半年后,我在此拋磚引玉,希望為促進(jìn)中國的光伏發(fā)電事業(yè)健康發(fā)展,討論應該采取何種光伏發(fā)電的促進(jìn)政策?
談發(fā)展,就得有具體的衡量指標。依我看,主要的指標有四個(gè):
1. 穩步并逐漸加快二氧化碳排放的減排;
2. 盡量減少光伏發(fā)電的財政補貼,維持不變甚至降低電費中的可再生能源發(fā)電附加費,以減輕用電戶(hù)的財政負擔;
3. 有利于電網(wǎng)的穩定;
4. 有利于光伏產(chǎn)業(yè)的健康發(fā)展。
現在的光伏發(fā)電全額并網(wǎng)補貼政策,有所謂的光伏發(fā)電產(chǎn)業(yè)發(fā)展的慣性,還不能一下子取消,否則會(huì )對光伏產(chǎn)業(yè)產(chǎn)生很大的沖擊,導致大量的企業(yè)倒閉。但是補貼需要有上限,不能再像以前一樣,要補貼多少萬(wàn)億胸中無(wú)數。需要在補貼總額和補貼時(shí)間上有所約束,不能過(guò)度加重全體國民的電費負擔,這樣才能有利于經(jīng)濟的發(fā)展和人民生活的改善。
有沒(méi)有一種光伏發(fā)電的政策,既能保證光伏產(chǎn)業(yè)的穩定發(fā)展,減少二氧化碳的排放,又能不增加甚至減少光伏發(fā)電的財政補貼,以至于穩定甚至降低電費中的可再生能源發(fā)電附加費,同時(shí)還能保持電網(wǎng)的穩定呢?
答案是:有!
這就是:給每年的新建光伏發(fā)電全額并網(wǎng)容量給予限額,電價(jià)競爭并網(wǎng);同時(shí),鼓勵無(wú)補貼的光伏發(fā)電自用和光伏發(fā)電交易。
首先要說(shuō)明的是,除了光伏發(fā)電的財政補貼外,約束光伏產(chǎn)業(yè)發(fā)展的另外一個(gè)因素,也是長(cháng)期起決定性的因素,就是電網(wǎng)對波動(dòng)的光伏發(fā)電全額無(wú)條件并網(wǎng)的容納能力。
那么中國有多大的光伏發(fā)電全額無(wú)條件并網(wǎng)容納能力呢?一個(gè)簡(jiǎn)單而可靠的辦法,就是參考一下別的國家。
德國每年的發(fā)電總量是5000多億千瓦時(shí),人均年用電量6000多千瓦時(shí),現在有大約45GW無(wú)條件全額并網(wǎng)的光伏發(fā)電裝機容量,計劃其封頂容量為52GW。
而中國現在的年發(fā)電總量是5萬(wàn)多億千瓦時(shí),人均年用電量4000千瓦時(shí)左右。15年后中國的人均年用電量至少應該達到5000千瓦時(shí)以上(特別是考慮到電動(dòng)汽車(chē),熱泵或電加熱采暖,工業(yè)煤改電的因素),因此總發(fā)電量達到7萬(wàn)億千瓦時(shí)以上是大概率時(shí)間。因此,15年后中國的無(wú)條件全額并網(wǎng)的光伏發(fā)電容量可以達到700GW以上。而現在只有170GW左右,再增加540GW應該不是問(wèn)題。因為那時(shí)中國電網(wǎng)對光伏發(fā)電波動(dòng)的控制和調度能力肯定比德國現在的水平高。
無(wú)條件全額并網(wǎng)的光伏發(fā)電裝機容量是個(gè)寶貴的資源,若其作用發(fā)揮得好,則既能穩定每年的光伏裝機容量,又能節省光伏發(fā)電補貼,甚至未來(lái)能獲得反補貼收益。
一個(gè)在國際上有成功實(shí)踐經(jīng)驗的辦法,就是固定無(wú)條件全額并網(wǎng)的光伏發(fā)電裝機容量,競價(jià)并網(wǎng)。具體的辦法是,在新建的光伏發(fā)電全額并網(wǎng)發(fā)電領(lǐng)域:給集中式大功率光伏電站和分布式小功率電站每個(gè)月各分配固定的新增發(fā)電配額,譬如為1.5GW(15年總計為540GW,在上面分析出來(lái)的容量限制之內),則一年的總量就是1.5GW/月X12月/年X2=36GW/年。采用電價(jià)競爭并網(wǎng)模式。其中:
