可再生能源:发展与生机

印度新能源的未来不仅取决于这个行业本身,还取决于印度政府的治理能力和水平。
作者 Ashwin Gambhir
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印度卡纳塔克邦一户人家院子中的太阳能发电板。卡纳塔克邦于2011年提出了可再生能源购买义务规定,要求邦内电力供应公司和有关消费者必须确保其能源消费总量中的0.25%来自太阳能发电。(VCG)

全球能源愿景中的印度方案

稳定、充足、可负担得起的能源与人类的福祉和经济生产息息相关。对印度来说尤其如此,因为它正面临各种各样的发展问题。2016年,印度人均能源消耗约570千克标准油,分别为全球平均水平(1780千克标准油)的三分之一和中国人均水平(2273千克标准油)的约四分之一。电力消耗方面也呈现出几乎同样的图景。印度从中央到地方政府都在致力于解决能源短缺的问题,而未来几年能源需求还会大幅度增加。即使是人均能源消耗很小的一点增长,都会让印度这样人类发展指数比较低的国家出现巨大进步,因此解决能源问题对于印度至关重要。

然而,据统计,2013年印度83%的温室气体来源于能源消耗,这个数字每年还在攀升。印度拥有漫长的海岸线,农业基本依靠雨水灌溉,河流基本靠冰川融水补给,非常容易受到气候变化的影响,因此解决气候变化这个全球性的问题也符合印度的利益。虽然印度认识到缓解气候变化的必要性,但印度为了自身的发展,也有权利增加现代能源消耗。

正因如此,印度没有采取完全限制温室气体排放的政策,反而在其“应对气候变化国家行动计划”中推行“在推动自身发展的同时有效应对气候变化的措施”。这意味着印度视缓解气候变化为其发展目标之一,与增加就业、促进经济发展、改善民生和治理环境放在同等位置。印度致力于减少未来经济发展的碳排放强度,这一目标也与其向国际社会的承诺相符。在2009年哥本哈根气候大会上,印度宣布到2020年,将其GDP碳排放强度相较2005年降低20~25%。而根据2015年《巴黎协定》框架下的国家自主贡献目标,印度承诺到2030年,将其GDP碳排放强度在2005年的基础上减少33~35%。从2005年到2016年,印度的碳排放强度已经下降了16%。以这种速度,印度基本可以实现其承诺。印度承诺的国家自主贡献目标还包括在电力行业实现非化石能源累积装机容量占比达到40%。

因此,考虑到其多种紧迫的需求,包括广泛的、支付得起的能源供应、能源安全、有限的化石燃料储量以及它们对本国和全世界社会环境的影响,印度需要一个综合的能源方案。联合国的可持续发展目标明确指定了全球能源愿景——可负担的、可靠的、可持续的全球供应。因此,可再生能源在这个愿景中是至关重要的基础要素,印度必须逐渐转向低碳排放量能源结构,从而为减缓全球气候变化作出贡献。

2016年5月18日,印度可再生能源部长Bikram Singh Majithia前往位于旁遮普邦的比阿斯镇视察太阳能光伏电站,功率11.5MW的世界最大屋顶太阳能光伏电站于前一日揭幕。(VCG)
2016年5月18日,印度可再生能源部长Bikram Singh Majithia前往位于旁遮普邦的比阿斯镇视察太阳能光伏电站,功率11.5MW的世界最大屋顶太阳能光伏电站于前一日揭幕。(VCG)

鼓励可再生能源

鉴于其巨大的潜在资源和持续下降的价格,可再生能源,尤其是大型风能和光伏太阳能项目,已经成为电力供应来源的首选。可再生能源不但可以解决传统能源造成的环境污染问题,同时也已经成为提升一个国家能源安全,减少能源进口、降低经常账户赤字以改善宏观经济状况的一个关键因素。非化石燃料(风和光伏太阳能)项目孕育周期短(约一年半到两年)并且边际成本低,适合长期固定价合同,从而可以减少电力价格的波动以及传统金融风险。考虑到所有这些因素,无论是印度中央政府还是各邦地方政府都出台了利好的政策和规章制度,以鼓励可再生能源的快速发展。

