能源效率市场

,能源金融,第十章新源和可再生能源市场,新能源和可再生能源是1978年12月20日联合国第23届大会第148号决议中首次使用的一个专业化名词，泛指常规能源以外的所有能源。1981年8月，在内罗毕召开的联合国新能源和可再生能源会议（TheUnitedNationsConferenceonNewandRenewableSourcesofEnergy），通过了促进新能源和可再生能源的发展与利用的内罗毕行动纲领，其中对新能源和可再生能源的基本含义正式做了界定，即以逐步替代可耗竭、污染环境的常规能源为目的，以新技术和新材料为基础，通过现代化手段进行开发利用的、起源于可持续补给的自然过程的能源。本章首先对世界新能源和可再生能源发展概况，各国对新能源和可再生能源发展的政策扶持与战略规划，以及跨国石油公司在新能源领域的发展策略进行了介绍。其次，针对新能源和可再生能源产业化发展进程中的投融资问题，以及如何构建多元化投融资体系进行金融支持等问题进行了剖析。第三，新能源和可再生能源电价机制以及绿色证书交易机制等问题进行深入探讨。最后，对中国新能源和可再生能源的发展情况，以及产业化进程中存在的问题、如何加强政策支持和构建投融资体系等方面进行了阐述。,第十章新源和可再生能源市场,第十章新源和可再生能源市场,第一节新能源和可再生能源的发展状况一、新能源和可再生能源的开发利用（一）基本概况新能源和可再生能源是一个随着技术进步和可持续发展观念变化而不断演进的动态概念，比如过去被视作垃圾的工业与生活有机废弃物，现在也被认为是一种能源化物质而开始加以研究和开发利用。新能源通常是指尚未大规模利用、正在积极研究开发的能源，如核能（聚变）、氢能等，而可再生能源通常是指太阳能、风能、现代生物质能、地热能、海洋能等。而按照联合国开发计划署（UNDP）的定义，新能源和可再生能源也被称为可持续能源（SustainableEnergy），主要可以分为以下三大类：大中型水电；新可再生能源，包括小水电（small-hydro）、太阳能、风能、现代生物质能（modernbiomass）、地热能（geothermal）和海洋能；传统生物质能（traditionalbiomass）。因此，按照目前的国际惯例，新能源和可再生能源一般不包括大中型水电和核电，而主要是太阳能、风能、生物质能、地热能、潮汐能等一次能源，以及氢能、燃料电池等二次能源。中国可再生能源法中对新能源和可再生能源的定义也基本上是遵循这一国际惯例的。,第十章新源和可再生能源市场,第一节新能源和可再生能源的发展状况一、新能源和可再生能源的开发利用（一）基本概况在过去的二三十年，世界新能源和可再生能源开发利用取得了很大进展，相关技术得到了快速发展并日益成熟，相关产业也已基本形成较为完善的产业链。20世纪90年代以来，新能源和可再生能源的发展速度不断加快。根据REN21的数据显示（图10-1），截至2011年底，新能源和可再生能源的总装机容量达到390GW，占全球总发电能力的9.2%，而供电量占6%。,图10-120042011年全球在新能源和可再生能源装机容量和发电量发展状况,第十章新源和可再生能源市场,第一节新能源和可再生能源的发展状况一、新能源和可再生能源的开发利用（一）基本概况新能源和可再生能源作为清洁能源，在开发利用过程中基本不排放或很少排放污染物和温室气体，对于减缓全球气候变化具有十分重要的意义。各种发电技术的碳排放系数如图10-2。,图10-2各种发电技术的碳排放系数比较,第十章新源和可再生能源市场,第一节新能源和可再生能源的发展状况一、新能源和可再生能源的开发利用（二）发展现状新能源和可再生能源与传统燃料在四个不同市场存在竞争：发电、热水及取暖、交通运输燃料以及农村（离网）能源。从技术发展的角度来看，新能源和可再生能源具体应用情况如下：1、太阳能太阳能发电（solarpower）主要有光伏发电（photovoltaic，PV）和光热发电（concentratedsolarpower，CSP）两种方式。2、风能风能发电的原理，是利用风力带动风车叶片旋转，再透过增速机将旋转的速度提升，来促使发电机发电。一般说来，3级风就有利用的价值。但从经济合理的角度出发，风速大于每秒4米才适宜于发电，风力愈大，经济效益也愈大。根据风场位置不同，分为陆地风力发电厂（onshore）和海上风力发电厂（offshore）。海上风力发电的方式又分为两种，即在浅海的座底式和在深海的浮体式。,第十章新源和可再生能源市场,第一节新能源和可再生能源的发展状况一、新能源和可再生能源的开发利用（二）发展现状3、生物质能生物质能的利用形式主要包括：生物质发电和生物燃料（主要是生物柴油和生物乙醇）。4、地热能人类很早以前就开始利用地热能，如温泉、地热取暖、地热温室等。但真正认识地热资源并进行较大规模的开发利用却是始于20世纪中叶。地热能的利用可分为地热发电和直接利用两大类。地热发电的原理和火力发电一样，都是利用蒸汽的热能在汽轮机中转变为机械能，然后带动发动机发电。根据载热体类型、温度、压力和其他特性的不同，可以把地热发电方式划分为蒸汽型和热水型。5、海洋能海洋能指依附在海水中的可再生能源，海洋通过各种物理过程接收、储存和散发能量，这些能量以潮汐、波浪、温度差、盐度梯度、海流等形式存在于海洋之中。