歐盟可再生能源目標分解對我國省域規劃的啟示

  1  研究概述

 

  可再生能源已成為實(shí)現能源多樣化、應付氣候變化和實(shí)現可持續發(fā)展的重要替代能源。歐洲、美國、日本、印度和巴西等國在該領(lǐng)域中走在世界前列。歐洲成為世界可再生能源發(fā)展的領(lǐng)跑者和主力軍, 可再生能源市場(chǎng)和產(chǎn)業(yè)年均增長(cháng)速度都在20 %以上。國內已經(jīng)有不少學(xué)者開(kāi)始把歐洲可再生能源發(fā)展的經(jīng)驗和教訓引入到國內。如龔向前(2006)介紹了歐盟可再生能源促進(jìn)政策, 認為我國政府應進(jìn)一步采取經(jīng)濟激勵措施, 包括對可再生能源電力的投資者、消費者及設備與產(chǎn)量進(jìn)行補貼, 實(shí)行優(yōu)惠價(jià)格或提供融資渠道(如低利率貸款), 以及采取政府采購等手段。李俊峰、時(shí)璟麗、王仲穎(2007)對歐盟可再生能源促進(jìn)政策進(jìn)行了綜述, 并建議組織能源學(xué)會(huì )和行業(yè)協(xié)會(huì )翻譯可再生能源路線(xiàn)圖和行動(dòng)計劃。莊貴陽(yáng)(2008)對2008年最新公布的《氣候變化與可再生能源綜合規劃》

 

  進(jìn)行研究, 分析了歐盟成員國及世界各國對該規劃的觀(guān)點(diǎn)和看法, 認為中國碳市場(chǎng)不能寄予太大的期望。應積極的開(kāi)展對中國可持續發(fā)展有促進(jìn)意義的項目, 通過(guò)無(wú)悔行動(dòng)規避項目開(kāi)發(fā)風(fēng)險。

 

  上述的研究更側重于國家層面, 為了落實(shí)國家層面的可再生能源戰略, 《可再生能源法》第八條規定:“省、自治區、直轄市人民政府管理能源工作的部門(mén), 根據本行政區域可再生能源規劃的中長(cháng)期目標, 會(huì )同本級人民政府有關(guān)部門(mén)編制本行政區域可再生能源開(kāi)發(fā)利用規劃, 報本級人民政府批準后實(shí)施” 。這表明, 省域可再生能源規劃已經(jīng)成為國家規定的規劃類(lèi)型之一。2007 年8 月31 日, 國家《可再生能源中長(cháng)期發(fā)展規劃》提出力爭2020年使可再生能源消費量達到能源消費總量的15 %左右。因此, 如何把可再生能源中長(cháng)期發(fā)展規劃落實(shí)到實(shí)處, 成為省域制定相應的中長(cháng)期可再生能源發(fā)展規劃的關(guān)鍵環(huán)節。

 

  當前, 國家的可再生能源發(fā)展規劃過(guò)多的停留在國家級層面。這主要是由于其政治和經(jīng)濟體制所決定。因此, 可供直接借鑒的規劃方法并不多。如Co rmio 等(2003)應用EFOM 模型研究了考慮環(huán)境影響和經(jīng)濟投入前提下, 意大利南部地區的循環(huán)發(fā)電廠(chǎng)、風(fēng)能發(fā)電廠(chǎng)、固體廢棄物、生物質(zhì)能和熱電聯(lián)產(chǎn)系統發(fā)電廠(chǎng)的最優(yōu)選址問(wèn)題。Koroneo s(2005)在MA RKAL 模型的基礎上, 建立了能源系統模型, 研究了在保證社會(huì )、經(jīng)濟的發(fā)展的, 同時(shí), 確保能源供應安全和環(huán)境可持續發(fā)展前提下的未來(lái)能源技術(shù)戰略。T sioliaridou (2006)在LEAP模型的基礎上, 提出了一種模型, 采用環(huán)境數據庫分析了影響印度德里電力行業(yè)能源消費模式和排放標準的因素, 并預測了總的能源需求和電力行業(yè)溫室氣體排放量。Jonathan 等(2005) 介紹了MEDEE 模型的方法及其發(fā)展體系, 然后應用MEDEE 模型預測了未來(lái)的能源需求。

 

