张树伟：德国之外的得州（Texas）—— 为何它的风电发展更惊艳？

德国以风光为代表的可再生能源发展迅速，这是一个为人所熟知的事实印象。不过这个事实，在2017年后由于政府政策强度、项目选址、定价机制、商业周期等多方面的因素与约束，其实已经不再那么准确了。有机构的统计1显示，2014―2017年，德国风电年新增装机容量维持在500万~600万千瓦，但2018―2021年的年均新增装机容量不足200万千瓦。与之形成鲜明对比的是，其他欧洲国家的风电新增装机容量扩张实现提速。

大西洋彼岸，有另一个得州——美国得克萨斯州（Texas）。大部分读者听说它，可能是因为2021年年初该州发生过一场持续5天的停电事故。

其实，这个州可以被称为“奇葩”的事情还有很多，比如：得州传统上是西部狂野保守牛仔的形象，信奉美国传统价值与个人自由，即使这种自由可能是反社会的。它是美国共和党的铁杆“庄稼地”。

得州传统上是美国气候变化“怀疑论者”（deniers）的云集之地。相关的议员与政府官员常有惊人言论，如2021年年初停电期间到墨西哥度假胜地躲避低温的议员泰德·克鲁兹（Ted Cruz）2。

得州各项事务保持着相比其他各州更高程度的独立性。假如美国哪天崩溃了，第一个宣布独立的很有可能是这个州。

得州的能源部门不受美国联邦政府监管。得州的电网几乎是一个独立电网，与墨西哥的有限联系远比与美国的其他州要多。

得州的电力市场是美国唯一一个没有各类容量补偿机制的竞争性市场。

然而，恰恰是这个州，在过去10年间实现了风电的快速增长。到2022年，得州风电累计装机容量突破3700万千瓦，风电发电量在总发电量中的占比超过25%，到今年年末预计会升至29%3。

在本期专栏文章中，我们聚焦得州，谈谈其风电发展如此迅速的原因及其启示。这涉及在风电完全实现商业化、长期度电成本低于传统能源的当下，与风电发展如何进一步提速相关的政策、市场与社会环境问题。

德国、美国得州与中国浙江的指标比较

要形成对得州情况的把握，将其纳入我们熟悉的参照系往往是必要的。

从表1可以直观地看出，与中国浙江省和德国相比，美国得州可以称得上是一个地广人稀的地区，这为其风电与光伏发展奠定了丰富的物理（如土地资源）基础。而在以反映物质产出与服务数量的GDP指标上，若将得州视作国家，其可以在全球排第9位，高于加拿大、韩国、澳大利亚等国家实体，人均意义上接近8万美元4，是非常富裕的地区。

得州的风电发电量占比10年间翻了3倍，从8%上升到25%（图1）。天然气的份额尽管存在波动，但总体上保持在40%~45%。因此，风电份额的增长，对应减少的几乎完全是煤炭的份额——从2010年的40%下降到2022年的17%。

目前州层面没有支持政策

得州拥有巨量发达的石油、天然气工业，这成为它一直是传统化石能源（pro-fossil fuel）州形象的原因。得州鲜有对可再生能源的支持政策，特别是补贴政策。1999年，得州监管机构曾制定过一项规则6，类似可再生能源配额制（Renewable Portfolio Standard），计划到2014年年底使可再生能源累计装机容量达到588万千瓦，到2024年年底实现1000万千瓦。然而，到2009年即实现了2024年的装机目标。

目前，除了更小地区服务于区域发展（如农村风电机组工程）的优惠外，州层面没有可以称为“支持”的政策。而这种优惠，相比传统油气行业的优惠，只能算“小巫见大巫”。风电的快速发展，更多的是充分商业化、市场主体自底向上集合显示的一个宏观结果。