潮汐能和波浪能来自月球、太阳和其他星球引力，其他海洋能均源自太阳辐射。目前利用最广泛的是潮汐（tide）发电技术。,第十章新源和可再生能源市场,第一节新能源和可再生能源的发展状况一、新能源和可再生能源的开发利用（三）发展趋势1、总体趋势根据欧洲联合研究中心（JRC）的预测，新能源和可再生能源在全球能源供应的比重有望在2030年达到30%以上，2040年达到50%以上，2100左右达到80%以上，基本上完成对传统化石燃料的替代（图10-5）。,图10-5新能源和可再生能源发电装机容量发展趋势,第十章新源和可再生能源市场,第一节新能源和可再生能源的发展状况一、新能源和可再生能源的开发利用（三）发展趋势1、总体趋势根据IEA发布的世界能源展望2012的预测，全球能源面貌正在发生剧烈改变，可再生能源到2015年将成为全球第二大电力来源，到2035年超过煤炭成为主要电力来源。IEA预测，未来水电的稳步增长和风电和太阳能发电的迅速扩张已将可再生能源强化为全球能源结构中不可分割的部分；2035年可再生能源发电量约将占电力产量的三分之一。太阳能增长快于其他任何可再生能源技术。2015年可再生能源将成为全球第二大电力来源（相当于煤炭发电量的一半），到2035年接近煤炭发电量。可再生能源迅速增长的部分原因在于技术成本下降、化石燃料价格和碳价格上升，但是主要原因还在于补贴：2011年全球补贴为880亿美元，2035年增至近2400亿美元。但是，可再生能源项目的新补贴措施需随产能上升、可再生能源技术成本下降而调整，避免政府和消费者的过多负担。,第十章新源和可再生能源市场,第一节新能源和可再生能源的发展状况一、新能源和可再生能源的开发利用（三）发展趋势,图10-6新能源和可再生能源发电量发展趋势,第十章新源和可再生能源市场,第一节新能源和可再生能源的发展状况一、新能源和可再生能源的开发利用（三）发展趋势2、规模根据IEA发布的2012年中期可再生能源报告显示，在未来五年内，可再生能源发电有望继续快速增长，这主要由于以下两方面原因：首先，在OECD国家的支持政策和市场框架下，新能源技术日趋成熟；其次，近年来快速增长的电力需求和能源安全需求也加速了新能源在新兴市场的发展。在全球经济动荡的情况下，2012年全球水力发电、太阳能、风能和其他可再生能源的发电量增长仍超过40%到2015年可再生能源将成为仅次于煤炭的全球第二大发电来源。报告对全球15个主要可再生能源市场（拥有80%的可再生能源）进行了考察，并预测从2011年至2017年，全球可再生能源发电量将增加1840TWh，几乎超过了2005年至2011年间全球新能源发电量1160TWh的60%。从区域上来看，可再生能源发电将逐渐从经合组织（OECD）国家转移到新兴市场国家，预计全球可再生能源新增发电容量为71GW，其中非OECD国家在占三分之二的增长额，中国占到了近40%。,第十章新源和可再生能源市场,第一节新能源和可再生能源的发展状况一、新能源和可再生能源的开发利用（三）发展趋势从技术上来看，陆上风电、生物质发电、光伏发电的增长最多，海上风电、太阳能光热发电基数较低但增长较快，地热发电将在资源丰富地区大幅发展，海洋能发电可能会逐步实现商业化。2010年之前，全球光伏发电的发展主要是依靠政策扶持和财政补贴，2010年后，光伏发电装机容量的快速增长主要得益于光伏组件价格的大幅下跌，与此同时各国政府提供的政策支持和财政补贴开始有所弱化。光伏发电的投资成本到2020年可以较目前降低3040%，实现上网平价和市场化定价，并逐渐成为一种主要发电方式。常规地热的开发利用一般分为高温地热的发电和中低温地热的热利用。由于高温地热资源少，而高效开发浅层地热资源的技术难度较大，因此地热能的开发利用发展缓慢。海洋能发电同样面临技术难度大，成本高，发展缓慢的问题。,第十章新源和可再生能源市场,第一节新能源和可再生能源的发展状况一、新能源和可再生能源的开发利用（三）发展趋势,图10-7全球光伏发电装机容量的发展趋势,第十章新源和可再生能源市场,第一节新能源和可再生能源的发展状况一、新能源和可再生能源的开发利用（三）发展趋势2、成本随着技术进步等因素的影响，可再生能源发电成本逐渐下降，如果考虑到其带来的社会、环境方面的收益，其在电力系统中将越来越具有竞争优势。特别是由于上游成本瓶颈的突破和产业链的初步形成，可再生能源中的两大主力品种风能和太阳能已经具备明确的产业化前景，随着生产规模的扩大和生产工艺的提升，风能和太阳能发电的成本有望在2020年前大幅降低，达到或接近核电发电成本，并低于火力发电成本。如果考虑到碳税等方面的影响，优势还将扩大。,表10-1可再生能源热水、供暖技术及成本,第十章新源和可再生能源市场,第一节新能源和可再生能源的发展状况一、新能源和可再生能源的开发利用,表10-2世界新能源发电技术及成本,第十章新源和可再生能源市场,第一节新能源和可再生能源的发展状况二、新能源和可再生能源的政策支持为了促进新能源和可再生能源的发展，许多国家都制定了相应的发展战略和规划，确立了未来可再生能源发展目标，并且通过制定新能源和可再生能源产业发展的法律法规和政策配套体系，对于新能源和可再生能源的技术开发、市场开拓和推广应用起到很好的促进作用。