首先,集中式大功率光伏電站全部采用按月招投標制,投標的衡量指標為光伏發(fā)電并網(wǎng)投標價(jià)格與當地的燃煤發(fā)電標桿電價(jià)差,報價(jià)最低的前1.5GW電站中標。
從2018年上半年的光伏領(lǐng)跑者項目的報價(jià)看,不少投標項目達到了0.35元/kWh以下的報價(jià),已經(jīng)低于當地的煤電并網(wǎng)電價(jià)。也就是說(shuō),如果實(shí)行這個(gè)方法審批新建的集中式大功率光伏電站,現在就會(huì )立即終結補貼時(shí)代,所有的項目進(jìn)入反補貼時(shí)代。也就是說(shuō)集中式大功率光伏電站,不僅不需要財政的補貼,反而能夠倒貼財政,用于彌補國家財政對以前建成的光伏電站拖欠的補貼!
集中式大功率光伏電站招標的中標發(fā)電并網(wǎng)電價(jià),估計在2025年,達到0.25元/kWh左右是大概率時(shí)間;在2030年達到0.20元/kWh左右是大概率時(shí)間。
如果在未來(lái)15年總計安裝18GW/年x 15年= 270GW的發(fā)電全額并網(wǎng)的集中式大功率光伏電站,年發(fā)電小時(shí)數按1500小時(shí)計(集中式光伏電站一般在陽(yáng)光輻射較強的地區),平均反補貼數額保守按0.15元/kWh估計(這里是綜合考慮光伏發(fā)電上網(wǎng)電價(jià)、煤電上網(wǎng)價(jià)格和二氧化碳排放交易價(jià)格估計的。每千瓦時(shí)煤電的二氧化碳排放為750克左右,今后二氧化碳排放的交易價(jià)格為50——200元/噸,即煤電的二氧化碳邊際排放成本為0.0375——0.15元/kWh),則在20年的固定電價(jià)全額發(fā)電并網(wǎng)的時(shí)間內,270,000,000kW x 1500h/年x 0.15元/kWh x20年=1,215,000,000,000元人民幣。零太多,看起來(lái)眼暈,簡(jiǎn)單地說(shuō):可以給財政部上繳12,150億元人民幣反補貼!
這筆反補貼用來(lái)填補以前造成的未來(lái)20年的光伏累計補貼為14000億元左右的大窟窿,一下子就把未來(lái)財政補貼的負擔消減到了只有2000億元左右。
其次,對分布式小功率(屋頂)光伏電站則可采用設定月配額、逐月減少(以當地煤電并網(wǎng)電價(jià)為基準的)補貼額、并根據之前光伏安裝的功率總量對補貼額進(jìn)行修正。
具體的辦法是,每月逐漸降低分布式小功率光伏的(以當地煤電并網(wǎng)電價(jià)為基準的)并網(wǎng)電價(jià)補貼。譬如:假定二類(lèi)地區2019年1月的并網(wǎng)電價(jià)補貼為0.24元/kWh,而后每月下降0.01元/kWh;并且用剛剛過(guò)去的那個(gè)月的安裝總量修正兩個(gè)月之后的新建光伏并網(wǎng)電價(jià)。譬如:如果2019年1月安裝的光伏發(fā)電總量超過(guò)1.5GW,則2019年4月安裝的并網(wǎng)電價(jià)補貼在0.24-0.03=0.21元/kWh的基礎上再降低0.01——0.05元/kWh,僅為0.15——0.20元/kWh,具體數額根據2019年1月超裝的容量決定。根據目前光伏發(fā)電技術(shù)進(jìn)步的情況保守估計,到2022年的某個(gè)月份,分布式小功率光伏的并網(wǎng)電價(jià)補貼就會(huì )低于零!
