張樹偉：正負(fù)號(hào)、量級(jí)與重要性——再談可再生能源并網(wǎng)的電價(jià)影響

丹麥學(xué)者Bjorn Lomborg 于2025 年的第一天，在《華爾街日?qǐng)?bào)》上發(fā)表過一篇文章1，討論了一個(gè)看似矛盾的現(xiàn)象：許多地區(qū)的風(fēng)電和光伏成本持續(xù)下降，在電力裝機(jī)規(guī)模與發(fā)電量中所在的比重日益提升，但電力系統(tǒng)的整體價(jià)格卻呈上升之勢(shì)。國(guó)內(nèi)媒體同仁非常勤奮敏銳，在第一時(shí)間作了全文翻譯報(bào)道2。

按照“有沒有維基百科頁(yè)面”這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)，Bjorn 也算有名了（https:// en.wikipedia.org/wiki/Bj%C3%B8rn_Lomborg）。他是一個(gè)著名的“氣候應(yīng)對(duì)懷疑論者”，但這并不意味著他否認(rèn)氣候變化的存在，或否認(rèn)人類活動(dòng)的影響。相反，Bjorn 的核心觀點(diǎn)更傾向于認(rèn)為，人類在減緩氣候變化方面的能力有限，直接投入過多資源去“阻止”它是徒勞的，不如將重點(diǎn)放在“適應(yīng)（adaptation）”上。比如，增強(qiáng)基礎(chǔ)設(shè)施抗災(zāi)能力，而非一味減少碳排放。

Bjorn 因著作《懷疑論環(huán)境學(xué)家》（The Skeptical Environmentalist）3 而受到科學(xué)界的廣泛批評(píng)，甚至被指控違反科學(xué)倫理。丹麥科學(xué)不端行為委員會(huì)曾對(duì)此書進(jìn)行評(píng)估，結(jié)論是：“無法證明Bjorn故意在科學(xué)上不誠(chéng)實(shí)，盡管他確實(shí)違反了科學(xué)實(shí)踐規(guī)則，因?yàn)樗麑?duì)研究結(jié)果的解讀超出了他所引用作者的結(jié)論。” Bjorn的研究方法長(zhǎng)期以來被批評(píng)為“斷章取義（cherry picking）”，即只選擇有利于自己觀點(diǎn)的數(shù)據(jù)，而忽略可能挑戰(zhàn)其立場(chǎng)的研究成果。

前述《華爾街日?qǐng)?bào)》文章似乎符合這一特點(diǎn)?截取了某個(gè)時(shí)間片段（snapshot），而不探討更長(zhǎng)時(shí)間尺度的變化。例如，該文章沒有討論在可再生能源大規(guī)模出現(xiàn)前，電價(jià)是否已經(jīng)很高。如果原本就高，現(xiàn)在的高電價(jià)（跨地區(qū)比較）又能夠說明什么呢？再則，Bjorn 的分析并未清晰區(qū)分因果關(guān)系?到底是可再生能源導(dǎo)致電價(jià)上升，還是盡管有了可再生能源，電價(jià)依然上升？以及其他因素，如天然氣價(jià)格、輸配電成本、關(guān)停核電、碳價(jià)格等的影響。

在本期專欄文章中，筆者針對(duì)可再生能源發(fā)展之于電力部門電價(jià)的影響問題，聚焦于基本邏輯與事實(shí)的澄清，包括：

首先， 明確正負(fù)號(hào)的方向性問題?到底可再生能源是推高還是壓低了電價(jià)？

其次，討論影響的量級(jí)?它的作用是10% 級(jí)別的小幅波動(dòng)，還是1倍、甚至10 倍的變化？

最后，是其在消費(fèi)者負(fù)擔(dān)中的重要性?相比其他電價(jià)決定因素，可再生能源影響到底占多大比重？

正負(fù)號(hào)——理性邏輯的力量

分析電價(jià)變化時(shí)，首先必須弄清楚正負(fù)號(hào)。正因素與負(fù)因素是一個(gè)基本性質(zhì)問題，類似于“相吸還是相斥”，但并不是一個(gè)容易理清的問題。因?yàn)椋F(xiàn)實(shí)中觀察到的結(jié)果往往是太多因素共同作用，彼此互動(dòng)之后的；當(dāng)一種可能性成為現(xiàn)實(shí)（realized），其他可能就觀察不到了。

