看待光伏問題需要有宏觀思維

　　不謀全局者，不足謀一域。不謀萬世者，不足謀一時。我們看待問題，需要有宏觀思維。

　　近日，讀了《光伏，也許一直都是一場騙局》這篇文章，說點自己的讀后感。

　　首先，簡單介紹下光伏的現(xiàn)狀

　　光伏電站目前裝機成本5元/W。以最小使用壽命是25年(目前行業(yè)最早的，有40年左右的組件依然可以正常發(fā)電)，按照我國主要3類光照地區(qū)，每瓦時裝機容量至少可以發(fā)25度電，加上每度電5分錢的維護成本，光伏發(fā)電每度電的實際成本是0.3元/kWh。

　　那一定有人會問，光伏為啥還有那么多補貼?不補貼就沒法生存呢?這個問題問的好。其實非常簡單，國家補貼的錢，基本上是用來支付資金成本～銀行的貸款利息。而銀行，又是國有的，這樣看來，這個補貼不是更像農(nóng)村壓井抽水時用的引水嗎?

　　每瓦時裝機的光伏電站，需要多少電能進行制造呢?又能產(chǎn)生多少電能呢?現(xiàn)在我來粗略算下。

　　以每公斤硅材料為例:

　　硅料生產(chǎn)90kWh/kg，可產(chǎn)出46片多晶硅片耗能約70kWh，對應電池組件約100kWh，每公斤硅料對應的組件，一共用電量約260kWh。而對應的組件，可以發(fā)多少度電呢?46×4.4×25≈5060度電(三類光照地區(qū)，最小使用壽命)，電能投入產(chǎn)出比至少為1:19，這真是能量倍增器啊。

　　當然，光伏發(fā)的電，由于云層及氣候因素，并不穩(wěn)定，這一點必須在這里進行分析。曾經(jīng)有聽人說過，光伏電站不穩(wěn)定，得備火力電站才行，如此等等。這些言論，沒必要反駁，舉個例子，給大家看，請讀者自己思考。中國空調保有量接近5億臺，以每臺空調配3kWh的光伏電站，光伏發(fā)的電，全部用在空調上，中國需要多少光伏電站?1500GW!可能有人說東北都不用空調?東北夏天是不用空調，可是一個冬天一家需要幾千度電取暖，否則就要燒煤，看看東北的冬天什么樣子，嗆的喘不過氣啊。而1500GW，分30年，每年就要50GW的裝機容量。恰恰，光伏中國年產(chǎn)60GW，足夠用。這里只是舉個例子，剛好在陽光最強的時候，空調開機也最多。并不是說其他能源就不行，只有光伏行。

　　這里不得不說儲能這件事，需要燃料的能源，基本不考慮儲能，而多數(shù)清潔能源，儲能就非常重要了?？祀x子導體儲能，成本高，危險系數(shù)大，并不被看好(三星一個小電池就把大家嚇成這樣，那如果能量提升上億倍，又會是什么樣呢?)目前來看，壓縮空氣儲能/液態(tài)空氣與蓄水儲能，是比較常見的方式，而其中壓縮空氣儲能尤其是液態(tài)空氣儲能，配合氣化吸熱的斯特林冷熱發(fā)電機及壓縮空氣發(fā)電機，經(jīng)過系統(tǒng)優(yōu)化，其效率可達到50%左右，這個能量密度相當于汽油發(fā)電機中儲存的汽油能量密度的20分之一，這幾乎是范德華力儲能的極限了。加上材料可重新再利用，這一儲能方式極可能成為人類未來的主要儲能方法之一。更重要的光熱發(fā)電之后會有提及。

　　以上的信息，相信大家對光伏已經(jīng)有了基本的認識:0.3元每度電制造成本+1:19的能源投入產(chǎn)出比。下面，我們引入一個全新的理念:總能源投入產(chǎn)出比。之前的能源投入產(chǎn)出比，只考慮了硅材料到組件的制造環(huán)節(jié)，而把鋁材料、玻璃、底座、逆變器、導線等按照采購成本計算。那么，只有總能源投入產(chǎn)出比高于1:1，光伏才能作為能源來使用。

