临近年终,再次应约回顾评述2014年能源电力发展热点问题,很自然地又把主题圈定在了光伏发展上。因为,2014年国内光伏在继续快步前行的同时也多少有些意料之外。同时我们还看到,全球光伏发展先锋德国,2014年再次对《可再生能源法》进行了较大幅度的修订,主要导因也是光伏。
2014年中国光伏发展的意料之中与意料之外
自2013年7月国务院印发《关于促进光伏产业健康发展的若干意见》以来,国家相关部委密集推出了十多个配套文件,多个地方政府也陆续推出以度电补贴或单位投资补贴方式对当地光伏发电项目提供支持的地方性政策,形成了全方位支持光伏发电的政策措施格局。2014年,针对光伏电站与配套电网建设不同步、项目管理不规范、标准和质量管理薄弱,以及分布式光伏发电项目电费结算、发票出具、增值税减免等具体问题,国家能源局、国家税务总局又先后下发了多项通知;国家电网公司也修编完成且正式发布了《关于做好分布式电源并网服务工作的意见(修订版)》, 结合国家税务总局的要求在公司系统内下发了《关于加快分布式光伏发电上网电费结算及补助资金拨付工作的通知》,并开展了省市电网公司并网服务自查以及做好 电费结算及补助资金拨付等服务的系统内督导工作,以确保支持光伏发电并网的各项工作和服务能够切实得以执行。有业内专家认为,光伏发电所获得的政策支持, 无论从发文的数量、密集度还是从覆盖面来看均是前所未有的,超过了其它任何一个产业或能源品种。
在大力度的政策支持及各方共同努力下,2013年我国光伏市场迅速扩大,年新增装机1292万千瓦,超出全欧洲新增规模,约占全球新增市场的三分之一,成为全球发展最快的国家,累计装机规模达到1942万千瓦,全球排名上升至第二位。进入2014年以后,更大的政策措施力度使社会各界对本年度的光伏发展成绩单充满了期待。然而近一年下来,整体情况却与人们的预期有较大出入。
根据国家能源局发布的数据,截至2014年9月底,我国光伏电站和分布式光伏发电的累计并网容量分别是1877和444万千瓦,各新增245和134万千瓦。其中,国家电网公司经营范围内,光伏电站和分布式光伏发电的累计并网容量分别新增205和115万千瓦。根据已受理并网申请项目的进展情况看,预计国家电网公司经营范围内年度新增光伏发电容量应该在600万千瓦以上。综合各方面的情况初步判断,2014年全国光伏发电新增容量大致在1000万千瓦左右,总体难以超过2013年的增长规模。新增光伏发电容量仍将以光伏电站项目为主,预计可实现600万千瓦的光伏电站新增规模预期,但分布式光伏发电发展相对缓慢,增幅会大大低于800万千瓦的年度新增规模预期。
在 政府全方位出台支持性政策、国家电网公司大力度推行优质并网服务的情况下,光伏发展不仅没有出现之前所预计的“井喷”现象,而且年度新增规模还不及上一年 度,这实在有些出乎意料,也使业内外开始关注一些现象背后的深层次问题。仔细分析一下近年来的发展历程不难看出,国内光伏发电始终是在解决一个又一个的 “问题”之中一步步推进的。然而我们可以看到,最先表现出来的许多所谓的“问题”,实际上是多方面问题堆积而成的现象,往往是表面的问题解除之后,藏在其 背后的更深层次的问题才会凸显出来。