例如，一個(gè)孩子每晚將玩具弄得滿地都是，而第二天醒來后，玩具卻“神奇地”回到了柜子里。孩子可能誤以為玩具自己回去了，但真正的因果關(guān)系是父母在夜間幫他整理過。同樣，電價(jià)變化受多重因素影響，必須剝離其他因素的影響，才能界定某個(gè)因素的單一影響。

在筆者工作的領(lǐng)域，有一個(gè)流行的教條原則：復(fù)雜模型用于理清機(jī)理，簡(jiǎn)單模型用于驗(yàn)證因果4。無論因素有多少，我們至少可以邏輯推斷某一特定因素的貢獻(xiàn)正負(fù)。如果某種電源的邊際成本較低，且占比持續(xù)增加，它對(duì)整體電價(jià)的影響大概率是下行的。反之，如果一種能源價(jià)格劇烈波動(dòng)，且是系統(tǒng)中的邊際定價(jià)者，它的成本變化將更直接地傳導(dǎo)至終端電價(jià)。以此推論，風(fēng)、光等可再生能源的大規(guī)模接入，在大部分情況下應(yīng)具有降低長(zhǎng)期電價(jià)的趨勢(shì)5。

具體到電價(jià)問題，周期性波動(dòng)的考量至關(guān)重要。無風(fēng)、無光時(shí)的電價(jià)確實(shí)會(huì)比風(fēng)、光條件良好時(shí)高得多，這種現(xiàn)象在日周期內(nèi)尤為明顯。然而，當(dāng)我們拉長(zhǎng)時(shí)間尺度，將這些波動(dòng)平滑到年度平均水平，價(jià)格的穩(wěn)定性往往會(huì)大幅提升。相比之下，如果天然氣價(jià)格（在中國(guó)更多對(duì)應(yīng)煤炭）翻倍，其影響將貫穿全年，并直接推高終端電價(jià)。因此，雖然每小時(shí)的電價(jià)可能存在劇烈波動(dòng)，但從宏觀經(jīng)濟(jì)角度來看，與持續(xù)數(shù)月或數(shù)年的高電價(jià)（如2021―2022 年全球能源危機(jī)期間的情況）相比，這種日內(nèi)波動(dòng)對(duì)整體較長(zhǎng)時(shí)間電價(jià)水平的影響小得多。而較長(zhǎng)時(shí)間的電價(jià)，才是對(duì)消費(fèi)者負(fù)擔(dān)有意義的指標(biāo)。

歐盟對(duì)電力價(jià)格危機(jī)的定義6 是：只有當(dāng)電力批發(fā)市場(chǎng)的價(jià)格至少達(dá)到前5 年平均價(jià)格的2.5 倍，且這種情況預(yù)計(jì)持續(xù)至少6 個(gè)月時(shí)，才可宣布電價(jià)危機(jī)。背后的考量邏輯是，短期波動(dòng)可能很劇烈，但它對(duì)于長(zhǎng)期負(fù)擔(dān)并沒有含義。相比于偶爾出現(xiàn)的“令人咋舌”的高電價(jià)，高電價(jià)對(duì)應(yīng)的電量有多少，才是更有意義的。

量級(jí)：這種穩(wěn)定作用到底有多大？

在標(biāo)準(zhǔn)電力市場(chǎng)中，可再生能源的擴(kuò)張可以減少天然氣作為邊際定價(jià)電源的使用頻率，從而降低天然氣價(jià)格波動(dòng)對(duì)電力價(jià)格的傳導(dǎo)效應(yīng)。從這個(gè)角度來看，可再生能源的進(jìn)一步發(fā)展，本質(zhì)上可以被視為電力市場(chǎng)抵御化石燃料價(jià)格波動(dòng)的“穩(wěn)定器”。

