风能和太阳能比通常所认为的更为昂贵。

为可再生能源（renewable energy）提供资金补助是最具争议的公共政策领域之一。数十亿资金用来维护早期的太阳能电站和风力发电站，希望它们有一天能以低于矿物燃料的价码出售，并彻底减少大气层里的二氧化碳排放量。这个想法看似很有效。自2008年以来，太阳能光伏电池板（Photovoltaic panels）的价格减少了一半，而这些电池板在一座太阳能电站的资金成本占比中则略低于二分之一——从2010年到2013年下降了22%。在一些日照丰富的地区，太阳能提供给国家电网的电力的售价比常规燃煤或燃气发电厂要便宜得多。

然而太阳能电池板的成本易于计算，电力成本（the cost of electricity）则难于估算。它不仅取决于燃料耗费，还取决于资金成本（发电厂需花费数年建成，维护也需数十年时间），一座电厂运作需要多少时间，且在需求高峰期是否能够发电。为了将这些全部计算在内，经济学家们运用了“平准化成本”（levelised costs）这一算法——即一个发电机组在其生命周期里所有成本（资本和运营）的净现值（the net present value），除以预计供应的兆瓦时发电量（the number of megawatt-hours of electricity）。

正如麻省理工学院的保罗·乔斯科（Paul Joskow）所言，令人颇感麻烦的是“平准化成本”并未考虑到间歇性成本（the costs of intermittency）。风能并不在无风天气发电，太阳能也不在夜间发电，因此，常规电站必须时刻保持待命状态——但这并未包括平准化的可再生能源成本。白日期间的电力需求以不同方式发生变化，风能和太阳能的发电供应量可能与之不相匹配，因此，即便能源的可再生方式拥有与常规电站相同的平准化成本，而它们生产的电力价值可能更低。简言之，“平准化成本”很难比较不同的发电形式。

为了解决此问题，一名智库人员，即布鲁金斯学会的查尔斯·弗兰克（Charles Frank of the Brookings Institution），运用一种“成本——效益分析法”（a cost-benefit analysis）将各种形式的能源划分成不同等级。这些成本包括发电站的修建和运营以及与此相关的特定技术，比如当风力发电站或太阳能电站脱机时均衡电力系统或处理用过的核燃料棒（nuclear-fuel rods）的技术。可再生能源的效益在于已使用燃料的价值，假如让燃煤或燃气发电厂生产同等数量的电力和排放同等数量的二氧化碳，那么可再生能源就能避免上述情形。下述图表则总结了这些成本和效益。它使风能和太阳能在平准化成本的基础上看似贵得多。

弗兰克先生列举了四种零排放能源（four sorts of zero-carbon energy）（太阳能，风能，水电能及核能），外加一种低碳能源（一种特别有效的燃气类发电设备），并将它们和各种常规能源作比较。很显然，低碳和无碳发电站不避免排放时不工作的情形，尽管这样会导致一些成本费用。因此，核电站（nuclear-power plants）以90%的生产能力运转时，能避免排放的二氧化碳几乎相当于风力涡轮机每单位生产能力的二氧化碳排放量的四倍；当以25%的生产能力运转时，它们能避免排放的二氧化碳相当于太阳能电池阵（solar arrays）每单位生产能力的二氧化碳排放量的六倍。如果你假定每吨碳的价格为50美元——超过大多数实际价格——核能源就能避免价值超过400000美元的每兆瓦[per megawatt (MW)]生产能力的碳排放量，相比之下，太阳能和风能只能分别达到69500美元和107000美元。

然而，核电站的造价相当昂贵。比如，在英国西南部，一座新欣克利角核电站（A new plant at Hinkley Point），极可能耗资不少于270亿美元。何况它们同样属于不可投保的商业投资。但据弗兰克先生预测，它们全天候运营的实际情形使其在每兆瓦生产能力的建造与运营成本上只比一座太阳能电站贵75%。

尽管是为确定总成本或效益，矿物燃料发电厂的成本不得不控制在其闲置时的状态之中，当然，太阳能电站和风力发电站停产的成本也必须考虑在内。弗兰克先生称此为“可避免的产能成本”（“avoided capacity costs”）——环保型电站未建立前这些成本自然不会产生。如此一来，一座风力发电场以25%的生产能力运转时所产生的1兆瓦电力，相当于一座煤电厂以90%的生产能力运转时所产生的0.23兆瓦电力。太阳能电站仅以约15%的生产能力运转时，它们能替换的电力则变得更少。七座太阳能电站或四座风力发电站在一段时间内所生产的同等数量电力，仅相当于一座同等规模的煤电厂。并且所有这些额外的太阳能和风能生产能力是相当昂贵的。

一个公平的竞争环境（A levelised playing field）

假如运用弗兰克先生的算法将所有成本和效益合计起来，就会发现太阳能在减少碳排放量上是最为昂贵的。每年花费189000美元来取代1兆瓦来自煤电厂所生产的电力。而风能仅次于太阳能。水电能则提供了一种适度的纯效益。但最具成本效益的零排放技术是核能（But the most cost-effective zero-emission technology is nuclear power）。假若一兆瓦的燃气生产能力而非燃煤生产能力能被替代，那么该类模式则是大同小异。并且全都假定每吨碳的价格为50美元。而采用碳的实际价格（在欧洲则少于10美元）会使风能和太阳能的运营情况看起来更糟糕。在太阳能出现纯效益之前，碳的价格必须上升至每吨185美元。

当然，有各种各样的原因来选择这一种形式的能源而非另外一种，包括除二氧化碳和对核事故的恐惧以外的污染物排放。显然，弗兰克先生并未考虑到这些。但是他的发现有着深远的政策性影响。就目前而言，大部分发达国家以及中国大力投资太阳能电站和风力发电站，以便有助于遏止气候变化（climate change）。不过这是一种最为昂贵的减少温室气体排放（ greenhouse-gas emissions）的方式。与此同时，德国和日本等国家则选择封存核电站，尽管其在碳减排（carbon abatement）方面更为便宜。当然，弗兰克先生的研究的含义是一目了然的：政府应当以任一源头上的减排（emissions reductions）为目标，而非专注于推动某些类型的可再生能源的应用。

    【注】本文译自《经济学人》（The Economist），2014年7月26日；译者/凝尘。