2012年以前,我国主要依托金太阳示范工程发展分布式光伏发电。当时普遍认为,光伏发电发展缓慢、并网投产容量较少的根本原因是电网公司缺乏积极性甚至在阻碍光伏并网 2012年10月国家电网公司主动发布《关于做好分布式光伏发电并网服务工作的意见》,为分布式光伏发电项目提供了相当优惠的并网服务条件。然而在随后几个月里,金太阳示范项目的并网规模仍然十分有限2013年5月和6月出现过一波金太阳示范示范工程抢装潮,实则因为5月份财政部发布了《关于清算金太阳示范工程财政补助资金的通知》,要求对2009~2011年金太阳示范工程财政补助资金进行清算,并且明确提出,对没有按期完工的项目将“取消示范工程,收回补贴资金”因此,又有观点认为,国内市场迟迟发展不起来,是因为补贴政策缺失。于是我们开始进入政策出台密集期——国家相关部委在2013年下半年连发十多项支持文件,涉及电量补贴、增值税减免等各个方面。然而,到2014年,我们仍然没有看到分布式光伏发电出现如预期那样的快速增长。
至 此人们开始认识到,分布式光伏发电的发展不能简单套用常规电源甚至风电发展的模式和规律。事实上,看上去人人都可以参与的光伏发电项目同样是一个五脏俱全 的系统工程,不仅涉及政府、组件逆变器等设备厂商、发电企业、电网企业、金融机构、用户等众多利益相关方,又受光照资源、屋顶资源、用户电价类型、用电特 性等很多因素影响,需要解决好方方面面的问题,而且还牵涉到很多新问题,其项目实施的复杂性不亚于甚至超过常规发电项目。
根据国网能源院对浙江和江苏等地区的实地调研情况来看,造成当前分布式光伏发电发展缓慢的原因主要包括屋顶资源难找、融资困难以及部分地方配套政策尚未完全落实等。
出于对实现较高且稳定收益率的预期,分布式光伏项目业主(投资方)希 望屋顶面积大、结构好、承重强,用户用电电价高、用电量大、运营稳定、资信好,因此,最受欢迎的是工业园区屋顶。但大多数可用并愿意提供的工业屋顶在前期 开发建设中已用完,剩余优质屋顶资源较少。加之在现有价格机制和运营模式下,分布式光伏发电项目业主的主要收益是来自于用户支付的自用电量电费,受经济形 势和企业经营状况影响,一些民营企业电力负荷的长期稳定性难以保证,因此,分布式光伏发电项目普遍面临着较大的电费拖欠、用户变更等合同履约风险,项目预 期收益稳定性欠佳,相应带来了光伏项目的融资困难。当然,在当前国内的金融大环境下,小微企业融资难本身就是一个普遍存在的社会问题,光伏发电项目自然也 难以例外。此外,尽管目前浙江、江西、上海等地方政府陆续出台了支持分布式光伏发电的地方性政策,但部分地区尚未推出实施细则,对补贴资金来源和方式等阐 述不明确,因此部分项目业主不急于开工建设,而是持项目观望。在其它尚未出台支持性政策的地区,一些投资方更是按兵不动,等待利好政策的出台。
当然,2014终究还是给了我们一个意料之中的结果。对比全球范围内近年来光伏发展比较快的德国、美国和日本来看,德国新修订的《可再生能源法》将光伏发电的年度新增规模预期目标下调为240~260万千瓦,上半年新增容量仅102万千瓦,预计年度新增规模大约200万千瓦;美国上半年新增248万千瓦,结合过去几年各季度新增容量情况分析,预计年度新增容量大约650万千瓦;日本上半年新增290万千瓦,呈现单个项目容量越来越大的趋势,根据行业预计,年度新增规模大约800万千瓦。因此,总体判断,2014年我国光伏发电新增1000万千瓦的发展规模有望继续保持全球新增规模第一的位置。这个结果,多多少少给略有失望的业界带来了一些安慰。
德国光伏发电发展的最新经验
德国是全球光伏发电的翘楚。自2003年以来持续保持快速发展势头,一直稳居世界第一。截至2013年底,德国光伏累计装机容量达到3571万千瓦,约占全球光伏发展总装机容量的四分之一,约占其自身发电装机总容量的20%。
