躉購費率,還是競標制度?再生能源支持政策的成本有效性如何比較

2018年世界能源轉型近況觀察系列之二

台灣政治惡鬥造成的空耗與角力,很不幸地在近日波及了包括風能業者以及太陽能業者。似乎有不少論者認為,當前的躉購費率政策過度補助再生能源業者,應該直接讓業者進入競標制度;畢竟想當然爾,直接導入市場競爭的效率最好。

不過,實情真的是如此嗎?我們為什麼需要這些再生能源支持政策,而躉購費率和競標制度孰優孰劣?或許在各國能源轉型經驗裡,早已有這些問題的答案了。

設立支持政策的根本原因

再生能源做為減緩氣候變遷的主力,已經是世界各國際組織和據權威的研究機構所共同認識的事實;同時,發展再生能源還有促進地方就業、促進能源民主和社區參與等等諸多正面效益存在。

政府提供躉購費率或者競標制度等等支持政策的根本目的,就是加速再生能源裝設和降價的速率,讓綠能更快、更低價地提供減碳減污等等公共效益。

因此,衡量這些政策的主要指標有兩個:再生能源裝設速率是否提升,以及再生能源的發電成本是否有效下降。在這兩個政策目標之外,我們亦希望支持政策的成本不要太高,確保政策的成本有效性。

歐洲各國綠能發展初期的政策選擇比較

這篇文章筆者想以歐洲各國做為討論基礎。在那之前我們得先知道,歐洲各國在綠能發展初期通常是選擇哪一種支持政策。

如下圖,歐洲各國在2015年以前,絕大部分都是以躉購費率(FiT)或者躉購溢價(FiP)的方式扶植再生能源業者的初期發展;只有少數幾個國家在初期就導入競標的方式支持再生能源。

會在綠能發展初期傾向躉購費率的理由很簡單:在產業鏈尚未建置成熟時,綠能業者承受極大的風險;此時一個穩定、可預期、且不受批售電力市場波動影響的獲益制度,是最能讓業者放心投資的政策環境。而時機成熟時,轉換支持政策也是常見的事情;比如德國在2017年便將躉購費率為主的支持政策改成競價制度為主。

對於初期發展再生能源的國家來說,提供業者風險較低的躉購費率或躉購溢價或許是較佳的作法,而隨著產業漸漸成熟,該國的支持政策便可能自然而然地轉向更市場導向的競價制度。

裝置速率有效性的比較

不同支持政策對於再生能源裝置速率的加速效益,可以由下圖這個潛能有效性指標來評判。這個指標計算在支持政策下,再生能源一年裝置容量增加量占特定時間內最大潛能的比例。

潛能有效性指標的計算方式

由下圖歐洲各國陸上風能機組裝置速率有效性的比較中可以看到,不論是躉購還是競價,兩種政策都有可能產生有效性較高的結果以及較差的結果,並沒有辦法單就支持政策的差異看出有效性的顯著差別。這代表裝置速率的成效差異不是支持政策不同就得以解釋的。

發電成本下降有效性的比較

發電成本下降有效性是衡量支持政策另一個重要的面向。如下圖,德國的太陽能的邊際裝設成本隨著產業的日益發展而逐年下降;因此每新增加的太陽能板,對於德國躉購費率支出的影響就更小。

太陽能每增加1GW,對於躉購費率收費的影響逐漸降低。

有趣的事情是,比較同期法國對太陽能採取的競價制度支持政策可以看到,競價制度並沒有更有效地讓太陽能產業的發電成本下降;甚至可以說,德國的躉購費率制度反而在這件事情上做得更好。

資料來源:https://energytransition.org/2014/06/outcome-of-renewables-auctions/

如果拿台灣和德國對離岸風能「先躉購再競價」的支持政策和英國初始便進入競價制度的兩種策略來比較,也可以發現兩種策略得到的降價曲線非常相似。甚至台灣因為後來居上,享受前人已有的經驗,降價趨勢將更迅速。

資料來源:沃旭風能

成本有效性的比較

最後一個衡量支持政策的面向在於再生能源支持政策所需支付的移轉性成本。以下圖陸域風能機組2013年在歐洲各國的發電成本和支持政策的移轉性成本比較,可以觀察到:競標制度為主的英國雖然有較德國低的發電成本,但卻也必須付出較高的移轉性成本。而完全以競價制度發展再生能源的義大利,更有不成比例的移轉性成本。

如果我們將裝置速率和支出成本一起做圖綜合比較,便可以看到以競價制度為主要支持政策的英國雖然讓風能業者享受較高的獲利,但並沒有因此有比較好的裝置速率有效性。與之相較,躉購費率為主的丹麥、還有競價制度為主的瑞典等國家就可以在風能業者獲利較低的情況下達到比較高的裝置速率有效性。

為什麼競標看起來比躉購便宜?

讀完上述資料以後,讀者應該可以理解,躉購費率和競標制度在政策有效性的指標中,並沒有先天上孰優孰劣的差別;或許穩定、有戰略性的政策,才是再生能源能否以最小成本創造出最大公共利益和產能的關鍵。

不過,為什麼我們常常有競標制度比躉購費率還便宜的錯覺呢?根本原因在於,競標制度開出的價格,都是未來才會出現在電力市場上的價格,而我們看到的躉購費率都是當下併網容量的價格。

更精確地來說,競標制度的低價,是建立在再生能源的產業鏈已經建起,邊際裝設成本因此大幅下降的前提底下;如果沒有這些前期的躉購費率支持,直接導入競標制度,那麼業者初期的投標結果也不會馬上有極低的價格

德國的再生能源支持政策在2017年改成競價制度以後,陸上風能機組的發電成本似乎馬上跌落;然而如果將原本躉購費率下跌趨勢和這些競標案件預計完成的時程做比較,便會發現兩政策產生的風電價格並沒有太大差別,資料來源

最後,筆者還是提醒一點:前面我們雖然強調躉購費率的風險低於競價制度,但這是立基在該國擁有穩定成熟的政治環境的前提上。如果一個國家內部各政黨為了政治私利,不顧該國的投資信譽和長期基礎建設穩定性,將重大再生能源投資案當成角力過程的人質,那麼不論政府採用哪一種支持政策,對於相關產業來說,投資風險都極高。屆時,該國不僅錯失外資青睞、扶植地方產業的良機,更會讓國家氣候和減污政策持續陷入泥淖而無法自拔。

注:本文中沒有特別註明出處的圖片,都取自Dr. Mario Ragwitz的上課投影片中