8月3日，奧巴馬宣布了其任期中最重要也是最受爭議的環(huán)境能源政策——美國清潔電力計(jì)劃（下稱cpp， clean power plan）。cpp旨在減少發(fā)電廠的碳排放，以應(yīng)對(duì)氣候變化方面。環(huán)保署公布cpp overview稱：“該計(jì)劃有穩(wěn)健切實(shí)的標(biāo)準(zhǔn)，和按照各州情況因地制宜的減排目標(biāo)。”
這一計(jì)劃毫無疑問將影響美國電力市場的發(fā)電格局、發(fā)電成本和電價(jià)、以及電力系統(tǒng)的大氣污染物和溫室氣體排放。本文將解讀這一政策的制定背景并解讀目前為止該計(jì)劃對(duì)經(jīng)濟(jì)環(huán)境造成的后果。文末也獨(dú)家為大家?guī)砹嗣绹h(huán)保署長達(dá)9頁的cpp overview文件中的五個(gè)最核心部分的要點(diǎn)。
背景一：煤電仍然是美國發(fā)電主力
雖然頁巖氣革命大大降低了天然氣發(fā)電的成本，但是迄今為止，煤炭仍然是美國最主要的發(fā)電來源。如圖一所示，除了12年春天和15年初兩個(gè)月外，近五年來，煤電所占的市場份額仍然比天然氣高。
圖一：美國煤電和天然氣電市場份額歷史變化
煤電對(duì)天然氣的優(yōu)勢不僅體現(xiàn)在成本較低上，也體現(xiàn)在其發(fā)電成本的金融風(fēng)險(xiǎn)較天然氣發(fā)電低。實(shí)際上，天然氣價(jià)格上漲很容易傳導(dǎo)到發(fā)電市場。相反的，天然氣價(jià)格的下跌并不能完全的傳導(dǎo)到發(fā)電市場，轉(zhuǎn)化為天然氣發(fā)電成本的下降。這是因?yàn)樘烊粴廨敋夤艿赖男藿ǔ３?huì)受到環(huán)境保護(hù)組織和當(dāng)?shù)鼐用竦膹?qiáng)烈狙擊。因此在2014年冬天，pjm市場等地在天然氣價(jià)格歷史新低的同時(shí)，卻出現(xiàn)了歷史最高售電價(jià)。這就是因?yàn)樘烊粴廨旊娔芰Σ蛔阍斐伞?br>
由于成本和風(fēng)險(xiǎn)兩個(gè)方面的比較優(yōu)勢，如果沒有新的政策出臺(tái)，煤電仍然會(huì)繼續(xù)在電力市場中擁有很大份額。這對(duì)美國2030年減排目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)是很大威脅。
背景二：煤電將是新能源的競爭對(duì)手并威脅新能源的發(fā)展
在大型風(fēng)電太陽能發(fā)電企業(yè)面臨補(bǔ)貼斷崖式終止和穩(wěn)定供給責(zé)任兩大政策夾擊的背景下，市場中煤電是新能源最大的競爭對(duì)手。由于大多數(shù)美國電力市場開始要求新能源企業(yè)在日前市場做出發(fā)電承諾，如果發(fā)電量達(dá)不到發(fā)電承諾，新能源企業(yè)就必須在時(shí)前市場購買足夠電量彌補(bǔ)發(fā)電不足。這就導(dǎo)致風(fēng)電和太陽能發(fā)電的運(yùn)營成本不再為零，而是一個(gè)由風(fēng)電預(yù)測誤差分布和傳統(tǒng)機(jī)組發(fā)電成本決定的風(fēng)險(xiǎn)成本。在剛剛獲得美國能源經(jīng)濟(jì)學(xué)會(huì)2015年學(xué)生論文獎(jiǎng)的研究中，筆者核算了德克薩斯州風(fēng)電的運(yùn)營成本分布（如下方左圖所示）。筆者在這篇研究中指出，風(fēng)電發(fā)電企業(yè)的運(yùn)營成本大量集中在10-25美元每兆瓦的水平。而同在這一水平上的發(fā)電機(jī)組主要是煤電機(jī)組。
因此，在補(bǔ)貼取消后，面對(duì)自身成本的風(fēng)電太陽能企業(yè)，其成本決定的最主要的競爭對(duì)手是煤電。在補(bǔ)貼終止后，如果沒有新的管制政策加持，風(fēng)電太陽能企業(yè)必將面對(duì)煤電企業(yè)的強(qiáng)有力競爭，這對(duì)美國新能源發(fā)電目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)帶來了巨大挑戰(zhàn)。