1、美国美国于1978年通过的公共电力管制政策法案（PURPA），这为可再生能源发电与化石燃料发电的公平竞争创造了条件，从而激励了可再生能源的发展。2005年新的能源政策法扩展了可再生能源生产税收减免政策（PTC）的适用范围，将地热、小规模发电机组、垃圾填埋气和垃圾燃烧设施也纳入适用范围；授权政府机构、电力企业等发行“清洁可再生能源债券”来进行融资；为了推动新兴可再生能源的市场化，规定到2013年美国政府电力消费至少要有7.5%源自可再生能源。除了联邦立法外，各州政府和次一级的地方（社区）政府也采取各种法律手段来促进可再生能源发展、提高能效和节能。2009年奥巴马政府上台之后，向国会提交了清洁能源安全法案草案，将新能源和可再生能源作为未来美国经济发展新动力。,第十章新源和可再生能源市场,第一节新能源和可再生能源的发展状况二、新能源和可再生能源的政策支持2、欧盟欧盟通过一系列政策文件对可再生能源的发展进行规划和指导。这些政策文件主要有4种类型：能源政策白皮书，其中包含可再生能源发展方面的论述；可再生能源白皮书及其行动计划；能源供应绿皮书，一般在出版白皮书之前出版，在某种程度上主要是征询各成员国意见的文件；欧盟指令，欧盟指令是指导各成员国立法的具有法律约束力的文件，其对促进可再生能源发展的规定比较具体。3、日本日本于1974年就通过了新能源开发法，于1997年通过了新能源利用促进法，后者是日本新能源和可再生能源发展的重要法律基础。2002年的电力设施新能源利用特别措施法则明确了新能源和可再生能源范围，同时规定电力公司必须完成一定数量的新能源和可再生能源发电量，否则将受到重罚。,第十章新源和可再生能源市场,第一节新能源和可再生能源的发展状况二、新能源和可再生能源的政策支持（二）财税政策为弥补在成本和规模方面的劣势，目前新能源和可再生能源的发展仍依赖于政府在财税方面的扶持政策。1、财政补贴根据补贴对象的不同，可以分为生产者补贴和消费者补贴两种。生产者补贴是对可再生能源的开发投资进行直接补贴。如德国电力供应法案规定，对风电投资进行直接补贴，对单机450kW到2MW的风机提供120美元/kW的补贴，单机最大补贴额为60800美元，整个风场补贴不超过121600美元；对生物质能开发提供低息贷款（比市场利率低50%）。消费者补贴是对电力消费者进行补贴，当然这种补贴会随着市场的发展和技术的成熟而进行调整。,第十章新源和可再生能源市场,第一节新能源和可再生能源的发展状况二、新能源和可再生能源的政策支持（二）财税政策2、税收优惠税收优惠是政府通过降低税率、加速折旧、投资抵免等手段降低新能源和可再生能源的运营成本，提高其市场竞争力。美国是采用税收优惠政策鼓励新能源和可再生能源最积极的国家。1992年、2005年的能源政策法中规定了对新能源和可再生能源税收抵免措施，主要是通过技术开发抵税和生产抵税的方式减免企业所得税。欧盟于2003年发布了关于能源产品和电力的统一的税收框架指令2003/96/EC，对能源产品和电力建立了统一的税收框架系统。（三）产业政策由于能源结构、资源结构、发展阶段和技术水平不同，各国开发利用新能源和可再生能源的重点和优先顺序也不同，相关的产业政策也不同。新能源和可再生能源产业所包含的技术不是单一的技术，而是一个完整的技术体系。产业政策的核心应该是以某一主导技术为核心，通过支持主导性技术升级以及扩大和辅助技术的组合来推动新兴产业的形成与发展。,第十章新源和可再生能源市场,第一节新能源和可再生能源的发展状况二、新能源和可再生能源的政策支持（三）产业政策日本和欧盟的新能源和可再生能源产业政策具有典型意义，日本在新能源和可再生能源技术开发利用方面取得的巨大成就，拥有诸多世界领先的技术，这些都与产业扶持政策密不可分。1994年12月，日本通过“新能源推广大纲”，首次正式将发展新能源和可再生能源作为日本能源战略的基础。1997年12月，日本正式通过“环境保护与新商业活动发展”计划，作为政府到2010年推动新能源和可再生能源发展的行动方案。欧盟的热电联产产业政策也是较为成功的案例。在欧盟若干提高能源效率的措施中，促进热电联产是提高电厂能效的重要手段。因此从1997年，欧盟开始推广热电联产技术。,第十章新源和可再生能源市场,第一节新能源和可再生能源的发展状况三、跨国石油公司在新能源和可再生能源领域的发展策略作为跨国石油公司战略转型的重要一环，跨国石油公司不仅介入新能源和可再生能源的技术研究，而且从不同角度和环节涉足新能源和可再生能源的产业化。跨国石油公司之间的经营目标和实力也存在较大的差异，在新能源和可再生能源领域，各个跨国石油公司介入的能源技术领域、重点投资对象及经营管理模式也是各具特色。在新能源和可再生能源领域，最有代表性的跨国石油公司是壳牌石油公司和英国石油公司（BP）。壳牌公司于1997年成立了可再生能源部，在全球大型能源公司中拥有最多的可再生能源业务，下设太阳能和风能两家公司。自2000年以来，壳牌石油在可再生能源方面已投资了10亿美元，重点投资领域是风能和太阳能发电。此外，还积极涉足燃料电池、生物质能和氢能等新能源技术领域。BP在20世纪80年代通过收购Lucas能源系统公司而进入太阳能领域，1981年成立太阳能业务总部；1999年4月收购了Solarex公司，成为世界最大的太阳能公司；1997年成立了天然气、电力、可再生能源业务部；为确保新绿色能源战略的实施，于2005年建立了BP替代能源公司，计划今后10年内在太阳能、风能、氢能和联合循环发电技术方面投资80亿美元。