可再生能源城市理论分析
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第三章 公众能源运动理论分析

第一节 公众能源运动理论

一 公众能源运动

可再生能源无处不在且分散的特点打破了开发者与消费者之间的界限,使能源具备了双向流动的特性,也使每一个社区、每一个村庄、每一个家庭参与可再生能源的开发利用成为可能。同时,在可再生能源开发利用成本高、大规模集中式开发项目数量有限的大背景下,开发利用可再生能源也需要全社会的参与,需要来自公众的大力支持。

公众能源运动公众能源运动这一概念主要来自德国的“citizens' energy movement”。是指,公众充分参与到太阳能、风能、生物质能、地热能等可再生能源开发利用过程中,成为至关重要的利益相关者或主体。这既包括公众个体或家庭参与可再生能源开发利用,又包括以合作社、社区等集体模式参与可再生能源开发利用。

近年来,一场由公众投资、生产、消费可再生能源的公众能源运动正在世界范围内兴起。其中,德国的公众能源运动开展得较好。

在国内,公众参与可再生能源开发利用的活动尽管刚刚起步,但潜力巨大。推动国内公众能源运动,不仅需要政策、市场的推动,而且需要加强相关理论研究以提供支持。

在研究方面,国际上关于公众与能源关系的研究很多,但过去的研究大都是从能源消费的角度(消费侧)分析二者的关系。而在公众能源运动的框架下,主要从可再生能源开发利用(供给侧与消费侧)的角度研究二者关系,其中数量最多的文献是关于公众对于可再生能源态度与行为的研究Pınar Ertör-Akyazı, Fikret Adaman, Begüm Özkaynak, Ünal Zenginobuz, “Citizens' Preferences on Nuclear and Renewable Energy Sources: Evidence from Turkey”, Energy Policy, Volume 47, August 2012, pp.309-320; Holly Longstaff, David M. Secko, Gabriela Capurro, Patricia Hanney, Terry McIntyre, “Fostering Citizen Deliberations on the Social Acceptability of Renewable Fuels Policy: The Case of Advanced Lignocellulosic Biofuels in Canada”, Biomass and Bioenergy,Volume 74,March 2015,pp.103-112;Henrik Karlstrøm,Marianne Ryghaug,“Public Attitudes towards Renewable Energy Technologies in Norway. The Role of Party Preferences”,Energy Policy,Volume 67,April 2014,pp.656-663.,另外,公众参与可再生能源开发利用的现状Cornelia Fraune,“Gender matters:Women,Renewable Energy,and Citizen Participation in Germany”,Energy Research & Social Science,Volume 7,May 2015,pp.55-65.、公众参与可再生能源开发利用的资金与金融问题Özgür Yildiz,“Financing Renewable Energy Infrastructures via Financial Citizen Participation:The Case of Germany”,Renewable Energy,Volume 68,August 2014,pp.677-685.、动员与组织公众参与可再生能源开发的路径Anne-Maree Dowd, Elizabeth Hobman, “Mobilizing Citizens for a Low and Clean Energy Future”, Current Opinion in Environmental Sustainability, Volume 5, Issue 2, June 2013, pp. 191-196.、公众与可再生能源政策Pradipta Halder,Janne Pietarinen,Sari Havu-Nuutinen,Paavo Pelkonen,“Young Citizens’ Knowledge and Perceptions of Bioenergy and Future Policy Implications”,Energy Policy,Volume 38,Issue 6,June 2010,pp.3058-3066.等,也都是研究的重点。

在国内,针对公众能源运动的文献主要是新闻报道,如关于公众安装太阳能屋顶的新闻报道。相关方面的研究成果也有一些,其中,最多的是关于居民利用太阳能热水器方面的文献。但整体来说,针对公众能源运动理论的研究尚属于空白。在公众参与可再生能源开发利用成为大势的背景下,现有研究缺乏针对性、系统性的现状,远不能满足实践的需要。加强公众能源运动理论研究,具有理论与现实的双重意义。

