中國(guó)儲(chǔ)能網(wǎng)訊:美國(guó)環(huán)境保護(hù)署(EPA)6月2日發(fā)布了一項(xiàng)旨在減少化石燃料發(fā)電率、促進(jìn)可再生能源接入、提高消費(fèi)端能源使用效率的 “清潔電力計(jì)劃”草案,擬在2030年之前使發(fā)電廠的排放量較2005年減少30%。該草案還將在未來(lái)一年中修改完善,離最終實(shí)施至少還有兩年。
要實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo),發(fā)電企業(yè)每年需要減少二氧化碳排放約5億噸。燃煤電廠將遭受重大的打擊,尤其是一些服役時(shí)間已經(jīng)較長(zhǎng)的發(fā)電廠(目前全美燃煤電廠的平均年齡為42年),可能做出提前退役的決定。為此,該計(jì)劃被認(rèn)為是奧巴馬政府對(duì)煤炭的又一次宣戰(zhàn)。
目前,全美發(fā)電廠的排放約占溫室氣體排放總量的38%,減少發(fā)電企業(yè)的排放,無(wú)疑是實(shí)現(xiàn)奧巴馬在2013年6月《氣候行動(dòng)計(jì)劃》及總統(tǒng)備忘錄中提出的長(zhǎng)遠(yuǎn)氣候政策目標(biāo)最為關(guān)鍵的措施。數(shù)個(gè)月前,EPA還宣布了新燃煤發(fā)電廠的排放量將不允許超過(guò)1100磅/千瓦時(shí)的標(biāo)準(zhǔn)。
然而,2005年是發(fā)電廠的排放量尤其高的年份,由于美國(guó)2008~2009年的經(jīng)濟(jì)衰退及其國(guó)內(nèi)的頁(yè)巖氣革命,其2012年的排放量已經(jīng)比2005年下降了約16%,即到2030年的減排目標(biāo)已經(jīng)完成了一半以上。因此,選擇2005年作為基準(zhǔn)年被認(rèn)為是耍了一個(gè)不那么高明的政治文字游戲,其目的是吹噓奧巴馬政府看起來(lái)十分具有進(jìn)取心的30%的減排計(jì)劃。
核心問(wèn)題:修正排放率
從清潔電力計(jì)劃的細(xì)則中,可以發(fā)現(xiàn)一些值得關(guān)注的問(wèn)題:一是該計(jì)劃并沒(méi)有直接限制發(fā)電廠到2030年的排放量,而是給出了排放率標(biāo)準(zhǔn),各州可以根據(jù)自身的特點(diǎn)靈活地采用各種減排措施滿足要求。二是該排放率標(biāo)準(zhǔn)是一個(gè)經(jīng)過(guò)修正的排放率標(biāo)準(zhǔn),并非通常理解意義上的實(shí)際排放率,其形式如下:
減小分子或增加分母可以減小該公式的值,故有四種措施可以降低修正排放率:一是提高煤電機(jī)組的發(fā)電效率。煤炭是美國(guó)最重要的發(fā)電燃料,滿足了美國(guó)約39%的電力需求,提高其發(fā)電效率將大大減少排放量。二是提高燃?xì)鈾C(jī)組的利用小時(shí)數(shù),可減少燃煤發(fā)電的比例。頁(yè)巖氣開采技術(shù)的突破,使得美國(guó)天然氣產(chǎn)量大幅增加,天然氣發(fā)電是過(guò)去5年中增長(zhǎng)最多的發(fā)電類型,為該措施提供了可能。三是增加可再生能源及核能機(jī)組等零排放機(jī)組。美國(guó)的可再生能源在一次能源整體中所占的份額并不大,但過(guò)去數(shù)十年發(fā)展迅速。自1979年三里島事故之后,并未新建核電站,但核電依然供應(yīng)了全美約20%的電力。四是增加能源效率。部分州的電力需求強(qiáng)勁,但沒(méi)有足夠經(jīng)費(fèi)支撐低排放或零排放機(jī)組的建設(shè),只能轉(zhuǎn)為提升消費(fèi)端能效來(lái)達(dá)到減排效果。
