ITIF认为可再生能源的持续创新需要公共政策的支持

格拉斯哥气候峰会之后，各国普遍认识到了气候问题的严峻性，并开始研究和制定相关政策以推动整体经济的脱碳转型。2022年3月17日，美国信息技术与创新基金会（ITIF）在其官网上刊登了高级政策分析师Stefan Koester撰写的题为《可再生能源的持续创新不是必然的，公共政策必须发挥作用》的文章。文章认为，现阶段所宣称的“清洁能源将创造经济净收益”的理论模型许多都依赖于持续的成本下降。然而，成本的下降并不能自动实现，它高度依赖清洁能源技术的不断创新，而在技术创新的过程中，黑箱思维方式是不可取的，必须要高度重视公共政策的作用。文章认为，能源转型的全过程都需要公共政策的持续激励。以下是文章译文，供参考。

关于能源转型应该优先考虑创新还是部署的毫无意义的长期辩论已经结束，答案是两者都需要。然而，降低成本并提高广泛的低碳技术组合的性能需要持续的全面的创新政策，，但那些专注于脱碳的人们是否理解这一点还有待观察。这种政策应该同时包括适用于需求侧和供给侧的方法。由激励措施、法规和其他塑造需求的政策所推动的部署推动了私营部门的创新，甚至是由政府资助的研发也为市场创造了新的选择，并从供给侧解决了许多棘手的问题。

许多气候倡议者指出，从他们声称的模型可以判断，可再生资源已经比传统能源便宜。他们得出的结论是，气候政策的主要任务是积极地部署这些已经负担得起的技术。问题是，这些模型可能都被误读了。这些模型实际上说的是，持续稳定的成本下降将使无补贴的风能、公用事业规模的太阳能和电池在未来的某个时候会比传统能源更便宜。未来的成本下降已被纳入模型，但目前推动这些成本下降的力量并不明确。

技术理论家指出，创新不是来自天堂的甘露。虽然成本可能仅仅由于市场力量而继续下降，但也很可能不会。模型中假设的成本下降并非是不可能的、夸大的，也并非是具有欺骗性的，但政策制定者、企业家和学者必须避免认为它们是绝对肯定的。我们需要解开使其成为可能的隐藏假设，特别是关于持续政策支持的假设，并采取措施防止可能破坏预期进展的意外情况。

美国可以在不增加成本的情况下实现电网脱碳、甚至在这个过程中实现净节约的论断只有在全面的气候技术创新政策到位的情况下才会成为现实。

一、许多模型依赖于持续的成本下降

2021年11月，当拜登政府正在为格拉斯哥的第26届《联合国气候变化框架公约》缔约方大会（COP26）做准备时，它发表了一份白皮书，阐述了美国如何通过投资可再生能源以及其他措施来减少碳排放。该文件宣称，从现在到2050年，该战略将带来净经济效益。它引用了能源智囊团、环保组织和大学的11项研究来支持这一结论。但是，政府没有说，所引用的研究也没有明确指出，净经济效益的结论取决于可再生能源成本的持续稳定下降。

我们对这些研究中的假设感到好奇，所以我们深入研究了他们的模型。所有11项研究都依赖于一套每年更新的成本预测，即国家可再生能源实验室（National Renewable Energy Laboratory，简称“NREL”）的年度技术基线（Annual Technology Baseline，简称“ATB”）。这些预测被输入到不同的能源模型中，以预测未来可再生能源的整体部署和全系统的总过渡成本。值得注意的是，为了实现雄心勃勃的气候目标，并给经济带来净收益，持续大幅降低当前已经很低的成本将是必要的。

图一：海上风能LCOE预测

图一到图四是ATB在三种不同的成本下降幅度下（先进的、适度的和保守的）预测的海上和陆上风能、公用事业级太阳能和公用事业级电池储能的平准化能源成本（levelized cost of energy，简称“LCOE”）下降情况。