,第十章新源和可再生能源市场,第一节新能源和可再生能源的发展状况三、跨国石油公司在新能源和可再生能源领域的发展策略作为跨国石油公司战略转型的重要一环，跨国石油公司不仅介入新能源和可再生能源的技术研究，而且从不同角度和环节涉足新能源和可再生能源的产业化。跨国石油公司之间的经营目标和实力也存在较大的差异，在新能源和可再生能源领域，各个跨国石油公司介入的能源技术领域、重点投资对象及经营管理模式也是各具特色。在新能源和可再生能源领域，最有代表性的跨国石油公司是壳牌石油公司和英国石油公司（BP）。壳牌公司于1997年成立了可再生能源部，在全球大型能源公司中拥有最多的可再生能源业务，下设太阳能和风能两家公司。自2000年以来，壳牌石油在可再生能源方面已投资了10亿美元，重点投资领域是风能和太阳能发电。此外，还积极涉足燃料电池、生物质能和氢能等新能源技术领域。BP在20世纪80年代通过收购Lucas能源系统公司而进入太阳能领域，1981年成立太阳能业务总部；1999年4月收购了Solarex公司，成为世界最大的太阳能公司；1997年成立了天然气、电力、可再生能源业务部；为确保新绿色能源战略的实施，于2005年建立了BP替代能源公司，计划今后10年内在太阳能、风能、氢能和联合循环发电技术方面投资80亿美元。,第十章新源和可再生能源市场,一、新能源和可再生能源投资现状新能源和可再生能源的发展潜力巨大，其商业化、产业化及规模化开发利用迫切需求市场和政策的支持，加大投资力度。（一）投资现状根据REN21的2012年全球可持续能源投资趋势报告（GlobalTrendsinSustainableEnergyInvestment2012），在全球经济不景气的背景下，2011年全球可持续能源项目融资及研发的投资额仍达2570亿美元，比2004年增长了8倍以上。2011年投资增长率为17%，和2004、2005年超过50%的增长率相比有很大差距（图10-6）。这主要是因为全球性的金融危机对可持续能源投资造成了严重影响。,第二节新能源和可再生能源投资与技术发展趋势,第十章新源和可再生能源市场,一、新能源和可再生能源投资现状（一）投资现状,第二节新能源和可再生能源投资与技术发展趋势,图10-620022011年全球在新能源和可再生能源投资情况（单位：10亿美元）,第十章新源和可再生能源市场,一、新能源和可再生能源投资现状（二）投资需求根据IEA的估计，参考情景下，全球能源需求量将从2007年的120亿吨油当量按每年1.5%的速度递增，在2030年达到160亿吨油当量，总体增幅40%。在未来的20年，将需要26万亿美元的投资来满足新增的能源需求，其中新增能源需求的一半来自于发展中国家。,第二节新能源和可再生能源投资与技术发展趋势,图10-7450ppm情景下2030年新能源和可再生能源投资情况（单位：10亿美元）,第十章新源和可再生能源市场,一、新能源和可再生能源投资现状（二）投资需求从更长远的角度来看，在IEA设定的BlueMap情景中，到2050年，全球电力的46%将来自于新能源和可再生能源，这需要进行巨额投资。图10-8给出了每种情景不同类型能源所需要的年发电能力增长率。,第二节新能源和可再生能源投资与技术发展趋势,图10-82005-2050年ACTMap和BLUEMap情景年均电力领域投资需求,第十章新源和可再生能源市场,二、新能源和可再生能源投融资体系经过数十年的发展，国外新能源和可再生能源的投融资体系已日臻完善（图10-9），在整个生命周期内提供各种融资手段，极大地促进新能源和可再生能源商业化、产业化和规模化发展。,第二节新能源和可再生能源投资与技术发展趋势,图10-9新能源和可再生能源投融资体系,第十章新源和可再生能源市场,二、新能源和可再生能源投融资体系根据REN21的数据显示；2011年全球可再生能源投资高达2790亿美元，虽然2012年总投资下跌至2440亿美元，部分是由于太阳能和风能技术成本下降，但仍维持一个较为快速的增长态势。全球可再生能源投资规模已经连续3年超过2000亿美元，其中新兴经济体正在发挥越来越大的作用。按区域划分，可再生能源在亚洲、拉丁美洲、中东和非洲发展迅速，资金更多投在技术方面。尤其是在中东和非洲，绿色投资激增至120亿美元，增幅高达228%，许多目标、政策框架及布局规划逐渐成型。,第二节新能源和可再生能源投资与技术发展趋势,第十章新源和可再生能源市场,三、新能源和可再生能源技术发展趋势（一）太阳能发电技术路线光伏电池是光伏发电系统的核心，按材料性质可分为光伏电池的技术分为两类。第一类是晶体硅电池，包括单晶硅（sc-Si）电池和多晶硅（ac-Si），其中单晶硅技术最成熟稳定且应用最广（理论上光电转换效率达到了25%）。第二类是薄膜（涂层）电池包括非晶体硅（a-Si）电池和化合物半导体电池（砷化镓GaAs、碲化镉CdTe、硒铟铜CuInSe、铜铟镓硒CIGS等）两个细分类型。根据欧洲能源协会的估计，2010年晶体硅技术占市场份额的80%，但是和薄膜电池的技术路线之争远未结束。新的III-V族化合物半导体电池材料不断出现，特别是三结砷化镓电池在CPV（聚光太阳能技术）中的应用，给未来的技术路线带来了不确定性。