上述兩大背景，可以說是對(duì)為何在天然氣價(jià)格、風(fēng)電太陽能成本雙雙下跌的時(shí)候，美國還需要為控制溫室氣體排放出臺(tái)清潔電力計(jì)劃的原因。
小科普：時(shí)前市場和日前市場為電力現(xiàn)貨交易市場專業(yè)名詞，具體解讀見文末。
后果一：煤炭行業(yè)的寒冬和電價(jià)的上漲
受到該計(jì)劃沖擊最直接的是煤炭行業(yè)。美國能源信息署公布的研究報(bào)告指出，清潔電力計(jì)劃會(huì)造成煤炭產(chǎn)量最高40%的下降（如圖三所示）。產(chǎn)量削減的同時(shí)，煤價(jià)也會(huì)下跌8%-10%左右。因此可以說，該政策對(duì)美國煤炭行業(yè)來說，是極其嚴(yán)厲而后果嚴(yán)重的。如果該計(jì)劃真的實(shí)施，美國煤炭行業(yè)的倒閉潮和長期冬天可以預(yù)見。
圖三：美國煤炭產(chǎn)量情景預(yù)測
?。╝eo：無清潔能源計(jì)劃；cpp：清潔能源計(jì)劃；cppext：清潔能源計(jì)劃+排放限制；cppnuc：清潔能源計(jì)劃和核電擴(kuò)張。）
于此同時(shí)，預(yù)計(jì)美國電價(jià)會(huì)因清潔電力計(jì)劃二上漲。特別是在計(jì)劃最初的十年，全美平均電價(jià)預(yù)計(jì)會(huì)上漲10%左右。這樣的漲幅對(duì)居民生活的直接影響不大，但是對(duì)美國經(jīng)濟(jì)會(huì)產(chǎn)生較顯著影響。需要指出的是，許多高煤電比例州，如俄亥俄州，電價(jià)上漲將超過此幅度。而煤電比例較高的州，也是目前美國制造業(yè)較為集中的地區(qū)。可以說，如果該計(jì)劃實(shí)施，對(duì)美國制造業(yè)回歸而言，很可能帶來負(fù)面的影響。
圖四：美國平均電價(jià)情景預(yù)測
?。╝eo：無清潔能源計(jì)劃；cpp：清潔能源計(jì)劃；cppext：清潔能源計(jì)劃+排放限制；cppnuc：清潔能源計(jì)劃和核電擴(kuò)張。）
bushnell等四位能源和環(huán)境經(jīng)濟(jì)學(xué)家在2014年年底曾經(jīng)對(duì)2014年版本的清潔電力計(jì)劃出評(píng)估。從這個(gè)評(píng)估中，我們能夠大致看到。和碳交易政策（cap）相比，清潔電力計(jì)劃（rate standard）讓西部低價(jià)天然氣的成本更低。因此，除了有利于清潔能源，清潔電力計(jì)劃更加有利于天然氣機(jī)組。
圖五：美國西部發(fā)電成本受清潔電力計(jì)劃影響
后果二：區(qū)域排放政策敏感
清潔電力計(jì)劃的總體環(huán)境后果已經(jīng)有很多報(bào)道。但是要特別指出的是。清潔電力計(jì)劃的減排和不同州采用什么樣的政策有很大關(guān)系。bushnell等在他們的研究中分析了當(dāng)不同地區(qū)選擇不同政策時(shí)的減排效果。 圖六展現(xiàn)了當(dāng)內(nèi)陸和沿海州分別采用清潔電力計(jì)劃（rate）或碳交易（cap）政策市，碳排放削減量。途中可以看到，各州的排放削減水平不僅被本州選擇什么樣的政策所決定，也對(duì)其他州選擇什么樣的政策非常敏感。
圖六：不同政策情景下的各州減排
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小科普：電力市場交易類型（感謝徐帆提供）
電力市場的交易類型可根據(jù)交易周期、交易標(biāo)的及交易性質(zhì)進(jìn)行劃分：
1、按交易目的和交易標(biāo)的的不同可分為電能交易（電力和電量）、輔助服務(wù)（調(diào)頻、備用、無功、黑啟動(dòng)等）交易、發(fā)電權(quán)交易等。
2、按交易標(biāo)的的性質(zhì)不同可分為電力實(shí)物交易和電力金融交易兩大類。
