許 可 郭 巖
美國(guó)為發(fā)展風(fēng)電行業(yè),通過(guò)對(duì)風(fēng)電實(shí)施產(chǎn)品化市場(chǎng)化,形成具有獨(dú)立電價(jià)的綠色價(jià)格市場(chǎng),同時(shí)以可再生能源配額制為背景,推出綠色證書市場(chǎng),并在一定政策補(bǔ)貼下,逐步使風(fēng)電參與競(jìng)爭(zhēng)電力市場(chǎng)。
英國(guó)工程師理查德·詹金斯和他制造的世界上最快的風(fēng)能陸地交通工具“綠鳥”號(hào)(Greenbird)?!熬G鳥”號(hào)以202.9公里/小時(shí)(126.1英里/小時(shí))的速度創(chuàng)下記錄。攝影/ChinaFotoPress/CFP
目前我國(guó)正大力發(fā)展風(fēng)電等新能源,2009年全年風(fēng)電新增裝機(jī)更是位居全球第一。但風(fēng)電等新能源的發(fā)展仍面臨資源配置不優(yōu),市場(chǎng)引導(dǎo)能力弱等問(wèn)題。美國(guó)綠色電力市場(chǎng)的相關(guān)經(jīng)驗(yàn),對(duì)我國(guó)更好地引導(dǎo)資源配置及新能源投資建設(shè)有很好的借鑒意義。
隨著近年來(lái)美國(guó)電力行業(yè)的結(jié)構(gòu)性調(diào)整,逐漸實(shí)行全面競(jìng)爭(zhēng)的市場(chǎng)導(dǎo)向,可再生能源開發(fā)已經(jīng)由早期單純政府扶持逐步過(guò)渡到一個(gè)在一定政策補(bǔ)貼下發(fā)展的模式,并開始以有別于常規(guī)電力產(chǎn)品的方式參與電力市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)。
風(fēng)電作為綠色能源的代表,主要交易方式包括:綠色價(jià)格市場(chǎng)、綠色證書(RECRenewable Energy Credit)市場(chǎng)、現(xiàn)貨市場(chǎng)和購(gòu)電協(xié)議。
與可再生能源配額制(RPS)對(duì)發(fā)電商和供電商的強(qiáng)制性不同,風(fēng)電綠色價(jià)格市場(chǎng)主要是針對(duì)風(fēng)電的零售,主要是基于電力用戶自愿購(gòu)買。美國(guó)公用電力企業(yè)為風(fēng)電等綠色能源制定一個(gè)單獨(dú)的、高于市場(chǎng)的價(jià)格,并由電力用戶自愿簽約購(gòu)買。綠色電力價(jià)格相當(dāng)于是為支持環(huán)保和支持可再生能源技術(shù)的用戶提供了投資的機(jī)會(huì)。因?yàn)樵诿绹?guó)這樣的用戶群體很多,甚至很多企業(yè)都以用綠色電力為豪,當(dāng)然使用綠色電力也會(huì)幫助這些企業(yè)提高品牌影響和社會(huì)形象。
美國(guó)風(fēng)電綠色價(jià)格市場(chǎng)主要有三種產(chǎn)品:
1、綠色價(jià)格表:用戶自愿購(gòu)買一定數(shù)量或比例的綠色電力,并收取一定的額外費(fèi)用,這部分費(fèi)用將用于補(bǔ)償目前風(fēng)電等綠色能源的高成本。
2、定期收取固定費(fèi)用:用戶每個(gè)月或一定時(shí)間段內(nèi),交納固定的綠色電價(jià)費(fèi)用,以支持風(fēng)電等綠色項(xiàng)目,固定費(fèi)用與電量無(wú)關(guān)。
3、捐贈(zèng):用戶自愿捐贈(zèng)。