对于多晶硅行业来说，提高光电转换效率和发展低成本的多晶硅提纯技术至关重要。晶体硅电池的光电转换效率理论上限为29%，实验室已实现的最高效率为24.7%。相对于提高晶硅电池的光电转换效率，发展低成本高效率的多晶硅提纯技术也是多晶硅行业的主要技术发展方向。,第二节新能源和可再生能源投资与技术发展趋势,第十章新源和可再生能源市场,三、新能源和可再生能源技术发展趋势（二）风电技术路线近年来，随着风电技术的日益成熟，风电装机容量不断增大，并网性能不断改善，发电效率也不断提高。国际上风电机组的技术不断向如下方向发展：更大的单机容量，目前国际上主流的是23MW的风电机组，56MW的风电机组也已进入市场；新型机组结构和材料，最新主流技术为变桨距调节、变桨变速恒频和无齿轮箱直驱技术；海上专用风电机组。（三）生物质发电及生物燃料技术路线1、生物质发电目前生物质能开发利用技术主要有3种方式：通过热化学转换技术将固体生物质转换成可燃气体或生物燃料（生物柴油、生物燃油）等；通过生物化学转换技术将生物质在微生物的发酵作用下转换成沼气、生物乙醇等；通过压块细密成型技术将生物质压缩成高密度固体燃料等。,第二节新能源和可再生能源投资与技术发展趋势,第十章新源和可再生能源市场,三、新能源和可再生能源技术发展趋势（三）生物质发电及生物燃料技术路线2、生物质燃料这些产物可以用来燃烧或直接发电，目前生物质发电形式主要有三种：直接燃烧发电、混合燃烧发电（直接混合燃烧或气化混合燃烧）、气化发电（直接气化发电和联合气化发电）。,第二节新能源和可再生能源投资与技术发展趋势,图10-13主要生物燃料技术的商业化发展状况,第十章新源和可再生能源市场,三、新能源和可再生能源技术发展趋势（三）生物质发电及生物燃料技术路线生物质燃料技术分为三代。第一代生物质能源技术，是以粮食淀粉、甘蔗糖类和动植物油脂为原料，生产燃料乙醇或生物柴油；第二代是以纤维素生物质为原料，生产燃料乙醇或热解燃油、汽油、柴油，这是生物质能源发展过程中质的飞跃；第三代是以微藻（干细胞中含油70%以上）为原料，热解制备生物质燃油或者将微生物和微藻混合培养，生产高纯度的乙醇、甲醇、丁烷等能源化合物。,第二节新能源和可再生能源投资与技术发展趋势,表10-7生物乙醇技术的演进,第十章新源和可再生能源市场,第三节新能源和可再生能源价格机制一、新能源和可再生能源的成本（一）新能源和可再生能源的成本特点与煤炭、燃油、天然气等常规能源相比，新能源和可再生能源的成本形成有其特殊性。首先，新能源和可再生能源技术不断演化升级，与已经成熟稳定的常规化石能源相比，其发电成本在每年或甚至更短的时间内都会发生明显变化，故其成本核算和计量难度较大（图10-14）。,图10-14新能源和可再生能源成本下降趋势（单位：美分/kWh）,第十章新源和可再生能源市场,第三节新能源和可再生能源价格机制一、新能源和可再生能源的成本（一）新能源和可再生能源的成本特点其次，可再生能源开发利用的初期，成本一般较高，需要采取鼓励和优惠措施。但长期而言，随着技术进步和规模经济，新能源和可再生能源成本呈现下降趋势，且下降空间较大（图10-15）。,图10-15未来新能源和可再生能源成本预测（单位：美元/MWh）,第十章新源和可再生能源市场,第三节新能源和可再生能源价格机制一、新能源和可再生能源的成本（一）新能源和可再生能源的成本特点第三，新能源和可再生能源成本的初始固定资产投资规模大，长期运营中，资金成本在总成本中的比重大，运行和维护成本则较低，而原料/燃料成本比重很小或可不计。,表10-8各类能源发电成本构成,第十章新源和可再生能源市场,第三节新能源和可再生能源价格机制一、新能源和可再生能源的成本（一）新能源和可再生能源的成本特点第四，存在着隐性成本。由于风能、太阳能和海洋能具有间歇性的特点，其发电也具有间歇性，不能提供稳定的电力输出。因此，新能源和可再生能源上网需要电网配备额外的补偿设备进行协调，增大了电网建设投资和运营成本，而且这块隐性成本在可再生能源电力成本中是没有考虑进去的。,第十章新源和可再生能源市场,第三节新能源和可再生能源价格机制一、新能源和可再生能源的成本（二）新能源和可再生能源的成本测算不同的新能源和可再生能源发电技术，由于其发展阶段不同，开发利用的潜力也不同，对资源、环境和电网的要求也不一样，发电成本差异也很大。新能源和可再生能源的发电成本取决于技术发展水平和资源条件约束。表9-6给出了2008年各类能源发电的成本估算比较，从中可以看出，虽然新能源和可再生能源发电成本随着规模扩大效应、技术水平突破和管理经验积累而逐渐降低，但是在一个相当长的时间内，与传统化石能源相比，新能源和可再生能源仍不具备替代性和竞争性。,第十章新源和可再生能源市场,第三节新能源和可再生能源价格机制一、新能源和可再生能源的成本（二）新能源和可再生能源的成本测算,表10-9各类能源发电成本测算,第十章新源和可再生能源市场,第三节新能源和可再生能源价格机制二、新能源和可再生能源的价格机制（二）新能源和可再生能源的成本测算从经济学角度，国外已经实施的各种可再生能源价格政策，对上网电价水平的确定方法大致可以归纳为两类：一类是标准成本法，即按照一个标准的成本水平或算法来确定可再生能源发电的上网价格。