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笔者最近撰文提到以发展风电、光伏为标志的德国式能源转型客观上导致了德国终端消费电价上升(这里特别指出终端消费电价上升,因为电力批发市场价格确实是下降的)、煤炭对外依存度增加、二氧化碳排放不跌反升。(详见:《德国发展新能源难以言说的窘境:亮丽数字背后,现实结果与发展初衷背道而驰》)
这篇文章中的一些观点和分析,引起了部分可再生能源界人士的批评和质疑,他们认为“历史地看,核电退出后的空白必将由可再生能源电力来填补……可再生能源在全球范围内快速发展,其主流能源的趋势越发明显……以可再生能源为主导的能源革命离最后的胜利不远了。”
的确,近年来在各国政府优惠政策的强力刺激下,风电、光伏在世界范围内获得髙速发展。但问题是风电、光伏未来是否可能成为“主流能源”并最终填补核电一旦退出后的空白?这个问题涉及到风电、光伏的量化发展目标,而目标的设置不取决于我们的信心和意志,而是应该受限于风电、光伏的基本物理特性。
那么,风电、光伏到底有什么基本特性呢?
从电能生产的角度看,所谓“电能”,应包含“电量”(energy,以“千瓦时”为单位),与“电力”(power,以“千瓦”为单位计)两重意义,为满足用户需求二者不可或缺。可再生新能源只可以间歇提供“电量”,而不负责时刻提供“电力”保障,属于“不可调度”(non dispatchable)的电源,根据气象条件情况说有就有,说没有就没有。
相比之下,常规能源发电既可随时保障电力也可以提供所需能量。我们用水来打个比方(当然比方都是不恰当的,只是为了形象化的说明),“千瓦”是水的流量,“千瓦时”是累计的水量。常规能源发电好比自来水的水龙头,随时保障流量,满足用水需求。而可再生新能源,好比天空飘来的雨点,下不下雨要看天气,而且要接到水的话还要特大的盆,盆要越大接到的水量才会越多。
有网民借用马斯洛需求层次理论,把电能称为最基本的需求,其次是无线上网(WIFI)。把WIFI的作用提高到这个地步虽属幽默,但是在以IT为基础的现代化信息社会中,有动力保障的电量供应事关国家安全、经济运行和社会稳定,的确属于须臾不可中断的“基础负荷”(baseload)。
以我们自身的体验,在现代化的高大上住宅里,没有电就没有冰箱,食物会变成有毒食品;没有空调,夏天室内会令人窒息。没有电还会造成供水中断,没有手机、电视讯号,没有WIFI,便与世隔绝,完全失去了现代生活方式。所以我们可以说电能在现代社会中是基本需求,属于马斯洛需求层次的基础部分。
因此,在目前电量贮存在技术上和经济上都没有突破的情况下,间歇供应电量的可再生能源并不能替代常规能源。即便可再生能源的单位电量价格与常规能源提供的电量价格相当(grid parity),也无法替代同时保障电力与电量供应的常规电源。
就德国而言,即便在风电、光伏装机容量之和已经达到国内需求负荷的水平,但是因为风电、光伏属于间歇性的电源,发电量总有趋零的时刻,所以德国的常规能源发电总装机容量(包括进口邻国的核电)仍然需要大于需求负荷,才能保障电力供应的安全。
所以,我们说风电、光伏成本高,并不只是其单位发电成本高,也不仅是因为间歇性对电网的压力,而且因为其“不给力”的特性所造成的“过剩装机容量”,影响了电力企业效益(最终还是要消费者买单)。
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