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太阳能发电发展已变得势不可挡

发布时间:2018-07-04 作者:派智库 来源:中宏数据库整理 浏览:【字体:

太阳能正以超过任何其他能源的速度发展。四个因素支撑着太阳能的崛起。第一个因素是监管方面的支持,世界各国政府实施了一系列扶持太阳能的政策。第二个因素是工业化,主要发生在中国,这使得太阳能发电成本下降。第三个因素是科技创新,太阳能电池板稳步提高了效率。第四个因素是融资模式创新,解决了业主安装设备的基础投资担忧。 内容来自dedecms

【本刊讯】美国《外交》杂志3/4月号刊登麦肯锡咨询公司旧金山办事处主任迪肯·平纳和马特·罗杰斯合写的一篇文章,题为《太阳能发电的时代来临——太阳能技术变得便宜又实用》,全文如下:

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太阳能发电曾经被宣布为获胜者,结果却失败了。今天,人们很容易仍持怀疑态度,因为太阳能发电占全球能源供应的不到百分之一。但是,太阳能也正在以超过任何其他能源的速度发展,6年来平均年增长率为50%。每年的光伏电池板安装从2000的不到0.3千兆瓦产能增加到2014的45千兆瓦——足以供应740万以上的美国家庭。这一回实在不一样:太阳能正在按照自己的条件参与竞争。

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太阳能背后的发展势头是监管、产业、技术和融资领域中的创新结果。在一些市场上,它不再需要政府补贴才能与煤炭、天然气和核能等传统能源进行价格竞争。国际能源机构历来在评估太阳能的发展前景方面采取保守的方针。该机构预测,到2050年,在最好情况下,太阳能可能会成为最大的电能来源,产生全世界电能的27%之多。 内容来自dedecms

果真如此,其影响将是深远的。电能将会到达从来都不知道按照需求获得光和热为何物的地方。电价可能会下降,因而公用事业公司将必须研究如何加以适应。但是,就微粒、硫和温室气体排放量的下降而言,环境方面获得的好处将是意义深远的。

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政策的威力

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4个因素支撑着太阳能的崛起。第一个因素是监管方面的支持。世界各国政府实施了一系列扶持太阳能的政策,包括规定公用事业公司发电的一定部分必须利用太阳能、上网电价补贴(每千瓦太阳能的得到保障的价格),以及为太阳能电池板的制造商和购买电池板的居民户提供的补贴。政策制定者出于几个原因支持发展太阳能,包括希望减少排放量、实现本国能源供应的多样化,以及创造就业机会。也许最重要的是,他们认识到太阳能的长期发展潜力,因而希望促使其市场形成。

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作为实行最大刀阔斧的发展政策的国家之一,德国十年来增添了35千兆瓦的太阳能电池板发电量,在这一时期的大部分时间里大大促进了全球需求。在美国,一系列法令规定,公用事业公司的一定数量的发电量必须来自可再生能源,联邦政府还实行了税收减免,使纳税人得以勾销安装太阳能发电系统费用的30%。这些举措都促成了这种能源的起飞。从2000年到2013年,美国太阳能电池板的产能从18兆瓦增加至12000兆瓦以上,足以供应将近200万个家庭。 织梦内容管理系统

无怪乎,监管方面的支持并非始终具有经济上的效率,但在为一个庞大的太阳能电池板产业创造充分需求,使之形成并学会如何竞争方面一直很有效。甚至在该行业经受痛苦的重组的时候——尤其是最近十年中期,几十家太阳能电池板制造公司破产——安装数量继续猛增,该产业的竞争力大大提高。例如,2007年,加州几乎所有的太阳能电池板安装都获得了州政府补贴。而到2013年年底,获得补贴的却不到40%。当然,州政府仍然提供补贴。

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第二个因素就是工业化,主要发生在中国。从2005年左右开始,那里的制造商进入太阳能电池板市场,以追逐不断增长的全球需求,它们现在占太阳能电池板全球产量的将近2/3。中国的竞争压缩了利润空间,迫使许多供应商倒闭,但也导致生产流程的改善和新的规模经济出现,从而大大降低了成本。 本文来自织梦

十年来,制造业领域中发生了技术创新,利率很低,供应链更为精细化,规模经济也得到改善。用于制造太阳能电池板的原材料多晶硅价格在此期间下降了90%。其最终结果是,太阳能电池板的成本自2005年以来下降了80%,价格仍在下降,2014年上半年下降了5%到12%,并且有进一步下降的空间。所谓的软成本——指的是除了设备之外的一切成本费用,如许可证、安装和维修保养成本——占美国居民使用的太阳能系统的总标价的将近2/3。软成本占德国标价的大约1/3。在德国,除了其他因素之外,国家标准使安装得到简化,使批准过程合理化。 内容来自dedecms

