有研究者認(rèn)為，波動(dòng)的可再生能源會(huì)越來(lái)越壓低其上網(wǎng)電價(jià)，由此限制了自己的經(jīng)濟(jì)價(jià)值。這些顧慮是否合理，對(duì)電網(wǎng)和電力市場(chǎng)的假設(shè)是否成立？我們認(rèn)為，這種基于靜態(tài)電網(wǎng)和市場(chǎng)機(jī)制不變假設(shè)的批評(píng)將打擊創(chuàng)新的積極性。但是，對(duì)低成本、清潔可靠的未來(lái)能源體系的整體評(píng)價(jià)，需要基于對(duì)各種波動(dòng)的可再生能源、市場(chǎng)效率的提升，以及可靈活順暢整合資源的新技術(shù)等因素進(jìn)行綜合考量。需要考慮電網(wǎng)的供給側(cè)變革、需求側(cè)資源以及不斷改善的市場(chǎng)機(jī)制產(chǎn)生的糾正作用。
理解“難題”
有越來(lái)越多的人顧慮，波動(dòng)的可再生能源，例如電網(wǎng)中的風(fēng)能和太陽(yáng)能，將可能遭遇發(fā)展瓶頸。這種理論認(rèn)為，大量波動(dòng)的可再生能源在一天中的某些時(shí)間點(diǎn)集中供電將會(huì)導(dǎo)致供給過(guò)剩。著名的“鴨型曲線”就是最好的證明：鴨型曲線源自美國(guó)加州電力系統(tǒng)模型，是指用電負(fù)荷減去光伏發(fā)電功率后得到的凈負(fù)荷曲線。
批評(píng)人士認(rèn)為，波動(dòng)的可再生能源(尤其是光伏)的技術(shù)屬性使光伏每日的發(fā)電高峰和人們的用電負(fù)荷高峰不一致，這對(duì)所有類型的發(fā)電都會(huì)造成經(jīng)濟(jì)性影響，包括可再生能源自身。在資源豐富時(shí)，可再生能源會(huì)輸出大量電能，替代高邊際成本的資源(如火力發(fā)電)產(chǎn)生的電能。鑒于電價(jià)一般是基于市場(chǎng)公認(rèn)的最高邊際成本而定，可再生能源產(chǎn)生的多余電力將拉低市場(chǎng)電價(jià)。
如果把波動(dòng)的可再生能源的發(fā)展研究過(guò)程比作一個(gè)微觀經(jīng)濟(jì)學(xué)思維實(shí)驗(yàn)，那么提出上述理論的分析者只看到了它的前半部分。他們假設(shè)的這些“難題”成立的 基礎(chǔ)是供給和需求定律，但電力供給和需求中很多深層次問(wèn)題是被忽略的，人們過(guò)分關(guān)注于“難題”本身。具體來(lái)看，有三個(gè)加快可再生能源應(yīng)用的因素。
供給側(cè)的改變是全局性的
很多這類的思維實(shí)驗(yàn)只是考慮到新增一種電力供應(yīng)源(通常是光伏)的情況，而忽略了同時(shí)發(fā)生在供給側(cè)的資源變化。
事實(shí)上，太陽(yáng)能光伏、風(fēng)能和天然氣都是同時(shí)并網(wǎng)進(jìn)入供給側(cè)成為發(fā)電資源的。在這三種能源中，前兩種經(jīng)常起到補(bǔ)充作用，而第三種是可調(diào)度的。于是，幾種電力供應(yīng)源綜合應(yīng)用，就能很大程度上解決“鴨型曲線”所描述的問(wèn)題。
與此同時(shí)，不盈利資產(chǎn)退出市場(chǎng)也可抵消批發(fā)電價(jià)的上浮。比如，高污染的舊發(fā)電廠，即使發(fā)電成本低，但也會(huì)隨著發(fā)電系統(tǒng)和資源升級(jí)以及其他固定開(kāi)銷侵蝕利潤(rùn)而造成成本上漲，而逐步退出市場(chǎng)。由此產(chǎn)生的供應(yīng)不足將使邊際供給曲線總量收縮，為可再生能源和其他化石能源發(fā)電獲得高電價(jià)和高利潤(rùn)創(chuàng)造了可能性。當(dāng)然，需求同時(shí)下降的情況除外，這與工業(yè)世界中的定律是一致的。
需求將變得更靈活
秉持“可再生能源的波動(dòng)性將限制其增長(zhǎng)”這種觀點(diǎn)的分析者，通常都假設(shè)批發(fā)市場(chǎng)完全有效，零售市場(chǎng)不變且需求固定。但這種思路不全面，也不對(duì)稱，忽視了人們對(duì)需求側(cè)的管理能力正在不斷提高這個(gè)事實(shí)。例如，人們正在支持并響應(yīng)電力的分時(shí)定價(jià)項(xiàng)目，這種項(xiàng)目正在擴(kuò)大推廣范圍。像電熱水器、電動(dòng)車這種設(shè)備的電力需求時(shí)間本就靈活，不會(huì)對(duì)供電服務(wù) 造成壓力。此外，新的商業(yè)模式(從電力公司到第三方機(jī)構(gòu))都在積極提供無(wú)縫解決方案，以潤(rùn)物無(wú)聲、方便快捷、無(wú)需客戶參與任何交易的方式，驅(qū)動(dòng)電力需求進(jìn)一步靈活化。