二 公众参与可再生能源开发利用的模式

可再生能源资源公平理论、自能源理论、可再生能源就业理论等理论决定了公众有可能也有必要参与可再生能源的开发利用。积极推动公众能源运动,既有利于扩大可再生能源开发利用的规模、改善环境,又有利于扩大公众的收入来源。

公众主要通过就业、投资、参与决策三种路径参与可再生能源开发利用(见图3-1)。

一是作为利益相关者,参与可再生能源相关规划与项目决策的过程。这是一种普遍的方式。例如,为了更好地建设零碳城市,芬兰赫尔辛基积极普及“零碳”概念,制定有关赫尔辛基的城市设计或者改造方案时,都会调动居民的积极性,鼓励他们参与其中,而不是政府或者设计者“闭门造车”。

图3-1 公众参与可再生能源开发利用的路径及要素

例如,马尔默旧城改造首先要征集民意。马尔默的西港区曾经是瑞典最重要的造船基地,这里的造船厂最多时雇用了7500多名工人,是重工业时代繁华的象征。造船业衰退后,这里只剩下荒废的工厂和仓库,成为城市发展的死角。西港区的改造不是在短时间内完成的。马尔默政府从20世纪90年代初就开始思考如何实现转型,并广泛征集民意,从最初的项目策划到如今已耗时20多年。在西港区的改造过程中,政府与开发商共同商议规划方案十分重要,包括建筑风格、社区环境、交通线路、能源供给以及污染物处理等方面。马尔默政府在这一项目中吸取的教训是,政府同开发商的沟通越早开始越好,而不是在项目开发中期才开始。《瑞典马尔默市的“二次城镇化”》,《经济参考报》2013年3月15日。

二是成为项目建设的投资者。在项目建设中,充分考虑公众的利益,公众成为项目的参与者与受益者,这种方式更容易把公众同城市密切联系起来。例如,在已经实现100%可再生能源供给的丹麦萨姆索岛上,超过1/5的居民拥有风力涡轮机的股份,每股的年收益超过100美元颜颖颛:《风车一转,农民日收3000欧元》,《新京报》2009年11月1日。,这是该岛居民具有投资积极性的一个重要原因。

三是在可再生能源开发利用机构就业,或者成为可再生能源专业户。开发利用可再生能源,可增加就业机会。例如,美国10个大都市在2006年提供了大量的绿色工作岗位(见表3-1)。

实现了100%电力自给的丹麦洛兰岛,曾是丹麦最穷的地区之一,失业率一度高达22%。当前,洛兰岛不仅拥有发达的可再生能源产业,而且创造了几千人的就业岗位,现在洛兰岛的失业率已降至1.6%。洛兰岛2015年全岛90%的热力供应必须源于可再生能源,这项规划给洛兰岛又带来400个新就业机会。ISLENET, “Green Energy Lolland-Falster, ”http://www.islenet.net/docs/Lolland-Folster_ Regional_ energy_ Plan_ summary final.pdf.

表3-1 美国10个大都市2006年的绿色工作岗位

资料来源:Hongtao Yi, “Clean Energy Policies and Green Jobs: An Evaluation of Green Jobs in U. S. Metropolitan Areas, ”Energy Policy, Volume 56, May 2013, p.648。

公众在可再生能源领域就业,既可到大企业提供的岗位中就业,又可通过成为“可再生能源专业户”等途径,自行解决可再生能源就业问题。

三 影响公众接受可再生能源的要素分析

要形成可再生能源被广泛接受的氛围,需要多方面的努力,其中,社会认可是公认的一个重要问题。

有学者从心理学和其他社会科学的角度出发认为,提高公众对可再生能源的认可度,要更强调象征性和情感方面的因素。Assefa, G. , Frostell, B. , “Social Sustainability and Social Acceptance in Technology Assessment: A Case Study on Energy Technologies, ”Technol. Soc. 29(1), 2007, pp.63-78;Dowd, A.-M. et al. , “Geothermal Technology in Australia: Investigating Social Acceptance, ”Energy Policy, Volume 39, 2011, pp.6301-6307.