實(shí)際排放不一定降低
EPA分別為各州制定了到2030年的修正排放率降低量(相對(duì)于2012年的基準(zhǔn)場(chǎng)景),但這并不意味著各州的實(shí)際排放率與總排放量將降低。有兩個(gè)主要的原因,一是新增的化石燃料機(jī)組巨大的排放量并不計(jì)入修正排放率的計(jì)算。因此,理論上可以關(guān)閉現(xiàn)有的全部化石燃料機(jī)組,并通過(guò)新建同類型的機(jī)組滿足修正排放率標(biāo)準(zhǔn)(但新建機(jī)組將受到EPA在2014年1月提出的新建裝機(jī)排放標(biāo)準(zhǔn)的監(jiān)管)。二是盡管化石燃料機(jī)組發(fā)電的增加會(huì)增加總排放量(上述公式中的分子增加),但若可再生能源發(fā)電量超過(guò)化石燃料發(fā)電量(上述公式中分母增加)則可以抵消化石燃料排放量增加帶來(lái)的影響,從而滿足修正排放率的標(biāo)準(zhǔn)。
可以通過(guò)兩個(gè)2030年的不同場(chǎng)景(見左圖)來(lái)闡明這兩個(gè)因素對(duì)于修正排放率、實(shí)際排放率及排放量的影響。在兩個(gè)場(chǎng)景中,修正排放率均低于2012年的基準(zhǔn)值(見上頁(yè)),并符合EPA設(shè)定的標(biāo)準(zhǔn),但實(shí)際排放率并沒(méi)有下降。場(chǎng)景一:新建化石燃料機(jī)組發(fā)電的增加幅度超過(guò)了現(xiàn)有燃煤機(jī)組發(fā)電的減少幅度,盡管可再生能源或核電發(fā)電量增加,實(shí)際排放量降低,但實(shí)際排放率不一定下降;現(xiàn)有化石燃料發(fā)電機(jī)組的實(shí)際發(fā)電量減少,而新建化石燃料機(jī)組并不計(jì)入修正排放率的計(jì)算,因此修正排放率依然符合EPA設(shè)定的標(biāo)準(zhǔn)。場(chǎng)景二:新建大量化石燃料發(fā)電機(jī)組,而可再生能源和核電增加相對(duì)緩慢,直接導(dǎo)致實(shí)際排放率和排放量的增加。然而,通過(guò)能效的提升,修正排放率依然符合EPA設(shè)定的標(biāo)準(zhǔn)。
各州實(shí)際排放“苦樂(lè)不均”
利用EPA提供的綜合規(guī)劃模型(Integrated Planning Model, IPM),以及EPA給出的各州最有可能采用的減排措施(各州的措施不同),可以計(jì)算各州在EPA設(shè)定的修正排放率標(biāo)準(zhǔn)下的實(shí)際排放率和排放量。
盡管模型中各州在2030年的修正排放率達(dá)到了EPA設(shè)置的標(biāo)準(zhǔn),但有10個(gè)州的實(shí)際排放率相比2012卻不降反升,占所有州數(shù)量的約1/5,分別是羅得島州(57.0%)、蒙大拿州(24.6%)、密蘇里州(16.7%)、內(nèi)布拉斯加州(16.0%)、堪薩斯州(15.1%)、西佛吉尼亞州(7.2%)、加利福尼亞州(6.4%)、肯塔基州(5.8%)、俄亥俄州(5.0%)和北達(dá)科他州(3.2%)。有7個(gè)州的實(shí)際排放量不降反升,分別是密蘇里州(1000萬(wàn)噸)、加利福尼亞州(400萬(wàn)噸)、內(nèi)布拉斯加(300萬(wàn)噸)、堪薩斯州(300萬(wàn)噸)、肯塔基州(300萬(wàn)噸)、蒙大拿州(100萬(wàn)噸)和羅得島州(100萬(wàn)噸)。