如果采取新能源和可再生能源电力强制上网政策，则其电力价格水平与常规能源电力价格无关，仅仅考虑生产可再生能源电力产品的自身成本。即：其中，P表示的是可再生能源电力价格，r代表发电企业的利润率，和分别表示可再生能源电力的投资成本和运行成本，T表示税费。,（10-1）,第十章新源和可再生能源市场,第三节新能源和可再生能源价格机制二、新能源和可再生能源的价格机制（二）新能源和可再生能源的成本测算另一类是机会成本法，其制定规则是把可再生能源电力对常规能源电力的替代价值作为制定可再生能源上网电价的基础，在国家补贴的基础上参与电力市场竞争，而国家补贴的标准取决于化石能源电力的外部环境成本。即：其中，P表示的是可再生能源电力的价格，代表常规能源电力价格，V表示可再生能源电力的外部性价值，c表示调节系数。政府可以通过调整c的值，来调节对可再生能源的政策补贴力度。在两种定价方法指导下，目前国际上新能源和可再生能源电力价格政策的具体机制主要有四类：固定电价、溢价电价、招标电价和绿色电价。,（10-1）,第十章新源和可再生能源市场,第三节新能源和可再生能源价格机制二、新能源和可再生能源的价格机制（一）固定电价固定电价是由政府强制电网按规定（标准定价法估算）的可再生能源发电价格购买可再生能源电力。固定电价可以给项目投资者以明确的预期，鼓励在新能源和可再生能源领域的投资，同时其管理成本低、操作方便，而且政府还可以通过调整价格水平和适用年限来确定可再生能源的投资水平，也可以对不同类型的新能源和可再生能源采取不同的价格水平，进而选择支持可再生能源的技术发展方向。德国是最早实施固定电价的国家，并以法律的形式对固定电价政策加以确定。德国的可再生能源电价标准已经形成了较为科学合理的体系，即使是同类型的技术，在不同的资源条件、不同的装机容量和管理水平所享受的价格扶持政策也不一样，很好地体现了标准成本法“成本加合理利润”的原则。德国实施固定电价体系的效果非常显著，目前已成为世界上发展可再生能源最快的国家。截至2008年底，可再生能源发电总量在德国全部发电量中已经占到10.2%。,第十章新源和可再生能源市场,第三节新能源和可再生能源价格机制二、新能源和可再生能源的价格机制（二）溢价电价溢价电价，即参照常规电力销售价格，在一定比例范围内，使可再生能源发电价格随常规电力市场价格变化而浮动；或是以固定奖励电价加上浮动竞争性市场电价，作为可再生能源发电的实际电价。溢价电价结合了标准成本法和机会成本法，既考虑了可再生能源发电的实际成本，又与电力市场的电力竞价机制挂钩。（三）招标电价招标电价，是指政府对一个或一组可再生能源发电项目进行公开招标，综合考虑电价及其他指标来确定项目的开发者。招标电价可以分为两类情形：一种是政府事先制定一个可再生能源发展目标，然后通过招标，选择合适的企业建设项目，在获得可再生能源电力项目的同时，中标企业还会得到一套有利的投资条件，包括对每千瓦时装机的投资补贴；另一种政府不再提供前期支持，而是在一定的合同期内，对可再生能源发电企业生产的电量以中标价格进行收购。,第十章新源和可再生能源市场,第三节新能源和可再生能源价格机制二、新能源和可再生能源的价格机制（四）绿色电价绿色电价，即由政府根据机会成本法制定可再生能源电力价格，终端消费者按规定价格自愿认购一定量的可再生能源电量，认购后颁发的“绿色证书”一般不用于以营利为目的的交易，而是作为对消费者支持绿色电力的一种表彰。绿色电价机制是否可行，取决于居民和企业对绿色能源的认同和支付能力，只有在那些公众（企业）社会责任意识较强、居民收入水平较高的国家和地区才会有效。上述的四种电价政策对于促进新能源和可再生能源产业的发展都具有重要作用，在不同程度上推动了新能源和可再生能源产业技术进步，以及产业化、规模化和商业化运作。但是，这四种电价政策都存在完全或大部分依靠政府估算可再生能源的发电成本并据此制定上网电价。由于可再生能源发电技术不断演化升级，其发电成本在每年或甚至更短的时间内都会发生明显变化，所以政府制定的固定电价与可再生能源发电之间存在较大的差距。,第十章新源和可再生能源市场,第四节可交易绿色证书机制一、可再生能源配额制与绿色证书（一）基本概念政府直接干预或设定可再生能源的上网电价，会导致市场机制的缺失带来的无效率，造成发展可再生能源的社会成本偏高，影响可再生能源的发展和推广。因此，基于可再生能源配额制（renewableportfoliostandard，RPS）的可交易绿色证书（tradablegreencertificate，TGC）机制逐渐成为发达国家鼓励和推动新能源和可再生能源发展的创新政策。可再生能源配额制是指政府在电力生产和销售中强制要求可再生能源发电在电力供应中必须达到的一定比例，并对相应的责任主体（电力生产商、电力零售商等）形成配额，即一定时期内必须完成的一定量的可再生能源电力生产或电量消费，否则将面临处罚。同时，政府对责任主体所完成可再生能源电力生产或电量消费进行核准，并颁发相应的绿色证书，以此凭证来与配额相匹配，未能完成配额的责任主体可以在绿色证书交易市场上购买超额完成配额的责任主体的多余的绿色证书来弥补其应尽的配额责任。,第十章新源和可再生能源市场,第四节可交易绿色证书机制一、可再生能源配额制与绿色证书（一）基本概念可交易绿色证书机制能够弥补补贴政策的缺陷。