　　還是以一公斤硅材料對應的組件進行計算：

　　鋁邊框54度電。平板玻璃15～25度電。EVA、導線、基座、逆變器、三氯氫硅合成等約合100度電。

　　則，1公斤硅料對應的光伏電站，所有的材料電耗為約260+70+25+100=455kWh，剛才說過總發(fā)電量為5060kWh(比較保守的計算方法)，那么，光伏電站，發(fā)電，能源投入產(chǎn)出比接近1:10。也就是說如果只用光伏發(fā)電來生產(chǎn)光伏電站，我們的能源依然以十倍的速度遞增。

　　即使配備30天的壓縮空氣儲能/液態(tài)空氣儲能+總裝機容量30%的斯特林冷熱發(fā)電機+壓縮空氣發(fā)電機，其總能量投入產(chǎn)出比也高于1:5。而其電站造價攤到每度電制造成本約在0.5元每度電以內。

　　能源，是國家發(fā)展的基石。非可再生資源，更是國家重要的戰(zhàn)略資源。用來燃燒，不僅污染環(huán)境，而且是對子孫后代的不負責任。煤炭石油天然氣發(fā)電，不管我們愿意還是不愿意，未來50年內，都將逐步枯竭。而擺在我們面前的替代能源，還有哪些呢?水力發(fā)電，已經(jīng)開發(fā)到極致了。地熱、生物質、秸稈焚燒、可燃冰，不能成為主流，他們連輔助能源都很難做到。煤炭石油天然氣發(fā)電，污染了全國老百姓的肺，而且在一些人的有生之年內也將消耗殆盡。風力發(fā)電，由于風場地域限制，有成為輔助能源的可能性，但其對大氣循環(huán)的影響，需要審慎研究，再大規(guī)模安裝。核能，采用乏燃料技術，可以成為主流能源，但其使用時間，以目前儲量如果大規(guī)模應用不會超過150年，可以肯定子孫后代會譴責我們用光了所有核燃料，產(chǎn)生如此多的核廢料，并且安全性和被攻擊的可能性都是大問題，100枚巡航導彈，對中國這么地大物博的國家，可能都沒有體現(xiàn)，但如果攻擊核電站，就可能摧毀我們大片沿海地區(qū)，沉重打擊經(jīng)濟。潮汐能，可以成為沿海地區(qū)的輔助能源。具體大家可以自己查找下有關文獻，研究一下，這里不再詳述。

　　那么，我們講了這么多，未來20年、50年、100年，中國人的能源究竟該從何而來，這個問題已經(jīng)非常嚴肅的擺在我們面前了。不有計劃的發(fā)展光伏，行嗎?光伏，在中國人的參與下，發(fā)電成本10年下降90%，目前實際制造成本并不比煤電高多少?？赡苡腥藭f光熱發(fā)電，是不是可以替代光伏，這個問題問的好。光熱將成為未來中國的主流能源，這是毋庸置疑的事。但對于光熱動輒700～1000℃的高溫，基于安全的分布式基本沒法使用，以及光熱對場地的要求，光熱發(fā)電更適合于大規(guī)模地面電站，光伏作為光熱的有力補充，在不適合建設光熱的地方，比如說城市屋頂、比如山坡丘陵、比如魚塘水榭、比如說1000平方米以內的空間，都是光伏的用武之地。這里比較有意思的是，光伏對改善當?shù)貧鉁氐男Ч蟾攀峭让娣e森林的3～5倍。也可以這么說，都市屋頂全用光伏發(fā)電，會使大城市的溫度，更像鄉(xiāng)村。如果還能對外輸電的話，都市的生活會更加涼爽愜意。

　　太陽能，能量如此之大，如此取之不盡，我們需要合理利用，面對未來可見的能源危機，必須把太陽能應用技術與制造提高到應有的高度。這是工業(yè)革命的終點，不論中間有多少次升級換代。舉個簡單的例子，中國600km長，100km寬的光伏/光熱發(fā)電站，就可以發(fā)2015年的全國用電度數(shù)了。當然，對于光伏，這需要每年生產(chǎn)150GW，提前30年生產(chǎn)，這顯然不現(xiàn)實，目前光伏世界產(chǎn)能約每年70GW，中國約60GW。更不現(xiàn)實的是，作為光熱的有力補充，中國也不可能每年生產(chǎn)150GW全用光伏。這需要一個規(guī)劃，5年、10年、50年、100年的規(guī)劃，一步步踏踏實實的走。

