加州停電似乎戳破了美國(guó)夢(mèng)的泡沫。
作為美國(guó)民主黨大本營(yíng)的加州，一向是清潔能源發(fā)展的先鋒。2018年9月，加州簽署名為《加利福尼亞州可再生能源組合標(biāo)準(zhǔn)方案：溫室氣體減排》的法案，野心昭然：2026年可再生能源供電占全州供電的50%；2030年之前該比例提高到60%；到2045年年底，要實(shí)現(xiàn)全行業(yè)的100%可再生能源和零碳能源供電。
這樣的信誓旦旦，在今夏加州的“電力危機(jī)”面前顯得弱不禁風(fēng)，曾經(jīng)引以為傲的加州野心似乎遇挫。
能源轉(zhuǎn)型為什么那么難？
或許，這次“加州電力危機(jī)”能為我們提供一些思路。
1、加州停電演變成政治口水戰(zhàn)
8月14日，200萬(wàn)加州人陷入長(zhǎng)達(dá)4小時(shí)的停電黑暗之中。加州重啟20年前的應(yīng)對(duì)手段——分區(qū)輪流停電。這一停電浪潮，隨著加州的高溫?zé)岢?，在此后的一周一波波上演。為此，加州電網(wǎng)運(yùn)營(yíng)商不得不發(fā)布緊急警戒，號(hào)召居民每天下午3點(diǎn)到10點(diǎn)進(jìn)入“極度節(jié)能”狀態(tài)。
此番輪流停電，讓在能源轉(zhuǎn)型大跨步的加州，不得不面對(duì)一個(gè)最基本的事實(shí)：電力短缺。關(guān)于停電的原因，很多專(zhuān)家已經(jīng)給出答案：極端高溫天氣、負(fù)荷需求攀升、高比例新能源裝機(jī)、光伏及風(fēng)機(jī)夜間出力不穩(wěn)定、疫情居家等多重因素疊加，造成了這一看似偶然之必然。
但大選之際，對(duì)這一問(wèn)題的理性思考很快演變?yōu)檎慰谒畱?zhàn)。
“推特KOL”特朗普一向?qū)η鍧嵞茉闯旨怃J批判態(tài)度，這一事件自然也成為他攻擊民主黨的子彈：“The Bernie/Biden/AOC Green New Deal plan would take California’s failed policies to every American!”（伯尼、拜登和科特茲的綠色新政計(jì)劃將把加州的失敗政策帶給每個(gè)美國(guó)人）
華盛頓郵報(bào)網(wǎng)站上的一篇評(píng)論也指出，停電事件對(duì)美國(guó)其他地區(qū)的清潔能源發(fā)展政策是一個(gè)警告。
特朗普對(duì)加州能源轉(zhuǎn)型政策“failed policies”的指責(zé)，民主黨并不認(rèn)同。盡管加州州長(zhǎng)紐森公開(kāi)承認(rèn)“這次的停電事件非常突然，沒(méi)有給我們居民任何準(zhǔn)備時(shí)間，這是不能被接受的?！奔永Ｄ醽啰?dú)立系統(tǒng)運(yùn)營(yíng)商（CAISO）的CEO 斯蒂芬·貝貝里奇（Stephen Berberich）表示，他并不認(rèn)為可再生能源是停電的罪魁禍?zhǔn)?，關(guān)鍵問(wèn)題在于，加州沒(méi)有實(shí)現(xiàn)正確的能源組合。
與此同時(shí)，抱持能源轉(zhuǎn)型理想的專(zhuān)家們也并不買(mǎi)特朗普的賬。
據(jù)《華盛頓觀察家報(bào)》報(bào)道，包括美國(guó)風(fēng)能協(xié)會(huì)加州分會(huì)主任丹尼爾·米爾斯·奧斯本（Danielle Mills Osborn）在內(nèi)的眾多專(zhuān)家極力為加州的清潔能源政策辯護(hù)，認(rèn)為新能源不應(yīng)該為這次加州輪流停電背鍋，并且提出需要加快部署各種儲(chǔ)能、需求響應(yīng)機(jī)制、微電網(wǎng)項(xiàng)目以提高電網(wǎng)的彈性。