毫无疑问,德国在推动光伏发展方面积累了十分丰富的经验,包括激励政策、管理规范和技术标准等各个方面。当然我们也可以看到,德国推动光伏快速发展的同时,也在不断调整和完善其政策措施。2014年8月1日起,德国开始正式实施其新修订的《可再生能源法2014》(以下简称EEG2014),这是自2000年该法首次颁布以来的第四次大规模修订。由于此次修订对其可再生能源发展理念、发展思路与具体政策措施进行了重大调整,因此也被称为《可再生能源法》2.0版。
在继续强调差异性的度电补贴方式、与新增规模挂钩的电价调整机制、给予储能补贴以鼓励就地利用减少上网电量、以经济的方式并网,以及将所有分布式光伏发电纳入监控体系,实施差异性运行管理的基础上,EEG2014进一步强化了有限的发展目标和财政支持,以及推动可再生能源市场化发展的政策思路。以下几点变化尤其值得关注:
第一,将年度新增规模由《可再生能源法2012》设定的250~350万千瓦调整为240~260万千瓦,并且规定,如果本阶段新增容量超过设定发展规模,下一阶段将增大电价补贴下调的比例。同时还提出,在总装机规模达到5200万千瓦以后,将自动终止对新建项目提供补贴——因为德国的相关研究认为,当其光伏发电的累计装机容量达到5200万千瓦后,基本上就可以实行平价上网,不再需要政策补贴。按照年均新增250万千瓦的发展速度,德国光伏总装机达到5200万千瓦的时间点是在2020年前后。
第二,为促进降低发展成本,提高有限补贴资金的使用成效,德国决定全面引入市场竞争,从固定电价转向市场竞价。EEG2014要求,自2015年起的所有500千瓦以上新建项目、自2016年起的所有100千瓦以上新建项目都必须参与市场竞价。同时EEG2014还对出现负电价情况的补贴机制进行了调整:在电力市场现货价格连续六个小时以上为负电价时,项目业主将不再享受固定电价或电价补贴,以促进项目业主根据市场供需形势自行调整其发电行为。
第三,要求工商业用户的自发自用电量必须缴纳可再生能源电价附加。考虑到没有安装分布式光伏发电的用户需要支付较多电价附加并不是很公平,EEG2014规定,只有装机容量在10千瓦以下、年用电量1万千瓦时以内项目的自发自用电量才能享受电价附加豁免,其他自发自用项目则必须缴纳一定比例的可再生能源电价附加,2015年、2016年、2017年缴纳比例分别为30%、35%、40%。这就意味着,只有居民小型屋顶项目可以免交附加费,所有工商业用户项目都必须缴纳一定比例的附加费。
当然,必须提及的德国光伏发展的另一个重要经验是:依托大电网发展光伏等分布式电源是当前最切实可行的措施,相对增加电源侧灵活性和提高用户侧互动性,难度更小成本更低。因此,为实现2050年可再生能源发电占电力消费总量80%的战略目标,德国将着力于加强其国内以及与邻国的大容量远距离输电通道建设,预计未来十年内将投资高达300亿欧元,用于加强德国西部和东部输电走廊以及德国和北欧的联网,同时加大配电网改造投入,预计投资约130~270亿欧元,新建配电线路约19.5~38万公里。为缓解电网企业的资金压力,德国规定由可再生能源基金承担一半的电网建设改造成本。
专业、创新是光伏发电可持续发展的关键
太 阳能光伏发电技术是全球能源科技和产业发展的重要方向,也是我国具有国际竞争优势的战略性新兴产业;发展光伏发电是优化能源结构,推进能源生产革命和消费 革命,实现能源可持续发展的重要内容。更为特别的是,它是实现普通人的“能源梦”,体现“平等参与、自由分享”的现代社会文明和互联网理念的重要能源形 式,是能源互联网概念中不可或缺的重要内容,这也是它之所以如此受关注、如此受欢迎的重要原因。
