2009-07中国电力企业管理：光伏发电的四大关键问题_王斯成

中国电力企业管理 2009.7 光伏发电技术 当前世界上主要的光伏发电技术 一个是晶体硅电池，包括单晶硅太阳电 池和多晶硅太阳电池 。单晶硅太阳电池 的实验室最高转换效率可达 24.7，批 量生产已超过 17，无锡尚德的冥王星 技术则超过了 18。多晶硅太阳电池的 实验室最高效率也超过了 20，平均效 率达到 16以上 。晶体硅电池中还有一 种背接触高效电池，实验室最高效率已 达 26.8。另一种主要光伏发电技术是 薄膜太阳电池，其中已商业化的主要是 非晶硅薄膜电池，最高效率可稳定在 12.8左右 。还有一种聚光太阳电池，转 换的最高效率可达 40.7。 从整个市场分布看，仍以晶硅电池 为主，目前占到 90；随着技术的进步， 薄膜电池的份额将会逐步增长，到 2012 年会占到 30； 薄膜电池中则 以非晶硅电池 为主，到 2012 年 将 占 60。 而从应用的角 度看，并网发电 是 主 流 ，到 2010 年，光伏 发电的 90以上都是并网发电 。随着传 统能源的稀缺程度增高，到 2030 年，微 网系统和独立系统会占到 30左右的比 例 。据预测， 2020 年全球光伏发电的总 装机将达到 2.88 亿千瓦，其中太阳能热 发电和高倍聚光电池可能分别占到 4 和 2，其他 94都是平板太阳电池，包 括晶硅电池和薄膜电池 。平板电池又可 分为固定安装与带向日跟踪系统的，在 日照直射光较好的地区，自动跟踪可以 提高 2050的发电量，是降低发电成 本的最有效途径，未来带自动跟踪的平 板电池系统将占到总份额的 35。 光伏发电成本 太阳电池目前仍然较贵，何时能达 到平价上网是备受关注的问题，即何时 使光伏发电的成本达到常规能源发电 电价的水平 。据德意志银行最近的一份 研究报告估算，当多晶硅材料从 250 美 元 / 公斤降到 2009 年的 50 美元 / 公斤 时，太阳电池的售价将从 4 美元 / 瓦降 到 2 美元 / 瓦 。按此计算，太阳电池售价 为 15 元人民币 / 瓦，加上系统安装，约 为 30 元 / 瓦，也就是 3 万元 / 千瓦，这 也是世界平均水平，我国一般往往会比 国际平均水平低 20，即我国实际可达 到 2.5 万元 / 千瓦 。从这次敦煌招标情 况看，各家基本上所报出的系统成本也 光伏发电的四大关键问题 □国家发改委能源研究所研究员 王斯成 年只有 80 吨， 2006 年 290 吨， 2007 年 1130 吨， 2008 年 4515 吨， 2009 年大约 可达到 1.5 万吨 。在生产企业中，部分企 业 采 用 了 二 代 技 术 ， 综 合 能 耗 为 150170 千瓦时 / 公斤，已达先进水平 。 短短几年之中，我国已成为世界多晶硅 生产大国，也是世界产业发展中的一个 奇迹 。 光伏产业创造了巨大的社会效益 和经济效益， 2008 年的销售额约为 2000 亿元人民币，就业人数达 20 万人 。可以 看出，光伏市场的启动对于应对金融危 机 、拉动内需有着非常显著的效果 。我国 光伏发电 2008 年装机为 40 兆瓦，仅为 总产量的 1.56，即 98以上的产品都 不在国内安装 。 金融危机使光伏市场和产业的发 展减速，我国光伏产业受到的影响尤为 严重 。原因就在于我国的光伏市场基本 在国外，极小的内需市场对产业起不到 支持和缓冲作用 。日本从 2006 年停止 了光伏补贴政策， 2007 年又恢复了补贴 政策，金融危机之前光伏市场就开始启 动，到目前日本的光伏企业仍是在加班 加点生产 。日本的光伏产品具有良好的 市场竞争力，而我国由于原料成本高， 产品质量参差不齐，也影响了我们的竞 争力 。 我们必须把这次金融危机作为产 业提升的机遇，着力提升光伏产品制造 水平和质量，提高国际竞争力，保持国际 市场占有率，加快对光伏发电实施 上 网电价法 的步伐，启动国内市场，拉动 内需，促进光伏产业健康持续快速发展 。 （本文根据作者在论坛上的发言摘要整 理，未经本人审阅） ■ 中国能源战略转型与绿色革命 纵 DEPTH 特别报道 主持 张晓京 Zhangxiaojingcec.org.cn 深 24 2009.7 中国电力企业管理 是这样一个水平 。而 2008 年上半年国 内光伏并网发电系统的成本还是 5 万 元 / 千瓦，目前已经降低了一半 。美国推 出的 “太阳能先导计划 ”的目标是到 2015 年将太阳能发电的成本降低 0.1 美元 / 千瓦时，德意志银行的预测是到 2015 年可以降到 0.15 美元 / 千瓦时，这 就约折合人民币 1 元 / 千瓦时 。 所谓平价上网有两个概念，即区分 输电侧上网和配电侧上网 。