專(zhuān)家更傾向于認(rèn)為，加州的能源轉(zhuǎn)型方向是正確的，只是轉(zhuǎn)型仍然在路上。
但需要打個(gè)問(wèn)號(hào)的是：僅靠?jī)?chǔ)能、微電網(wǎng)、需求響應(yīng)等技術(shù)手段，就能實(shí)現(xiàn)加州電網(wǎng)的“進(jìn)化”嗎？
2、能源轉(zhuǎn)型為什么那么難？
8月20日落幕的民主黨全國(guó)代表大會(huì)上，提名為總統(tǒng)候選人的拜登將氣候變化列為美國(guó)面臨的四大危機(jī)之一，其他三個(gè)為傳染病、經(jīng)濟(jì)危機(jī)和種族正義。
此前，拜登就推出了比加州更為“進(jìn)取”的能源轉(zhuǎn)型政策：投資2萬(wàn)億美元，在2035年之前實(shí)現(xiàn)100%清潔能源供電。
全清潔能源供電，在中國(guó)并不是件陌生事。
自2017年開(kāi)始，中國(guó)在青海省連續(xù)4年實(shí)現(xiàn)了全省全清潔能源供電的實(shí)踐（分別為7、9、15、31天）。但這只是短時(shí)間的“綠電試驗(yàn)”，并且在最近的一次綠電實(shí)踐期間，青海電網(wǎng)的最高負(fù)荷僅為884萬(wàn)千瓦。
而CAISO官網(wǎng)的數(shù)據(jù)顯示，8月14日加州最大負(fù)荷為4600萬(wàn)千瓦。如果考慮到2019年加州的GDP總量約3.14萬(wàn)億美元，占美國(guó)經(jīng)濟(jì)總量的14.65%，超過(guò)了英法等國(guó)家，被一些媒體稱(chēng)為“世界第五大經(jīng)濟(jì)體”。在加州實(shí)現(xiàn)全清潔能源供電，相當(dāng)于在中國(guó)東部經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)的省份實(shí)現(xiàn)全天候全清潔能源供電，難度可想而知。
能源轉(zhuǎn)型之難，首先難在合理地進(jìn)行能源組合。
即使青海新能源天賦異稟，清潔能源裝機(jī)規(guī)模已達(dá)到88%，全省負(fù)荷需求較低，水光風(fēng)等互補(bǔ)能力強(qiáng)，但在綠電實(shí)踐中，青海還是保留了部分火電出力，既能通過(guò)大電網(wǎng)送出以保證全清潔供電，又能在必要時(shí)備用支撐。這種合理的能源組合，也讓青海今年在三江源地區(qū)游刃有余地完成“綠電百日”實(shí)踐，刷新世界紀(jì)錄。很多專(zhuān)家指出大電網(wǎng)是青海綠電實(shí)踐的底氣。
值得注意的是，加州在一心求零碳的過(guò)程中，也在激進(jìn)“棄核”，把核電排除在“能源組合”之外。
2012年，南加州愛(ài)迪生電力公司關(guān)閉了San Onofre核電站，一舉減少了2200兆瓦的電力供應(yīng)。2016年，太平洋天然氣與電氣公司宣布不再為Diablo Canyon核電廠申請(qǐng)續(xù)簽許可證。計(jì)劃至2025年，這座加州最后一座核電站電廠將同樣面臨關(guān)停的命運(yùn)。
能源轉(zhuǎn)型之難，還潛藏在很多“隱秘的角落”。
各方利益的交織讓能源轉(zhuǎn)型不可避免地政治化，是最難解的原因之一。
