity Penalty）。对于一些可 在对此外部成本进行研究，并得出不同的量化数 再生能源发电技术，如径流式小水电、风电和光 据。本文中，我们选择了其中两项研究，涵盖环 伏发电，由于其出力的间断特性，电网不能按照 境外部成本的上下限范围：其一是国家环境保护 常规电站对它进行调度，因而降低这些电厂的容 总局和世行的联合研究，于 2008 年完成；其二是 量价值（满足系统峰值负荷的能力）。容量抵扣 欧盟 ExternE（能源外部性成本）研究，数据比较 （额外成本）适用于此类可再生能源，以弥补上 高。 述容量价值差异。一般来说，可通过系统分析得 隐性环境成本(Implicit Environmental Cost) 。 出可再生能源所替代的可靠容量，相应容量抵扣 隐性环境成本定义为在满足政府设定的可再生能 的计算公式为：“ 1 – 替代可靠容量 / 可再生能源 源发展目标的情况下，边际可再生能源项目的等 装机容量”。本研究采用了一种简化处理办法： 值增量成本。如图 A.1 所示，政府制定可再生能源 基于对部分电力系统的分析可以发现，电厂装机 目标Q，则0 到 Q之间的可再生能源项目都应当被 的容量价值基本与电厂的年容量系数成正比。例 开发以满足该目标。这意外着边际项目 j的全部成 如，如果用年容量系数为 35% 的风电项目来替代 本都应该得到补偿，即政府潜在认为开发可再生 年容量系数为 75% 的燃煤火电，风电的容量价值 能源的环境效益至少为项目 j 的增量成本，或者开 大体为 46.7% （ =35%/75% ）；因此，在计算该 发这一边际项目的总成本等于其总效益（包括环 风电的折现平均成本时需要扣除容量抵扣部分： 境效益和替代的煤电成本）。 24 附录2：术语及定义 图A.1 优化可再生能源发电 折现平均发电成本（元/千瓦时） 政府可再生能 可再生能源供应曲线 源目标 j 隐性环境成本 煤电成本 Q 可再生能源发电（TWh） 25