這些因素都將改善需求側(cè)的靈活性，這種靈活性本身就是一種重要且成本低的資源，能夠觸發(fā)對(duì)高效市場(chǎng)價(jià)格變動(dòng)的最自然反應(yīng)，使消費(fèi)者們使用并獲益于風(fēng)能和太陽(yáng)能產(chǎn)生的價(jià)格更低的電能。換言之，鑒于可再生能源在一天內(nèi)某些時(shí)段降低了能源價(jià)格，需求側(cè)的靈活度使用戶將用電需求調(diào)整到這些(低價(jià)格)時(shí)段，間接推動(dòng)了其他(高峰)時(shí)間的電價(jià)下降，又會(huì)推動(dòng)可再生能源高產(chǎn)出時(shí)段的電價(jià)再回升。
儲(chǔ)能使可再生能源可調(diào)度
多樣化的電力供給和靈活的電力需求將極大緩解人們對(duì)可再生能源并網(wǎng)的顧慮，但某種程度上問(wèn)題依然存在。不斷下降的電池價(jià)格和電池提供的價(jià)值種類，意味著剩下的波動(dòng)性問(wèn)題有可能得到解決，且成本只是逐步微升。在零售市場(chǎng)，這將推動(dòng)分布式發(fā)電的自我平衡。在批發(fā)市場(chǎng)，隨著多種能源開(kāi)始進(jìn)入市場(chǎng)，高電價(jià)時(shí)段將激勵(lì)開(kāi)發(fā)者將目光投向儲(chǔ)能?，F(xiàn)在儲(chǔ)能已被視為高峰發(fā)電機(jī)組的替代方案，為支援高峰時(shí)段供電而安裝的電池也能有助于調(diào)整可再生能源電價(jià)的經(jīng)濟(jì)效益。
儲(chǔ)能已經(jīng)成為(通過(guò)熔鹽)太陽(yáng)能光熱發(fā)電的成熟配套方案，并正在成為太陽(yáng)能光伏發(fā)電的配套方案。例如，在近期智利舉辦的無(wú)補(bǔ)貼電力拍賣會(huì)上，全部可再生能源的贏標(biāo)中不僅有白天電價(jià)低 至65美金/兆瓦小時(shí)的太陽(yáng)能，還有夜間通過(guò)熱或者電儲(chǔ)能提供的太陽(yáng)能，價(jià)格僅為97美金/兆瓦小時(shí)。儲(chǔ)能使波動(dòng)的可再生能源具可調(diào)度性，而可調(diào)度的再生能源解決了波動(dòng)性對(duì)電網(wǎng)調(diào)度的挑戰(zhàn)。為確定這個(gè)結(jié)論，我們近期的研究證明，安裝在電表后端的分布式儲(chǔ)能系統(tǒng)可提供十三項(xiàng)基本電力服務(wù)項(xiàng)目，這能夠提升電池成本效益，雖然未必是實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)靈活度的最佳辦法。類似的論證也指出，傳統(tǒng)發(fā)電模式所帶來(lái)的問(wèn)題可以通過(guò)一系列其他的選擇得到解決。
可再生能源會(huì)持續(xù)發(fā)展
這些經(jīng)常被專家提到的關(guān)于可再生能源的“難題”，各自分別看來(lái)確實(shí)是“難題”。但當(dāng)我們將它放在大環(huán)境下綜合考量時(shí)則明顯言過(guò)其實(shí)。它們確實(shí)是值得思考的好問(wèn)題，促使供給和需求向市場(chǎng)參與者們發(fā)出信號(hào)，啟發(fā)人們要選擇多元化的資源，鼓勵(lì)需求側(cè)的靈活性，向儲(chǔ)能和其他新技術(shù)進(jìn)行投資等等。反對(duì)風(fēng)能和光伏的觀點(diǎn)認(rèn)為，這些資源將需要更多補(bǔ)貼才能在“鴨型曲線”的時(shí)代下繼續(xù)存在。我們的觀點(diǎn)恰好相反：我們可以充分利用供給多元化，需求靈活化，以及儲(chǔ)能和市場(chǎng)規(guī)劃的潛能為所有資源創(chuàng)造一個(gè)公平的發(fā)展環(huán)境，而非固守著20世紀(jì)電網(wǎng)體系不變。保護(hù)舊體系遠(yuǎn)不如發(fā)展新體系來(lái)得重要，因?yàn)檫@將激勵(lì)企業(yè)家精神和創(chuàng)新活動(dòng)，并使各類能源充分地、公平地競(jìng)爭(zhēng)。