多大程度上具有“穩(wěn)定”作用？回答具體的影響量級(jí)的問題，需要超越文字表達(dá)，而必須借助數(shù)字概念。最直接的方式是構(gòu)建“反事實(shí)”場(chǎng)景：如果某一區(qū)域的風(fēng)電、光伏裝機(jī)規(guī)模減少1%，在相同需求條件下，電網(wǎng)需要用什么電源填補(bǔ)空缺？成本電價(jià)如何變化？

最新建模研究結(jié)果7 顯示，2024年在歐洲天然氣主導(dǎo)的電力市場(chǎng)，天然氣價(jià)格每上漲1 歐元，電價(jià)（年）平均漲幅為1.4 歐元。然而，如果可再生能源擴(kuò)張超出原定規(guī)劃的10%，這種敏感性（β-sensitivity）將降低至0.8 歐元；若擴(kuò)張30%，該數(shù)值可進(jìn)一步降至0.5 歐元，即天然氣價(jià)格對(duì)電價(jià)的影響力將削弱約60%。此外，在特定國(guó)家的市場(chǎng)數(shù)據(jù)中，可再生能源每增加1%，市場(chǎng)年度平均電價(jià)下降0.4%~0.6%，但具體幅度仍受電力市場(chǎng)結(jié)構(gòu)和政策環(huán)境的影響。

中國(guó)的情況如何？由于煤電機(jī)組的高度同質(zhì)化，可再生能源的擴(kuò)張雖然會(huì)擠出一部分燃煤發(fā)電，但邊際定價(jià)的“主導(dǎo)權(quán)”依然掌握在煤電手中，且剩余煤電機(jī)組的運(yùn)行特性與被替代機(jī)組并無顯著差異。與天然氣主導(dǎo)的電力市場(chǎng)相比，可再生能源增加對(duì)整體電價(jià)的影響量級(jí)可能更小。也就是說，即使在風(fēng)、光發(fā)展的情況下，整個(gè)電力系統(tǒng)提供一個(gè)額外發(fā)電的邊際成本始終是煤耗。這根源于風(fēng)、光占比仍然很低，以及煤電的同質(zhì)化特征。

重要性：批發(fā)電價(jià)對(duì)終端消費(fèi)者的實(shí)際影響

從價(jià)格傳導(dǎo)的角度來看，批發(fā)電價(jià)僅是終端電價(jià)的一部分，其波動(dòng)對(duì)居民用戶的直接影響相對(duì)有限。例如，在批發(fā)電價(jià)約0.05 元/kWh 時(shí)，居民端的終端電價(jià)約0.30 元/kWh（接近于德國(guó)2019 年的情況）。即便批發(fā)電價(jià)飆升6 倍（類似于2022―2023 年電力能量危機(jī)期間），如果終端電價(jià)的其他構(gòu)成部分不變，理論上漲幅會(huì)接近100%。但在政策對(duì)沖下，上漲幅度通常會(huì)被削弱。例如，德國(guó)在2022 年調(diào)整電價(jià)結(jié)構(gòu)，將5~6 歐分的可再生能源附加費(fèi)移除。

然而，在工商業(yè)領(lǐng)域，批發(fā)電價(jià)的占比更高，且價(jià)格波動(dòng)對(duì)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的影響更直接。隨著歐洲電價(jià)自2016年以來的高企，部分高耗能產(chǎn)業(yè)（如化學(xué)化工、金屬冶煉）開始調(diào)整供應(yīng)鏈環(huán)節(jié)，乃至向成本較低的地區(qū)轉(zhuǎn)移，例如，由本地生產(chǎn)甲醇、氨等化工前體，轉(zhuǎn)向直接進(jìn)口成品。這一變化使得高耗能工業(yè)的用能量顯著下降。2024 年，歐洲總體工業(yè)電價(jià)基本回落至2019 年的水平8，即便天然氣價(jià)格仍高出新冠疫情前水平的1 倍左右。高電價(jià)不僅影響短期運(yùn)營(yíng)成本，還可能觸發(fā)長(zhǎng)期的產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整。