配电侧上网也 即分布式发电系统，分布式发电系统应为 净电表运行，就是自发自用，可以与电网 销售电价比较 。我国民用电约 0.5 元 / 千 瓦时，工业和商业用电约 0.81 元 / 千瓦 时，与此相比，只要达到 1 元以下就可算 是平价上网 。国际上绝大部分是配电侧并 网的分布式发电系统，象德国和日本的十 万屋顶计划，美国的百万屋顶计划都是配 电侧并网 。但如果是输电侧中高压并网， 如大型荒漠光伏电站只能在输电侧并网， 而我国常规电力上网电价一般仅为 0.3 元 /千瓦时左右，要在这个水平上达到平价 上网还有相当的难度 。 我国部分光伏企业已提出到 2010 年使光伏电价达到 1 元 /kWh，总的来 看，到 2015 年以前实现光伏发电的配电 侧平价上网是没有问题的；薄膜电池可 能还会更早些达到平价上网 。光伏发电 一旦达到平价上网，其市场发展将是指 数性增长 。我国的光伏发电市场包括 1、 农村电气化； 2、工业应用，如微波站 、铁 路 、石油 、航标等； 3、商业应用，如交通信 号 、草坪灯 、城市亮化工程等；最后是并 网发电；都会有很大的发展 。 大量与建筑结合的分布式发电系 统是光伏并网发电的重要形式，在我 国已启动了 100 多个项目，由于没有 特殊电价和补贴政策，都在以净电表 方式运行，北京市电力公司只允许在 配电侧运行，不允许多发电量逆流向 10 千伏供电 。还有一种是德国和欧洲 采用的上网电价方式，允许上网供电， 但配电侧的所有分布式发电系统不能 超过变压器容量的 20，美国则是 15，以保证分布式发电并入电网时， 不必对原有计量保护装置进行改造 。 如果是大面积屋顶发电，直接上 35 千 伏和 10 千伏电网，也属于输电侧并网 发电，只能采用上网电价方式运行 。到 2020 年，并网电站将占我国光伏市场 75的份额 。 光伏发电政策 目前全球最大的光伏市场是在西 班牙， 2008 年的新增容量占到全球的 47。这是由于其电价补贴非常高，达 到 0.44 欧元 / 千瓦时；这个政策在 2008 年 10 月调整到 0.3 欧元 / 千瓦时 。德 国 、法国 、意大利等欧洲国家都执行上 网电价政策，采用的也都是政府定价， 定得相当高，大致都超过 3 元人民币 / 千瓦时 。日本 2007 年重新启动补贴政 策，每千瓦约补贴 5000 元人民币左右， 净电表电价相当于 2.4 元人民币 / 千瓦 时 。通过这些国家的补贴政策，光伏发 电的投资是合算的，鼓励了光伏发电的 发展 。 我国对于光伏发电的相关政策实 际上已基本完整了 。包括 可再生能源 法 ，规定了三条原则，就是全额收购 、合 理上网电价和全网分摊 。还有电监会出 台的 电力企业全额收购可再生能源监 管办法 以及国务院办公厅转发的 节 能发电调度办法 。对于离网运行，国家 也出台了优惠政策 。但在光伏发电电价 上没有实行政府定价，而是采取招标定 价的方式，使电价大幅度降低 。这次敦煌 光伏电站招标，平均投标电价是 1.43 元 / 千瓦时，最低的是 0.69 元 / 千瓦时 。不过 这些投标电价都是应有边界条件的，包 括贷款利率 、贷款比例 、固定资产折旧 、 税收和利润 。在一定边界条件下，电价才 是可比较的 、合理的 。所以，这次招标并 不表明光伏发电成本就可以做到 0.69 元 / 千瓦时，我认为当前比较合理的电价应 为 1.5 元 / 千瓦时 2 元 / 千瓦时 。 光伏发电的电网接入 发展光伏发电必须充分考虑电网 接入和电网公司的利益问题 。各国的屋 顶发电计划都以配电侧并网为主，电能 质量主要是电压 、频率和谐波功率因数 。 光伏发电作为分布式发电，实际上电能 利用率是最高的，由于太阳能的高峰值 与用电负荷峰值有较好的重叠，因此可 以发挥很好的调峰作用，电网企业应该 是欢迎的 。 光伏发电的发展会减少用户从电 网购电，从而可能损害电网企业的利益 。 电网企业铺设电网必须收回成本，即使 实行财政部的初投资补贴加净电表运行 方式，也要考虑电网的过网费 。光伏发电 的并网接入和计量装置的安装，都是由 电网企业负责的，因此电网企业在光伏 发电发展中有着至关重要的作用 。按每 千瓦补贴 2 万元 、运行 20 年计算，应该 补给电网企业每千瓦 3 千元，光伏发电 才会快速正常发展 。 目前我国光伏市场启动迟缓的原 因，一是光伏发电的成本较高；二是 可 再生能源法 在光伏发电上落实不力， 光伏发电的审批程序和电价核准程序尚 未明确；三是电力企业还未真正接受光 伏发电；四是在技术标准和管理规程方 面还不完善 。我们必须依靠政策拉动国 内光伏市场，努力促进中央和地方实施 光伏市场推进计划，落实政策，排除障 碍，增加补贴，支持我国的光伏产业快速 发展 。（本文根据作者在论坛上的发言 摘要整理，未经本人审阅） ■ 25