太阳能崛起背后的第三个因素是科技创新。太阳能电池板缓慢但却稳步地提高了效率。效率已经达到峰值,为20%左右——就是说一块电池板每获得10瓦的阳光照射,就能发电2瓦——但随着业内对一些新技术和材料的实验,这一数字可能会增加。果真如此,节省可能会是可观的:效率每一个百分点的增加就能转变成整个系统5%的成本降低。发电之后仍有提高效率的余地,因为随着直流电(从电池板上产生)被转变成交流电(为电网的分配所必需),电能遭受损失。 dedecms.com

第四个,也是最后一个因素涉及融资。安装太阳能系统涉及很高的前期费用。在一般的房屋屋顶上安装电池板大约需要花费1.5万到2万美元。虽然这笔投资能够随着时间的推移得到回报,但许多家庭和企业都对一次性花费如此多的现金持谨慎态度。新的融资模式正在使这一问题得到解决。按照第三方所有权制度,房主与安装和保养太阳能电池板的公司签订合同。作为回报,消费者要么支付每月的固定费率,要么支付每单位电能的固定价格——不从自己腰包里支付任何现款,但却仍然享受更低的电费。2012年和2013年,加州超过2/3的安装都采用了这一融资方式,这是该州在太阳能发电方面领先全美的一个原因。

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鉴于这些发展趋势,所以并非异想天开的是,在许多市场上,太阳能发电的成本将会继续以每年8%到12%的比率下降。总部设在亚利桑那州的制造厂家第一太阳能公司预计,其太阳能模块的生产成本将从2014年的每瓦63美分下降到2017年的每瓦40美分左右。一些公用事业公司依靠煤炭和天然气——这些商品的价格受到市场波动的影响。这些公司永远也不可能对逐年的持续降价如此有信心。

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存储电力的技术——尤其是采用蓄电池——的发展也将促使太阳能得到发展。没有存储,太阳能只能在太阳照射的时候得到利用;有了存储,它就能在电费最高的时候使用。电池存储的成本5年来已经下降了大约70%。太阳能城市等公司已经在利用蓄电池组装太阳能电池板。价格在今后十年内可能会进一步下降70%,因为技术和制造方法得到改善,这在一定程度上要归功于松下公司等家电产品公司和特斯拉公司等电动车公司所进行的蓄电池研究。

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寄希望于效率和蓄电方面的长足进展是不可靠的。但是,甚至在不取得这种进展情况下,太阳能发电也正在大举进军主要市场。在美国,屋顶太阳能电池板在阳光充足和电价很高的地方,如夏威夷和加州部分地区已经具有竞争力。随着太阳能发电成本在今后十年内继续下降,到2020年,美国十几个州的消费者,以及到2030年25个以上的州的特定顾客群体,如耗电量很高和屋顶处于有利位置的顾客群体,即使在没有政府补贴的情况下,采用太阳能在经济上也是合算的。在澳大利亚和中欧以及南欧的许多地方,太阳能发电接近于到达一个经济上的临界点。中国的许多城市污染严重,因而雪花在落到地面上时就变成灰色,因此,中国正在大力推行太阳能,目标是到2017年安装70千兆瓦的太阳能发电设备。

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在中东地区,太阳能发电正与燃油发电竞争。后者每千瓦小时的成本为12美分。2014年,迪拜水电局同意按照一半的价格购买太阳能。太阳能发电现在占阳光明媚的沙特阿拉伯发电能力当中的不到100兆瓦,主要由于燃油发电费用低廉,供电局所支付的费用仅仅稍高于每桶原油的生产成本(5美元左右)。由于产油国放弃在国内用油,以便在国际市场上出售,获取较高价格,所以采用太阳能发电的理由会变得更加强烈。由于关注到这个逻辑,沙特阿拉伯政府推出了到2015年2千兆瓦和到2032年41千兆瓦的太阳能发电计划。

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日本虽然阳光没有这么充足,但也在太阳能方面下了很大赌注,因为日本寻求替代其在2011年福岛灾难发生后关闭的核电厂的选择。日本实行了对太阳能等替代能源的慷慨的上网电价补贴。日本2014年安装了8千兆瓦以上的太阳能发电设备,并已经确定了到2030年使可再生能源占发电量20%的总体目标,即达到这场灾难发生前数字的两倍左右。中国和韩国等亚洲国家也有进一步发展太阳能的空间,这些国家严重依赖液化天然气。其价格与石油相关,因而可能会起伏不定。

