中國光伏發(fā)電如何面向未來？

　　從2018年5月31日起，中國政府給光伏發(fā)電的補(bǔ)貼斷崖式削減后，中國的光伏發(fā)電如何面向未來發(fā)展？在能源界一直是個熱門話題。6月份，我就此寫了一篇文章《中國的光伏發(fā)電補(bǔ)貼總共需要多少錢？》，分析了過去光伏發(fā)展已經(jīng)產(chǎn)生的和還要產(chǎn)生的巨額補(bǔ)貼有哪些？有多少？除了補(bǔ)貼還有那些瓶頸約束？

　　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(yīng)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(biāo)。依我看，主要的指標(biāo)有四個：

　　1.穩(wěn)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(bǔ)貼，維持不變甚至降低電費(fèi)中的可再生能源發(fā)電附加費(fèi)，以減輕用電戶的財政負(fù)擔(dān)；

　　3.有利于電網(wǎng)的穩(wěn)定；

　　4.有利于光伏產(chǎn)業(yè)的健康發(fā)展。

　　現(xiàn)在的光伏發(fā)電全額并網(wǎng)補(bǔ)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，否則會對光伏產(chǎn)業(yè)產(chǎn)生很大的沖擊，導(dǎo)致大量的企業(yè)倒閉。但是補(bǔ)貼需要有上限，不能再像以前一樣，要補(bǔ)貼多少萬億胸中無數(shù)。需要在補(bǔ)貼總額和補(bǔ)貼時間上有所約束，不能過度加重全體國民的電費(fèi)負(fù)擔(dān)，這樣才能有利于經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和人民生活的改善。

　　有沒有一種光伏發(fā)電的政策，既能保證光伏產(chǎn)業(yè)的穩(wěn)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(bǔ)貼，以至于穩(wěn)定甚至降低電費(fèi)中的可再生能源發(fā)電附加費(fèi)，同時還能保持電網(wǎng)的穩(wěn)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，電價競爭并網(wǎng)；同時，鼓勵無補(bǔ)貼的光伏發(fā)電自用和光伏發(fā)電交易。

　　首先要說明的是，除了光伏發(fā)電的財政補(bǔ)貼外，約束光伏產(chǎn)業(yè)發(fā)展的另外一個因素，也是長期起決定性的因素，就是電網(wǎng)對波動的光伏發(fā)電全額無條件并網(wǎng)的容納能力。

　　那么中國有多大的光伏發(fā)電全額無條件并網(wǎng)容納能力呢？一個簡單而可靠的辦法，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，人均年用電量6000多千瓦時，現(xiàn)在有大約45GW無條件全額并網(wǎng)的光伏發(fā)電裝機(jī)容量，計劃其封頂容量為52GW。

　　而中國現(xiàn)在的年發(fā)電總量是5萬多億千瓦時，人均年用電量4000千瓦時左右。15年后中國的人均年用電量至少應(yīng)該達(dá)到5000千瓦時以上（特別是考慮到電動汽車，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(dá)到7萬億千瓦時以上是大概率時間。因此，15年后中國的無條件全額并網(wǎng)的光伏發(fā)電容量可以達(dá)到700GW以上。而現(xiàn)在只有170GW左右，再增加540GW應(yīng)該不是問題。因為那時中國電網(wǎng)對光伏發(fā)電波動的控制和調(diào)度能力肯定比德國現(xiàn)在的水平高。

　　無條件全額并網(wǎng)的光伏發(fā)電裝機(jī)容量是個寶貴的資源，若其作用發(fā)揮得好，則既能穩(wěn)定每年的光伏裝機(jī)容量，又能節(jié)省光伏發(fā)電補(bǔ)貼，甚至未來能獲得反補(bǔ)貼收益。

　　一個在國際上有成功實踐經(jīng)驗的辦法，就是固定無條件全額并網(wǎng)的光伏發(fā)電裝機(jī)容量，競價并網(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，在上面分析出來的容量限制之內(nèi)），則一年的總量就是1.5GW/月X12月/年X2=36GW/年。采用電價競爭并網(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(biāo)制，投標(biāo)的衡量指標(biāo)為光伏發(fā)電并網(wǎng)投標(biāo)價格與當(dāng)?shù)氐娜济喊l(fā)電標(biāo)桿電價差，報價最低的前1.5GW電站中標(biāo)。