  基于可再生能源法的要求, 國內也開(kāi)展了一些可再生能源規劃的研究, 其中也包括一些省域可再生能源規劃。沈清基(2006)認為, 城市發(fā)展離不開(kāi)能源的支持, 在能源普遍短缺以及常規能源利用對環(huán)境帶來(lái)不可逆轉的負面影響的情況下, 城市可再生能源具有重要意義。因此, 應該把可再生能源納入城市發(fā)展規劃中。任東明(2005)根據福建省可再生能源資源條件、發(fā)展現狀等, 提出該省的可再生能源強制性配額政策框架與實(shí)施方案。陳榮、張希良、何建坤等(2008)提出了以MESSAGE模型耦合能源需求MAED 模型為基礎的可再生能源綜合規劃方法。以四川省為案例的實(shí)證研究表明, 該方法綜合考慮資源稟賦、經(jīng)濟成本和污染物排放多重約束, 并且能夠仿真激勵政策的收益和成本, 從而制定出與當地資源條件、經(jīng)濟發(fā)展、環(huán)境治理目標相容的可再生能源發(fā)展規劃和配套的政策措施。

 

  上述研究方法, 多是基于國家層面的可再生能源發(fā)展規劃, 即使有些是省域可再生能源規劃, 但其采用國家級可再生能源規劃的方法。主要考慮了可再生能源開(kāi)發(fā)資源約束條件、不同時(shí)期的可再生能源發(fā)展目標, 以尋求最優(yōu)可再生能源開(kāi)發(fā)路徑。

 

  與其他國家相比, 國內的省域可再生能源規劃, 基本上屬于中央政府驅動(dòng)型, 強調更多的是技術(shù)層面的可行性。因此, 如何把國家可再生能源規劃方法與省域可再生能源規劃方法相結合, 制定切實(shí)可行的省域可再生能源規劃方案, 其方法研究是當前研究熱點(diǎn)和難點(diǎn)。

 

  歐盟可再生能源強制性目標分解及執行過(guò)程簡(jiǎn)介2007 年3 月, 27 個(gè)歐盟成員國簽署了一項具有強制性的20 %的可再生能源目標協(xié)議。該協(xié)議于2008 年1 月正式發(fā)布。該協(xié)議主要用于電力、供執、供冷及交通運輸行業(yè), 將取代先前的電力和生物質(zhì)能方面的兩個(gè)協(xié)議。目前歐盟的能源消費中8.5 %來(lái)自可再生能源, 離20 %的目標還有11.5 %的差距。歐盟委員會(huì )新公布的綜合計劃, 為各成員國設定了從10 %～ 49 %不等的目標, 這些目標的設定, 考慮了各成員國的起點(diǎn)、潛力、能源結構和人均GDP 。

 

  EU -27 國的可再生能源規劃, 主要包括以下幾個(gè)步驟:①在EU -27 指導下, 各國依據自愿報告其發(fā)展目標;②對EU -27 指導下的各成員國的目標與進(jìn)程進(jìn)行評估;③考慮氣候變化和可再生能源的戰略和建議;④對強制性目標的影響進(jìn)行評估;⑤利益相關(guān)者參與。

 

  歐盟可再生能源長(cháng)期目標分配的主要原因, 是因為試圖公平的自上而下的分解可再生能源目標。

 

  這對于我國制定省域級可再生能源規劃具有重要的意義。這里主要討論三個(gè)總量:建模工具、目標分解和數據有效性如何把歐盟2020 年可再生能源占總能源20 %的目標分解給各個(gè)成員國, 主要采取兩種方法。第一種是從能源生產(chǎn)角度來(lái)分解, 即考慮各成員國的可再生能源潛力。在建模的過(guò)程中, 也考慮了具體行業(yè)的規劃, 包括供電、供暖、運輸和建筑。一種是從需求側對各成員國的可再生能源份額進(jìn)行分配。后者主要是采用固定和浮動(dòng)份額來(lái)實(shí)現。

 

  3  歐盟可再生能源規劃模型

 

  歐盟在制定可再生能源規劃中, 采用了許多復雜建模工具, 這些模型主要包括PRIMES 模型、GAINS 模型、GEM -E3 模型、PACE 模型和POLES 模型。

 