它正迅速取代传统的补贴政策，成为发达国家新能源和可再生能源发展的重要政策工具。（二）经济学分析,第十章新源和可再生能源市场,第四节可交易绿色证书机制一、可再生能源配额制与绿色证书（二）经济学分析,图10-16可交易绿色证书的经济学基础,第十章新源和可再生能源市场,第四节可交易绿色证书机制一、可再生能源配额制与绿色证书（二）经济学分析,第十章新源和可再生能源市场,第四节可交易绿色证书机制一、可再生能源配额制与绿色证书（二）经济学分析,第十章新源和可再生能源市场,第四节可交易绿色证书机制一、可再生能源配额制与绿色证书（二）经济学分析,图10-17绿色证书的均衡价格,第十章新源和可再生能源市场,第四节可交易绿色证书机制二、国际经验目前已有英国、澳大利亚、荷兰、意大利、丹麦、瑞典、日本、德国等18个国家和美国部分州实施了可再生能源配额制，并开展不同形式的绿色证书交易。由于各国由于社会经济发展状况不同，所以具体的运作模式也存在较大差异。第一个引进可再生能源配额制的国家是英国，1997年颁布的可再生能源义务法就明确了电力公司必须在其所提供的电力中有一定比例的可再生能源电力，该比例由政府每年根据可再生能源发展目标和市场情况确定。1999年11月，澳大利亚政府宣布支持国家可再生能源发展计划，到2010年可再生能源发电量将增加到25.5TWh，相当于全国总发电量的12%。2000年澳大利亚通过了可再生能源电力法（RenewablePowerAct，RPA）。美国虽然没有实施联邦层面的可再生能源配额制，但是在可再生能源发展领域也有提出长远规划目标。1998年克林顿政府的综合电力竞争条例就提出制定国家通用的可再生能源配额制政策的构想。2009年奥巴马政府也提出新的可再生能源发展规划，即在2020年电力部门至少有12%的发电量来自风能、太阳能等可再生能源，到2050年增加至25%。目前美国己有16个州实施了可再生能源配额制政策，其中以德州和加州的最为成功。,第十章新源和可再生能源市场,第四节可交易绿色证书机制二、国际经验丹麦是世界上最早进行风力开发利用的国家之一，目前在风机设备制造、供电控制等方面都处于国际领先的地位。1999年丹麦废止了固定电价政策，并推出配额制，而绿色证书主要颁发给2000年后投产的可再生能源电力项目。虽然各国在可再生能源配额制和绿色证书交易体系的具体运作模式存在着较大的差异，但是也有一些共同的特点：有明确的可再生能源发展目标，保证在较长时期内可再生能源的市场需求，增强了投资者的信心；基本上完成电力市场化改革，建立起电力竞价机制；政府不进行行政干预，强调市场竞争的充分性，主要依靠绿色证书市场价格来解决可再生能源电力与常规能源电力的成本差额分摊问题。,第十章新源和可再生能源市场,第四节可交易绿色证书机制二、国际经验但是，在各国具体运作过程中，也发现存在一些制度设计上的问题：配额相当于设定了可再生能源电力发展的上限，必须进行不断的调整；需要完善的市场体系，可再生能源的发展取决于可再生能源电力价格和绿色证书的价格，而两者都取决于市场，风险较大，有可能会造成大型企业垄断地位，限制和排斥新的、独立的、小规模的公司进入可再生能源发电市场，从而不利于可再生能源的长远发展；需要客观的、公正的、有效的认证、监督和惩罚措施，尤其是惩罚的力度会直接影响配额制的效果。,第十章新源和可再生能源市场,第四节可交易绿色证书机制三、相关研究目前对于绿色证书交易体系的研究主要集中在机制设计、价格形成以及对可再生能源行业投资的影响等方面。Morthorst（2000）指出绿色证书的需求取决于配额，且是无弹性；而绿色证书的供给取决于可再生能源电力企业向电网提供的电量，而这又取决于企业发电的短期和长期边际成本。可再生能源电力企业的收入来自电价收入和绿色证书收入。绿色证书的边际成本可以被定义为电力企业生产边际成本与电价的差额。绿色证书的价格要高于证书边际成本，才能使可再生能源企业收回项目投资，以支持其发展。绿色证书交易的目的支持开发新的可再生能源生产能力，使绿色证书的供给满足需求。Fristrup（2003）指出如果配额目标设置太低，可再生能源电力企业的收益不足以支持其投资成本；而如果设置过高，还会导致较为成熟、成本较低的可再生能源发电企业（如小水电、风力等）通过绿色证书交易获得的收益更高（企业收益为短期边际收益高于行业长期边际收益），会刺激太多的投资进入这些技术领域，抑制其他可再生能源技术的发展（图10-18）。,第十章新源和可再生能源市场,第四节可交易绿色证书机制三、相关研究,图10-18配额目标的设置,第十章新源和可再生能源市场,第四节可交易绿色证书机制三、相关研究Lemming（2003）则从投资者的角度分析了绿色证书交易与投资风险的关系，尤其是从固定价格机制向配额制转化的过程中，绿色证书交易对新旧项目投资者的影响。研究指出由于可再生能源市场供求关系不透明，绿色证书交易机制相对于固定电价的风险更大，投资者对项目的风险溢价要求更高，这直接导致了绿色证书价格的剧烈波动。要稳定绿色证书交易市场，除了通过预先宣布未来配额情况、公布可再生能源上网电量数据等增加市场信息透明度的手段外，还可以引入绿色证书的远期合约金融工具，实现另一种形式的配额借贷。