　　從2018年上半年的光伏領(lǐng)跑者項目的報價看，不少投標(biāo)項目達(dá)到了0.35元/kWh以下的報價，已經(jīng)低于當(dāng)?shù)氐拿弘姴⒕W(wǎng)電價。也就是說，如果實行這個方法審批新建的集中式大功率光伏電站，現(xiàn)在就會立即終結(jié)補(bǔ)貼時代，所有的項目進(jìn)入反補(bǔ)貼時代。也就是說集中式大功率光伏電站，不僅不需要財政的補(bǔ)貼，反而能夠倒貼財政，用于彌補(bǔ)國家財政對以前建成的光伏電站拖欠的補(bǔ)貼！

　　集中式大功率光伏電站招標(biāo)的中標(biāo)發(fā)電并網(wǎng)電價，估計在2025年，達(dá)到0.25元/kWh左右是大概率時間；在2030年達(dá)到0.20元/kWh左右是大概率時間。

　　如果在未來15年總計安裝18GW/年x15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)電小時數(shù)按1500小時計（集中式光伏電站一般在陽光輻射較強(qiáng)的地區(qū)），平均反補(bǔ)貼數(shù)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、煤電上網(wǎng)價格和二氧化碳排放交易價格估計的。每千瓦時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年的固定電價全額發(fā)電并網(wǎng)的時間內(nèi)，270,000,000kWx1500h/年x0.15元/kWhx20年=1,215,000,000,000元人民幣。零太多，看起來眼暈，簡單地說：可以給財政部上繳12,150億元人民幣反補(bǔ)貼！

　　這筆反補(bǔ)貼用來填補(bǔ)以前造成的未來20年的光伏累計補(bǔ)貼為14000億元左右的大窟窿，一下子就把未來財政補(bǔ)貼的負(fù)擔(dān)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(shè)定月配額、逐月減少（以當(dāng)?shù)孛弘姴⒕W(wǎng)電價為基準(zhǔn)的）補(bǔ)貼額、并根據(jù)之前光伏安裝的功率總量對補(bǔ)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(dāng)?shù)孛弘姴⒕W(wǎng)電價為基準(zhǔn)的）并網(wǎng)電價補(bǔ)貼。譬如：假定二類地區(qū)2019年1月的并網(wǎng)電價補(bǔ)貼為0.24元/kWh，而后每月下降0.01元/kWh；并且用剛剛過去的那個月的安裝總量修正兩個月之后的新建光伏并網(wǎng)電價。譬如：如果2019年1月安裝的光伏發(fā)電總量超過1.5GW，則2019年4月安裝的并網(wǎng)電價補(bǔ)貼在0.24-0.03=0.21元/kWh的基礎(chǔ)上再降低0.01~0.05元/kWh，僅為0.15~0.20元/kWh，具體數(shù)額根據(jù)2019年1月超裝的容量決定。根據(jù)目前光伏發(fā)電技術(shù)進(jìn)步的情況保守估計，到2022年的某個月份，分布式小功率光伏的并網(wǎng)電價補(bǔ)貼就會低于零！

　　也就是說，從2022年的某個月份起，分布式小功率光伏并網(wǎng)也會開始給財政提供反補(bǔ)貼，參與填補(bǔ)以前造成的未來20年的光伏累計補(bǔ)貼拖欠的大窟窿。

　　如果在未來15年總計安裝18GW/年x15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)電小時數(shù)按1200小時計，平均反補(bǔ)貼數(shù)額按0.10元/kWh計，則在20年的固定電價全額發(fā)電并網(wǎng)的時間內(nèi)，反補(bǔ)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(bǔ)貼！與集中式光伏發(fā)電的反補(bǔ)貼累計，未來光伏發(fā)電的反補(bǔ)貼反而會超過光伏發(fā)電未來的累計補(bǔ)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(bǔ)貼，很快就會償清現(xiàn)在拖欠的光伏發(fā)電補(bǔ)貼。當(dāng)拖欠的光伏發(fā)電補(bǔ)貼償清后，反補(bǔ)貼款項還可用于逐年降低電費(fèi)中的可再生能源發(fā)電附加費(fèi)。也就是說，電費(fèi)中的可再生能源發(fā)電附加費(fèi)不僅不需要增加，反而在晚些時候（估計為2030年左右），還會逐漸減少。

