經(jīng)過十余年快速發(fā)展,中國太陽能光伏從制造到裝機發(fā)電,已擁有了世界上最大規(guī)模的成熟產(chǎn)業(yè)鏈。但最近兩三年來,中國光伏發(fā)電出現(xiàn)兩個新的顯著特點:
其一是成本繼續(xù)快速下降。光伏電站安裝成本已普遍低于10元/瓦水平。2016年,光伏組件市場價格甚至跌破5元/瓦,相當(dāng)于用十年時間成本降低了90% 的成本。據(jù)此推算,中國光伏特別是西部集中式光伏電站發(fā)電平價上網(wǎng)是可以較快實現(xiàn)的。這意味著,逐步降低光伏上網(wǎng)電價補貼具備了更大的可行性空間。
其二是光伏發(fā)電并網(wǎng)問題愈發(fā)嚴峻,特別是較大規(guī)模集中式光伏電站為主的西北部分地區(qū)出現(xiàn)了嚴重的棄光現(xiàn)象。
2015年全國全年平均利用小時數(shù)為1133小時,甘肅全年平均利用小時數(shù)為1061小時,棄光率達31%,甚至更高;新疆自治區(qū)全年平均利用小時數(shù)為 1042小時,棄光率達26%。光照條件優(yōu)越的西部光伏發(fā)電小時數(shù)反而低于東部。2016年上半年,西北五?。▍^(qū))光伏發(fā)電量占全網(wǎng)總發(fā)電量的4.5%, 利用小時數(shù)僅611小時,棄光率為19.7%。
2016年5月,發(fā)改委與能源局發(fā)布了《關(guān)于做好風(fēng)電、光伏發(fā)電全額保障性收購管理工作的 通知》,要求按核定的最低保障收購年利用小時數(shù)消納可再生能源。其中,光伏最低保障小時數(shù)為1300(東部)至1500小時(西部)。這一政策的實際執(zhí)行 效果有待考察,不過,西部集中式光伏電站只能按一定額度發(fā)電,額度內(nèi)電量不一定能全部上網(wǎng)的現(xiàn)實是客觀存在的。
最新出臺的《電力發(fā)展“十三五”規(guī)劃》(簡稱《規(guī)劃》)著重解決可再生能源消納問題,對抽水蓄能電站、調(diào)峰氣電以及熱電聯(lián)產(chǎn)和常規(guī)煤電靈活性改造規(guī)模作出了相應(yīng)規(guī)劃。還提出落實全額保障性收購制度,將棄風(fēng)、棄光率控制在合理水平。
但在現(xiàn)實層面,幾種傳統(tǒng)消納手段中,抽水蓄能遠水不解近渴且響應(yīng)偏慢,氣電調(diào)峰成本過高,外送通道充分出力尚需時日。筆者認為,光伏發(fā)展需要將發(fā)展重點和補貼向分布式傾斜,并將與儲能結(jié)合應(yīng)用的路線早日納入規(guī)劃。
集中式光伏并網(wǎng)大致存在以下幾點難題:電源地用電市場容量有限;新能源出力集中,電網(wǎng)調(diào)節(jié)能力不足;外送通道建設(shè)滯后;電網(wǎng)消納網(wǎng)架存在薄弱環(huán)節(jié)。而這些對分布式光伏都不是問題。
最近幾年,中國分布式光伏的發(fā)展不盡如人意,連續(xù)幾年實際安裝量小于政府規(guī)劃量。相對于分布式發(fā)展很好的德國等國家,中國的確存在一些客觀的不利因素,如 安裝地點限制等,但補貼力度特別是初期力度弱,也應(yīng)該是主要原因之一。《規(guī)劃》中分布式光伏比例依然很高,完成目標(biāo)需要政府新思維和新手段。
儲能特別是電池儲能是有效解決并網(wǎng)問題的重要路徑。從響應(yīng)速度、應(yīng)用地點、能量密度綜合考慮,電池儲能與可再生能源結(jié)合,顯著優(yōu)于其他模式,唯一的瓶頸在 于成本。而近年來,隨著電池技術(shù)的快速進步與成本下降,折算到度電的電池成本已經(jīng)可以達到0.8-1.0元/度,在某些國家及中國的某些地區(qū)已經(jīng)進入經(jīng)濟 性應(yīng)用范圍。
電池儲能與電力電網(wǎng)的結(jié)合實踐在國內(nèi)外也已經(jīng)展開。美國在加利福尼亞州南部的公共電網(wǎng)儲能系統(tǒng)已開始規(guī)模化試驗,其儲能系統(tǒng) 采用美國電動汽車制造商特斯拉的企業(yè)用鋰電池組產(chǎn)品。國內(nèi)方面, 比亞迪 在大型儲能電池上也進入了應(yīng)用階段??紤]到儲能用動力電池仍然是電池技術(shù)的一個新方 向,其成本下降可期,且下降速度很可能高于傳統(tǒng)電池。以磷酸鐵鋰電池為例,2014年-2016年間,其價格下降了大約一半。如果五年或十年內(nèi),儲能成本 可以降至與新能源發(fā)電成本相近的水平,新能源與儲能相結(jié)合的系統(tǒng)將有廣闊的發(fā)展空間。
針對以上情況,筆者提出幾條建議:
第一,轉(zhuǎn)變思維,以大局觀指導(dǎo)制定光伏發(fā)展,特別是分布式光伏與電池儲能的發(fā)展規(guī)劃。一方面,中國國情不同于其他光伏應(yīng)用成熟的國家;另一方面,中國光伏 體量已是世界第一,面臨其他國家不需要面對的很多新問題。舉個例子,丹麥是新能源應(yīng)用領(lǐng)先的國家,當(dāng)然有很多值得中國學(xué)習(xí)的地方,但中國僅僅光伏發(fā)電就與 丹麥全國電量相當(dāng),簡單模仿不可行。在新能源規(guī)劃上,政府需要從模仿走向創(chuàng)新、引領(lǐng)世界行業(yè)發(fā)展的角度轉(zhuǎn)變。
第二,在分布式光伏發(fā)展上, 政府首先需要完善細則,保證《規(guī)劃》落到實處;其次需要思考適合中國分布式大規(guī)模發(fā)展的戰(zhàn)略。這些年來的光伏扶貧、農(nóng)光互補、漁光互補等項目,都是一些很 好的嘗試。期待在“十三五”期間,中國分布式光伏在應(yīng)用方法、應(yīng)用地點、補貼模式上都能夠有多路徑的發(fā)展;最后,需要認識到分布式光伏相對于集中式的特殊 性,補貼力度需要更多地向分布式傾斜。政府可以根據(jù)成本下降加快減少集中式光伏補貼,增加分布式補貼力度,擴大補貼范疇,細化補貼辦法,特別是在環(huán)境壓力 大且經(jīng)濟發(fā)展較好的地區(qū),更深入地探索發(fā)展分布式光伏。
第三,在儲能發(fā)展上,以下兩點應(yīng)盡快提上日程:一是快速制定行業(yè)規(guī)劃,明確重點發(fā) 展的技術(shù)與規(guī)模;二是制定科學(xué)的補貼方法。值得注意的是,電池儲能補貼的內(nèi)容可能包括與新能源發(fā)電配套的儲能、電網(wǎng)保障與調(diào)峰的儲能、微電網(wǎng)儲能、用戶端 及家用儲能等等,比純粹的光伏發(fā)電上網(wǎng)電價補貼更為復(fù)雜,其價值評估除了發(fā)電側(cè)、用戶側(cè)的增值以外,也需要考慮環(huán)境外部性。