也就是說(shuō),從2022年的某個(gè)月份起,分布式小功率光伏并網(wǎng)也會(huì )開(kāi)始給財政提供反補貼,參與填補以前造成的未來(lái)20年的光伏累計補貼拖欠的大窟窿。
如果在未來(lái)15年總計安裝18GW/年x 15年= 270GW的發(fā)電全額并網(wǎng)的分布式小功率光伏電站,年發(fā)電小時(shí)數按1200小時(shí)計,平均反補貼數額按0.10元/kWh計,則在20年的固定電價(jià)全額發(fā)電并網(wǎng)的時(shí)間內,反補貼總額為270,000,000kWx1200h/年x0.10元x20年=648,000,000,000元人民幣。即:可以給財政部上繳6480億元人民幣反補貼!與集中式光伏發(fā)電的反補貼累計,未來(lái)光伏發(fā)電的反補貼反而會(huì )超過(guò)光伏發(fā)電未來(lái)的累計補貼額。
這樣,最晚從2022年起,新建的分布式小功率光伏電站就可以提供財政反補貼,很快就會(huì )償清現在拖欠的光伏發(fā)電補貼。當拖欠的光伏發(fā)電補貼償清后,反補貼款項還可用于逐年降低電費中的可再生能源發(fā)電附加費。也就是說(shuō),電費中的可再生能源發(fā)電附加費不僅不需要增加,反而在晚些時(shí)候(估計為2030年左右),還會(huì )逐漸減少。
當然,各個(gè)地區安裝光伏的總量需受光伏發(fā)電消納水平的限制,譬如規定棄光率須低于一定的比例(譬如為5%以下),才能繼續新建光伏。
補充一句,采用上述的方法,就可徹底消滅路條現象。這些年來(lái),國家給光伏的補貼,有相當大的一部分,實(shí)際上是給了賣(mài)路條的,并沒(méi)有補貼給光伏產(chǎn)業(yè)的發(fā)展,說(shuō)難聽(tīng)點(diǎn)兒,就是權力尋租拿走了補貼。所以,也難怪5.31中央政府斷崖式地削減了給光伏的補貼。一個(gè)鼓勵產(chǎn)業(yè)的財政補貼政策,如果把大量補貼給了權力尋租者,則不僅危害經(jīng)濟發(fā)展,還會(huì )危害社會(huì )的政治生態(tài)。
不過(guò),這樣做,未來(lái)光伏發(fā)電的規模會(huì )完全受光伏發(fā)電全額并網(wǎng)規模的制約嗎?
結論是否定的。
那么,在發(fā)電全額并網(wǎng)之外光伏如何發(fā)展呢?
