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可再生能源的經(jīng)濟(jì)性探討和光伏應(yīng)用是否達(dá)到了一個(gè)"臨界點(diǎn)"
日期:2017-09-15   [復(fù)制鏈接]
責(zé)任編輯:chenchen 打印收藏評(píng)論(0)[訂閱到郵箱]
編者按:十多年前可再生能源還是次要的能源系統(tǒng),現(xiàn)在的增長(zhǎng)速度卻超過(guò)其他任何能源,而且成本的下降也使其能夠與化石能源抗衡。五六年前,2009年光伏發(fā)電上網(wǎng)基準(zhǔn)價(jià)為1.5元/千瓦時(shí),如果按照光伏發(fā)電價(jià)格每年下降8%,2014年光伏發(fā)電價(jià)格將低于1元/千瓦時(shí)。

與所有正常商品一樣,對(duì)于能源商品而言,消費(fèi)者同樣追求物美價(jià)廉。在人類社會(huì)發(fā)展中,煤炭等化石能源之所以能夠替代薪柴,正因?yàn)槠涓咝业土?。而?00年來(lái),化石能源一直牢牢占據(jù)主體能源的位置,也是因?yàn)闆](méi)有其他替代品能夠在高效和經(jīng)濟(jì)性方面無(wú)出其右。

有意思的情況是,從環(huán)保的角度出發(fā),人們會(huì)得出可再生能源應(yīng)該替代化石能源的觀點(diǎn),然而算一算經(jīng)濟(jì)賬,卻很容易分裂為不同的陣營(yíng)??梢?jiàn),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(méi)有經(jīng)濟(jì)性。

所幸,這些年來(lái)可再生能源的供應(yīng)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(diǎn)已經(jīng)不遠(yuǎn)了。

能源的供應(yīng)成本

能源的供應(yīng)成本,包括內(nèi)部和外部?jī)蓧K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(duì)環(huán)境等外部因素造成影響的間接成本。

首先,這些年來(lái)化石能源供應(yīng)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(zhǎng)。隨著油氣勘探開發(fā)逐步向深海、極地等復(fù)雜地質(zhì)地理?xiàng)l件地區(qū)轉(zhuǎn)移,開采成本持續(xù)走高。

據(jù)國(guó)際能源署統(tǒng)計(jì)分析,世界石油的平均邊際開采成本2003年時(shí)是30美元/桶,2011年則達(dá)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(huì)造成大量污染物排放,對(duì)大氣、水、土壤等造成嚴(yán)重破壞,且危害人類健康,同時(shí)化石能源燃燒所導(dǎo)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(zāi)害。正是為了糾正化石能源的巨大環(huán)境負(fù)外部性,很多國(guó)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(wú)一例外將導(dǎo)致化石能源資源供應(yīng)成本進(jìn)一步上漲。

與之形成對(duì)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(jìng)爭(zhēng)力。從經(jīng)濟(jì)性角度來(lái)看,可再生能源的競(jìng)爭(zhēng)性正在提高,如果進(jìn)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(guó)專家計(jì)算,燃煤電廠每發(fā)一度電應(yīng)該要計(jì)算外部成本每度約9-12美分,而太陽(yáng)能發(fā)電的外部成本僅為每度約0.9-1.5美分。
可再生能源的經(jīng)濟(jì)性探討和光伏應(yīng)用是否達(dá)到了一個(gè)"臨界點(diǎn)"
在中國(guó),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(lái)煤炭?jī)r(jià)格的上漲壓力,導(dǎo)致火電成本升高。而大量增加的煤炭消耗還導(dǎo)致諸多環(huán)境問(wèn)題,如京津冀等區(qū)域近年來(lái)霧霾嚴(yán)重,政府計(jì)劃投入數(shù)萬(wàn)億元進(jìn)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(yīng)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(zhǎng)期來(lái)看將成為提升競(jìng)爭(zhēng)力的重要因素。

當(dāng)然,外部環(huán)境成本在短時(shí)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(shí)的平均度電成本,可再生能源成本水平還相對(duì)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(fēng)電的價(jià)格已較容易被市場(chǎng)接受,而太陽(yáng)能光熱發(fā)電的度電成本還相對(duì)較高。過(guò)去5年間,可再生能源發(fā)電的成本降低趨勢(shì)明顯,如美國(guó)的太陽(yáng)能、風(fēng)能發(fā)電成本已經(jīng)出現(xiàn)大幅下降,在某些區(qū)域市場(chǎng)甚至已經(jīng)低于燃煤或天然氣發(fā)電。

據(jù)美國(guó)太陽(yáng)能產(chǎn)業(yè)協(xié)會(huì)的統(tǒng)計(jì),2013年大型太陽(yáng)能發(fā)電項(xiàng)目的長(zhǎng)期合同電價(jià),相比2008年已經(jīng)下降了70%以上。標(biāo)準(zhǔn)公用事業(yè)規(guī)模的太陽(yáng)能項(xiàng)目前期安裝成本,平均也比2009年下降超過(guò)1/3。風(fēng)電的情況與太陽(yáng)能類似,據(jù)美國(guó)風(fēng)能協(xié)會(huì)產(chǎn)業(yè)數(shù)據(jù),近年來(lái)風(fēng)電成本下降超過(guò)一半。在美國(guó)某些區(qū)域,已經(jīng)有風(fēng)電項(xiàng)目的發(fā)電成本低于現(xiàn)有的傳統(tǒng)發(fā)電了。

歐盟市場(chǎng)也差不多。從歐盟光伏發(fā)電成本的趨勢(shì)分析,每千瓦時(shí)的度電成本2010-2020年間大致要下降50% 。據(jù)預(yù)測(cè)歐盟的光伏發(fā)電平準(zhǔn)化成本由2010年的18美分/千瓦時(shí)-30美分/千瓦時(shí),按照年均5%的速度逐年下降,至2020年預(yù)計(jì)降至約合9美分/千瓦時(shí)-21美分/千瓦時(shí)。