  PRIMES 模型是歐盟Teem 計劃的JOULE 研究組從1993 年起開(kāi)發(fā)的局部均衡模型。它可以處理所有的行業(yè)和各種類(lèi)型燃料之間的能源轉換。該模型主要用于成員國級別, 可以對不同成員國之間的影響進(jìn)行比較。它通常用來(lái)評估能源系統的變化, 如投資成本、混合燃料及消費量的變化。對能源供應的研究, 模型采用由底向上的研究方法, 對能源需求的研究, 采用由頂向下的方法, 模型也適用于能源政策分析, 以及能源政策和技術(shù)評價(jià)關(guān)系的研究。研究組首先對歐共體現行的能源相關(guān)政策、經(jīng)濟增長(cháng)速度、經(jīng)濟膨脹比率、人口增長(cháng)以及對石油、天然氣和煤炭的價(jià)格作了一系列假設。然后PRIMES 模型對歐盟1995 ～ 2030 年的主要能源指標、主要能源需求及各部門(mén)的最終能源需求、能源和GDP 的關(guān)系、不同類(lèi)型的發(fā)電站的發(fā)電能力、熱能發(fā)電和水力發(fā)電的燃料輸入、各部門(mén)的二氧化碳排放量、能源強度的改進(jìn)、工業(yè)結構和技術(shù)的調整、家庭及第三產(chǎn)業(yè)結構和技術(shù)的調整、運輸部門(mén)結構和技術(shù)的調整、發(fā)電站的效率問(wèn)題, 進(jìn)行了定量分析。

 

  GEM -E3 是歐盟幾個(gè)主要研究機構于20 世紀90 年代合作開(kāi)發(fā)、實(shí)用的一般均衡模型, 它包括所有經(jīng)濟行業(yè)及他們之間的交互, 但不含減排方面的技術(shù)細節。通常采用該軟件來(lái)評估成員國一級能源行業(yè)溫室氣體減排對宏觀(guān)經(jīng)濟的影響。GEM-E3 模型是動(dòng)態(tài)、遞歸、模塊化的能源經(jīng)濟模型,其核心是CGE 模型。GEM -E3 模型的目的是研究世界區域或歐盟國家的經(jīng)濟、能源和環(huán)境三者之間的內在關(guān)聯(lián)。模型最初主要應用于經(jīng)濟、能源、環(huán)境的政策規劃方面的研究, 隨著(zhù)模型的不斷完善和更新, 模型可用于研究:能源改革和投資對歐洲可持續發(fā)展的能源和環(huán)境方面的政策影響;能源和環(huán)境方面的改革和政策規劃對歐洲實(shí)現可持續發(fā)展的作用;氣候變化對能源、經(jīng)濟、環(huán)境的影響等。

 

  POLES 模型是歐盟TEEM 計劃中JOULE 研究組于20 世紀90 年代研究開(kāi)發(fā)的。它是一種基于能源供求的動(dòng)態(tài)優(yōu)化模型, 是由多個(gè)相互連接的子模塊構成的多層嵌套的能源經(jīng)濟模型。PO LES 模型是一個(gè)全球局部均衡模型。它的一個(gè)主要特點(diǎn)是對油氣資源的發(fā)現和發(fā)展過(guò)程的仿真。廣義上來(lái)說(shuō), 油氣的供需和價(jià)格受國際油氣總儲量、鉆井能力和剩余儲量, 以及地區和世界的R/p 比率的影響。模型描述了全球不同地區能源需求、供應和價(jià)格的協(xié)調發(fā)展。研究過(guò)程中, 主要用來(lái)評價(jià)未來(lái)國際氣體變化協(xié)議框架對EU 能源系統的影響。

 

  PACE 模型是一個(gè)全球一般均衡模型。與GEM -E3 類(lèi)似, 但包含更多的發(fā)電技術(shù)方面的細節。通常用來(lái)評價(jià)指定行業(yè)對能源密集型行業(yè)的影響。GAINS 模型對于減少CO2 的影響進(jìn)行評價(jià),也可以評價(jià)能源行業(yè)對空氣污染的影響。

 

  EU -27 國2020 年可再生能源總體目標分解歐盟總體目標分解過(guò)程, 主要有三步:第一步為整體目標份額的確定;第二步為成員國固定份額的確定;第三步為成員國浮動(dòng)份額的確定。下面對三步分別進(jìn)行描述.

 

  EU-27 國可再生能源各發(fā)展階段目標的制定為了實(shí)現2020 年可再生能源規劃目標。各成員國依據分解目標, 再次把他們分解給具體行業(yè),如交通、電力、供熱和供冷等。然后以2005 年為基準, 以一定的百分比穩定地增加。為了檢查是否達到這個(gè)目標, 歐盟成立一個(gè)中立的項目工作組來(lái)收集和統計相關(guān)數據, 然后免費提供給歐盟國會(huì )和各成員國組織。其穩定增長(cháng)的階段性目標如下式:

 