许多研究表明,有几个指标,可以作为衡量影响公众接受可再生能源的要素。Venkatesh, V. , Bala, H. , “Technology Acceptance Model 3 and a Research Agenda on InterVentions, ”Decis. Sci. ,39(2), 2008, pp.273-315; Venkatesh, V. , Morris, C. , et al.,User Acceptance of Informationtechnology: Toward a Unified View, ”MIS Q. , 27, 2003,pp.425-478; Bagozzi, R. P. et al. , “Development and Test of a Theory of Technological Learning and Usage, ”Hum. Relat. ,45(7), 1992, pp.660-668.如参与者的社会经济背景、年龄、政治信仰等要素对公众态度和行为的影响。此外,有用性、使用意图、便利条件、成本也都发挥着重要作用。其他变量,如焦虑、认知适应性、知觉的感受、社会、文化等也影响公众对可再生能源的态度。更有研究认为,公众的接受态度是难以捉摸的。因此,“不要想当然地把公众作为一个整体”。Devine-Wright, P. , “Reconsidering Public Acceptance of Renewable Energy Technologies: A Critical Review, ”In Delivering a Low Carbon Electricity System: Technologies, Economics and Policy, In Jamasb, T. , Grubb, M. , Pollitt, M. eds. , Department of Applied Economics Occasional Papers,(No. 68)July 2008, Cambridge University Press.

多个研究发现,不同层次的公众对待可再生能源技术也有不同的态度。McGowan, F. , Sauter, R. , “Public Opinion on Energy Research: A Desk Study for the Research Councils, ”SPRU, University of Sussex, Sussex Energy Group, 2005; Wolsink, M.,“Wind Power and the NIMBY-myth: Institutional Capacity and the Limited Significance of Public Support, ”Renewable Energy 21, 2000, pp.49-64; Guagnano, G. et al. , “Influences Upon Attitude-behavior Relationships: A Natural Experiment with Curbside Recycling, ”Environ. Behav.27, 1995, pp.699-718.这些因素包括个人的年龄、性别、阶层、收入等,还包括社会心理,如知识和经历、所处环境及其政治信仰等。例如,在英国,一些地区的调查发现,有较高知识水平和收入的老年人对可再生能源的反对更加明显。Somerset County Council, “Somerset Environment&Quality of Life Questionnaire 2004, ”Available at: www. somerset. gov. uk/somerset/ete/sustdev/, as viewed on February 6,2013.在社会阶层方面,有研究认为,收入和阶层与对可再生能源和核能的支持态度之间呈正相关关系。例如,在芬兰,男性和高收入者更多地支持核电。Syri et al. , “Increasing Nuclear Power at Liberalized Energy Markets Case Finland, ”EPJ Web of Conferences 33,03007, EDP Sciences. Available at: www. epj-conferences. org/articles/epjconf/pdf, as viewed on May 31, 2013; SCI, Energia Asenteet; Tutkimusraportti 29.08.2011 Energiateollisuus; Yhteiskuntatieteellinen tutkimus Oy, Tampere, 2011.

来自英国的实证研究表明,政治信仰也影响对可再生能源技术态度。例如,保守党中支持新核电站的人数占37%(相比较而言,工党只有12%,自由民主党只有14%),但对可再生能源的态度区别不大(支持率分别为62%、86%和84%)。Populus, “Energy Balance of Power Poll, ”Available at: www. populus. co. uk/Poll/Energy-balance-of-power, as viewed on February 11,2013.

近年来,有一些研究开始关注如何提高公众对可再生能源的接受度。Zoellner, J. , et al. , “Perceived Procedural Justice as a Conflict Factor inwind Energy Plants Planning Process, ”Paper Presented at the 6th Biannual Conference of Environmental Psychology, University of Ruhr, Bochum, 2005.例如,有学者通过问卷调查研究了291个德国人对风能的态度后认为,程序正义、充分感知、公平的分配过程是增加公众信任的要素。有研究认为,获得当地社区支持的关键是补偿失衡的成本和收益的分配。MORI Scotland for BBC Scotland, “Hebridean Windfarm Plans, ” Available at:www. ipsosmori. com/polls/2005/bbcscotland. shtml, as viewed on 22 November,2012.