其中有幾個(gè)特別值得關(guān)注的州。德克薩斯州在2030年的實(shí)際排放量與2012年相比減少了1.08億噸(見左頁(yè)圖),是實(shí)際排放量減少最多的州。這是由于德克薩斯州是目前美國(guó)排放量最大的州,從修正排放率標(biāo)準(zhǔn)來(lái)看,其減排壓力也比其他州更為嚴(yán)峻。德克薩斯州擁有全美最多的22吉瓦煤電容量,聯(lián)合循環(huán)燃?xì)廨啓C(jī)的容量?jī)H次于佛羅里達(dá)州,EPA希望其能將這些機(jī)組的容量因子從2012年的52%提高到70%,從而減少煤炭的使用量。
肯塔基州與德克薩斯州形成鮮明的對(duì)比。該州在2012年的實(shí)際排放率位列全美第一。該州的燃?xì)鈾C(jī)組很少,故很難通過(guò)增加燃?xì)獍l(fā)電的容量因子來(lái)減少排放量。另一方面,肯塔基州的可再生能源發(fā)電目標(biāo)是全美最低的。因此,基于IPM模型分析得出,最有效的辦法是通過(guò)提高發(fā)電能效滿足修正排放率的標(biāo)準(zhǔn),這導(dǎo)致了實(shí)際的排放量和排放率的增加成為可能。
加利福尼亞州的實(shí)際排放率和排放量都略有增加,這有違該州一直積極地推動(dòng)氣候保護(hù)政策的印象。原因是加利福利尼亞州有一個(gè)大型核電站將在2030年前退役,屆時(shí)很可能由燃?xì)獍l(fā)電來(lái)填補(bǔ)減少的發(fā)電容量,大約會(huì)增加700萬(wàn)噸的排放量。另一方面,加利福尼亞州大力推動(dòng)電動(dòng)汽車的發(fā)展,預(yù)計(jì)到2025年將達(dá)到150萬(wàn)臺(tái),電力需求至少增加2%,直接推動(dòng)發(fā)電廠排放量的增加。
不容樂(lè)觀的“責(zé)任心”
EPA此次發(fā)布的清潔電力計(jì)劃并沒(méi)有強(qiáng)制要求各州的排放總量,而是對(duì)修正排放率提出了要求。按照EPA所使用的IPM模型的計(jì)算結(jié)果,各州間的差別不僅體現(xiàn)在修正排放率上,實(shí)際排放率和實(shí)際排放量的差異則更大。例如,緬因州和華盛頓州的實(shí)際排放率需要分別降低95.4%和83.7%,而羅得島州和蒙大拿州的實(shí)際排放率卻可以分別升高57.0%和24.6%;德克薩斯州和佛羅里達(dá)州的實(shí)際排放量需要分別降低10800萬(wàn)和3900萬(wàn)噸,加利福尼亞州和密蘇里州的實(shí)際排放量卻可以分別升高400萬(wàn)和1000萬(wàn)噸。從全美而言,若各州采用了有利于減少修正減排率,但不利于總排放量的措施,則可能導(dǎo)致30%的減排目標(biāo)無(wú)法達(dá)成。
清潔電力計(jì)劃在正式定稿之前,將公開征集意見。鑒于民主黨和共和黨對(duì)氣候變化問(wèn)題存在嚴(yán)重分歧,美國(guó)的長(zhǎng)期減排前景依然不容樂(lè)觀。
多年來(lái),美國(guó)在應(yīng)對(duì)氣候變化方面的努力并不像歐洲那樣富有責(zé)任心和進(jìn)取心,此次推出的清潔電力計(jì)劃被認(rèn)為是美國(guó)希望借此對(duì)中國(guó)、印度等排放大國(guó)提出減排要求的籌碼??梢灶A(yù)計(jì),該計(jì)劃的推出將導(dǎo)致明年巴黎全球氣候變化大會(huì)上各國(guó)間的博弈更為激烈。
(作者分別系彭博新能源財(cái)經(jīng)美國(guó)電力與環(huán)境商品高級(jí)分析師、北美碳市場(chǎng)分析師)




