近期，Xcel Energy公司科罗拉多能源计划成为了全美热点新闻。该计划将利用可再生能源结合电池储能技术替代一座老旧燃煤电厂，保证为电力用户节约超过2亿美元的用电成本。全美各地电力公司纷纷转变以化石燃料发电为主的传统运营模式，利用清洁能源组合在为用户节约供电成本的同时，减少碳排放和空气污染排放，科罗拉多州就是这一转变的最新见证者。
Xcel是一家运营范围覆盖8个州的私营电力公司。该公司的以上提议反应了当前市场与联邦政府近期支持老化、不具备经济效益的燃煤电厂继续运营延后退役的财政政策的对立。Xcel展示了充分的证据证明通过关闭老化电厂、积极应用创新清洁能源技术和竞争模式能够有效降低用户用电成本并维持电力服务的可靠性。
不再新建燃气电厂，建立依赖清洁能源的低成本电力系统
科罗拉多能源计划包括一整套多种能源资源的发展组合。首先，总装机规模达725兆瓦的Comanche 1号和2号燃煤发电机组将分别于2023年和2025年退役，比原退役计划提前了整整10年。为了填补这一空缺并满足不断增长的负荷需求，Xcel将采购一系列不同的清洁能源资源，包括707兆瓦的太阳能发电装机，1131兆瓦的风力发电装机以及275兆瓦的电池储能设备。任何因Comanche机组提前退役而造成的短期成本将通过降低用户账单中一部分用于支持可再生能源计划的附加费用的形式来抵消。
值得注意的是，Xcel并未计划投资新建任何燃气发电装机来替代退役的燃煤机组。一直以来，许多电力公司在关闭燃煤发电机组时都会选择用大量新建燃气发电机组作为替代。然而新建大量燃气发电装机并不都是必须的，这些机组在未来很可能被闲置，此类投资被称为所谓的“搁浅成本”，并且会由用户承受未来燃气价格波动带来的成本增加风险。虽然Xcel的科罗拉多能源计划包含了383兆瓦的燃气发电装机，但这是收购两座现有的燃气电厂并非新建。如今，这两座电厂按照合同向Xcel出售电力，而合同期限将在科罗拉多能源计划实施的过程中到期。Xcel的计划是收购这些现存燃气发电设施并将其主要用于保障充足的装机资源。该电力公司希望整个系统中来自燃气机组的发电量逐渐减少，因为减少燃气发电会减少排放并降低燃料价格波动带来的风险。此外，由于Xcel选择购买现存燃气电厂而不是建造昂贵的新电厂，用户未来搁浅成本的潜在风险也得到了有效控制。
在科罗拉多州，Xcel正在加入全美清洁能源发展大潮
落基山研究所在一份近期的报告中指出，近年来清洁能源以及储能和能效等分布式能源资源的技术创新和成本快速下降意味着，与新建燃气电厂相比，清洁能源组合的开发常常可以带来显著的净成本节约，降低风险，并保证碳和空气污染零排放。Xcel也加入了密歇根州、加利福尼亚州和美国西部各州电力公司的行列，利用实际案例证明清洁能源组合能够以经济可行的方式避免新建燃气发电装机的需求，同时也能够保证电网的可靠运行。
此外，落基山研究所通过分析得出：由于可再生能源与电池储能技术成本的持续下降，最佳清洁能源发电组合系统的成本将在未来20年中进一步下降，降幅约为40%。根据天然气价格的变化，不断降低的清洁能源组合成本将在2026到2040年间达到低于高效燃气电厂运营成本的水平。并且正如科罗拉多能源计划展示的那样，美国的部分地区已经开始发生此类转变。随着清洁能源组合的胜出，燃气电厂将看到他们的收入逐渐缩减，他们的投资逐渐成为搁浅资产。Xcel等选择避免投资新建燃气设施的电力公司将因此规避搁浅资产的风险。
通过合作和市场竞争推动创新
Xcel的科罗拉多能源计划并不是凭空想象而来。相反，该计划源于不同利益相关方联合对Xcel正在审核中的电力资源计划（ERP）所做出的请求建议。该请求的一部分就是要求授权Xcel提供一份科罗拉多能源计划，并由科罗拉多州公共电力公司委员会审核通过。这其中涉及的利益相关方非常多样，包括电力公司、住宅用户代表、环保组织、大型工业用户、私有电力生产商和可再生能源开发商等。
该请求在今年3月获批后，Xcel即获得授权在电力资源计划中提出了科罗拉多能源计划。在科罗拉多州，电力公司需要通过招标方式满足任何资源需求，科罗拉多能源计划也不例外。Xcel通过发布招标公告寻求发电资源参与竞争，且不限发电技术。随后，该电力公司相继收到了各种可再生能源和电池储能技术“空前的”、“不可思议的”低价投标。科罗拉多电力资源计划利用市场竞争机制发现资源，并大胆地将其投入开放性市场，为科罗拉多州电力用户节约成本，同时不依赖于以电力公司为中心的新兴资源成本估算方式。这种估算方式在资源成本迅速下降的市场中很难发挥创新的作用。
老旧的、不具备经济型的电厂的合理退出机制
Xcel科罗拉多能源计划展示了如何周全地计划和完成电网向更清洁、更低成本的未来电力系统转变的范例，在整个过程中充分考虑了地方社区影响、可靠性需求、用户成本以及环境影响等问题。
地方社区影响：科罗拉多能源计划包括了对退役Comanche机组所在地区的大量新增投资，整体保证了对当地社区税收基础的积极影响。此外，由于当前煤电机组要在2023年和2025年才完全退役，当地有足够的时间合理安排电厂员工的就业问题。
可靠性：从全美来看，有一种论调宣称老旧的、不再具备经济性的发电机组是国家安全的重要保障，并应使用电力用户或纳税人提供的救助避免它们的按时退役。然而，真正为维持系统可靠性和为不断发展的21世纪经济提供能源直接负责的Xcel等电力公司却认为，我们并不需要担心老旧资产退役会对电网可靠性或弹性带来过多影响。事实上，在推出科罗拉多能源计划时，Xcel明确表示“我们永远不会牺牲电力系统的可靠性”。
用户成本：此外，退役老旧的、污染的、缺乏弹性的发电设施有利于维护电力用户利益的最大化。如今，清洁能源技术的经济指标已大幅提高，事实上向清洁能源发电转型能够为电力用户降低用电成本。
环境问题：科罗拉多能源计划还将实现大量温室气体和其他有害空气污染物的减排。一旦科罗拉多能源计划按计划实施，Xcel在2026年的二氧化碳排放量将比2005年水平降低60%，与巴黎气候协议科学的减排目标相一致。另外，其2026年二氧化硫和氮氧化物的排放量也将比2005年水平下降90%。
全美各地大型电力公司都意识到了电网经济性的变化，纷纷停止运营成本高昂的遗留资产并加速向清洁能源未来转型。Xcel的科罗拉多能源计划就是这一趋势的最新例证。而且，这种转变不但能够降低成本和保护环境，还能保持电网弹性和提供更丰富的能源选择。Xcel在科罗拉多州的用户无疑将是最新，但绝不会是最后一批从中收益的用户。
作者：Mark Dyson，落基山研究所董事；Erin Overturf，西部资源保护组织清洁能源计划副主任