关于可再生能源的邻避问题,也有很多相关研究。Papermans, Y. , Loots, I. , “Wind Farm Struggles in Flanders Fields: Asociological Perspective, ”in press, 2013; Warren, C. R. , et al. , “Green on Green: Public Perceptions Windpower in Scotland and Ireland. J. Environ, ”Planning Manage. 48(2005), pp.853-875;Owens, S. , Driffil, L. , “How to Change Attitudes and Behaviors' in the Context of Energy:State of Science Review, ”Paper Commissioned by the Office of Science and Innovation, London,2006; Wolsink, M. , “Invalid Theory Impedes Our Understanding: A Critique on the Persistence of the Language of NIMBY, ”Trans. Inst. Br. Geogr. NS31, 2006, pp.85-91.也有专门研究公众如何通过可再生能源开发就业的文献。“Youth Employment Opportunities in Renewable Energy: A Report, Youth Employment Summit, ”Education Development Center Inc,2002.

总之,公众对待可再生能源的态度是复杂的,要提高公众对可再生能源的接受度需要采取多样性措施。有研究甚至认为,“‘可再生能源’本身似乎是矛盾的”。Curry, T. E. , Reiner, D. M. , “A Survey of Public Attitudes towards Energy and Environment in Great Britain, ”Available at www. lfee. mit. edu/metadot/index. pl, as viewed on 12 December, 2013; MORI Social Research Institute for Regen South West, “Attitudes Towards Renewable Energy in Devon, ”Available at www. regensw. co. uk/content-download/, as viewed on February 13,2013.

四 城市公众能源运动面临的主要障碍及应对原理

1.城市公众能源运动面临的主要障碍

公众能源运动包括城市公众能源运动和农村公众能源运动,一般来说,在农村推动公众能源运动相对容易,而在城市中难度较大。除可再生能源开发利用过程中存在的技术、政策、成本等障碍外,在城市中推动公众能源运动还面临如下主要障碍。

一是城市空间局限。在城市中,公众大都居住在楼房中,个人可用于开发利用可再生能源的空间较小,因此,带来的收益也较少。对于收入相对较高的城市居民来说,他们对家庭开发利用可再生能源带来的收入大都不太感兴趣。

相对于居民楼,在城市的大型厂房、公共建筑上开发利用可再生能源要容易得多,但这些建筑的所有权大都不归普通公民所有。

二是资金压力。由于开发利用可再生能源的初次投入大、回收成本周期长,普通的居民参与者需要面临资金被长期占用而收益较小甚至无收益的困境。

三是参与过程复杂。城市居民参与可再生能源开发,不仅面临复杂的申报、建设过程,而且面临并网难、维护难等问题。

四是既得利益集团的排斥。以光伏发电为例,目前我国居民分布式光伏发电迅速推广的一个根本障碍,是在其中扮演最重要角色之一的电网企业动力明显不足。因此,如何构建合理的激励机制以有效调动电网企业尤其是具体经办业务的地方电网企业的积极性,是进一步加快居民分布式光伏发电推广的首要问题。

五是缺少投资途径。近年来,中国也在探索公众参与能源开发的可能性。2012年以来,国家能源局频繁下文鼓励民间资本参与电力建设,新能源发电项目与电网建设均在此列。在新能源战略上,国家层面亦鼓励分布式电站建设。然而,现实情况却是,中国公众苦于没有参与新能源投资的途径。

2.推动城市公众能源运动的原理

推动城市公众参与公众能源运动难度大,但也不是没有机会。关键是要解决好高成本、高投入、见效慢的问题,才能如同淘宝利用网络形成大量小商户,推动出现大量的“可再生能源专业户”。

一是有吸引力的收益。无论是对城市居民,还是对农村居民而言,吸引他们参与公众能源运动的重要因素都是收益,包括投入带来的收益、获得的就业岗位等。当然,具体的收益大小,因不同地方的投资环境、就业环境不同而有所差异。

