光伏发电的四大关键问题

中国电力企业管理 200 9.7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 20%~50% 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150~170 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 Zhangxiaojing@cec.org.cn深24200 9.7 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 0.8~1 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