中國(guó)將成為可再生能源發(fā)電與常規(guī)能源發(fā)電競(jìng)爭(zhēng)最為激烈的市場(chǎng),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(jià)格改革,國(guó)內(nèi)會(huì)逐步將天然氣發(fā)電度電成本推升到10美分/千瓦時(shí)左右,而目前光伏發(fā)電成本將與此相仿和持平。

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

可再生能源的經(jīng)濟(jì)性

從自身經(jīng)濟(jì)性提高的因素來(lái)看,可再生能源在全球能源發(fā)展轉(zhuǎn)型的大背景下的確迎來(lái)了發(fā)展機(jī)遇期。無(wú)論是從全球范圍看,還是從中國(guó)的實(shí)際情況分析,世界上的主要發(fā)達(dá)國(guó)家以及中國(guó)等新興經(jīng)濟(jì)體都已經(jīng)進(jìn)入可再生能源開發(fā)和利用的快速上升通道。

在歐洲、美國(guó),新增能源裝機(jī)中可再生能源的比重已經(jīng)占到60%到70%,可再生能源投資已經(jīng)超過(guò)化石能源投資。在中國(guó),新增能源裝機(jī)容量中可再生能源的比重占到一半,按照投資額計(jì)算,60%都是可再生能源。就光伏產(chǎn)業(yè)而言,光伏與傳統(tǒng)化石能源競(jìng)爭(zhēng)的關(guān)鍵是價(jià)格和成本,由于光伏發(fā)電的價(jià)格高于常規(guī)能源,長(zhǎng)期以來(lái)中國(guó)光伏產(chǎn)業(yè)發(fā)展主要依賴于國(guó)家政策補(bǔ)貼。但近幾年來(lái),中國(guó)晶體硅光伏組件制造技術(shù)取得了巨大進(jìn)步,圍繞著降低成本的研發(fā)工作也取得顯著成績(jī),硅片厚度持續(xù)降低、電池效率不斷提升,短短幾年時(shí)間,光伏發(fā)電成本下降幅度超過(guò)市場(chǎng)預(yù)期。

顯而易見(jiàn)的事實(shí)是,十多年前可再生能源還是次要的能源系統(tǒng),現(xiàn)在的增長(zhǎng)速度卻超過(guò)其他任何能源,而且成本的下降也使其能夠與化石能源抗衡。五六年前,2009年光伏發(fā)電上網(wǎng)基準(zhǔn)價(jià)為1.5元/千瓦時(shí),如果按照光伏發(fā)電價(jià)格每年下降8%,2014年光伏發(fā)電價(jià)格將低于1元/千瓦時(shí)。

從實(shí)際情況看,數(shù)據(jù)顯示目前國(guó)內(nèi)光伏行業(yè)的度電成本已達(dá)0.7元-0.8元,而目前傳統(tǒng)能源的度電成本在0.4元附近。如果加上國(guó)家一定數(shù)額的政策補(bǔ)貼(財(cái)政補(bǔ)貼或替代機(jī)制如綠證不退坡的情況下),度電成本能夠達(dá)到0.4元及以下,光伏應(yīng)用將可能達(dá)到一個(gè)“臨界點(diǎn)”。

當(dāng)然,人們可能會(huì)問(wèn),既然現(xiàn)在可再生能源的發(fā)電成本已經(jīng)具備一定競(jìng)爭(zhēng)力了,為什么沒(méi)有出現(xiàn)可再生能源替代傳統(tǒng)化石能源的巨變?可再生能源發(fā)電的比例仍然很低?這里需要說(shuō)明的是,可再生能源替代效應(yīng)發(fā)揮的大小,除了其自身成本競(jìng)爭(zhēng)力的因素以外,還受到發(fā)電不穩(wěn)定性因素的制約。可再生能源,如風(fēng)能和太陽(yáng)能的供應(yīng)都具有間歇性,只能在部分時(shí)間發(fā)電,為了保持電力的持續(xù)供應(yīng),就需要配建傳統(tǒng)的火力發(fā)電廠,由此造成其運(yùn)行負(fù)荷和效率不高,為保證運(yùn)行還需要給予一定補(bǔ)貼。發(fā)電不穩(wěn)定的因素使得可再生能源替代傳統(tǒng)能源的效果打了折扣。

但是長(zhǎng)遠(yuǎn)來(lái)看,可再生能源的替代趨勢(shì)是確定的。國(guó)家能源局預(yù)計(jì)到2020年,中國(guó)新增的風(fēng)電項(xiàng)目不再需要補(bǔ)貼,可以實(shí)現(xiàn)自我良性發(fā)展?!秶?guó)家能源局綜合司發(fā)布關(guān)于開展風(fēng)電平價(jià)上網(wǎng)示范工作的通知》已于2017年5月底發(fā)布,吹響了我國(guó)風(fēng)電平價(jià)上網(wǎng)的號(hào)角。太陽(yáng)能光伏發(fā)電在部分地區(qū)和部分領(lǐng)域,也基本能實(shí)現(xiàn)與電網(wǎng)供電成本平價(jià)發(fā)展。2025年將全面實(shí)現(xiàn)光伏平價(jià)上網(wǎng)。

未來(lái)的20年間,可再生能源將可能占到全球能源供應(yīng)增長(zhǎng)的半壁江山。平價(jià)上網(wǎng)的臨界點(diǎn)如果突破,可再生能源成為主力能源的時(shí)代將到來(lái)。

原標(biāo)題:光伏應(yīng)用將可能達(dá)到一個(gè)"臨界點(diǎn)"
 
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