尽管城市居民居住空间狭小,但如果能有较好的投入产出比,且有较好的制度保障,城市居民还是有意愿参与公众能源运动的。

增加参与者的收入,可以通过多种途径实现。如可以将其作为一种“养老投资”。尽管可再生能源设施(如光伏发电)给城市居民带来的收益较少,但对于退休人士来说,这部分收入还是有价值的。因此,在退休前参与公众能源运动,将为未来20年带来持续的收益,尽管总量不大,但也是增加退休后收入的一个渠道,至少可以把电费、暖气费省下来。

二是减轻初次投入压力。减轻居民初次投入的压力是应对可再生能源初次投入大的重要手段。

以丹麦萨姆索岛的贷款按揭为例。从1999年到2009年的10年间,萨姆索岛在可再生能源领域投资了6000万欧元,其中,既有市政投入、企业投资,又有农场主投资和个人投资等。萨姆索岛的区域供热系统,既有消费者独有的,又有公共事业型的,还有公司组建的。而岛上风机的所有权方式也是多种多样。在10个海上风机中,有5个归萨姆索市政当局所有。当然,由于丹麦法律不允许当局借能源盈利,因此其收益用于岛上的能源项目;有3个归当地农场主;其余2个则以合作方式出售给了许多小股东。至于11个陆上风机,9个归当地农场主和农场主小组所有,另外2个则由当地居民共同持股。为使农场主能承担高昂的风机费用,当地采取“风电按揭”模式。为了鼓励当地居民参与风机投资,当地政府与银行达成协议,居民签署投资合同后,由银行提供贷款并拥有前几年的风电收益,7年后协议中止,所有股份及收益归居民。与此同时,政府还制定了风机前10年的上网电价,以保证投资者的收益。在这里,投资风机的回报率很高。目前,萨姆索岛上有450名居民持有股份,即每10个人中就有一个是风机的股东。《萨姆索岛:十年实现100%新能源供给》,《中国工业报》2009年12月29日。

三是参与的便捷性。对于可再生能源开发利用来说,城市中条件更加苛刻,需要更高的技术解决诸如小型化、安全性、高环保要求(如垃圾发电)等问题。因此,有研究认为,“技术协助是推动城市社会接受可再生能源的重要手段之一”。Alexandra Mallett, “Social Acceptance of Renewable Energy Innovations: The Role of Technology Cooperation in Urban Mexico, ”Energy Policy, Volume 35, Issue 5, May 2007, p.2790.

在城市中,主要是发展可再生能源建筑一体化技术,使可再生能源开发利用设备成为建筑的一部分,最好是在楼房销售之前,就把相关设备安装好。并且最好以社区或整栋楼的模式集体参与公众能源运动,以避免后期单个家庭难以参加可再生能源开发的问题。

在具体的申办、建设、维护、并网等方面,也应尽可能方便居民。例如,德国的太阳能屋顶项目,已经达到居民“填表安装”的方便程度。

专栏3-1 美国大城市居民投资住宅太阳能比股市好赚

太阳能电池(PV)价格持续下跌,使得家庭安装太阳能愈来愈划算,加上低利率时代的融资帮助,美国50个大城市中的大多数家庭安装太阳能电池省下的电费超过安装成本,投资于屋顶太阳能的回报率可能超过美国股市,而安装太阳能电池也能提高住宅本身的价值。

在美国能源部射日计划(Sun Shot Initiative)的支持下,北卡罗来纳州立大学的北卡罗来纳洁净能源科技中心(North Carolina Clean Energy Technology Center)发表了一份新报告,指出在美国50个大城市中,42个大城市家庭安装太阳能电池的发电成本已经低于电网平价,而在50个大城市中,有46个大城市居民,在充分融资的条件下,投资自家的住宅太阳能电池,比投资美国股市还划算。

报告指出,安装成本下降使得均化成本(Levelized Cost of Energy, LCOE)也跟着下降。报告发现在充分融资时,50个大城市中有42个城市安装住宅太阳能电池的发电成本已低于电网平价,而即使全无融资,也有14个城市安装住宅太阳能电池的发电成本低于电网平价。

