在对温室气体和其他污染物减排的研究中,大多没有考虑电力系统的制度对风电和碳税减排能力的影响。各国各具特点的电力系统组织形式是否会显著影响风电和环境税对减排的影响?各电力系统该如何根据自身的条件和特点选择最有效的制度安排配合风电利用和碳税。新能源鼓励政策究竟是有利于减排还是不利于减排?
最新被Environmental Science and Technology 杂志接受的文章"
The Impacts of Electricity Dispatch Protocols on the Emission Reductions Due to Wind Power and Carbon Tax"尝试初步的回答了上述
问题。文章结论认为,一些认为鼓励新能源的政策,比如豁免风电的稳定供电责任,可能及其严重的削弱了风电减排能力。
该文通过对电力制度中调度方式选取对减排影响进行建模,解析出了
市场如何根据本市场传统机组特点和风电发电量和稳定程度选择制度安排的条件。文中指出,当电力系统中风电稳定性差或气电比例高成立时,市场监管者应该要求风电发电厂履行和传统电厂一样的责任,亦即在日前市场上报预期小时发电量,如果风电发电量比预期发电量小,风电发电厂必须在实时市场中购买足额电量补足差额。相反,市场监管者应该豁免风电发电厂的稳定供电责任。
但在有碳税的情境下,如果市场监管者豁免风电发电厂的稳定供电责任,则会削弱碳税的减排能力。
文章以德克萨斯州为对象,模拟了不同制度安排下的风电和碳税的减排情况。模拟结果显示,豁免风电的稳定供电责任严重削弱了风电对二氧化碳的减排能力。如果豁免风电的稳定供电责任,风电只能减排8%左右的二氧化碳;如果要求风电履行稳定供电责任,风电却能减排12%左右的二氧化碳。豁免风电的稳定供电责任同样削弱了风电在德克萨斯州减排二氧化硫、氮氧化物和CH4的能力。
文章依据加州
碳交易地板价和2011年二氧化硫和氮氧化物交易价格,推算了不同制度安排下单位风电的价值。结果如下图所示,与要求风电稳定供电(Stochastic情景)相比,豁免风电的稳定供电责任(Static情景)大幅降低了风电的价值,而政府在两种制度下扶持风电的支出是一样的,消费者在豁免风电稳定供电责任下的支付还要更高。
文章进一步的模拟支出,在德州的市场环境下,豁免风电的稳定供电责任会显著降低碳税的减排绩效。在豁免风电责任请将下,需要16美元/顿的碳税才能实现的二氧化碳总量控制目标,在不豁免情境下秩序6美元/顿就能实现。(易碳家)
而越是煤电比例高的时间,德州风电和碳税减排能力对制度选取的敏感性越高(下图),这一结论对我国电改过程中如何有效利用风电和控制
碳排放有参考意义。