由于这些鼓励政策,在过去的15年里,印度可再生能源每年以20%的增速发展。截至2018年5月,新能源装机总量到70吉瓦(其中34吉瓦来自风能,22吉瓦来自太阳能),占所有能源装机总量的20%。由于新能源来源的不确定性,尤其是风能和太阳能,获取这些能源需要更高的系统集成成本,因此在与煤炭等其他提供基载电力能源进行价格对比时,这些因素是需要考虑进去的。然而,印度中央电力管理局近期的一项研究表明,“即使把新能源的不确定性纳入经济成本,未来建设可再生能源发电厂也比使用煤炭发电更节约”。因此,对于印度来说,发电成本不会成为提高新能源使用率的障碍。

印度设定的完成太阳能发电100吉瓦的目标,其中很大一部分涉及分布式发电。确切地说,其中40吉瓦的发电量已经指定由设在工业、商业和居民建筑屋顶太阳能项目提供。那些家庭电费高于屋顶太阳能发电成本的消费者会觉得安装这样一个系统非常划算,可以减少他们的电费支出。这部分得益于印度的“净计量电价”政策。这种计费政策会对将自有太阳能发电系统所发电量上传到电网的用户给予奖励。

例如,使用屋顶太阳能的居民消费者自家产生的电量可能多于白天的家用电量。按照“净计量电价”政策,这些多余电量上传到电网,可供这个家庭在晚上或用电量超过系统输出量的其他时段使用。消费者只需支付他们使用的“净”电量。截至2018年,超过一半的分布式发电设施都可以花费合理的成本转换成屋顶太阳能。此外,印度政府为太阳能发电量小于5千瓦的居民用户提供30%的补助。然而,这个领域的进展却比预期缓慢得多,迄今为止只安装了约2吉瓦。这主要是由于净计量电价的操作和程序问题以及补助支出规则制定方面的限制。

印度具备发展风电的良好条件:陆地三面环海,大部分地区处于热带季风活动范围,风力资源非常丰富。位于印度西部的拉贾斯坦邦是印度主要的风力发电区域之一,图为邦内用于风电的风轮机。 (VCG)
印度具备发展风电的良好条件:陆地三面环海,大部分地区处于热带季风活动范围,风力资源非常丰富。位于印度西部的拉贾斯坦邦是印度主要的风力发电区域之一,图为邦内用于风电的风轮机。 (VCG)

奠定能源结构基础

毫无疑问,可再生能源将为印度能源领域尤其是发电领域进一步发展奠定基础。风能和太阳能极速下降的价格和不断攀升的发电量甚至已经使得那些严重的怀疑主义者承认可再生能源将发挥重要作用。然而,这个转型取决于新能源具体的技术操作和政策规范。目前,最主要的挑战还是如何建成可靠的、划算的集成电网,这需要最先进的模型研究,以了解关于新能源系统规划和操作的额外压力及复杂性。这还需要印度各个邦之间建立更广泛的合作框架,而由于电网集成可能造成的额外成本,需要各利益攸关方公平承担。电力储存技术的发展以及相关管理制度的完善是决定可再生能源未来发展轨迹的一个重要因素,它可以确保可再生能源发展的连续性。

可再生能源的低成本以及其他优点,使得决策者在中期就可以实现再生能源占比的大幅度提高。近期,印度电力部出台了指导意见,要求电力部门到2022年,可再生能源的采购目标或购买义务至少达到21%,其中太阳能和非太阳能(主要是风能)分别占10.5%。印度新能源与再生能源部近期乐观地表示,到2022年,该国新能源不但会实现175吉瓦的目标,甚至有可能超过这个目标达到225吉瓦。