很多專(zhuān)家都認(rèn)可，升級(jí)大電網(wǎng)對(duì)能源轉(zhuǎn)型意義重大。但在美國(guó)，這樣的努力卻受到了阻撓。今年8月，《大西洋月刊》一篇題為《How a Plan to Save the Power System Disappeared》的報(bào)道，全盤(pán)還原了兩名研究大電網(wǎng)升級(jí)的美國(guó)國(guó)家可再生能源實(shí)驗(yàn)室（NREL）的工程師被政治干預(yù)研究的過(guò)程：
“2018年8月14日，30歲的NREL工程師約書(shū)亞·諾瓦切克（Joshua Novacheck）在一次學(xué)術(shù)演講中介紹他剛起步的職業(yè)生涯中最重要的研究——加強(qiáng)美國(guó)東部和西部電網(wǎng)之間的連接，將加速風(fēng)能和太陽(yáng)能的增長(zhǎng)，極大減少美國(guó)對(duì)煤炭的依賴(lài)（即著名的Seams項(xiàng)目）。
演講尚未結(jié)束，聽(tīng)眾席上時(shí)任美國(guó)能源部電力辦公室副助理部長(zhǎng)的凱瑟琳·杰里扎（Catherine Jereza）就向能源部總部發(fā)了一封電子郵件，并引發(fā)了一場(chǎng)內(nèi)部風(fēng)暴。負(fù)責(zé)這項(xiàng)研究的兩名工程師被NREL停職；為了保護(hù)煤炭產(chǎn)業(yè)，政府禁止展示此項(xiàng)研究成果，也禁止在NREL之外討論研究。這項(xiàng)價(jià)值160萬(wàn)美元的研究“消失”了。
美國(guó)的政治已經(jīng)干預(yù)到大電網(wǎng)升級(jí)的科學(xué)研究當(dāng)中。這一點(diǎn)在疫情期間美國(guó)科學(xué)家的意見(jiàn)被“選擇性忽略”中，能夠窺得一斑。
另一股不容忽視的潛流就是能源轉(zhuǎn)型所可能帶來(lái)的民粹主義。
這次加州的電力危機(jī)當(dāng)中，電力現(xiàn)貨市場(chǎng)的批發(fā)價(jià)格一度飆升至1美元1度電。有專(zhuān)家擔(dān)心這會(huì)帶來(lái)民眾抗拒能源轉(zhuǎn)型情緒的反彈。用能成本導(dǎo)致的民粹主義在歐洲已有先例，2018年，法國(guó)征收燃油稅引發(fā)了聲勢(shì)浩大且持久“黃背心”運(yùn)動(dòng)。
實(shí)際上，在電力市場(chǎng)較為成熟的一些國(guó)家，能源轉(zhuǎn)型初期都會(huì)伴隨著公眾用能成本的大幅度上漲。以先行者德國(guó)為例，可再生能源附加費(fèi)的不斷上漲，使得居民平均電價(jià)從2000年的13.64歐分/千瓦時(shí)上漲到2018年的29.42歐分/千瓦時(shí)。
價(jià)格之外，在可再生能源的開(kāi)發(fā)、輸送、消費(fèi)等過(guò)程中，也有一些人對(duì)風(fēng)機(jī)噪音污染、光污染、生物多樣性等問(wèn)題的提出異議：誰(shuí)承擔(dān)轉(zhuǎn)型成本？誰(shuí)在轉(zhuǎn)型中受益？上世紀(jì)80年代著名的“Not in my backyard”運(yùn)動(dòng)，就是針對(duì)風(fēng)電選址的“公平性”之爭(zhēng)。
多重之難，也注定了能源轉(zhuǎn)型的復(fù)雜性與長(zhǎng)期性。
3、通向能源轉(zhuǎn)型之路
能源轉(zhuǎn)型，不容易。各國(guó)都在摸著石頭過(guò)河。