不过,在计算安装屋顶太阳能划不划算时,均化成本并非唯一的考量因素,另一因素为安装太阳能后,能抵销多少电费。报告指出,过去许多人认为太阳能必定要在天气晴朗、阳光充足的地区才划算,但试算结果并非如此,例如在纬度较高、阴雨较多的波士顿与芝加哥,电费抵销比例高达75%,反而在以阳光普照和少雨闻名的凤凰城,比例只有68%。

而抵销多少电费,也与原本家庭用电量有关。这点也与一般印象相反,一般认为电价越高的地区,安装屋顶太阳能越划算,但北卡罗来纳洁净能源科技中心的报告指出,电价越高的地区,节能技术越发达与普及,因此总用电费用反而较低,如新英格兰地区为美国平均电价最高的地区,每度电平均电价达15.7美分,但是家庭平均电费支出只有100美元,美国中南东部与中南西部是平均电价最低的地区,每度电平均电价为10.3美分,但是家庭平均电费支出分别为122美元与121美元。

考量所有因素后,计算发现安装住宅太阳能每月可节省最多电费支出的城市集中在加州,奥克兰与旧金山居民安装5千瓦规模的住宅太阳能电池,每月可节省187美元;圣荷西可节省186美元,圣迭戈可节省137美元,长滩可节省131美元。而节省最少的为波特兰等3个城市,每月可节省44美元。

报告设定太阳能电池系统寿命为25年,比较投资25年后投资于自家住宅太阳能电池系统与投资于美国股市(以标准普尔500指数为参考)哪个较划算,结果发现,在50个大城市中,有46个大城市居民,在充分融资条件下,投资自家的住宅太阳能电池比投资美国股市还划算,而即使在全无融资条件之下,也有20个城市的居民投资住宅太阳能电池比投资美国股市还划算。

另一份来自劳伦斯伯克莱国家实验室的研究则指出,安装住宅太阳能电池系统除了增加投资回报以外,还能立即增加房地产价值。

劳伦斯伯克莱国家实验室统计2002~2013年出售的22822户住宅,其中有3951户安装了住宅太阳能电池,发现安装住宅太阳能电池的房地产,平均每瓦可提升超过4美元的售价。由于美国许多地区安装住宅太阳能电池的每瓦成本已经低于4美元,因此可说是“现装现赚”。

不过,美国太阳能还受到30%的ITC补助等政策面的帮助,ITC补助于2016年年底期满,若美国国会不延长ITC补助的期限,太阳能在美国的相对成本将提高,但是,目前安装住宅太阳能电池成本中有64%来自组件硬件以外的“软成本”,是可以减少的部分,安装技术以及行政业务的效率提升后,安装成本可以进一步降低,可望弥补ITC到期的影响。《美国大城市居民投资住宅太阳能比股市好赚》,太阳能光伏网,2015年1月28日,http://guangfu.bjx.com.cn/news/20150128/585860-2.shtml。

四是成为利益相关者。城市公众能源运动,并不一定要每个城市居民都获得直接的经济收益。鼓励公众参与,也有利于城市可再生能源开发利用的可持续。因为,很多项目特别是公共项目需要当地居民的大力支持及积极配合。为调动居民参与的积极性,国外城市一般都通过多种措施使居民成为项目的利益相关者。

希腊的克里特岛在可再生能源的开发利用方面积累了有益的经验,归纳其经验,既有外部因素,又有内部因素,其中,广泛地动员公众参与是重要因素。参见图3-2。

图3-2 克里特岛在推动可再生能源开发方面的有效内部因素

资料来源:Evanthie Michalena, Valérie Angeon, “Local Challenges in the Promotion of Renewable Energy Sources: The Case of Crete, ”Energy Policy, Volume 37, Issue 5, May 2009, p.2024。

五是政策的执行力强。尽管国内已出台一些鼓励公众参与可再生能源开发利用的政策措施,但政策执行不到位是目前阻碍城市居民参与可再生能源开发利用的重要因素。要有效解决这个问题,一方面能源主管部门要加强对地方政府执行情况、企业具体落实情况的监管,特别是加强对地方电网企业的监督。另一方面,需要加强部门间的协调,能源主管部门尤其要加强与其他部门的沟通,及时发现并解决居民分布式能源项目申请、建设和运营中的各种政策难题。