　　當(dāng)然，各個地區(qū)安裝光伏的總量需受光伏發(fā)電消納水平的限制，譬如規(guī)定棄光率須低于一定的比例（譬如為5%以下），才能繼續(xù)新建光伏。

　　補(bǔ)充一句，采用上述的方法，就可徹底消滅路條現(xiàn)象。這些年來，國家給光伏的補(bǔ)貼，有相當(dāng)大的一部分，實際上是給了賣路條的，并沒有補(bǔ)貼給光伏產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，說難聽點兒，就是權(quán)力尋租拿走了補(bǔ)貼。所以，也難怪5.31中央政府?dāng)嘌率降叵鳒p了給光伏的補(bǔ)貼。一個鼓勵產(chǎn)業(yè)的財政補(bǔ)貼政策，如果把大量補(bǔ)貼給了權(quán)力尋租者，則不僅危害經(jīng)濟(jì)發(fā)展，還會危害社會的政治生態(tài)。

　　不過，這樣做，未來光伏發(fā)電的規(guī)模會完全受光伏發(fā)電全額并網(wǎng)規(guī)模的制約嗎？

　　結(jié)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)電自用不會受到限制。光伏發(fā)電的成本今天在中國的大多數(shù)地區(qū)已經(jīng)低于本地區(qū)相同時段的平均購電價格。這樣，光伏發(fā)電自用會大規(guī)模發(fā)展。特別是如果智能微電網(wǎng)得到大發(fā)展的話，光伏發(fā)電自用的范圍會隨之?dāng)U大。

　　其次，今后如果有了可再生能源電力交易市場甚至有了電力交易市場后（估計不會等得太久），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，從那時起，光伏發(fā)電將會進(jìn)入高速發(fā)展期，快速擠壓原來煤電占據(jù)的市場。

　　而這正是人們所希望的。

　　未來光伏發(fā)展的主要障礙將不再是財政補(bǔ)貼負(fù)擔(dān)，而是光伏發(fā)電（也包括風(fēng)力發(fā)電）出力波動造成的電力供應(yīng)負(fù)荷波動。不過，現(xiàn)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(tǒng)技術(shù)，使得整個園區(qū)的能源消耗（包括電力和熱力），80%左右來自于風(fēng)光電，20%左右來自于沼氣發(fā)電。已經(jīng)用實踐證明，今天的智能電網(wǎng)系統(tǒng)技術(shù)水平，補(bǔ)償消納風(fēng)光電波動的能力已經(jīng)非常強(qiáng)大，且不說未來技術(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提供能效咨詢。該企業(yè)所在地區(qū)的大工業(yè)110kV電價，高峰時段為0.8元/kWh出頭兒，平段為0.50元/kWh出頭兒，在光伏發(fā)電的時段，平均電價為0.70元/kWh左右。而到2021年，該地區(qū)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，大大低于同時段從電網(wǎng)購電的價格。因此，光伏發(fā)電自用可以大幅度降低該企業(yè)的電費(fèi)支出。初步的分析結(jié)果是，通過提高能效和使用大量的風(fēng)光電（在實行電力市場體制后，購買電力市場上的風(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(fù)荷（例如電力壓縮空氣制氧）的調(diào)節(jié)能力，除電網(wǎng)的低谷電價時段外，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的電力需求還有節(jié)余。因此我們建議在該剛體企業(yè)附近建設(shè)一個高耗能的低碳工業(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(jié)省了電費(fèi)，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。

　　未來我們需要多少光伏發(fā)電的容量？

　　因為電動汽車、熱泵和電加熱采暖以及工業(yè)煤改電會大大提高電力的需求，估計未來中國人均年電力需求發(fā)熱頂峰平均當(dāng)為8000kWh左右，13.5億人就為11萬億kWh左右。其中光伏電力至少應(yīng)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，這是一個很保守的估計），則年光伏發(fā)電量至少為3.3萬億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。前面說的270GW+270GW=540GW的發(fā)電全額并網(wǎng)容量，不過在其中占1/5左右，當(dāng)不為多。如果這至少2700GW的新建光伏在未來25年建成，則平均每年需要安裝100GW出頭，當(dāng)然初期會少一些，遠(yuǎn)期多一些。顯然，未來除了發(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，即將走出至暗時刻，曙光就在前面，未來的前途光輝燦爛。