安大略省的低碳電力系統

編譯 | 陳玥

安大略省的低碳電力系統

編譯 | 陳玥

目前，能源轉型已經在全球落地，這也為我們通過研究各地具體做法來進一步優化下一步所要采取的策略提供了絕佳路徑，已經在打造低碳電力系統上取得初見成效的加拿大安大略省就是其中一個值得深入剖析的樣本。

近年來，加拿大安大略省高度重視環境保護和可持續發展，并致力于可再生能源利用。目前能源變革之風也越吹越盛，安大略省通過淘汰燃煤發電，逐步建立了一個低碳電力系統。此舉表明該省仍將繼續進一步削減天然氣使用量，同時提高交通運輸和供暖領域的電氣化程度，以減少溫室氣體的排放。

安大略省位于加拿大東部，面積是西班牙的兩倍。全省人口約1400萬，是加拿大人口最多的省份。在冬季，其總人口大概與北歐國家相當；在夏季，總人口則與南歐國家相當。2005年，該省的溫室氣體排放量為2.11億噸二氧化碳當量；到2014年，這一數值下降到了1.70億噸二氧化碳當量。

如圖1和圖2所示，自2005年以來，安大略省陸續關閉了燃煤電廠，并開始大力發展可再生能源和天然氣發電。2014年，該省最后一個燃煤發電廠Nanticoke Generating Station完成歷史使命并正式宣布關閉，也因此成為全加拿大第一個無煤污染的地區，使得二氧化碳排放量減少了近2750萬噸，相當于電力部門排放量的80%。政府宣稱這是迄今為止北美最大規模的應對氣候變化行動。目前，安大略省發電所產生的溫室氣體僅占全省溫室氣體排放總量的4%。可見，以清潔能源替代煤炭等傳統能源成為減排溫室氣體的最基本途徑，這也是安省低碳經濟發展的首選途徑。

安大略省政府的目標是加快低碳電力系統的建設。由于2010年到2015年的五年時間稅率上浮了80%，政府面臨著巨大的政治壓力，必須有所作為，從而避免未來稅率的持續上漲。而導致稅率升高的原因很多，包括政府管理不善等。然而，一些媒體、政治家以及公眾常常將可再生能源視為罪魁禍首。由于擔心引起公眾對政府政治干預系統成本的關注，目前官方尚未提供詳細的論據來反駁這一說法。

風能和太陽能發電在安大略省的發展勢頭引人矚目，風電裝機容量在十年間從0增加到了700萬千瓦，發電量目前占該省總發電量的18%。可再生能源發電量占比的提高無疑是有代價的。不斷攀升的電力成本是發展可再生能源的主要障礙，這已經成為一個嚴重的政治問題，特別是安大略省可再生能源資源并不十分豐富，隨著經濟性的降低，補貼數額巨大，安大略省政府不得不面對來自民眾的質疑聲。此外，公眾也質疑風電機組對居民健康會造成一定影響，但隨著人們逐漸習慣甚至主動投資可再生能源發電，該類發電方式將被越來越多的消費者認可。

由于核電不夠靈活，以及安大略省的大部分水電裝機不具備蓄水能力，例如尼亞加拉大瀑布的機組，如果在不使用燃氣尖峰負荷發電廠的情況下，該省的電力系統將無法滿足高峰期的電力需求。此外，在非用電高峰期大量發電，會導致發電成本增加，這也浪費了納稅人的錢。

由于上述局限，安大略省開始強調節能和需求響應。2005年，該省首次對家庭用電實施峰谷分時定價，這需要在全省安裝大量的智能電表。目前，分時定價逐漸在該省普及，大多數用戶開始按照分時電價付費。同時，大型工業用電戶多年來與獨立電力系統運營商（IESO）合作，以減少高峰時期電力需求量。2015年12月，IESO實行需求響應競價。目前，其正在研究應對需求響應的有效措施并開發新方案。

安大略省與周邊各省和地區的聯系密切，該省通常在非高峰期以很低的價格出口電力，并且每小時電價還在不斷降低。安大略省政府目前正在與這些地區的相關部門談判，希望通過現有合作進一步儲存和進口低碳電力。2016年10月，安大略省政府與鄰近的魁北克省協商簽署了一項共同協議，規定將出口電力的剩余部分儲存在抽水蓄能電站，其中60%的電力可按要求退還。這項協議將避免電力以較低價格售出。同時簽署的第二份協議還為安大略省提供了在用電高峰期購入水電容量的機會，有助于取代燃氣尖峰負荷發電廠的使用。

圖1 2005和2015年安大略省各能源裝機容量份額

圖2 2005年和2015年安大略省各能源發電份額

考慮到風電和光伏的高感知成本，以及大部分尚未開發的水力資源的地理位置偏遠等因素，這些新能源尚不能完全替代核電。為了滿足日益增長的用電需求，安大略省政府決定將繼續翻修省內現有的核電站，這也是維持電力系統低碳排放的成本最低的方式。同時，政府也明確指出，只要這些核電站仍為納稅人創造價值，將會持續利用下去。然而，隨著可再生能源開發和儲能成本的不斷下降，部分核電站將有可能被完全取代。

隨著清潔能源的普及，安大略省電力系統的溫室氣體排放量不斷降低。由于發電產生的溫室氣體占比不斷下降，政府推出的氣候變化行動綱領將關注重點轉移到了交通和供暖的電氣化上，該綱領計劃在未來四年內將在采暖和交通領域進一步加速推行減排措施。例如，為普及電動汽車，政府將向消費者提供大量購買折扣，同時推動電動汽車充電設施的建立，并承諾于2017年開始為電動汽車提供免費的過夜充電服務。此外，政府還將投入大額資金用以改造建筑，使其逐步從天然氣供暖轉向地熱、太陽能和其他電加熱方式。

安大略省正在為實現能源系統轉型做出巨大努力，也已經初見成效。這個討論的開展有望為各地區提供經驗和知識交流的機會，進而促進安大略省和其他地區的能源轉型進程。

（編譯自Energy Transition網站）