Patrik（2008）提出整合现有欧盟各国绿色证书交易体系，即以欧盟碳排放交易体系为参照，结合温室气体减排目标分配和各国在可再生能源资源禀赋、技术水平和未来能源需求，设计一个多边的跨境绿色证书交易市场。这样，资源较丰富的国家可以将富余的绿色证书出口给资源相对贫乏的国家。这就可以实现不同国家之间可再生能源的充分利用和合理配置，在更广阔的区域内保持绿色证书价格的稳定，并把环保、减排的效果延伸到欧盟。,第十章新源和可再生能源市场,第五节中国新能源和可再生能源发展一、资源储量及发展现状（一）可再生能源资源储量和分布中国国土面积960万平方公里，可再生能源资源品种多，分布广，数量丰富。据初步普查资料统计，中国小水电资源主要集中在东中西部地区，资源储量约为160GW，每年发电量可以达到约1300TWh。中国陆地上离地面10米高度风能资源总量约为3200GW，可开发利用的储量为253GW，主要集中在西北地区。中国的太阳能十分丰富，全国2/3以上的地区年辐射量大于5106kJ/m2，年日照量在2000小时以上，陆地表面每年接受的太阳能就相当于1700亿吨标准煤，但是开发的潜力取决于技术水平和成本。作为传统的农业大国，中国的生物质能资源十分丰富。每年产生的农作物秸秆约有7亿吨，可用作生物质能的约占50%，薪材合理年开采量为2.2亿吨，各种工农业有机废弃物通过技术转换成沼气的潜力达320亿立方米。,第十章新源和可再生能源市场,第五节中国新能源和可再生能源发展一、资源储量及发展现状（一）可再生能源资源储量和分布,表10-12中国新能源和可再生能源资源储量和开发潜力,第十章新源和可再生能源市场,第五节中国新能源和可再生能源发展一、资源储量及发展现状（二）新能源和可再生能源开发现状2006年，中国的可再生能源法出台实施，为新能源产业发展注入新的动力，新能源产业也步入了一个快速发展时期。,图10-2020062011年中国新能源和可再生能源（除大水电外）装机容量比例,第十章新源和可再生能源市场,第五节中国新能源和可再生能源发展一、资源储量及发展现状（二）新能源和可再生能源开发现状总体而言，“十一五”时期，在可再生能源法的推动下，我国可再生能源政策体系不断完善，通过开展资源评价、组织特许权招标、完善价格政策、推进重大工程示范项目建设，培育形成了可再生能源市场和产业体系，可再生能源技术快速进步，产业实力明显提升，市场规模不断扩大，我国可再生能源产业已经进入全面、快速、规模化发展的重要阶段。风电进入规模化发展阶段，技术装备水平迅速提高。太阳能发电技术进步加快，国内应用市场开始启动。生物质能多元化发展，综合利用效益显著。地热能和海洋能利用技术不断发展，产业化应用潜力较大。,第十章新源和可再生能源市场,第五节中国新能源和可再生能源发展一、资源储量及发展现状（三）新能源和可再生能源的发展趋势1、规划目标2012年8月6日，由国家能源局制定的可再生能源发展“十二五”规划和水电、风电、太阳能、生物质能四个专题规划正式发布。该规划提出的“十二五”时期可再生能源发展总体目标是：到2015年，可再生能源年利用量达到4.78亿吨标准煤，其中商品化年利用量达到4亿吨标准煤，在能源消费中的比重达到9.5%以上。一直以来，可再生能源发电在电力体系中所占的比重很小，而这一现状在“十二五”期间将有望得到改善。该规划指出，可再生能源发电在电力体系中将上升为重要电源。“十二五”时期，可再生能源新增发电装机将达到1.6亿千瓦，其中常规水电6100万千瓦，风电7000万千瓦，太阳能发电2000万千瓦，生物质发电750万千瓦，到2015年可再生能源发电量争取达到总发电量的20%以上。,第十章新源和可再生能源市场,第五节中国新能源和可再生能源发展一、资源储量及发展现状（三）新能源和可再生能源的发展趋势2、重点领域（1）风能按照集中与分散开发并重的原则，结合电网布局、电力市场、电力外送通道，优化风电开发布局，继续推进风电的有序快速发展。（2）太阳能按照集中开发与分布式利用相结合的原则，积极推进太阳能的多元化利用。鼓励在太阳能资源优良、无其它经济利用价值土地多的地区建设大型光伏电站，同时支持建设“自发自用”的分布式光伏发电。积极推广光伏建筑一体化，在城镇及园区，鼓励建设分布式太阳能光伏系统，并与生物质能等其它新能源和储能技术结合，建设多能互补的新能源微电网系统。（3）生物质能生物质发电方面，在粮棉主产区，以农业废弃物为燃料，优化布局建设气化发电项目；在重点林区，结合林业生态建设，利用农林废弃物，有序发展直燃发电项目；结合县域供暖或工业园区用热需要，建设生物质热电联产项目等。,第十章新源和可再生能源市场,第五节中国新能源和可再生能源发展一、资源储量及发展现状（三）新能源和可再生能源的发展趋势生物质燃料方面，合理开发盐碱地、荒草地、山坡地等边际性土地，建设非粮生物质（木薯、甜高粱等）资源供应基地，稳步发展非粮生物乙醇（1.5代生物乙醇）等。生物质燃气方面，鼓励发展沼气净化、提纯和压缩技术，提高设备效率和燃气品质，完善供气管网和服务体系建设，实现生物质燃气商品化和产业化，积极推动农村小型、城镇大中型沼气工程和生物质气化供气工程建设。（4）分布式能源系统支持分布式可再生能源应用，并将努力形成较大规模，包括建立适应太阳能等分布式发电的电网技术支撑体系和管理体制，综合太阳能等各种分布式发电、可再生能源供热和燃料利用等多元化可再生能源技术，建设100个新能源示范城市和2