德國光伏的今天就是中國光伏的明天

陶光遠(yuǎn)：德國光伏的今天就是中國光伏的明天看中德可再生能源合作中心執(zhí)行主任陶光遠(yuǎn)聊中德光伏開展的昨天、今天和明天。最新的數(shù)據(jù)，最犀利的觀點(diǎn)，精彩不容錯過周日，無所不能的不服來辯第一期“光伏萬億補(bǔ)貼之爭”在北大開辯，陶光遠(yuǎn)、李俊峰還有眾多嘉賓暢聊自己對光伏開展的理解，觀點(diǎn)碰撞，火花四射。由于干貨實(shí)在太多，能豆君決定為大家奉上連續(xù)三天的光伏大餐，讓沒來現(xiàn)場的粉絲也能一飽眼福。

今天“光伏萬億補(bǔ)貼之爭”第一彈，看中德可再生能源合作中心執(zhí)行主任陶光遠(yuǎn)聊中德光伏開展的昨天、今天和明天。最新的數(shù)據(jù)，最犀利的觀點(diǎn)，精彩不容錯過。本文為陶光遠(yuǎn)老師在上述活動中的發(fā)言整理。

明天還將整理李俊峰老師的精彩觀點(diǎn)及更多現(xiàn)場圖片，請持續(xù)關(guān)注。

德國光伏補(bǔ)貼難以承受之重

從德國來講，可再生能源的開展從2000年德國能源轉(zhuǎn)型啟動以來開展得比擬好，風(fēng)電的總發(fā)電量占全國電力消費(fèi)總量已經(jīng)超過10%左右了，光伏發(fā)電的比例也到達(dá)了6.9%。

雖然光伏電在可再生能源電力中的比重僅為6.9%，但是超過50%的補(bǔ)貼卻給了光伏一家?？吹较旅孢@張圖，大家可能覺得我們已經(jīng)進(jìn)入到可再生能源時代。由于光伏的開展得到長期的補(bǔ)貼，光伏技術(shù)不斷進(jìn)展，光伏發(fā)電設(shè)備的本錢急劇下降。現(xiàn)在德國的新增屋頂電站并網(wǎng)電價只有每千瓦時十幾歐分，已經(jīng)遠(yuǎn)低于居民電價。德國現(xiàn)在的居民電價在每千瓦時29歐分左右。德國現(xiàn)在的電力市場平均交易電價現(xiàn)在只有約3.8歐分，也就是2.8毛或3毛錢，比現(xiàn)在中國的煤電平均上網(wǎng)電價還要低，根本上相當(dāng)于新疆煤電的水平。但是可再生能源附加費(fèi)，附加在電力用戶的每一千瓦時的電費(fèi)上升到了6.2歐分，也就是說發(fā)電的市場交易價比可再生能源附加費(fèi)還要低。從下列圖可以看到德國居民的電費(fèi)構(gòu)成中，發(fā)電本錢占23.6%，而可再生能源附加費(fèi)是21.4%，與發(fā)電本錢根本相當(dāng)。電網(wǎng)使用費(fèi)用占到24.0%。其余根本是稅，這是德國國家稅收政策的特點(diǎn)，德國給食品補(bǔ)貼、給交通運(yùn)輸補(bǔ)貼，但不僅不給能源補(bǔ)貼，反而要上稅，上較重的稅。這里要強(qiáng)調(diào)的是，可再生能源附加費(fèi)是會不斷上升的，不會下降，而現(xiàn)在能做到的僅僅是使上升速度有所減緩。為什么德國的補(bǔ)貼這么高？是因?yàn)榈聡难a(bǔ)貼不是算可再生能源電力上網(wǎng)電價和煤電上網(wǎng)電價之間的差，而是算可再生能源電力上網(wǎng)電價和這些電力在電力市場上的售電價格的差。當(dāng)風(fēng)光發(fā)電功率低的時候，電力市場的價格高，而當(dāng)風(fēng)光電充裕時，電力市場的電價就會下降，經(jīng)常只能賣到1至2歐分，個別時候甚至?xí)霈F(xiàn)負(fù)電價，風(fēng)光電的平均售電價格遠(yuǎn)低于煤電，更不要說天然氣了，這樣對給可再生能源的價格補(bǔ)貼當(dāng)然高了。