首先,光伏發(fā)電自用不會(huì )受到限制。光伏發(fā)電的成本今天在中國的大多數地區已經(jīng)低于本地區相同時(shí)段的平均購電價(jià)格。這樣,光伏發(fā)電自用會(huì )大規模發(fā)展。特別是如果智能微電網(wǎng)得到大發(fā)展的話(huà),光伏發(fā)電自用的范圍會(huì )隨之擴大。
其次,今后如果有了可再生能源電力交易市場(chǎng)甚至有了電力交易市場(chǎng)后(估計不會(huì )等得太久),則在光伏全額發(fā)電并網(wǎng)計劃之外的光伏發(fā)電還可在電力市場(chǎng)上進(jìn)行交易。到2025年,光伏發(fā)電的成本低于煤電成本是大概率事件,加上碳減排交易/碳稅的因素,從那時(shí)起,光伏發(fā)電將會(huì )進(jìn)入高速發(fā)展期,快速擠壓原來(lái)煤電占據的市場(chǎng)。
而這正是人們所希望的。
未來(lái)光伏發(fā)展的主要障礙將不再是財政補貼負擔,而是光伏發(fā)電(也包括風(fēng)力發(fā)電)出力波動(dòng)造成的電力供應負荷波動(dòng)。不過(guò),現在德國柏林首都的EUREF歐瑞府能源科技園,采用智能微電網(wǎng)系統技術(shù),使得整個(gè)園區的能源消耗(包括電力和熱力),80%左右來(lái)自于風(fēng)光電,20%左右來(lái)自于沼氣發(fā)電。已經(jīng)用實(shí)踐證明,今天的智能電網(wǎng)系統技術(shù)水平,補償消納風(fēng)光電波動(dòng)的能力已經(jīng)非常強大,且不說(shuō)未來(lái)技術(shù)還要發(fā)展。
最近,我們正在給一家大型鋼鐵公司搬遷的新建工廠(chǎng)提供能效咨詢(xún)。該企業(yè)所在地區的大工業(yè)110kV電價(jià),高峰時(shí)段為0.8元/kWh出頭兒,平段為0.50元/kWh出頭兒,在光伏發(fā)電的時(shí)段,平均電價(jià)為0.70元/kWh左右。而到2021年,該地區新建集中式大功率光伏電站發(fā)電自用的綜合成本估計僅為0.40元/kWh左右,大大低于同時(shí)段從電網(wǎng)購電的價(jià)格。因此,光伏發(fā)電自用可以大幅度降低該企業(yè)的電費支出。初步的分析結果是,通過(guò)提高能效和使用大量的風(fēng)光電(在實(shí)行電力市場(chǎng)體制后,購買(mǎi)電力市場(chǎng)上的風(fēng)電),并且利用鋼鐵企業(yè)的儲能(例如煤氣罐的儲氣能力)和靈活電力負荷(例如電力壓縮空氣制氧)的調節能力,除電網(wǎng)的低谷電價(jià)時(shí)段外,用風(fēng)光電和鋼鐵企業(yè)的副產(chǎn)電力可以完全覆蓋全廠(chǎng)的電力需求還有節余。因此我們建議在該剛體企業(yè)附近建設一個(gè)高耗能的低碳工業(yè)產(chǎn)業(yè)園,讓需要大量熱力和電力的企業(yè),使用該鋼鐵企業(yè)的余熱和可再生能源與副產(chǎn)電力。這樣,既節省了電費,也減少了化石能源電力的使用、因而減少了二氧化碳的排放,而且可為電網(wǎng)的平衡發(fā)揮積極作用。
未來(lái)我們需要多少光伏發(fā)電的容量?
因為電動(dòng)汽車(chē)、熱泵和電加熱采暖以及工業(yè)煤改電會(huì )大大提高電力的需求,估計未來(lái)中國人均年電力需求發(fā)熱頂峰平均當為8000kWh左右,13.5億人就為11萬(wàn)億kWh左右。其中光伏電力至少應占30%以上(從今天的智能電網(wǎng)技術(shù)發(fā)展水平和趨勢看,這是一個(gè)很保守的估計),則年光伏發(fā)電量至少為3.3萬(wàn)億kWh。按單位光伏發(fā)電的發(fā)電量為1200kWh/kW計,則至少需要安裝27億kW、即2700GW的光伏發(fā)電容量。前面說(shuō)的270GW+270GW=540GW的發(fā)電全額并網(wǎng)容量,不過(guò)在其中占1/5左右,當不為多。如果這至少2700GW的新建光伏在未來(lái)25年建成,則平均每年需要安裝100GW出頭,當然初期會(huì )少一些,遠期多一些。顯然,未來(lái)除了發(fā)電全額并網(wǎng)的容量,光伏發(fā)電還有很大的發(fā)展空間。
光伏發(fā)電,即將走出至暗時(shí)刻,曙光就在前面,未來(lái)的前途光輝燦爛。