光伏应用将可能达到一个“临界点”

2017-09-15 10:31:12 能源杂志　点击量：评论 (0)

未来的20年间，可再生能源将可能占到全球能源供应增长的半壁江山。平价上网的临界点如果突破，可再生能源成为主力能源的时代将到来。与所有正常商品一样，对于能源商品而言，消费者同样追求物美价廉。在人类社会

未来的20年间，可再生能源将可能占到全球能源供应增长的半壁江山。平价上网的临界点如果突破，可再生能源成为主力能源的时代将到来。

与所有正常商品一样，对于能源商品而言，消费者同样追求物美价廉。在人类社会发展中，煤炭等化石能源之所以能够替代薪柴，正因为其高效且低廉。而近200年来，化石能源一直牢牢占据主体能源的位置，也是因为没有其他替代品能够在高效和经济性方面无出其右。

有意思的情况是，从环保的角度出发，人们会得出可再生能源应该替代化石能源的观点，然而算一算经济账，却很容易分裂为不同的阵营。可见，决定可再生能源能否替代化石能源的根本因素，还是可再生能源的生产和使用到底有没有经济性。

所幸，这些年来可再生能源的供应成本一直在下降，虽然目前仍然高于化石能源，但这一临界点已经不远了。

能源的供应成本

能源的供应成本，包括内部和外部两块成本。内部成本是能源自身开发和利用的直接成本，而外部成本则主要包括对环境等外部因素造成影响的间接成本。

首先，这些年来化石能源供应的内、外部总体成本在逐渐增加。内部成本表现为化石能源的开采难度逐步加大，成本增长。随着油气勘探开发逐步向深海、极地等复杂地质地理条件地区转移，开采成本持续走高。

据国际能源署统计分析，世界石油的平均边际开采成本2003年时是30美元/桶，2011年则达到了80美元/桶；其次，外部成本也在不断增加。传统化石能源开发利用会造成大量污染物排放，对大气、水、土壤等造成严重破坏，且危害人类健康，同时化石能源燃烧所导致的二氧化碳等温室气体排放，还造成了全球气候变暖等系统性灾害。正是为了纠正化石能源的巨大环境负外部性，很多国家和地区已经或考虑征收资源税、碳税、环保税，或开展碳排放权交易等，这些措施无一例外将导致化石能源资源供应成本进一步上涨。

与之形成对比的是，可再生能源的内部成本在逐步下降，开始表现出竞争力。从经济性角度来看，可再生能源的竞争性正在提高，如果进一步考虑其较低的环境外部成本，则综合效益更大。据德国专家计算，燃煤电厂每发一度电应该要计算外部成本每度约9-12美分，而太阳能发电的外部成本仅为每度约0.9-1.5美分。

在中国，这样的情景正在上演，传统化石能源的处境已不如以前，资源消耗和枯竭压力带来煤炭价格的上涨压力，导致火电成本升高。而大量增加的煤炭消耗还导致诸多环境问题，如京津冀等区域近年来雾霾严重，政府计划投入数万亿元进行大气治理。如果综合考虑这些环境治理成本，化石能源的供应成本绝不低廉。相反，可再生能源的生态和环境效益渐趋明显，长期来看将成为提升竞争力的重要因素。

当然，外部环境成本在短时间还难以内部化，目前阶段影响能源供给成本的主要还是内部成本。相比于火电6-10美分/千瓦时的平均度电成本，可再生能源成本水平还相对较高。不同种类的可再生能源成本水平也有差距，其中，水电、生物质和风电的价格已较容易被市场接受，而太阳能光热发电的度电成本还相对较高。过去5年间，可再生能源发电的成本降低趋势明显，如美国的太阳能、风能发电成本已经出现大幅下降，在某些区域市场甚至已经低于燃煤或天然气发电。

据美国太阳能产业协会的统计，2013年大型太阳能发电项目的长期合同电价，相比2008年已经下降了70%以上。标准公用事业规模的太阳能项目前期安装成本，平均也比2009年下降超过1/3。风电的情况与太阳能类似，据美国风能协会产业数据，近年来风电成本下降超过一半。在美国某些区域，已经有风电项目的发电成本低于现有的传统发电了。

欧盟市场也差不多。从欧盟光伏发电成本的趋势分析，每千瓦时的度电成本2010-2020年间大致要下降50%。据预测欧盟的光伏发电平准化成本由2010年的18美分/千瓦时-30美分/千瓦时，按照年均5%的速度逐年下降，至2020年预计降至约合9美分/千瓦时-21美分/千瓦时。

中国将成为可再生能源发电与常规能源发电竞争最为激烈的市场，可再生能源与化石燃料的度电成本差异还将继续缩小。随着天然气价格改革，国内会逐步将天然气发电度电成本推升到10美分/千瓦时左右，而目前光伏发电成本将与此相仿和持平。

中国太阳能发电成本逐年下降：1977年，太阳能发电成本曾经高达200元人民币/千瓦时。到2000年底，单晶硅太阳能电池发电成本已经降到42-47元人民币/千瓦时，非晶硅电池发电成本为23-25元人民币/千瓦时。随着国产太阳能电池组件技术水平的提高，目前中国太阳能发电成本已经降至0.7-0.8元人民币/千瓦时左右（约合12美分/千瓦时）。