  Ti, 2011 ～ 2012 =S i, 2005 +0.25(Ti, 2020 -Si , 2005)Ti, 2013 ～ 2014 =S i, 2005 +0.35(Ti, 2020 -Si , 2005)Ti, 2015 ～ 2016 =S i, 2005 +0.45(Ti, 2020 -Si , 2005)Ti, 2017 ～ 2018 =S i, 2005 +0.65(Ti, 2020 -Si , 2005)式中, S2005 是EU -27 國各成員國在2005 年的可再生能源占本國總能源的實(shí)際份額;T2020 是EU -27 國各成員國在2020 年的可再生能源占本國總能源的目標份額。

 

  在實(shí)際執行過(guò)程中, 各成員國從2011 年開(kāi)始,每?jì)赡晗驓W盟議會(huì )報告他的可再生能源發(fā)展完成進(jìn)度。報告要求包括可再生能源占總體能源的份額,及占各行業(yè)能源的份額。報告要求詳細說(shuō)明可再生能源激勵政策及相關(guān)細節, 包括如何提高管理水平, 如何在傳輸、分配之間進(jìn)行成本分攤, 如何評估因使用可再生能源而減少的溫室氣體排放。如果成員國不能達到規定的目標, 則由歐盟輪值主席國對其采取相應的懲罰措施。

 

  6  對我國省域可再生能源規劃的啟示

 

  EU 可再生能源規劃沒(méi)有提出一個(gè)省域可再生能源規劃的流程框架。采用復雜系統模型來(lái)處理EU 強制性目標對可再生能源發(fā)展的影響, 這并不適合中國自上而下的、基于方法驅動(dòng)的可再生能源發(fā)展規劃方式。但其模型使用、數據收集、目標分解與階段目標規劃的方法, 可以值得我們借鑒。

 

  (1)可再生能源潛力評估方法, 用來(lái)把可再生能源目標與成員國目標匹配。不同的成員國具有不同的目標, 這主要是因為不同成員國的可再生能源潛力不同, 具有較大開(kāi)發(fā)潛力的成員國, 通?？梢詫ζ渌蓡T國進(jìn)行補償。其次, 依據GDP 構建基本增長(cháng)量目標, 包括提出的強制性目標?；跐摿Φ目稍偕茉匆巹澐椒? 其框架模型的許多參數往往由外生給定。一方面易受模型運行者主觀(guān)判斷的影響;另一方面, 難以反映與其他部分的相互反饋關(guān)系, 特別是產(chǎn)品價(jià)格變化時(shí)所帶來(lái)的部門(mén)之間的相互影響無(wú)法體現。

 

  (2)對如何在EU 成員國之間進(jìn)行目標分解,EU 考慮了很多因素, 如各成員國可再生能源發(fā)展潛力、經(jīng)濟發(fā)展水平、可再生能源開(kāi)發(fā)程度等?？稍偕茉匆巹澘傮w目標分解到省域中可再生能源規劃時(shí), 僅考慮可再生能源開(kāi)發(fā)潛力不夠, 也需要考慮其他相關(guān)因素, 尤其是與GDP 相關(guān)的因素。對于我國來(lái)說(shuō), 存在同樣的問(wèn)題。如何把國家2020年的可再生能源占總能源16 %的目標分解到各個(gè)省級目標, 同樣需要考慮相關(guān)的因素。這樣對于均衡省域間利益關(guān)系, 促進(jìn)均衡發(fā)展具有重要意義。

 

  (3) 對于如何制定不同階段的省域可再生能源發(fā)展目標。EU 考慮了機會(huì )目標與靈活目標相結合的方法。為了穩步推進(jìn), 在不同的階段采用不同的系數, 制定了不同的目標。并利用中立項目組免費提供相關(guān)數據與各成員國定期匯報機制相關(guān)結合的方式, 相關(guān)數據涉及到可再生能源的投資、環(huán)境評估、能源效率及使用份額等。為激勵成員, 構建了相應的懲罰措施。

 

  (4) 在數據采集上, 中國在收集不同領(lǐng)域中的可靠數據和技術(shù)上, 面臨存在同樣的問(wèn)題。為了彌補各成員國采用自愿申報與整體規劃目標存在的差距, 歐盟成立了一個(gè)中立的數據收集與處理機構,即歐盟可再生能源推廣協(xié)會(huì ), 來(lái)提供交互式的趨勢數據, 并免費為成員國提供相關(guān)數據。數據收集采用了一個(gè)基于網(wǎng)絡(luò )的數據庫的數據收集系統和技術(shù)。允許成員評價(jià)他們的相對可再生能源相對發(fā)展水平及達到可再生能源目標的進(jìn)程。采用中立機構, 依靠工作組, 而不僅是依靠復雜的數據采用工具來(lái)收集相關(guān)數據, 是一種可行的方式。