從下面這張圖上就可以看出，風(fēng)光電出力大的時候，電力市場的售電價格就會下降。2013年3月24日〔周日，用電負(fù)荷較低〕的白天，在光伏發(fā)電的頂峰，電價甚至成為負(fù)的。這就意味著，光伏發(fā)電出力越大，賠得就越多?！犊稍偕茉捶ā返亩ㄆ谶m應(yīng)性調(diào)整也對德國光伏開展造成了巨大的影響，2008年時新發(fā)布的《可再生能源法》規(guī)定在未來三年之中，光伏發(fā)電的上網(wǎng)電價每年降低10%左右。由于這個期間光伏生產(chǎn)技術(shù)的進(jìn)展，本錢迅速急劇下降，在2009年到2012年間，德國的光伏裝機(jī)量快速增長，每年新裝機(jī)量到達(dá)7GW，也就是700萬千瓦，而德國的最高電力負(fù)荷才8600萬千瓦，平均負(fù)荷僅為6000多萬千瓦。由于新增裝機(jī)容量增長太快了，所以2012年，政府來了個急剎車，這對德國的光伏產(chǎn)業(yè)的開展來說是一個災(zāi)難，另外也爆發(fā)了包括對中國光伏出口提出雙反的貿(mào)易摩擦，不過后來兩國政府談判解決了這個沖突。

光伏發(fā)電，消納本錢將大幅上升

除了對光伏發(fā)電的直接補(bǔ)貼本錢，還有三項(xiàng)補(bǔ)貼本錢在初期的時候很容易被大家無視，但是和相對固定的補(bǔ)貼不同的是，其它三項(xiàng)補(bǔ)貼本錢的金額會隨著時間的推移，在光伏發(fā)電功率的比例越來越高時，會越來越多。

第一個是傳統(tǒng)電站備用能力的閑置本錢，這在中國很多風(fēng)電裝機(jī)的地方已經(jīng)碰到這個問題了，比方吉林的熱電聯(lián)供和風(fēng)電在爭誰上網(wǎng)，光伏也是一樣。風(fēng)光發(fā)電量上升了，傳統(tǒng)能源發(fā)電量就要減少，但是傳統(tǒng)能源的發(fā)電能力卻必須保持，以備風(fēng)光發(fā)電出力低得時候能夠及時發(fā)電。風(fēng)光發(fā)電的波動性是不可回避的事實(shí)，這種波動性增加了傳統(tǒng)發(fā)電能力的閑置時間。

第二是輸電網(wǎng)和配電網(wǎng)的額外投資本錢，這也是大家容易無視的。國網(wǎng)不愿意為為風(fēng)電站建專門的輸電網(wǎng)也很簡單，輸送煤電的話，電網(wǎng)每年的折算滿負(fù)荷輸電時間可以到達(dá)5000~6000小時，而輸風(fēng)電只有2000多小時。而如果僅僅輸光伏電，那么還不到2000小時。這樣一來，輸電本錢就成倍上升了。

第三個，也是最重要的，是光伏過剩發(fā)電量的消納本錢。這一點(diǎn)我們在前面德國發(fā)的情況中已經(jīng)講過了，光伏發(fā)電功率高了以后，造成光伏的市場售電價格下降，這使得光伏發(fā)電的收益急劇下降，可謂水落船低。德國的風(fēng)力發(fā)電量占全國總發(fā)電量的比例超過10%，棄風(fēng)率只有0.3%左右，但是在中國，風(fēng)力發(fā)電的發(fā)電量雖然僅占全國總發(fā)電量的2%，但棄風(fēng)率已達(dá)10%左右。按現(xiàn)在的趨勢開展下去，在不久的將來，棄風(fēng)損失將會超過風(fēng)力發(fā)電補(bǔ)貼。而在光伏發(fā)電時段，如果消納的措施沒有跟上，中國光伏就會重蹈風(fēng)電棄風(fēng)的覆轍，出現(xiàn)大規(guī)模的光伏棄光。而現(xiàn)在，在西部地區(qū)，這種情況已經(jīng)出現(xiàn)了。消納問題造成的本錢不光存在于光伏地面電站上，也同樣存在于分布式光伏所在的配電網(wǎng)上。

