有研究者認為，波動的可再生能源會越來越壓低其上網(wǎng)電價，由此限制了自己的經(jīng)濟價值。這些顧慮是否合理，對電網(wǎng)和電力市場的假設(shè)是否成立？我們認為，這種基于靜態(tài)電網(wǎng)和市場機制不變假設(shè)的批評將打擊創(chuàng)新的積極性。但是，對低成本、清潔可靠的未來能源體系的整體評價，需要基于對各種波動的可再生能源、市場效率的提升，以及可靈活順暢整合資源的新技術(shù)等因素進行綜合考量。需要考慮電網(wǎng)的供給側(cè)變革、需求側(cè)資源以及不斷改善的市場機制產(chǎn)生的糾正作用。
理解“難題”
有越來越多的人顧慮，波動的可再生能源，例如電網(wǎng)中的風能和太陽能，將可能遭遇發(fā)展瓶頸。這種理論認為，大量波動的可再生能源在一天中的某些時間點集中供電將會導致供給過剩。著名的“鴨型曲線”就是最好的證明：鴨型曲線源自美國加州電力系統(tǒng)模型，是指用電負荷減去光伏發(fā)電功率后得到的凈負荷曲線。
批評人士認為，波動的可再生能源(尤其是光伏)的技術(shù)屬性使光伏每日的發(fā)電高峰和人們的用電負荷高峰不一致，這對所有類型的發(fā)電都會造成經(jīng)濟性影響，包括可再生能源自身。在資源豐富時，可再生能源會輸出大量電能，替代高邊際成本的資源(如火力發(fā)電)產(chǎn)生的電能。鑒于電價一般是基于市場公認的最高邊際成本而定，可再生能源產(chǎn)生的多余電力將拉低市場電價。
如果把波動的可再生能源的發(fā)展研究過程比作一個微觀經(jīng)濟學思維實驗，那么提出上述理論的分析者只看到了它的前半部分。他們假設(shè)的這些“難題”成立的 基礎(chǔ)是供給和需求定律，但電力供給和需求中很多深層次問題是被忽略的，人們過分關(guān)注于“難題”本身。具體來看，有三個加快可再生能源應用的因素。
供給側(cè)的改變是全局性的
很多這類的思維實驗只是考慮到新增一種電力供應源(通常是光伏)的情況，而忽略了同時發(fā)生在供給側(cè)的資源變化。
事實上，太陽能光伏、風能和天然氣都是同時并網(wǎng)進入供給側(cè)成為發(fā)電資源的。在這三種能源中，前兩種經(jīng)常起到補充作用，而第三種是可調(diào)度的。于是，幾種電力供應源綜合應用，就能很大程度上解決“鴨型曲線”所描述的問題。
與此同時，不盈利資產(chǎn)退出市場也可抵消批發(fā)電價的上浮。比如，高污染的舊發(fā)電廠，即使發(fā)電成本低，但也會隨著發(fā)電系統(tǒng)和資源升級以及其他固定開銷侵蝕利潤而造成成本上漲，而逐步退出市場。由此產(chǎn)生的供應不足將使邊際供給曲線總量收縮，為可再生能源和其他化石能源發(fā)電獲得高電價和高利潤創(chuàng)造了可能性。當然，需求同時下降的情況除外，這與工業(yè)世界中的定律是一致的。
需求將變得更靈活
秉持“可再生能源的波動性將限制其增長”這種觀點的分析者，通常都假設(shè)批發(fā)市場完全有效，零售市場不變且需求固定。但這種思路不全面，也不對稱，忽視了人們對需求側(cè)的管理能力正在不斷提高這個事實。例如，人們正在支持并響應電力的分時定價項目，這種項目正在擴大推廣范圍。像電熱水器、電動車這種設(shè)備的電力需求時間本就靈活，不會對供電服務 造成壓力。此外，新的商業(yè)模式(從電力公司到第三方機構(gòu))都在積極提供無縫解決方案，以潤物無聲、方便快捷、無需客戶參與任何交易的方式，驅(qū)動電力需求進一步靈活化。
這些因素都將改善需求側(cè)的靈活性，這種靈活性本身就是一種重要且成本低的資源，能夠觸發(fā)對高效市場價格變動的最自然反應，使消費者們使用并獲益于風能和太陽能產(chǎn)生的價格更低的電能。換言之，鑒于可再生能源在一天內(nèi)某些時段降低了能源價格，需求側(cè)的靈活度使用戶將用電需求調(diào)整到這些(低價格)時段，間接推動了其他(高峰)時間的電價下降，又會推動可再生能源高產(chǎn)出時段的電價再回升。
儲能使可再生能源可調(diào)度
多樣化的電力供給和靈活的電力需求將極大緩解人們對可再生能源并網(wǎng)的顧慮，但某種程度上問題依然存在。不斷下降的電池價格和電池提供的價值種類，意味著剩下的波動性問題有可能得到解決，且成本只是逐步微升。在零售市場，這將推動分布式發(fā)電的自我平衡。在批發(fā)市場，隨著多種能源開始進入市場，高電價時段將激勵開發(fā)者將目光投向儲能?，F(xiàn)在儲能已被視為高峰發(fā)電機組的替代方案，為支援高峰時段供電而安裝的電池也能有助于調(diào)整可再生能源電價的經(jīng)濟效益。
儲能已經(jīng)成為(通過熔鹽)太陽能光熱發(fā)電的成熟配套方案，并正在成為太陽能光伏發(fā)電的配套方案。例如，在近期智利舉辦的無補貼電力拍賣會上，全部可再生能源的贏標中不僅有白天電價低 至65美金/兆瓦小時的太陽能，還有夜間通過熱或者電儲能提供的太陽能，價格僅為97美金/兆瓦小時。儲能使波動的可再生能源具可調(diào)度性，而可調(diào)度的再生能源解決了波動性對電網(wǎng)調(diào)度的挑戰(zhàn)。為確定這個結(jié)論，我們近期的研究證明，安裝在電表后端的分布式儲能系統(tǒng)可提供十三項基本電力服務項目，這能夠提升電池成本效益，雖然未必是實現(xiàn)電網(wǎng)靈活度的最佳辦法。類似的論證也指出，傳統(tǒng)發(fā)電模式所帶來的問題可以通過一系列其他的選擇得到解決。
可再生能源會持續(xù)發(fā)展
這些經(jīng)常被專家提到的關(guān)于可再生能源的“難題”，各自分別看來確實是“難題”。但當我們將它放在大環(huán)境下綜合考量時則明顯言過其實。它們確實是值得思考的好問題，促使供給和需求向市場參與者們發(fā)出信號，啟發(fā)人們要選擇多元化的資源，鼓勵需求側(cè)的靈活性，向儲能和其他新技術(shù)進行投資等等。反對風能和光伏的觀點認為，這些資源將需要更多補貼才能在“鴨型曲線”的時代下繼續(xù)存在。我們的觀點恰好相反：我們可以充分利用供給多元化，需求靈活化，以及儲能和市場規(guī)劃的潛能為所有資源創(chuàng)造一個公平的發(fā)展環(huán)境，而非固守著20世紀電網(wǎng)體系不變。保護舊體系遠不如發(fā)展新體系來得重要，因為這將激勵企業(yè)家精神和創(chuàng)新活動，并使各類能源充分地、公平地競爭。