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在南亚和非洲许多国家等尚未通电的地方,太阳能发电通常要比传统能源更加便宜,也更容易获得。在印度,由于大约10万个村庄不通电,所以太阳能发电已经要比煤炭或者柴油(往往比较可靠)等可能的替代能源更加便宜。太阳能发电还使人们无需等待输电线路到达城镇。印度新任总理纳伦德拉·莫迪看来认识到所带来的好处,于1月份宣布到2022年建设100千兆瓦太阳能发电设施的宏伟目标。这可能会使印度成为世界上最大的太阳能电力生产国。对于未连接到电网的村庄来说,太阳能电池板加上高效的照明、手机插头和电动水泵,可能会使数以亿计的人们的生活质量得到提高。 织梦好,好织梦

即将到来的突破

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由于在越来越多的市场上太阳能发电的价格可以与传统能源价格相媲美,每年安装的太阳能发电的产能可能会从今天的大约45千兆瓦左右增加到2025年的200千兆瓦以上。这将会从根本上使电力部门取得突破性发展。 织梦内容管理系统

在欧洲,太阳能电池板和风力涡轮机等可再生能源的发展正在改变电力部门的构成。那里的可再生能源所占市场份额从2006年的占总数的6%上升到2013年年底的12%,而在一些国家上升幅度还要高得多。这种重要的新供应,加上效率的提高和缓慢的经济增长所造成的需求的低增长(甚至萎缩),促使电力的批发价格下降。然而,消费者所支付的价格仍然很高,因为基础设施的成本以及各种税费高昂。欧洲消费者平均每千瓦时支付26美分左右,而美国人则支付12美分。 织梦好,好织梦

欧洲的高价格使得可再生能源比较容易竞争。正如所规定的那样,即公用事业公司必须注重电网上的可再生电力。但是,欧洲的公用事业公司正在遭受损害,部分因为可再生能源的这一增长。其市场价值从2008年到2013年年底,从1.3万亿美元的高峰跌落,跌幅达到一半。2014年,德国最大的公用事业公司E.ON宣布了一项激进的举措:为了把重点放在可再生能源上,它剥离了自己的核电厂和化石燃料电厂,组成一家独立的公司。日本的公用事业公司也发现,自己没有为太阳能的大发展做好准备,并扬言要暂缓电网的准入权。

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美国部分地区的公用事业公司正面临类似的问题。传统上,美国公用事业公司通过捕捉到对电力的所有新的需求保持了盈利能力,但是太阳能发电正在威胁着这一可靠的收入流。2014年上半年,太阳能发电占了新的发电能力的1/4,装备着太阳能电池板的房屋现在不从电网购买那么多电了。其所造成的需求下降正在使公用事业公司能够投入的新的资本数量萎缩,就是说,即使太阳能发电继续在美国发出较小的一部分电力,它也可能会对该产业的未来产生超大影响。在咨询公司埃森哲2014年的一项调查中,61%的公用事业公司高管都说,他们预期,收入将会遭受可察觉的损失,因为分布式电源,包括太阳能发电的发展。 dedecms.com

太阳能发电还可能会给其他行业带来重组。例如在房地产行业中,屋顶太阳能电池板的发展可能会改变建筑和设计方面的做法。在制造业中,工厂可能会搬迁到对低成本太阳能发电具有有利条件的地区。在农业领域,缺乏淡水的气候炎热的国家可能会把太阳能发电用于水的淡化和抽取,从而使农民能够耕种以前贫瘠的土地。历史表明,当一种商品变得越来越便宜时,它就以新的、不可预见的方式得到使用。

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风险和耐力 本文来自织梦

尽管存在着这一切乐观情绪,但什么因素可能会使太阳能发电遭受挫折也是值得考虑的。一种可能性就是,各国政府可能会取消或者削弱自己的支持政策。这可能会造成损害,就像金融危机爆发后西班牙削减补贴的时候,以及德国降低上网电价补贴的时候那样。在这两个市场上,太阳能发电的采用速度放缓,但整个行业保持了发展。实际上,太阳能产业已经被证明具有耐力,经过十年前痛苦的重整之后得到精简,并更加强大。 内容来自dedecms