3、交易標(biāo)的為電力/電量，一般按周期設(shè)置中長期市場和現(xiàn)貨市場。中長期市場包括年度合約市場、月度合約市場，一般以雙邊交易為主?，F(xiàn)貨市場包括日前市場、實(shí)時(shí)市場（又叫平衡市場），一般以交易中心競價(jià)交易為主。各市場關(guān)系如下圖：
美國清潔電力計(jì)劃五大核心要點(diǎn)
cpp是什么
清潔能源計(jì)劃將會(huì)減少來自發(fā)電廠的碳排放。同時(shí)，該計(jì)劃將保障能源供給的可靠性和價(jià)格可接受性；
這是美國第一次出臺(tái)全國性減排措施；
化石能源仍會(huì)是美國能源未來重要的一部分，cpp只是想使化石能源發(fā)電變得更加清潔（clean），更加高效（efficient），于此同時(shí)擴(kuò)大清潔能源的使用。
為什么要有cpp
2014年是有史以來美國最熱的一年。
有記錄以來最熱的15個(gè)年份，有14個(gè)年份出現(xiàn)在本世紀(jì)前15年。
世界頂尖科學(xué)家們通過長期大量的數(shù)據(jù)分析，告訴我們：人類活動(dòng)正導(dǎo)致氣候變暖。
火電廠是美國目前最大的單一碳排放來源，占全美二氧化碳排放量的31%。
cpp的好處
到2030年cpp完成，美國能源業(yè)的碳排放將減少32%（2005年基準(zhǔn)）；
二氧化硫排放減少90%（2005基準(zhǔn)）；
氮氧化物排放減少72%（2005基準(zhǔn)）；
帶來260至450億美元的純經(jīng)濟(jì)利益；
顯著改善公眾健康。
cpp實(shí)施安排
cpp將會(huì)遵從當(dāng)年clean air act的操作辦法：建立環(huán)保署與各州的合作關(guān)系，由epa設(shè)定各州的總體減排目標(biāo)，由各州靈活選擇方法來實(shí)現(xiàn)各自目標(biāo)。
環(huán)保署將設(shè)定中期（interim）和最終（final）二氧化碳排放表現(xiàn)率（emission performance rate）。該表現(xiàn)率分為化石能源燃燒發(fā)電（指燃燒煤和石油）和天然氣燃燒發(fā)電兩類。
中期目標(biāo)須在2022年至2029年間實(shí)現(xiàn)；最終目標(biāo)須在2030年內(nèi)實(shí)現(xiàn)；
將建立碳排放交易機(jī)制；
cpp實(shí)施辦法
提高當(dāng)前燃煤火電廠的熱效率，減少每單位發(fā)電量的碳排放；
提高現(xiàn)有天然氣發(fā)電設(shè)施的清潔能源發(fā)電比重，以替代高溫室氣體排放的火電廠發(fā)電；
提高以風(fēng)電和光伏為代表的零排放清潔能源發(fā)電比重，以替代高溫室氣體排放的火電廠發(fā)電。
言論：媒體觀點(diǎn)
紐約時(shí)報(bào) ：
肯塔基州共和黨參議員、多數(shù)黨領(lǐng)袖米奇·麥康奈爾（mitch mcconnell）在奧巴馬講話之前就已經(jīng)表示，他會(huì)竭盡所能地反對(duì)這些法規(guī)，他稱總統(tǒng)制定這些法規(guī)，是因?yàn)樗呀?jīng)對(duì)“必須與人民選出來的國會(huì)合作感到厭煩”。
華爾街日?qǐng)?bào)：
ihs global energy分析師霍奇（bob hodge）表示，西部低成本企業(yè)的情況會(huì)好一些，但只要是煤炭企業(yè)，就沒有誰是贏家。他說，這不是能一笑置之的問題；就行業(yè)而言，不過是看誰輸?shù)米钌倭T了。
彭博：
美國國家礦業(yè)協(xié)會(huì)主席哈爾·奎恩（hal quinn）表示：“epa的最終能源清潔計(jì)劃不過是一種政治上的權(quán)宜之計(jì)，并不是為這個(gè)國家提供低耗能源的現(xiàn)實(shí)之舉?！彼€宣稱，協(xié)會(huì)將制止這個(gè)計(jì)劃實(shí)施。
美國有線電視新聞網(wǎng)：
能源行業(yè)花費(fèi)百萬美元試圖揭露環(huán)境變化的原因，但是民意顯示多數(shù)美國人認(rèn)為地球正在變暖。
評(píng)論