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即便对于光伏发电再乐观的 人也必须承认
山东保蓝环保工程有限公司   2019-06-06 02:44

  近期国务院发布的光伏新政“国八条”将我国“十二五”末的光伏发电装机容量锁定在35GW的规模,这与去年国家能源局的“十二五”规划中20GW目标相比足足提升75%。更有消息透露,能源局正在制定光伏产业2020-2050年中长期发展规划,30年内年均新增装机将达30GW之巨,届时火电的比重将降至30%左右,光电与风电将会成为我国的主力电源。正值内需大扩容号角吹响,前景如斯美妙更令光伏人和投资者热血沸腾,光伏概念股一时炙手可热。但久违的狂欢之余,中国光伏业更需要若干冷思考:我国以煤炭为主的资源禀赋下,火电优势地位能否轻易撼动?光伏发电能在中国遍地开花么?未来的光伏与火电之间,究竟会是“一山不容二虎”的零和博弈,还是能够协同发展?

  近年来中国上下已经达成了一种共识:在经济和环保的双重压力下,要想实现能源与环境的可持续发展,当前以化石能源为主的电源结构必然要让位于光伏发电和其他可再生能源。毕竟化石能源终有枯竭的一天,何况火电带来的大气污染人所共知,日前有消息称我国拟对京津冀地区实行火电限批以改善空气质量,更把中国还要不要继续发展火电这一争议日久的话题推上了前台。

  必须看到,长期以来我国的电力生产一直以火电为主。近年来,随着风电、光伏的发展,电源结构得到优化,火电占比有所下降,但2012年装机容量和发电量占比仍分别达到71.5%和78.6%,仍然是我国的主力电源。

  按照国家能源发展“十二五”规划,全社会用电量年均将增长8%,电力装机容量年均增长9%。截至2012年底,我国发电装机11.45亿千瓦,发电量4.98万亿度。据此测算,从今年起到2020年,我国发电装机年均需新增约1亿千瓦,后30年内大约年增6000万千瓦。

  很显然,光伏发电要想赶超火电,就必须争夺新增装机份额。那么,先来看一下我国主要能源的供给能力。化石能源方面,我国煤炭储量为1636.9亿吨,以热值为基准的占比为92.6%,剩余可采年限为46.5年。而在可再生能源方面,按照可开发量测算,未来水电和核电装机容量最高不会超过7.4亿千瓦,地热能和海洋能更是不会超过2000万千瓦;风电和光伏发电装机虽然理论上没有上限,但现实中依然受制于设备、储能、电网等方面技术进步的影响。就光伏发电来看,即便按照能源局规划的年新增装机30GW计算,在2020年后的30年间也只能占到当年新增装机的50%左右;考虑到当前火电装机的庞大基数,届时的光伏产业虽然规模已相当可观,但在火电面前恐怕仍然只是一个追赶者。

  就未来相当长一段时间来看,光伏发电的致命伤还在发电成本上。从单位投资看,目前火电一般为4000元/千瓦,风电8000元/千瓦,水电已突破10000元/千瓦,而光伏发电达到10000-12000元/千瓦;从上网电价看,风电上网电价约为火电的1.3倍、光伏上网电价约为火电的2.2倍。即便对于光伏发电再乐观的人也必须承认,火电的经济优势短期内仍难以撼动。虽然未来较长时间内,国家还将采取财政补贴的方式来推广光伏发电;但无法想象一个国家的主力电源还需要补助,那对于一国财政来说意味着无底洞。因此,在最终实现平价上网目标之前,光伏取代火电“上位”恐怕还是痴人说梦。

  发电效率是当前光伏和风电面临的另一个软肋。目前我国火电机组年利用小时数一般可达5000小时以上,最高可达7000小时以上。水电年机组利用小时约在3500小时左右,风力发电机和光伏电池板大概只有2000小时左右。由于风力、日照这些因素难以人为控制,要想进一步提高的余地相当有限。

  至于最为人诟病的大气污染问题,2012年起我国实施的《火电厂大气污染物排放标准》,制定了严格的新建火电厂排放标准。如果按照新排放标准控制,火电行业大气污染物排放将会大大降低,即使考虑火电装机的合理增长,到2050年火电行业排放量也仅为2011年的30%左右,甚至低于美国目前火电行业的污染物排放量。火电在清洁化方面的进步,无疑意味着光伏发电在环保优势上的缩水。

  无论如何,2020年以前,火电在我国电力总装机中的占比至少也会保持在60%以上;即便如能源局所愿,年增30GW装机的高速增长能够持续30年,2050年风电和光伏发电装机占比可达约36%,而火电占比有望降至35%左右,那也不过是打个平手。考虑到我国以煤炭为主的资源禀赋,在风电、光伏发电技术取得突破性进展之前,可以断言,火电在我国电源结构中保持优势地位的现实不可更改。

  旨在开启内需市场的光伏新政推出以来,光伏电站项目丰厚的利润空间正在引发一轮蔚为可观的投资热潮,而分布式发电的应用前景更令很多人光是想象一下就激动不已。有乐观论者已经开始向人们描绘未来中国“无处不光伏”、分布式发电遍地开花的美妙景象。但是,光伏发电绝不是搭几块太阳能电池板那么简单的事,一个项目落地,以当地的日照水平发电效率如何、如何实现电力的储能和调度、能否并网和消纳,这些都是光伏人在拍脑袋决策之前要想好的。

  从以往来看,中国光伏产业主要集中在多晶硅及电池组件制造业,地方上划出一块土地、建设资金到位、招收工人培训上岗,一个光伏项目就可以上马,与天时地利都没太大关系,所以各地一窝蜂招商引资,全国范围内光伏产业园遍地开花。但眼下投资热点转向光伏电站及分布式发电项目,也就是光伏产业的应用环节,各地日照水平、地形地貌不尽相同,“无处不光伏”显然并不现实。比如我国西南一些省市,正如民谚所说“天无三日晴、地无三尺平”,日照不好、地形欠佳,就不适宜大规模投建光伏发电项目,还是只能主打上中游的原料、组件制造业。同样,即便京津冀火电限批,也不会给光伏发电留下太多空间,空气污染严重、加上季节性风沙天气,同样会影响光伏发电效率;何况以京畿重地巨大的能源需求,光伏发电根本无法填补火电留下的真空,比较切实可行的办法还是直接接收邻近的煤电大省外送电力。

  即便是气候、地形适宜,甚至于整体条件优越的地区,上马光伏发电项目也需慎之又慎。一方面,比如宁夏、新疆、内蒙等西北诸省区,虽然堪称发展光伏地面电站的乐土,但不要忘记,这些地方也通常是煤炭的主产地。近年来,一些电力企业不遗余力在当地投建大型煤电一体化项目,实现煤炭就地转化为电力,然后通过特高压输电线路外送。由于起步早、投产快,火电在当地已经占据先机,无论是装机规模还是发电量,光伏发电都难以望其项背。而且,由于电力输送能力有限、电网企业优先保证火电外送,所以如果光伏发电项目集中投产,而电量又无法在当地消纳,那么电力外送将不可避免地遭遇来自火电的“挤出效应”。不但是火电会对光伏发电形成排挤,即便同样是可再生能源,也会形成替代关系。比如我国中部及西南一些水电大省,坐拥全国乃至全球都数一数二的大型水电站,水电在当地能源结构中已经占据绝对优势,能够留给光伏发电的盘子也就可想而知了。而在一些沿海地区,

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