　　再次，從經(jīng)濟角度來看看光伏的意義

　　優(yōu)質的內循環(huán)經(jīng)濟，是我們國家經(jīng)濟發(fā)展的重中之重。

　　以房地產(chǎn)為例，1萬億資金，進入房地產(chǎn)，大概可以產(chǎn)生8～10萬億的GDP，最后剩余一座座空房子，搶奪實體的用工，使實體成本大幅上升，進而使中國以制造為主的經(jīng)濟，雪上加霜，具體的大家都感覺的到，這里不詳細說了。

　　投資1萬億建光伏或者光熱電站，會剩余什么呢?1萬億元資金≈(200GWh光伏或若干光熱/風力/潮汐/地熱等電站，連續(xù)投資30年，之后可以每年發(fā)6萬億度電，目前中國一年用電量在4～5萬億度)≈當年8～10萬億GDP+至少3萬億度電+高溫冶煉技術/高溫材料技術/精密儀器技術/半導體技術等高端制造業(yè)技術+未來能源布局。

　　跟房地產(chǎn)比，哪個對社會更有意義呢?更關鍵的是這3萬億度電，是清潔能源，不僅徹底堵上了碳排放鎖在中國發(fā)展脖頸上的加鎖，也兌現(xiàn)了中國節(jié)能減排的承諾，更有意思的是，光伏的實際制造成本電費，竟然比美國的電費還有競爭力，這進一步增加了我們的國際競爭力。

　　大家可能對實際制造成本的算法，并不認可，其實理解起來很簡單:目前光伏發(fā)電成本中，有大量的成本是國內銀行利潤、稅務負擔、利益集團截留，但這在其他國家可能會大幅下降，對于人為的不合理的成本增加，我們把它算進成本，拿這個成本去衡量一個有戰(zhàn)略意義的事物，會貽誤發(fā)展的機會。

　　就比方說，一瓦光伏電站，一年發(fā)一度電，要還接近0.3元/度的銀行利息，在一系列前道工序都交了增值稅后，發(fā)的潔凈能源依然要交增值稅等。關鍵是投資方還要得到10%左右的回報(0.2～0.3元/kWh)。最后，一度電賣0.9～1元，這就是光伏必須依靠補貼的原因，這也是光伏扶貧具有可行性的跟結所在!(如果國家掏錢，那0.9元～1元的電費里，0.5～0.6元都是就可以留給國家或者貧困家庭，持續(xù)大于25年，足足一代人啊。)光伏作為國家重要的能源戰(zhàn)略，不應該是這樣的待遇!

　　這篇文章，引用的很多文獻，這里對其表示感謝。并有大量的研究和計算，這里也基本一帶而過。有興趣的讀者可以進一步的分析研究。

　　太陽能～光伏對于中國為數(shù)不多的自給自足率極高的、有核心競爭力的、被發(fā)達國家反傾銷的高端制造業(yè)而言，作為優(yōu)質的內循環(huán)經(jīng)濟點，以及未來主流能源，如果10年前，乃至6年前，你說光伏可能是一場騙局，作為這個行業(yè)的工程師，還真不好意思反駁你?？墒菚r間到了2016年底，在中國人的努力下，光伏發(fā)電成本下降了90%，所有核心技術全部掌握，并且把歐美打的找不到北的時候，你說光伏可能一直是一場騙局，我只能回你一句話:有空撕扯光伏，不如多用些心在自己的領域，做到優(yōu)秀，也給中國人爭爭光!

　　世界這么大，我們需要多看多想多學習。

　　才學淺薄，不到之處，請前輩批評指導。

　　題外話

　　光伏的電費非常有意思。如果成本0.3元/每度，今年是0.3元，10年、20年、30年之后，它的成本還是0.3元/度電!我們還記得30年前，86年的電費嗎?對，幾分錢。如果我們可以在2016年用1986年的電費，本身，這就是極強的競爭力。因為成本固定死了，可是錢卻在不斷貶值。而非可再生資源的價格，是隨著錢的貶值而提升的，所以煤電的價格，30年后很難保持在幾分錢，它也要跟著通貨膨脹水漲船高。從這一角度，主要一次性投資的，如光伏這種優(yōu)質的內循環(huán)經(jīng)濟增長點，帶來的能源價格下跌，反倒擁有極強的成本競爭優(yōu)勢。最終，就會體現(xiàn)在國家競爭力上。