如果分布式光伏局部裝多了，在分布式光伏所在的電網(wǎng)級別光伏電用不完，分布式光伏電力就會從末端的低壓電網(wǎng)逐層向高壓電網(wǎng)傳送，如果一個地方光伏板裝多了，當(dāng)該地區(qū)的發(fā)電量消納不了時，向上傳輸電力時，電網(wǎng)末端安裝的光伏發(fā)電設(shè)備輸電就會造成電壓升高，這樣一級一級地傳遞上去，低壓電網(wǎng)中的電壓就高得不得了，會把低壓電網(wǎng)中的電器損壞。在這個時候變壓器的圈數(shù)就要調(diào)整，需要變成可調(diào)壓的變壓器，這樣設(shè)備更新本錢就上去了，配電網(wǎng)的建設(shè)也要投入大筆本錢。多余的風(fēng)電光伏電怎么用

這就是德國能源轉(zhuǎn)型2.0版要解決的關(guān)鍵問題。正在爭論的路線主要有兩條：

1.路線一

繼續(xù)但逐漸減弱至今為止的《可再生能源法》的可再生能源電力并網(wǎng)模式——固定電價優(yōu)先并網(wǎng)。鼓勵和增強(qiáng)可再生能源電力參與市場交易的模式；通過補(bǔ)貼確保足夠的傳統(tǒng)發(fā)電能力。

2.路線二

對現(xiàn)行的《可再生能源法》做根本性的修改，立即停止固定電價優(yōu)先并網(wǎng)模式，新增可再生能源電力與傳統(tǒng)電力一樣全部在市場上交易，可再生能源發(fā)電商也要與傳統(tǒng)能源發(fā)電商一樣承當(dāng)電網(wǎng)平安和電力消納的責(zé)任。

在具體的剩余電量消納方式上，德國也提供了很多可借鑒的經(jīng)驗(yàn)。我們舉幾個例子。

首先是我們今天經(jīng)常說的微網(wǎng)。在柏林有一個很有名的歐洲能源園——EUREFEnergyCampus，這個園區(qū)是按照2050年的二氧化碳排放標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計的。2050年二氧化碳相對于1990年要減排80%，關(guān)于這個這個園區(qū)有句口號：2050年的德國，你今天見得到。在這個園區(qū)中有風(fēng)光電〔光伏和小風(fēng)電〕。微網(wǎng)最重要的一點(diǎn)是，在電多的時候，要想方法把發(fā)的電吃進(jìn)去，例如啟動熱泵制熱，盡力不把多余的電力輸入到電網(wǎng)，因?yàn)楫?dāng)微網(wǎng)中電力過多的時候，整個電網(wǎng)的電力也過多。如果電力不夠的時候，就使用熱電聯(lián)供供電或者使用以前存儲的熱力，不開熱泵。其次是電變氣，到了2030年的時候，電力過剩的時間會增加，到了2050年的時候，低電價的時段占了50%以上，將來的電價可能是每千瓦時1至2歐分。這時候電解氫就劃算了，電解出的氫和二氧化碳合成天然氣，現(xiàn)在的技術(shù)就能夠做到了。大家知道LNG、CNG在機(jī)動車上都用得很普遍了，另外如果到了燃料電池開展的時候就直接用氫就可以了，但是現(xiàn)在氫動力成熟估計需要經(jīng)過十年或二十年。這個解決以后電變氣效益非常大。最后是智能供電。2012年德國曾經(jīng)對工業(yè)、效勞業(yè)和家庭用電做了調(diào)查，并估算出可推移的用電負(fù)荷。