綠色價(jià)格產(chǎn)品的設(shè)計(jì)和參與規(guī)則對(duì)用戶是否參與綠色價(jià)格市場(chǎng)有很大的影響。捐贈(zèng)項(xiàng)目往往收益不明顯;而將風(fēng)電等綠色電力設(shè)計(jì)為獨(dú)特的產(chǎn)品,并賦予環(huán)保和創(chuàng)新等理念將獲得用戶的青睞。綠色價(jià)格市場(chǎng)主要是突出了將原本普通的電力產(chǎn)品,通過(guò)包裝,打上綠色品牌標(biāo)志,給予環(huán)保用戶支持風(fēng)電等新能源的直接渠道,同時(shí)滿足一定用戶對(duì)綠色電力的品牌需求。
美國(guó)政府也不斷向公眾宣傳綠色電力的好處,幫助促使用戶積極購(gòu)買綠色電力。如:美國(guó)環(huán)境保護(hù)署發(fā)起的“綠色電力伙伴計(jì)劃”自愿項(xiàng)目,該項(xiàng)目的參與者承諾通過(guò)綠色電力滿足自身的部分電力需求。目前,參與該計(jì)劃的有500多個(gè)機(jī)構(gòu),也包括全球500強(qiáng)企業(yè)以及美國(guó)政府機(jī)構(gòu)和高等院校。
但是綠色價(jià)格市場(chǎng)有其明顯的局限性:一旦長(zhǎng)期或依賴綠色價(jià)格市場(chǎng),就會(huì)消減電力企業(yè)降低風(fēng)電等新能源生產(chǎn)成本、提高技術(shù)水平的積極性。同時(shí)綠色價(jià)格的受益方具有一定的壟斷地位,其價(jià)格設(shè)定并非真正意義上的競(jìng)爭(zhēng)市場(chǎng)條件下獲得的,因此綠色價(jià)格可能不是真實(shí)反應(yīng)了綠色電力成本。
2010年4月8日,江蘇連云港港口又一批大型風(fēng)力發(fā)電塔架從口岸裝船出口,由連云港重山風(fēng)力有限公司生產(chǎn)的560件風(fēng)力發(fā)電塔架吊上貨輪,裝船運(yùn)往美國(guó)。 攝影/王春/CFP
綠色證書是一種可交易的、能兌現(xiàn)為貨幣的憑證。綠色證書是指對(duì)可再生能源發(fā)電方式進(jìn)行確認(rèn)的一種指標(biāo)。綠色證書代表一定數(shù)量的可再生能源的發(fā)電量。綠色證書交易系統(tǒng)是指專為綠色證書進(jìn)行買賣而營(yíng)造的市場(chǎng)。在這個(gè)市場(chǎng)中,綠色證書的持有者能夠與承擔(dān)指定配額義務(wù)的綠色證書需求者交易綠色證書??梢岳斫鉃槲赐瓿煽稍偕茉磁漕~指標(biāo)的發(fā)電商通過(guò)購(gòu)買綠色證書來(lái)完成其配額指標(biāo)(綠色證書也可以賣給沒(méi)有義務(wù)而自愿購(gòu)買的用戶)。
綠色證書市場(chǎng)的推出,為可再生能源配額制(RPS)的實(shí)行提供了更強(qiáng)的流通性,使得可再生能源在電力市場(chǎng)中以更低的成本進(jìn)行開發(fā)。與其他激勵(lì)相比,綠色證書市場(chǎng)使配額制度變的更具市場(chǎng)調(diào)節(jié)機(jī)制,同時(shí)證書的可交易性打破了可再生能源交易的地域限制,綠色證書市場(chǎng)的形成更是大大開拓了綠色電力市場(chǎng)。
在美國(guó),各地區(qū)由不同的機(jī)構(gòu),而不是一個(gè)統(tǒng)一部門對(duì)綠色證書進(jìn)行核定。以得克薩斯州為例,綠色證書市場(chǎng)由ERCOT負(fù)責(zé),范圍是全德州(大于ERCOT負(fù)責(zé)的電力市場(chǎng)范圍)。為了保證能源公司達(dá)到可再生能源發(fā)電指標(biāo),電力配電公司會(huì)定期向ERCOT上交一定數(shù)量的REC(實(shí)際是在系統(tǒng)中注銷),其總量相當(dāng)于它必須達(dá)到的可再生能源發(fā)電指標(biāo)。如果一個(gè)公司不能如期完成規(guī)定的指標(biāo),需要以更高的價(jià)格來(lái)支付未完成部分的罰金。特別要指出的是,德州與其他州在RPS上采用比例制不同,是以新增機(jī)組容量為目標(biāo)。