发展迅速之必要条件：风电成本快速下降

2015年后，得州的人们——政府官员、电力行业从业者、农场主渐渐发现，风电比其他电源大大便宜了。2017年，《科学美国人》（Scientific American）的一篇文章7对长期购电协议（PPA）的风电电价（反映长期成本）进行过汇总，普遍在2美分/千瓦时左右，低于天然气与核电，在得州更是远低于煤电。

这种廉价还体现在土地收益上。2023年1月中旬，《经济学人》（The Economist）杂志讲述过一个很有细节的故事8。得州农场主约翰·戴维斯（John Davis），共和党人，家族经营农场、放牧已经超过140年。当有风电企业提议在其土地上安装风电机组时，起初他断然拒绝了。然而，后来他还是抵不住经济利益的审慎计算。按每英亩的平均回报率计算，养牛的收益为8美元，猎鹿为15美元，而风电高达数百美元。

发展迅速之必要条件：电力系统与市场高度开放

如果上述故事让读者得出结论：发电成本低了，一切都好说，“看不见的手”会驱动人们越来越喜欢风电，那么，这种认识显然是对我们生活世界的高度简化。“便宜了”是一个必要条件，可惜远远不充分。历史上的太多案例表明，经济上更好的技术，只有一部分最终占据市场主流。比如，键盘的字母排列、磁带的存储制式等都是“次优”方案最终成为主流。基础设施是否配套，能否互相促进而非限制，是一个高度相关的因素。

得州的电力市场（ERCOT）高度开放，无疑是最重要的必要条件。只要你是发电的，满足能够充分核实的基本并网要求，就可以参与电力市场。甚至即便不发电，只要你愿意，也能够参与虚拟交易（Virtual Trade），只要你承受损益即可。这样一个信奉最小化干预的州，在目前的形势下反而成为一个积极因素。

如果你了解美国其他中西南部保守州的最新动向，这一点会显得尤为重要。怀俄明州要引入2035年禁售电动汽车的立法9；俄亥俄州给天然气贴上“绿色能源”标签10；佛罗里达等州计划推动立法11，禁止所谓的“绿色金融”——ESG（环境、社会与治理）因素影响企业融资成本的做法。

发展迅速之必要条件：基础设施电网给力

事实上，在得州的风电快速发展过程中，曾经出现过物理弃风率明显上升（注意：经济补偿是必不可少的）的阶段，2009年一度达到16%。美国国家可再生能源实验室（NREL）的案例研究12显示，从2003年到2009年，出现一定程度弃风的天数占到总天数的45%13。

然而，2013年建设的电网项目，仅投资70亿美元，就极大缓解了电网阻塞情况的频繁出现14。

与此同时，储能系统与其他储能正快速进入。目前，电池容量能力（power capacity）已经超过30万千瓦，承担60%以上的短期频率调节任务。相应的辅助服务产品处于快速发展中15。

这根源于一个开放的电力系统，会激励系统变得越来越灵活，而不是相反。

总结

风电的技术经济已经占优，社会经济与政治经济因素进而变得十分关键。美国得州的情况表明，风电具有了商业竞争力，需要这个市场的进化以使这种竞争力得到充分展现。技术经济问题已经不足为虑，社会经济与政治经济的重要性反而更加凸显。它们甚至比技术经济更加无边界、复杂与纠结。

回到我国，笔者只能感慨“太阳底下没有新鲜事”。尽管美国与我国的社会、政治、经济环境截然不同，但风电发展的良好基础设施条件同样是目前一个重大的挑战，需要业内人士持之以恒的努力。

尤其是关于是否通过分割市场来发展风电的问题。分割的市场采用一些固定电价之类的安排，以保证风电的收益。这种安排到底是自愿还是强制，变得无比重要，而国内的讨论仍鲜有涉及这方面。一个必须提出的问题是，如果这种安排是强制的，另一个给消费者提供完全同样功能“电力”产品的市场，为何新的可再生能源发电不能参与？美国得州的例子或许能给我们一些启示。