托爾斯泰曾說過：“幸福的家庭都是相似的，不幸的家庭各有各的不幸。”這一點(diǎn)同樣適用于企業(yè)在面對(duì)能源價(jià)格上漲時(shí)的狀況。總體數(shù)據(jù)平均往往掩蓋了群體內(nèi)部個(gè)體企業(yè)的巨大差異——一些企業(yè)因長(zhǎng)期合同鎖定了較低電價(jià)，而另一些企業(yè)則因合同到期或交易對(duì)象破產(chǎn)，不得不在高價(jià)市場(chǎng)上重新簽約，承受遠(yuǎn)高于新冠疫情前的能源成本。

對(duì)于那些無法承受高電價(jià)的企業(yè)，如果現(xiàn)金流斷裂或生產(chǎn)基地被迫外遷，這種影響往往是不可逆的。即便未來能源價(jià)格回落，原有的生產(chǎn)模式和市場(chǎng)份額可能無法恢復(fù)，這是“熔斷效應(yīng)”。這個(gè)調(diào)整過程無疑是痛苦的。然而，從長(zhǎng)期來看，如果能源成本難以回到從前的水平，從比較優(yōu)勢(shì)視角來看，產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整便是不可避免的。

小結(jié)

要有效抑制未來可能的電價(jià)上漲，加快可再生能源的發(fā)展，使之成為市場(chǎng)的“價(jià)格穩(wěn)定器”至關(guān)重要。當(dāng)然，隨著可再生能源占比的提升，短期內(nèi)的價(jià)格波動(dòng)可能加劇，但這種波動(dòng)并非負(fù)面，而是市場(chǎng)為吸引新的儲(chǔ)能和靈活性資源投資所必須釋放的信號(hào)。短期價(jià)格波動(dòng)，有助于推動(dòng)更先進(jìn)的調(diào)度技術(shù)與更具彈性的電力系統(tǒng)。

目前，中國(guó)風(fēng)電和光伏的總發(fā)電量占比約為16%， 而在其份額達(dá)到40%~50% 前（預(yù)計(jì)在2030―2035 年前后實(shí)現(xiàn)），不必?fù)?dān)心可再生能源會(huì)推高電力系統(tǒng)的總成本。真正值得關(guān)注的風(fēng)險(xiǎn)仍是，煤炭或天然氣價(jià)格的劇烈波動(dòng)，需求端持續(xù)高速增長(zhǎng)，或更極端的外部沖擊。

備注：

1: /opinion/green-electricity-costs-a-bundle-wind-solar-data-analysis-power-prices-259344f4

2: https://mp.weixin.qq.com/s/6SCqqxBa9hhp0b96w3cTPw

3: /Skeptical-Environmentalist-Measuring-State-World/dp/0521010683

4: Bushnell, J. B., & Smith, A. (2024). Modeling Uncertainty in Climate Policy: An Application to the US IRA (Working Paper 32830). National Bureau of Economic Research; https://doi.org/10.3386/w32830.

5: 在這里，必然會(huì)有同行提出“系統(tǒng)成本”的問題。然而，這一觀點(diǎn)需要進(jìn)一步論證，即系統(tǒng)成本的增加是否足以抵消可再生能源在長(zhǎng)期成本上已降低50%以上的事實(shí)。限于篇幅，本文暫且擱置對(duì)這一“程度”的討論，留待在今后的專欄文章中進(jìn)行分析。

6: https://data.consilium.europa.eu/doc/document/ST-143392023-INIT/en/pdf

7: Simon, D. N. (2025). Power price stability and the insurance value of renewable technologies. Nature Energy.

8: https://www.energiefirmen.de/news/ticker/bdew-strompreisanalyse-industrie-strompreise-in-deutschland-sinken-2024-um-30-prozent-gegenueber-vorjahr-artikel7148