德州RPS的義務(wù)人是電力零售商和消費(fèi)者。這種以電力終端方為義務(wù)人的優(yōu)點(diǎn)是保證了RPS的覆蓋范圍廣,同時(shí)避免出現(xiàn)義務(wù)重疊。以電力零售商為義務(wù)人一般并不免除向電源直購(gòu)電的大用戶和自己發(fā)電用戶的義務(wù)。同時(shí)需要說(shuō)明的是并不是所有的售電商都要參與RPS,例如受政府監(jiān)管的相關(guān)電力企業(yè)由于沒(méi)有參與市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng),不承擔(dān)可再生能源份額的義務(wù)。
德州允許參加REC的電源的條件是,1999年9月后投產(chǎn)的新能源(不僅包括電力,也包括供熱等形式),另外包括離網(wǎng)式的風(fēng)電。
RPS的承諾期為1年(每個(gè)自然年度),而REC的有效期規(guī)定為3個(gè)RPS承諾年度,即3年。3年有效期中,REC可以被用來(lái)滿足售電商的RPS需求,同時(shí)也可以被其擁有者自愿注銷(2009年中一共有814萬(wàn)張REC被自愿注銷)。
德州的REC市場(chǎng)實(shí)際上是兩個(gè)子市場(chǎng)在同時(shí)運(yùn)作,第一個(gè)是電力交易市場(chǎng),根據(jù)綠色發(fā)電商與購(gòu)電商簽訂購(gòu)電協(xié)議的電力銷售。第二個(gè)是REC的交易市場(chǎng),售電商、用戶可以進(jìn)行REC的證書交易,此時(shí)的證書類似于股票。
德州REC市場(chǎng)中,每一份REC是1MWh的可再生能源。REC價(jià)位的波動(dòng)性比較大,2009年間的主要浮動(dòng)區(qū)間在1美元至5美元間(這主要由于風(fēng)電等綠色能源產(chǎn)出不穩(wěn)定,以及供求關(guān)系的影響),據(jù)此可以推出德州REC市場(chǎng)的交易量大致在2千萬(wàn)美元至1.08億美元間(隨著RPS的提高,市場(chǎng)將進(jìn)一步擴(kuò)大)。同時(shí)ERCOT將為每一份REC賦予一個(gè)唯一代碼:每份REC在擁有了ERCOT頒發(fā)的唯一性代碼后,將在市場(chǎng)中保證其唯一性、可識(shí)別性。
屬性 字位 意義年份 4位 發(fā)電年份季度 1位 發(fā)電季度能源類型 2位 新能源類型的字母縮寫特殊標(biāo)識(shí) 5位 由ERCOT分配REC數(shù)量 8位 該季度總發(fā)電量
對(duì)于整個(gè)可再生能源發(fā)電產(chǎn)業(yè)來(lái)說(shuō),綠色證書的價(jià)格包含了其高于非可再生能源發(fā)電成本的差額。綠色證書的交易實(shí)現(xiàn)了這種成本差額在整個(gè)發(fā)電產(chǎn)業(yè)的均攤,使得利用可再生能源發(fā)電而天生具有的成本劣勢(shì),轉(zhuǎn)移給其他由于能源種類和技術(shù)條件優(yōu)勢(shì)而具有成本優(yōu)勢(shì)的發(fā)電廠,扮演了公平競(jìng)爭(zhēng)的維護(hù)者。
綠色證書的價(jià)格應(yīng)反映由于替代非可再生能源帶來(lái)的環(huán)境正效應(yīng)。綠色證書購(gòu)買者(未完成目標(biāo)配額的發(fā)電商)實(shí)質(zhì)上比其他完成目標(biāo)的發(fā)電企業(yè)更多地給社會(huì)帶來(lái)了負(fù)外部性,也就是更多地污染了環(huán)境,提高了社會(huì)治理環(huán)境污染的成本,因此必須為此付出相應(yīng)的代價(jià),也就是購(gòu)買綠色證書。這就實(shí)現(xiàn)了非可再生能源發(fā)電的負(fù)外部性內(nèi)部化,在一定程度上限制了非可再生能源發(fā)電對(duì)環(huán)境的污染,也使可再生能源的相對(duì)正外部性的優(yōu)勢(shì)得以發(fā)揮,為可再生能源在能源市場(chǎng)中的公平競(jìng)爭(zhēng)創(chuàng)造了條件。
