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中国城市太阳能供电比电网供电更便宜?

近期发表的研究测算表明,分布式太阳能在中国许多城市中已经能提供比化石能源发电更低的电价。

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重庆市区的分布式太阳能板。图片来源:Alamy

 

太阳能虽然更为低碳,但常被认为比化石能源更“昂贵”。不过,根据一项近期发表的研究,在中国的许多城市,太阳能可以在无补贴的情况下提供比化石燃料发电更低的电价。研究团队认为随着中国电力需求的快速增长和清洁能源技术的进步,可再生能源投资将愈加有吸引力。但有专家和企业电力用户认为,太阳能电力面临的现实障碍还亟待破解。

更便宜的太阳能

电网平价——可再生能源的无补贴总体成本与化石燃料的成本持平,甚至低于化石燃料的成本——被认为是可再生能源扩张的关键转折点,标志着理论上将有更多投资流向清洁能源和技术。

根据最新发表在《自然·能源》杂志上的研究,瑞典皇家理工学院研究团队从用户侧和发电侧分别计算了中国344个城市的兆瓦级分布式光伏发电项目的发电价格,并将之与城市电网电价和当地脱硫煤电价格(即煤电企业卖给电网公司的电价)进行比较。其中,城市电网电价即用户侧电价,包括发电成本、输配电成本、企业利润、政府资金和附加费等;发电侧电价包括发电成本和电厂的利润率。

该研究发现,即便是在没有国家补贴(及其预期之外的扭曲影响)的情况下,在用户侧,所有344个调研城市的太阳能总成本都低于该城的城市电价;而在发电侧,在76个城市(22%)太阳能的发电价格持平或低于燃煤电厂。

研究表明,对于可再生能源的投资将不仅是为了气候和环境忧虑而做出的“道德选择”,而且是出于经济利益上合理的考虑。

研究还指出,不同城市在价格竞争性上存在差异,主要是受到各个城市的太阳能辐射水平、脱硫燃煤标杆上网电价、电力市场价格以及光伏系统投资成本的影响。

但是,在技术因素之外,仍然有不少客观条件制约着太阳能发电在电力市场上的竞争能力。国家发改委能源研究所可再生能源发展中心副主任陶冶认为,理论经济性测算中的部分条件存在不确定性。当下电力市场环境下,煤电与可再生能源在市场空间的获取上存在竞争,煤电具备进一步降低上网价格的能力。此外,土地、屋顶的获取等非技术成本也可能增加光伏发电成本。



支持政策推动光伏发展

中国的太阳能产业发展初期的目标主要是面向农村、以普及边远地区电力供应和扶贫,经过三十年的发展,在今天的中国太阳能产业已经发展到光伏板比其他任何国家都多一倍以上。边际成本的迅速降低很大程度来源于政府对光伏产业的支持政策。据统计,2000年以来,中国政府推出的支持光伏产业的政策超过100项

例如,在2013年2014年,国家电网和国家能源局相继推出针对分布式太阳能的支持政策,为小规模太阳能发电者的产生和发展扫清了部分机制障碍。与此同时,针对光伏发电的补贴政策也非常有力:对集中式光伏电站来说,上网电价高于燃煤电价的部分由国家的可再生能源发展基金予以补贴,对分布式光伏则实行全电量补贴。光伏发电在实质的财政补贴支持下,以较短的时间实现了装机量的猛增。2011年中国累计光伏装机容量为6.02GW,2014年累计装机容量26.52GW,而截至2018年底,累计装机量已经超过170GW,其中分布式光伏装机占比约29%

但连续的政府补贴也创造了“过度繁荣”的市场,早期曾催生“骗补贴”的投机者进入光伏行业。

2018年,在中央可再生能源发电补贴缺口超过1000亿元人民币的背景下,中国政府大幅削减了对太阳能产业的补贴,给行业带来巨大的震动,但这样的震动也推动了行业的独立性成长。陶冶表示,“2019年新增光伏项目中20%实现了平价或低价,2020年这一目标预期将超过35%”。而随着西部地区大规模集中式太阳能电站项目面临消纳困境,在发达的东部地区建设更靠近电力消费中心的分布式光伏项目成为新的趋势。仅2017年,中国分布式光伏新增装机就达19.44GW,为前三年总和。




现实瓶颈

可再生能源发电的波动性和不稳定性被认为是长期困扰行业的发展的瓶颈之一。然而卓尔德环境(北京)研究中心主任兼首席能源经济师张树伟认为,这并不是电网拒绝消纳可再生能源发电的理由,因为发展可再生能源从来不是为了系统平衡目的,而是减排;另外,电网的角色即是处理各种波动与不确定性,问题的关键在于解决的方式是否效益大过成本,以及是否是成本最低选项。

土地资源是限制太阳能产业扩张的另一瓶颈。因此,利用屋顶资源的分布式光伏项目被认为具有巨大的潜力,能为企业节约大量成本,尤其是对于耗电量较大的科技园、工业企业,以及近年来耗电量很高的数据中心等。可是现实中受政策影响推进屋顶光伏发电并不顺利,比如在中国城市屋顶的产权常不明晰,企业在获取屋顶资源的时候困难重重。

此外限制可再生能源发电发展的另一个障碍是,对于使用什么样的电力,企业用户缺乏发言权。传统情况下,企业使用电网公司统一输送而来的电力,自己不能决定电力是何种来源。中国大型的数据中心运营商和服务商万国数据服务有限公司能源总监李建表示,企业希望随着电力市场化交易的推进,用户侧的不同类型、不同规模的企业用户有望进入市场,参与采购电力的决策。

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