许多市场上最大的风险并不在于政府的支持将会取消,而是在于由来已久的监管问题将会恶化。例如在美国,公用事业公司所关心的是,太阳能消费者几乎免费搭车,因为他们在阴天和太阳下山的时候依靠电网,但却不再支付电网的固定费用。在一些州,当消费者把电力重新卖给电网时,是按照零售价格,而不是按照较低的批发价格获得偿付。这种做法称为“净计量”。

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作为回应,一些公用事业公司想要对屋顶安装着电池板的居民户接入电网收费,对其施加称为“需求”或“发电能力”的收费。这样一来会大大改变太阳能发电的经济性,具体要看收费有多高。美国的一些公用事业公司希望从太阳能顾客那里收回分销的全部固定成本,同时结束净计量。然而,监管机构可能并不会走得那么远。例如2013年,亚利桑那州允许该州最大的公用事业公司对拥有太阳能发电能力的居民户征收固定费用,但这笔收费要比该公司所希望的低得多,而州政府则保持了净计量。

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在收回固定成本问题上的辩论如何以及何时才能在一个个国家得到解决,这将成为决定太阳能发电的发展速度及其在多大程度上得到集中化管理(采用大型和遥远的太阳能电厂)以及在多大程度上非集中化(在屋顶上)的最重要因素之一。双方都可能会从电信行业获得启示。20世纪80年代,当电信行业的垄断在美国被打破时,新近进入市场的人们获得了有关使用现有基础设施的保证,但却必须支付合理的费用,这种费用使现有的提供商的服务得到补偿,同时为新的竞争保留了空间。值得记住的是,一个无利可图的公用事业部门对任何人都没有好处;而一个可靠的电网则是全国范围的必需品。正如太阳能城市公司的首席执行官林登·里弗对《金融时报》记者所说:“重要的是有一个电网。” 内容来自dedecms

与监管方面的争端相比,其他挑战看起来很容易应对。一个可能的风险是较高的利率的不可避免性(利率只有可能上升),从而会使太阳能发电的融资成本上升。但是,机构投资者对把来自可再生能源的现金流打包的公开上市的公司具有很大需求。这些低风险的投资将有助于减轻融资成本。此外,利率的上升也会影响用于发电的其他资本密集型替代能源。

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另一个风险在于,成本较低的电力来源,如来自页岩矿床的天然气,可能会削弱太阳能发电的经济性。在短期内,这可能会发生。然而从长远来看,天然气对太阳能发电来说利大于弊。天然气往往是一个廉价和可靠的灵活电力来源,能够通过提供24小时的支持对太阳能发电提供补充。这使把太阳能发电融入到电网之中的成本下降。实际上,太阳能发电将会在拥有世界上最低的天然气价格的地方,即北美洲保持强劲的发展势头。

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第三个可能的风险是,核聚变或其他某种突破将最终占据上风。也许是如此,但这只是一个假设。最好是把赌注押在其销售正在蓬勃发展、成本不断下降的一种成熟技术上。

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太阳出来了 内容来自dedecms

今天供应全球电力2/3或者更多的煤炭、天然气和核电并不会马上消失。但是,即使按照目前很低的市场渗透率,太阳能发电也已经开始使电力的经济性发生转变。这是太阳能时代的黎明。 织梦好,好织梦

如果这听起来过于乐观,请考虑一下在几十年内就从引起人们好奇心的东西变得司空见惯的另外一种技术:汽车。19世纪90年代,当第一辆汽车出现在美国街头时,怀疑论者嘲笑说,“无马的马车"毫无前途。1900年,每万名美国人当中只有一辆汽车。然而1908年,T型车投放市场,使得更多的人买得起汽车。到1920年,每万名美国人拥有近900辆汽车。与1920年的汽车工业相比,全球太阳能行业正处于一个类似的阶段。正如1920年普通美国人还没有汽车一样,汽车在当时正在得到普及。人们的惯常做法可能会迅速改变。从1920年到1930年,汽车拥有率飙升至每万名美国人2170辆。美国成了一个汽车国家。 内容来自dedecms

未来10年,太阳能发电可能会发生类似的事情,但却是在全球范围内。例如,大多数新的住房开发,尤其是在欧洲和美国阳光比较充足的地区,都采用太阳能发电,或者由于采用太阳能,没有电的10万个印度村庄夜晚灯火通明,这些绝不会是出人意料的。即使没有效率和蓄电池方面的大跃进,即使政府的政策时断时续,有时还相互矛盾,推动太阳能发电发展的势头也已经变得不可阻挡。(nc-2020150420) 织梦内容管理系统