根据我国光伏发电发展目标,2015年达到3500万千瓦,2020年达到1亿千瓦,年均新增规模将达到1300万千瓦左右,预计未来几年仍将是全球增长空间最大、发展势头最强的国家。但从现实情况看,要实现这样一个发展目标并非一件容易的事。
无 论德国等先行国家的发展经验,还是我国风电发展的先行效应均已表明,为更高效、低成本地发展和接纳大规模、高比例的可再生能源发电,必须高度重视电网建 设,以及与其它发电技术的协调发展,这是怎么强调都不为过的系统性问题。对于光伏发电,尤其是分布式光伏而言,还有以下两个必须予以高度重视的问题:
一是要满足电力系统运行管理的技术要求,这是光伏发电实现健康有序发展的“必修课”,也是让光伏真正成为“小而美”的新兴能源供应方式、成为未来主力电源的重要前提。
从 光伏发展的德国经验和客观规律来看,光伏发展有赖于政策激励,但逐步严格和不断完善的管理规范和技术标准也是支持其健康可持续发展的必要条件。正如我们反 复强调的那样,电力行业瞬时平衡的特点,决定了这个行业必须具备远高于其它行业的技术和管理门槛。而且我们看到,如果不重视电力系统运行方面的技术要求和 管理规范,风电、太阳能等发电的大规模并网,一方面势必带来对系统运行安全和供电质量与可靠性方面的负面影响,另一方面也会影响其自身发展的经济性,包括 发电量无法被完全消纳,以及可能面临更高的改造成本等问题。我国已经经历了风电发展过程中的教训和纠偏代价。对分布式光伏发电来说,一旦出现类似问题,其 代价会更高但成效会更低。因为分布式光伏是“群众化”的发展模式——规模小,分布广,星星点点,数量繁多,涉及千家万户,而且其业主多不具备运行维护所需 的专业技术能力,倘若出现问题再回过头来改,所花费的成本将是巨大的,会远远超过我们在早期发现问题、研究问题、解决问题所需投入的成本。这也是德国当前 面临的现实问题。所以德国能源署署长科勒先生在与我国专家交流时总是反复提醒:中国在学习德国光伏发展经验的同时,更应注意吸取德国的教训,避免走德国的 弯路。比如,德国早期对小型分布式光伏发电未采取任何监控措施,并网运行的技术要求也相对较低,随着光伏发电大规模增加,50.2赫兹问题、电压超标问题、线路变压器过载问题等逐一暴露,其结果是仅电网改造一项就需投入数百亿欧元,这还不包括将100千瓦以下分布式光伏发电纳入监控需要业主投资的配套设备成本。
二是要实现创新发展,包括技术创新和商业模式创新。
经 过多年的发展,我国在光伏发电核心技术和关键产业上已经取得了可喜的成绩,基本具备了支撑我国光伏发电快速发展的产业基础。但仍然还存在着一些薄弱的环 节,并且还有许多以前未予以关注的地方。比如,华为从信息通信业跨界进入光伏行业,开发出更具智能化的组串式逆变器,使得每台逆变器都变成了“大脑”,相 比采用传统集中式逆变器的项目在运维技术门槛、经济效益等方面有较大提升。沿着能源互联网的发展思路,我们在技术创新方面会有更加广阔的空间,诸如:推动 数字信息技术和能源技术的进一步融合,提升电力系统智能化水平;研究高精度光伏发电功率预测技术,提升超短期预测能力;研发家庭式千瓦级的光伏发电成套装 置,实现更简便的安装运维甚至实现即插即用,并可采用家电电器销售模式,在农村和无电地区推广使用,实现“光伏扶贫”;探索利用停车场屋顶资源,建设光伏 发电和电动汽车直流充电设施相结合的一体化系统等等。
在 产业培育和商业模式方面,分布式光伏对创新发展的需求更加突出,包括:需要鼓励、支持并积极培育第三方专业服务公司发展,提供项目咨询、设计、建设、运维 等环节的专业化服务,支撑分布式光伏发电健康、规范、高效发展;加强管理创新和金融创新,探讨新的商业化发展模式等等。