綠色證書作為政府激勵(lì)可再生能源產(chǎn)業(yè)發(fā)展的工具,承擔(dān)著一定的實(shí)現(xiàn)政策效果的使命。因此其價(jià)格的變動(dòng)范圍是有一定限制的。綠色證書的價(jià)格不能過(guò)低,否則將導(dǎo)致綠色證書的需求者自愿接受購(gòu)買任務(wù),缺少技術(shù)革新以降低自身可再生能源發(fā)電成本的動(dòng)力,導(dǎo)致可再生能源配額制的政策激勵(lì)失效;而價(jià)格過(guò)高也將增大企業(yè)壓力,同樣不利于企業(yè)的長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展。
總結(jié)綠色證書的優(yōu)點(diǎn):1、自由性大;2、交易靈活;3、流通性強(qiáng);4、有利于形成統(tǒng)一市場(chǎng)。
假設(shè)整個(gè)可再生能源產(chǎn)業(yè)由兩類企業(yè)A和B構(gòu)成綠色證書二元市場(chǎng),這里的二元A和B所代表的是可再生能源行業(yè)中的劣勢(shì)企業(yè)和優(yōu)勢(shì)企業(yè),如圖,P1為綠色證書的價(jià)格。MCA和MCB分別代表兩企業(yè)的可再生能源邊際發(fā)電成本曲線,B企業(yè)相對(duì)發(fā)電成本較低,或效率較高,有明顯的相對(duì)優(yōu)勢(shì)(這種優(yōu)勢(shì)有可能是由規(guī)模效應(yīng)或技術(shù)水平帶來(lái)的)。
圖1 二元分析
如圖,在相同的配額額度的條件下,B企業(yè)達(dá)標(biāo)的成本要更低,即MCA>MCB。在MCA曲線上,超過(guò)M點(diǎn)之后,發(fā)電的邊際成本高于綠色證書的價(jià)格,因此,A企業(yè)傾向于以相當(dāng)于Q1Q0KM面積的價(jià)錢購(gòu)買B企業(yè)超額完成的可再生能源發(fā)電量(Q0-Q1),而這一過(guò)程正是通過(guò)綠色證書的交易來(lái)完成的。同理,在MCB曲線上,N點(diǎn)之前,發(fā)電的成本低于綠色證書的價(jià)格,因此,B企業(yè)傾向于將額外的發(fā)電量轉(zhuǎn)化為價(jià)格更高的綠色證書售出。
如果沒(méi)有綠色證書交易機(jī)制而單純靠配額制來(lái)推動(dòng)可再生能源市場(chǎng)的發(fā)展,企業(yè)的成本會(huì)大大擴(kuò)大,例如傳統(tǒng)的火力發(fā)電企業(yè),或小規(guī)模的發(fā)電企業(yè),有的存在技術(shù)上的局限,有的受到規(guī)模經(jīng)濟(jì)的制約,如果強(qiáng)制此類企業(yè)完成可再生能源的配額任務(wù),可能會(huì)由于規(guī)模過(guò)小,導(dǎo)致的規(guī)模不經(jīng)濟(jì),造成資源的利用不充分。而通過(guò)可再生能源發(fā)電量和綠色證書的互相轉(zhuǎn)化,既鼓勵(lì)了可再生能源優(yōu)勢(shì)企業(yè)生產(chǎn)的積極性,又使可再生能源劣勢(shì)企業(yè)尋到一條成本更低的途徑來(lái)完成配額任務(wù),避免了由于強(qiáng)制配額導(dǎo)致規(guī)模過(guò)小而引起的資源利用不充分,優(yōu)化了電力生產(chǎn)資源的配置。
在未引入綠色證書而實(shí)施單純的配額制時(shí),可再生能源的發(fā)電總成本為OLQ0+OKQ0。引入綠色證書后,成本變?yōu)镺MQ1+ONQ2。
(OLQ0+OKQ0)-(OMQ1+ONQ2)=MLQ0Q1-NDQ0Q2