该部门还表示,到2030年,可再生能源的占比会继续增加到55%。从现在开始到2028年,印度计划每年新能源装机容量增加40吉瓦(包括30吉瓦的太阳能和10吉瓦的风能)。印度已出台了各种新政策,鼓励建设海上风能、太阳能—风能混合、太阳能园区项目,此外还采取了一些鼓励措施,例如免除跨邦新能源电力传输费用、免除新能源开放接入(第三方销售)费用、理顺关于自用电力工程和电网连接的规章制度。这些都进一步推动了大型新能源项目的上马。

利用太阳能为农业灌溉系统提供电力是一项新兴的分布式太阳能项目。在那些电网供电缺乏或不足的地区,光伏太阳能水泵的使用者可以得到30%的资金补贴。截至2018年3月,约有17.5万台这样的水泵投入使用。印度新能源与再生能源部提出一项宏伟的计划,即农业上使用光伏太阳能总量未来达到28吉瓦,其中包括10吉瓦的并网发电,与发电量为0.5~2兆瓦的太阳能发电厂以及285万台太阳能水泵相连。整个农业方面的计划可能需要高达近220亿美元的资金支持。

在交通方面,大力推动电气化对于减排和降低进口依赖至关重要。印度在这一方面也出台了长远规划,包括实现铁路100%的电气化、在主要城市建设地铁以及实现包括公交车、小汽车、两轮或三轮车在内的交通工具的电气化。仿效“国家太阳能计划”的“国家能源储存计划”也正在紧锣密鼓地筹备中。这一计划的关键在于推广电动汽车,它同时也涉及可再生能源电网集成应用的电力储存。

另外,印度政府最近通过了一项国家生物燃料政策,致力于发展第二代生物燃料,并且投入了500亿卢比作为可行性缺口补助,用于未来六年建设乙醇生物提炼化工厂。此政策目的在于减少进口依赖和二氧化碳排放。2017至2018年度,印度国内乙醇供应约15亿公升,节约了400亿卢比的外汇,并减少了300万吨二氧化碳的排放。

除了发展新能源项目,印度政府也开始注重生产新能源设备。印度每年生产近10吉瓦的风力涡轮机,但是光伏太阳板仍大量依靠进口。在过去的10年,从中国进口的太阳能光伏板总额每年翻近一番,2017至2018年度,进口花费高达34亿美元。印度进口的光伏太阳能板九成来自中国,显示了中国在这一领域的绝对主导地位。为了加强印度本土光伏太阳能板和蓄电池的生产,印度政府计划进行大规模光伏太阳能板的招标,授权建设一定规模的太阳能板和蓄电池工厂。

2016年3月5日,印度班加罗尔,新引进的太阳能三轮车亮相街头。(IC)
2016年3月5日,印度班加罗尔,新引进的太阳能三轮车亮相街头。(IC)

未来之路

印度可再生能源快速发展,不仅其价格已经降到历史最低水平,而且促使电力行业变得更加清洁,但这并不意味着转型中没有挑战。这样的转型会导致地方和中央政府的工作重点和范围发生更多冲突。

从中央政府的角度,更多的是考虑宏观经济稳定、经济增长、国际减排义务和地缘战略问题,而地方政府需要更多地考虑本地关切和政治现实,比如获取负担得起的能源,本地就业和经济发展等。计划周全的转型必须考虑各邦现实,尤其是电力输送公司较弱的财务状况和能力,因为一个强有力的电网以及经济可行的输送系统对于可再生能源的有效利用至关重要。考虑到新能源快速转型所造成的失业、煤矿资源丰富地区财政收入的减少、可再生能源集中地区(卡纳塔克邦、泰米尔纳德邦等地)的电网集成等问题都需要通过更广泛的协商和规划加以解决。因此,印度新能源的未来不仅取决于这个行业本身,还取决于印度政府的治理能力和水平。

 

本文作者Ashwin Gambhir为印度普拉亚斯能源集团研究员,致力于能源政策和法规研究。