图二：陆上风能LCOE预测

图三：公用事业级太阳能LCOE预测

图四：公用事业级电池储能LCOE预测

例如，到2030年，对海上风能的预测结果是其成本降低25%到43%。与传统的陆上风能相比，海上风能发电具有更高的容量系数和更少的土地使用限制，被视为对高可再生能源电网至关重要。同样，公用事业规模的电池存储，将极大地扩大可再生能源的部署，预计到2030年成本将下降33%至60%。如果能源转型模型依赖于今天的成本，而不是这些预计的下降之后的成本，那么系统转型将是非常昂贵的，而不是提供一个净收益。

什么会颠覆这些预测？可以肯定的是，随着更多单位的部署，成本可能下降，并推动设计、部署和管理的创新。然而，规模和学习效应最终会耗尽自己，而且历史表明，它们可能会出乎意料地耗尽。目前可再生能源成本的上升应该成为一个警钟，即使它被证明是过渡性的。例如，国际能源署指出，在全球商品通胀压力减弱之前，公用事业规模的风能和太阳能项目的总投资成本在未来几年内可能会增加25%之多。继续投资于硬件、软件和软成本创新对于实现低碳的未来至关重要。

二、超越技术创新的黑箱（Beyond the Black Box）

长期以来，经济学家和建模者将创新视为一个黑箱，即随着技术的发展、规模的扩大和部署，创新是自然而然发生的事情。但是，如果要维持创新以创造更好、更便宜的解决方案，从而在2035年之前实现零碳电网和在2050年之前实现整个经济的深度脱碳，这种黑箱的思维方法可能过于简单化了。

美国能源部2021年太阳能未来研究是一个打开气候技术创新黑箱研究的例子。该研究列出了两条创新路径，它们都能在2030年前实现57%的成本降低。遵循任何一条路径都将刺激太阳能的大量投资和部署，到2035年，累计范围为760GW至1,000GW。

图五：能源部国家可再生能源实验室太阳能未来低成本路径研究

一种路径（“低成本”）主要依靠需求侧的推动，通过大规模生产降低太阳能光伏组件和系统平衡（BoS）组件的成本。使美国能够遵循这一路径的关键政策可能包括融资方面的创新，如那些使第三方所有权模式变成普遍现象的创新。这些模式降低了安装的前期成本，并将太阳能带到以前对此不感兴趣的州，如乔治亚州和北卡罗来纳州。

另一条路径（High performance，“高性能”）的成本削减，主要是由供给方面的突破，特别是更高效、更耐用、更可靠的新模块硬件所推动。这也部分归功于中国政府的补贴，今天占主导地位的太阳能电池材料是晶体硅（c-Si），它正在接近性能上限。较新的材料，如过氧化物，提供了容量和应用优势，但它们的成本较高，而且支持它们的全球技术和供应链并不发达。为了实现太阳能光伏技术的这一路径，美国将不得不继续投资于有针对性的研发和支持制造创新。

正如能源部的报告所指出的，这两条通往非常低的太阳能成本的路径中，没有一条是必然的。鉴于创新和能源市场的内在不确定性，我们应该通过全面的太阳能光伏创新政策将赌注押在这两方面。它应该采取整个系统的方法，改善技术的物理特性，同时通过加强需求来推动工艺创新。

三、总结

美国在开发和部署低成本的可再生能源方面已经取得了良好的进展。但模型是明确的：如果要建立一个可靠的电网，作为一个更清洁、更电气化的经济的骨干，而不提高能源成本，将需要技术改进，大幅降低成本，提高性能。简单地告诉人们，国家可以在不支付更多能源费用的情况下通过现有的技术实现这一转变，不仅具有误导性，而且会使创新政策更难获得支持。虽然伟大的创新与部署的辩论在很大程度上已经结束，但大家决不能忽视依靠公共政策来帮助创新以降低低碳资源的成本的持续需求。