光伏應用將可能達到一個“臨界點”

2017-09-15 10:31:12 能源雜志　點擊量：評論 (0)

未來的20年間，可再生能源將可能占到全球能源供應增長的半壁江山。平價上網(wǎng)的臨界點如果突破，可再生能源成為主力能源的時代將到來。與所有正常商品一樣，對于能源商品而言，消費者同樣追求物美價廉。在人類社會

未來的20年間，可再生能源將可能占到全球能源供應增長的半壁江山。平價上網(wǎng)的臨界點如果突破，可再生能源成為主力能源的時代將到來。

與所有正常商品一樣，對于能源商品而言，消費者同樣追求物美價廉。在人類社會發(fā)展中，煤炭等化石能源之所以能夠替代薪柴，正因為其高效且低廉。而近200年來，化石能源一直牢牢占據(jù)主體能源的位置，也是因為沒有其他替代品能夠在高效和經(jīng)濟性方面無出其右。

有意思的情況是，從環(huán)保的角度出發(fā)，人們會得出可再生能源應該替代化石能源的觀點，然而算一算經(jīng)濟賬，卻很容易分裂為不同的陣營?？梢?，決定可再生能源能否替代化石能源的根本因素，還是可再生能源的生產(chǎn)和使用到底有沒有經(jīng)濟性。

所幸，這些年來可再生能源的供應成本一直在下降，雖然目前仍然高于化石能源，但這一臨界點已經(jīng)不遠了。

能源的供應成本

能源的供應成本，包括內(nèi)部和外部兩塊成本。內(nèi)部成本是能源自身開發(fā)和利用的直接成本，而外部成本則主要包括對環(huán)境等外部因素造成影響的間接成本。

首先，這些年來化石能源供應的內(nèi)、外部總體成本在逐漸增加。內(nèi)部成本表現(xiàn)為化石能源的開采難度逐步加大，成本增長。隨著油氣勘探開發(fā)逐步向深海、極地等復雜地質(zhì)地理條件地區(qū)轉(zhuǎn)移，開采成本持續(xù)走高。

據(jù)國際能源署統(tǒng)計分析，世界石油的平均邊際開采成本2003年時是30美元/桶，2011年則達到了80美元/桶；其次，外部成本也在不斷增加。傳統(tǒng)化石能源開發(fā)利用會造成大量污染物排放，對大氣、水、土壤等造成嚴重破壞，且危害人類健康，同時化石能源燃燒所導致的二氧化碳等溫室氣體排放，還造成了全球氣候變暖等系統(tǒng)性災害。正是為了糾正化石能源的巨大環(huán)境負外部性，很多國家和地區(qū)已經(jīng)或考慮征收資源稅、碳稅、環(huán)保稅，或開展碳排放權(quán)交易等，這些措施無一例外將導致化石能源資源供應成本進一步上漲。

與之形成對比的是，可再生能源的內(nèi)部成本在逐步下降，開始表現(xiàn)出競爭力。從經(jīng)濟性角度來看，可再生能源的競爭性正在提高，如果進一步考慮其較低的環(huán)境外部成本，則綜合效益更大。據(jù)德國專家計算，燃煤電廠每發(fā)一度電應該要計算外部成本每度約9-12美分，而太陽能發(fā)電的外部成本僅為每度約0.9-1.5美分。

在中國，這樣的情景正在上演，傳統(tǒng)化石能源的處境已不如以前，資源消耗和枯竭壓力帶來煤炭價格的上漲壓力，導致火電成本升高。而大量增加的煤炭消耗還導致諸多環(huán)境問題，如京津冀等區(qū)域近年來霧霾嚴重，政府計劃投入數(shù)萬億元進行大氣治理。如果綜合考慮這些環(huán)境治理成本，化石能源的供應成本絕不低廉。相反，可再生能源的生態(tài)和環(huán)境效益漸趨明顯，長期來看將成為提升競爭力的重要因素。

當然，外部環(huán)境成本在短時間還難以內(nèi)部化，目前階段影響能源供給成本的主要還是內(nèi)部成本。相比于火電6-10美分/千瓦時的平均度電成本，可再生能源成本水平還相對較高。不同種類的可再生能源成本水平也有差距，其中，水電、生物質(zhì)和風電的價格已較容易被市場接受，而太陽能光熱發(fā)電的度電成本還相對較高。過去5年間，可再生能源發(fā)電的成本降低趨勢明顯，如美國的太陽能、風能發(fā)電成本已經(jīng)出現(xiàn)大幅下降，在某些區(qū)域市場甚至已經(jīng)低于燃煤或天然氣發(fā)電。

據(jù)美國太陽能產(chǎn)業(yè)協(xié)會的統(tǒng)計，2013年大型太陽能發(fā)電項目的長期合同電價，相比2008年已經(jīng)下降了70%以上。標準公用事業(yè)規(guī)模的太陽能項目前期安裝成本，平均也比2009年下降超過1/3。風電的情況與太陽能類似，據(jù)美國風能協(xié)會產(chǎn)業(yè)數(shù)據(jù)，近年來風電成本下降超過一半。在美國某些區(qū)域，已經(jīng)有風電項目的發(fā)電成本低于現(xiàn)有的傳統(tǒng)發(fā)電了。

歐盟市場也差不多。從歐盟光伏發(fā)電成本的趨勢分析，每千瓦時的度電成本2010-2020年間大致要下降50%。據(jù)預測歐盟的光伏發(fā)電平準化成本由2010年的18美分/千瓦時-30美分/千瓦時，按照年均5%的速度逐年下降，至2020年預計降至約合9美分/千瓦時-21美分/千瓦時。

中國將成為可再生能源發(fā)電與常規(guī)能源發(fā)電競爭最為激烈的市場，可再生能源與化石燃料的度電成本差異還將繼續(xù)縮小。隨著天然氣價格改革，國內(nèi)會逐步將天然氣發(fā)電度電成本推升到10美分/千瓦時左右，而目前光伏發(fā)電成本將與此相仿和持平。

中國太陽能發(fā)電成本逐年下降：1977年，太陽能發(fā)電成本曾經(jīng)高達200元人民幣/千瓦時。到2000年底，單晶硅太陽能電池發(fā)電成本已經(jīng)降到42-47元人民幣/千瓦時，非晶硅電池發(fā)電成本為23-25元人民幣/千瓦時。隨著國產(chǎn)太陽能電池組件技術水平的提高，目前中國太陽能發(fā)電成本已經(jīng)降至0.7-0.8元人民幣/千瓦時左右（約合12美分/千瓦時）。