綠色證書的供給為NKQ0Q2,需求為MKQ0Q1。
當(dāng)綠色證書交易市場(chǎng)為非均衡狀態(tài)的時(shí)候,MKQ0Q1<NKQ0Q2,供過(guò)于求時(shí),綠色證書的價(jià)格會(huì)在供求關(guān)系的作用下下降,使MKQ0Q1變大,NKQ0Q變小,直至價(jià)格達(dá)到均衡價(jià)格P0。MKQ0Q1>NKQ0Q2,供不應(yīng)求時(shí),綠色證書的價(jià)格會(huì)在供求關(guān)系的作用下上升,使MKQ0Q1變小,NKQ0Q變大,直至價(jià)格達(dá)到均衡價(jià)格P0。
當(dāng)綠色證書交易市場(chǎng)達(dá)到均衡狀態(tài)的時(shí)候,可再生能源發(fā)電總量恰好達(dá)到規(guī)定配額目標(biāo),此時(shí)Q1+Q2=2Q0,綠色證書的供給等于需求。
即:MKQ0Q1=NKQ0Q2
所以MLQ0Q1-NDQ0Q2即為綠色證書市場(chǎng)均衡時(shí)所減少的發(fā)電總成本。由此可見,綠色證書會(huì)在市場(chǎng)機(jī)制的調(diào)節(jié)下達(dá)到使可再生能源發(fā)電總成本下降的效果。
中:2010年4月9日,美國(guó)俄亥俄州路易斯維爾,越來(lái)越多的人開始選擇風(fēng)能作為家用能源。攝影/ChinaFotoPress/CFP
下:美國(guó):家用風(fēng)力發(fā)電日益走俏。攝影/ChinaFotoPress/CFP
通過(guò)上面,我們也可以看出在配額制下,政府如果在現(xiàn)有配額完成的情況下提高配額指標(biāo),是可再生能源進(jìn)一步發(fā)展的重大標(biāo)志;而綠色證書價(jià)格會(huì)有上漲趨勢(shì),并在綠色證書市場(chǎng)中再次達(dá)到均衡。同時(shí)在這一過(guò)程中,由于廠商購(gòu)買綠色證書不經(jīng)濟(jì),因此廠商趨于提高技術(shù),降低成本,以此來(lái)繼續(xù)完成配額指標(biāo)。
配額制政策激勵(lì)了單個(gè)廠商降低可再生能源發(fā)電成本,促進(jìn)發(fā)展可再生能源發(fā)電技術(shù),但需要注意的是,配額提高的比例需要認(rèn)真考慮,若其值過(guò)低,將仍然不能達(dá)到激勵(lì)劣勢(shì)企業(yè)降低成本,發(fā)展技術(shù)的目的;若其值過(guò)高,劣質(zhì)企業(yè)沒(méi)有喘息的時(shí)間和余地,生存壓力過(guò)大,也不利于企業(yè)的健康發(fā)展。
上:2010年5月19日,美國(guó)戈?duì)柕?,華盛頓州最大的風(fēng)力發(fā)電項(xiàng)目之一。攝影/ChinaFotoPress/CFP
綠色電力競(jìng)爭(zhēng)交易市場(chǎng),實(shí)際上就是風(fēng)電等綠色能源進(jìn)入傳統(tǒng)電力市場(chǎng)交易市場(chǎng)。尤其是風(fēng)電,在技術(shù)不斷成熟的情況下,漸漸退去政策的扶持,進(jìn)而參與電力市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)將成為必然的趨勢(shì)。
目前風(fēng)電在美國(guó)已經(jīng)開始參與電力市場(chǎng)。但是由于風(fēng)電的波動(dòng)性、間歇性,使得電網(wǎng)難以承受過(guò)高比例的風(fēng)電,風(fēng)電對(duì)電網(wǎng)的貢獻(xiàn)率難以超過(guò)10%是一個(gè)世界性的難題。美國(guó)風(fēng)電產(chǎn)業(yè)最好的德州是已經(jīng)達(dá)到8.6%??梢灶A(yù)見未來(lái)幾年內(nèi),美國(guó)將面臨風(fēng)電上網(wǎng)難的問(wèn)題。因此,了解和借鑒美國(guó)將如何面臨以及解決這一問(wèn)題是一個(gè)很好的研究方向,尤其德州在將很快達(dá)到這個(gè)臨界點(diǎn),同時(shí),2010年12月起,德州電力市場(chǎng)將由區(qū)域性市場(chǎng)(Zonal)正式轉(zhuǎn)變?yōu)楣?jié)點(diǎn)型(Nodal)市場(chǎng)。