這個可移動用電負(fù)荷在企業(yè)怎么應(yīng)用呢？拿一個啤酒廠來舉例子，德國啤酒好喝的原因是冷藏發(fā)酵時間長達(dá)45天到60天〔注：中國是10天就出來了，其中個別的企業(yè)7天出來了〕。發(fā)酵是發(fā)熱的過程，需要用制冷機(jī)產(chǎn)出的冷量將熱量帶走。由于冷藏發(fā)酵時間很長，所以不斷地要把熱量帶走。冷藏發(fā)酵的溫度是攝氏負(fù)1.5度±0.5度，允許正負(fù)0.5度的波動。啤酒廠就把這個溫度波動利用起來了。缺電/電價高的時候不制冷，于是啤酒的溫度最高可升到負(fù)1.0度，而電力富裕/電價廉價的時候就多制冷，啤酒的溫度可以降到負(fù)2.0度，通過這樣的方式調(diào)節(jié)企業(yè)用電負(fù)荷。另外，蓄熱罐現(xiàn)在在德國很流行，就是熱電聯(lián)供站把供熱和供電別離開來，白天發(fā)電量多的時候，多余的電就轉(zhuǎn)化成熱能儲存在儲熱罐里，晚上發(fā)電需求功率低時，燃?xì)獍l(fā)電機(jī)組不發(fā)電，用儲熱罐存的熱來供熱。智能供電不僅僅可以通過上述方式，而且我們還希望通過高能耗的重化工生產(chǎn)工藝的改革來消納波動電量。解決可再生能源電波動性的最簡單的方法是開展儲能，但是儲電是非常貴的，如果可以通過重化工和生產(chǎn)工藝的改革來波動地使用電力，就可以實(shí)現(xiàn)變相儲能，這就可以極大地降低儲電本錢。

此前，在某省參觀考察玻璃制造企業(yè)時，我們就提出過一個可能的生產(chǎn)方案是電加熱，大家知道玻璃窯電加熱的熱效率非常高，比天然氣高一倍。用天然氣熱效率只有35到40%，電加熱可以到70%到80%，而且可以再加一道出爐玻璃熱回收的工藝，回收大約30%的熱能，這樣就可以讓熱效率提高到超過100%的水平，就是把玻璃帶出去的熱再回用。但是這全部都取決于市場上是否存在波動的風(fēng)光電價格。

歸根結(jié)底，就是要用很好的市場機(jī)制來激發(fā)技術(shù)創(chuàng)新，消納波動的風(fēng)光電是未來風(fēng)光電開展的核心問題，而消納創(chuàng)新機(jī)制需要從現(xiàn)在就開始建立，以促進(jìn)各個工業(yè)領(lǐng)域的技術(shù)進(jìn)步。

最后一問：萬億光伏補(bǔ)貼是否夸大其詞

陶老師表示：大家可以參考一下中國的光伏裝機(jī)容量和補(bǔ)貼比例，簡單算一筆賬。國家能源局?jǐn)?shù)據(jù)顯示，僅2015年上半年全國新增光伏發(fā)電裝機(jī)容量773萬千瓦，如果按照每千瓦時4毛錢的補(bǔ)貼額度計算，每千瓦光伏年發(fā)電1250千瓦時，那么這半年新增裝機(jī)容量所需的年補(bǔ)貼金額就是約300多億人民幣。更何況國家與各地方對于光伏的補(bǔ)貼加起來，遠(yuǎn)不止4毛錢，而且補(bǔ)貼一給就是二十年。參照光伏并網(wǎng)補(bǔ)貼的累計效應(yīng)，支付和準(zhǔn)備支付的補(bǔ)貼會越來越多，而且補(bǔ)貼一旦發(fā)生不可中止，每年都得給新增的光伏給予新的補(bǔ)貼，否那么將會有大量光伏企業(yè)倒閉。詳細(xì)內(nèi)容請參考陶光遠(yuǎn)老師發(fā)表在財新網(wǎng)的文章《光伏發(fā)電補(bǔ)貼將成中國不可承受之重》。

除此之外還有附加本錢，例如配電網(wǎng)、輸電網(wǎng)的改造投入。德國在光伏補(bǔ)貼上大概投入了幾百億歐元，相當(dāng)于幾千億人民幣，所以中國的電網(wǎng)改造需要萬億光伏補(bǔ)貼也不是不可能的事情。

其實(shí)，提出萬億光伏的問題更重要的是想提醒大家，即便是將來光伏發(fā)電本錢降低了，如果系統(tǒng)本錢問題——關(guān)鍵是波動的風(fēng)光電消納問題解決不了，光伏的本錢依舊降不下來。當(dāng)光伏發(fā)電的比例升