加州遇挫之后，電網(wǎng)運(yùn)營(yíng)商表示，問(wèn)題不在于該州有太多的可再生能源，而是它沒(méi)有足夠的資源。CAISO首席執(zhí)行官Steve Berberich呼吁加大可再生能源和能源存儲(chǔ)的建設(shè)力度，并將過(guò)剩的可再生能源用來(lái)給電池充電，當(dāng)電力供應(yīng)緊張時(shí)可以使用。
還不夠，還要更多。這樣的思路是通過(guò)增加冗余、甚至是巨大的冗余來(lái)實(shí)現(xiàn)一個(gè)系統(tǒng)整體的可靠，成本必然非常高昂。
這一路子在“人少地大物博”的美國(guó)，或許能行，但在中國(guó)顯然行不通。
中國(guó)能源稟賦的顯著特點(diǎn)就是，資源中心與負(fù)荷中心距離遠(yuǎn)，資源分布不均衡，且人口眾多，人均能源資源擁有量較低。給14億人民通過(guò)“冗余”來(lái)實(shí)現(xiàn)能源轉(zhuǎn)型，考慮到能源資源、占地空間、用能成本等問(wèn)題，這一方案并不靠譜。
所以，對(duì)中國(guó)而言，通過(guò)高效的資源配置來(lái)解決資源分布不均，是一種非常重要的能力。
以?xún)?yōu)化資源配置推動(dòng)能源轉(zhuǎn)型，國(guó)家電網(wǎng)已經(jīng)做了很多行之有效的措施。比如特高壓工程建設(shè)，通過(guò)不斷升級(jí)大電網(wǎng)，走具有中國(guó)特色國(guó)際領(lǐng)先的能源互聯(lián)網(wǎng)之路。目前，國(guó)家電網(wǎng)是全球接入清潔能源規(guī)模最大的電網(wǎng)。
背靠大樹(shù)好乘涼，這個(gè)道理在電網(wǎng)里一樣適用。
大電網(wǎng)既能夠通過(guò)空間維度的資源配置，實(shí)現(xiàn)跨區(qū)域的能源輸送，如復(fù)奉、錦蘇、吉泉等特高壓直流工程有效緩解了中東部地區(qū)的負(fù)荷壓力；也能在負(fù)荷中心與資源中心打個(gè)“時(shí)間差”，當(dāng)我國(guó)中東部地區(qū)已經(jīng)進(jìn)入晚間負(fù)荷高峰時(shí)期，新疆的太陽(yáng)能還在源源不斷地發(fā)電上網(wǎng)。這種時(shí)空雙重的資源配置力，正是“大有大的好處”。
強(qiáng)大的資源配置能力，也體現(xiàn)在大電網(wǎng)能夠靈活調(diào)節(jié)負(fù)荷。如江蘇、山東電網(wǎng)進(jìn)行的需求側(cè)響應(yīng)、源網(wǎng)荷儲(chǔ)協(xié)同的探索。另外，大電網(wǎng)也能夠提供跨區(qū)域的支援備用，這次加州就遇到周邊地區(qū)在普遍高溫下難以支援電力供應(yīng)，而在中國(guó)，電網(wǎng)“千里送清涼”再常見(jiàn)不過(guò)。
能源轉(zhuǎn)型，呼喚強(qiáng)勁的資源配置能力，亟待靈活的調(diào)節(jié)能力，也需要讓科學(xué)家的聲音能被聽(tīng)見(jiàn)。獨(dú)木難以成林，單條腿走路很難走遠(yuǎn)。
或許，道阻且長(zhǎng)，但行則將至。
部分參考資料：
[1] How a Plan to Save the Power System Disappeared. The Atlantic
[2] California forced to defend green goals amid blackouts.Washington Examiner
[3] California Reveals That the Transition to Renewable Energy Isn’t So Simple. Slate magazine
[4]《“黃背心”政治與歐洲能源轉(zhuǎn)型》，《讀書(shū)》2019年8月