就現(xiàn)有的情況看,雖然風(fēng)電已經(jīng)參與競(jìng)爭(zhēng)性的電力市場(chǎng),但還是獲得了一定的市場(chǎng)照顧,以PJM和ERCOT為例:
PJM ERCOT發(fā)電計(jì)劃風(fēng)電場(chǎng)不用提計(jì)劃電量。發(fā)電采用節(jié)點(diǎn)電價(jià)。如果參與容量市場(chǎng),必須在日前市場(chǎng)提供容量?jī)r(jià)格。沒(méi)有集中的能量市場(chǎng),交易通過(guò)雙方市場(chǎng)進(jìn)行。風(fēng)電與其他電源一樣有發(fā)電計(jì)劃。不平衡結(jié)算運(yùn)行備用偏差費(fèi)用是有在日前和實(shí)時(shí)的偏差產(chǎn)生的。(5MW死區(qū):小于這個(gè)水平的偏差無(wú)偏差費(fèi)用)風(fēng)能免除能力偏差費(fèi)用。輔助服務(wù)不參與輔助服務(wù)市場(chǎng)。對(duì)市場(chǎng)上的輔助服務(wù)要求水平無(wú)影響。輔助服務(wù)費(fèi)用是負(fù)荷而不是發(fā)電商承擔(dān)。目前正在研究風(fēng)電裝機(jī)的增加對(duì)輔助服務(wù)的影響。電 能(風(fēng)能)預(yù) 測(cè)目前沒(méi)有目前正在研究集中的風(fēng)能預(yù)測(cè)方法。
參與電力競(jìng)爭(zhēng)交易市場(chǎng),是風(fēng)電發(fā)展的主流方向。由于在市場(chǎng)中風(fēng)電等綠色能源不再有過(guò)多的特殊扶持,將面臨激烈的競(jìng)爭(zhēng),只有這樣的競(jìng)爭(zhēng)才能促使綠色能源真正的長(zhǎng)足發(fā)展,成為未來(lái)的主流能源產(chǎn)業(yè)。
為避免市場(chǎng)電價(jià)波動(dòng)對(duì)風(fēng)電場(chǎng)收益的影響、鎖定電價(jià)風(fēng)險(xiǎn),多數(shù)風(fēng)電開發(fā)商都會(huì)通過(guò)購(gòu)電協(xié)議對(duì)風(fēng)電場(chǎng)的投資收益進(jìn)行保護(hù)。
美國(guó)風(fēng)電市場(chǎng)中的購(gòu)電協(xié)議主要有兩大類:
第一類是傳統(tǒng)購(gòu)電合同-PPA(Power Purchase Agreement),而市場(chǎng)中又習(xí)慣把期限為20年左右的PPA稱作LT-PPA(Long Term),2009年美國(guó)市場(chǎng)中有LT-PPA的風(fēng)電裝機(jī)大約占60%。其中LT-PPA的一般條款包括:交易電價(jià)及調(diào)價(jià)機(jī)制、有效期和終止條件、限電情況的約定、輸電線路和電力計(jì)量和相關(guān)違約條款等。
第二類是通過(guò)對(duì)沖(Hedging)和互換(Swap)等的金融衍生產(chǎn)品對(duì)市場(chǎng)電價(jià)予以保護(hù)。風(fēng)電投資商可以通過(guò)與涉足電力市場(chǎng)的金融機(jī)構(gòu)(例如Morgan Stanly等)直接簽署金融合同,也可以通過(guò)直接參與所在地區(qū)的商品期貨合約交易規(guī)避風(fēng)險(xiǎn)(例如美國(guó)東部地區(qū)可以在紐約商品交易COMEX所買賣相應(yīng)期貨合約)。