在煤炭产区中心地带净零排放发电成本将实现与煤电成本持平-北极星火力发电网

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普拉特河电力管理局(Platte River Power Authority，PRPA)是柯林斯堡(落基山研究所的长期合作伙伴)和科罗拉多州其他三座城市的发电管理机构。该机构委托的一项关于到《2030年实现净零碳排放发电转型的成本评估》的研究最近公布了研究成果。这项由电业巨头西门子旗下子公司完成的研究结果令人振奋。该研究发现，即使使用相对保守的太阳能及风能发电成本假设，并且不考虑需求侧影响，PRPA也可以在整个规划周期(2018-2050)内以仅8%的额外成本实现净零碳排放发电资产组合。

(来源：落基山研究所北京作者：David Labrador，资深编辑;James Mandel，落基山研究所董事;Coreina Chan，落基山研究所董事)

这一研究成果的重大意义不仅在于它的预计净现值差距如此之小，更在于其实际成本溢价甚至可以比8%更低。西门子的研究对可再生能源在未来几年中的价格下降趋势做了保守估计。就在其研究结果发布不久后，科罗拉多州另一家电力公司Xcel就在公开招标中收到了对风电和太阳能发电的超低价投标。Xcel公司收到的350份纯可再生能源投标的中值报价达到了全美史上最低水平。事实上，Xcel在2017年收到的风电和太阳能发电报价中值比西门子对经过13年降价后2030年主流价格水平的估算分别还要低26%和10%。此外，该研究的另一个保守方面是它在净零碳排放发电资产组合中未考虑任何能效或需求响应策略的影响。而实际上柯林斯堡电力公司在该领域成绩斐然，甚至赢得了相关奖项的肯定，并计划将这些成果规模化应用。

此外，这一研究成果最重要的意义还在于PRPA的发电设施位于煤炭产区中心地带——北部紧邻怀俄明州粉河盆地大型煤炭储备区。怀俄明州2016年的煤炭产量占全美总量的41%，并且美国的主要煤炭产区就位于包括科罗拉多等山区各州。PRPA拥有的三座燃煤电厂是其电力供应的主要来源。PRPA甚至还在其中两座煤电厂旁与其他三家电力公司共同拥有和运营着自己的煤矿。PRPA旗下煤电厂生产的煤电电价是全美最低的煤电电价，并且其煤电设施也是全美性能最高的煤电设施之一。

PRPA是科罗拉多州成本最低的批发电力生产商。如果净零碳排放发电组合的成本与PRPA发电成本持平，那么煤炭的时代就真的结束了。

柯林斯堡的脱碳之路

柯林斯堡电力公司是拥有PRPA的四家科罗拉多州北部市政电力合作社之一。正是在柯林斯堡电力公司的最初提议和四家合作社最终的要求下，PRPA才开始了这项研究。这项研究的开始也是柯林斯堡推进其宏伟的气候行动计划的最新举措。自1999年起，柯林斯堡就开始了他们开创性的气候与减排行动。该市首先设置了温室气体(GHG)减排目标并开始向消费者提供清洁能源。之后，在2008年，该市制定了更积极的GHG减排目标，并成立了FortZED，一个利用美国能源部630万美元奖金和该市自筹的同等数额资金启动的为能源创新提供试验场地的零碳能源开发区。落基山研究所和其他组织一起为FortZED的成立提供了支持，并从此开始了与柯林斯堡的长期合作。至今为止，柯林斯堡已经赢得了多项能源创新奖项的肯定。

2008年，柯林斯堡市最初设定了到2050年减少80%温室气体排放的目标。但在落基山研究所的协助分析下，柯林斯堡将目标年份提前了20年。这并不是一个盲目自信的决定，柯林斯堡与落基山研究所合作，利用重塑能源分析模型对其建筑、交通和电力部门的能源应用进行了全面的分析。这一减排80%的目标也比重塑能源愿景对美国经济的预测提前了20年，但对于柯林斯堡及其市政电力公司而言是可以实现的。实现这一目标最大的障碍之一就是该城市长期以来都依赖着以煤电为主的PRPA所提供的电力供应。而在这项最新研究结果公布后，这一问题也不再成为阻碍。

可再生能源日渐突出的竞争力

PRPA委托西门子的这次研究是一次重大转折，因为这不仅是风能或太阳能等单一能源成本下降的结果。单一可再生能源成本大幅下降已经成为了一种常态，然而最新的净零碳排放发电研究结果所展示的是包括输电成本和负荷平衡收费等电力供应整体成本的大幅下降，并已经达到了与PRPA当前发电资产组合所提供服务的同等水平。这证明了成本低的可再生能源资源在实际操作层面也是可行的。事实上，净零碳排放发电能够在煤炭产区取得与煤电相同的成本水平意味着可再生能源在任何地方都可以具备竞争力。

确实，Xcel收到的来自开发商的中值报价显示：建造新的风电及太阳能发电设施要比运营现存煤电设施便宜得多——即使是风电加储能的组合成本也要低于运营现存煤电设施的成本。风电投标的中值价格是每兆瓦时18.10美元，比研究预测的2030年每兆瓦时风电成本低6.51美元。太阳能发电投标的中值价格是每兆瓦时29.50美元，比研究预测的2030年每兆瓦时太阳能发电成本低3.45美元。另一方面，纯粹主义者也许会注意到PRPA的净零碳排放发电组合使用了天然气而不是储能电池来平衡可再生能源发电的波动，并且依靠向其他州输出可再生电力来达到净零碳排放。对于这些批评，我们应注意到Xcel最近收到的风电加储能投标报价的中值为每兆瓦时21美元，仍低于PRPA研究对当前单独风电价格的预计。这意味着电池储能技术的成本将在不久的将来达到与天然气持平的水准。到2030年，风电、太阳能、储能及这些资源的组合的成本无疑将进一步下降，但即使它们保持当前的水平，转型净零碳排放发电的真正成本必定低于研究预测的8%的成本溢价。

该研究未考虑的另一个主要价格下降因素是需求侧管理和能效。作为PRPA电力的四大消费者之一，柯林斯堡恰巧在这些方面都处于全美领先地位。柯林斯堡电力公司最近因一个一体化电力公司服务商业模式项目而获得了国家级奖项，这一商业模式是在落基山研究所帮助下开发的。柯林斯堡不但通过落实成熟的计划帮助市民提高能效并参与需求管理，还允许他们通过电力账单筹集前期成本。能效和需求管理可以对峰值负荷产生巨大影响，降低对高容量输电系统或发电装机的需求，从而降低成本。此外，该研究也未考虑储能和需求响应等分布式能源资源进一步降低容量费用的潜力。这些因素也将保证实现PRPA系统净零碳排放的真正成本将必定低于研究预测的8%的增量。

“与众不同”的气候行动英雄

柯林斯堡在近20年的时间里已经全球气候领导者舞台上赢得了一席之位。而朗蒙特市作为PRPA的另一个市政业主，也刚刚设定了到2030年100%使用零碳排放电力的目标。现在，该市发电和输电电力公司正在努力达到柯林斯堡电力公司的同等水平。PRPA的CEO在2018年1月宣布，该电力公司将立即将其风电装机增加两倍，新建150兆瓦风电项目。作为一家位于西部煤炭产区中心地带的以煤电和煤矿业为主的电力公司，PRPA并非是一个典型的气候行动英雄。但其凭借坚定的决心和严谨的分析正快速向低碳化转型，并将在12年内实现净零碳排放目标。尽管几年后，净零碳排放发电很可能成为业界常态，但PRPA的市场领导力仍值得我们赞扬与学习。

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