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北京連續(xù)幾天的霧霾紅色及橙色預(yù)警,除了讓我們在下班回家路上只能看到穿透力的紅燈外,也讓編輯部這幾天在持續(xù)討論一個(gè)話題:

既然霧霾源頭的罪魁禍?zhǔn)资敲禾?那么”可再生能源的大規(guī)模應(yīng)用及普及“就不應(yīng)再是一個(gè)專屬于冬季的“應(yīng)景話題“,有什么辦法可以讓它變得快起來?

或許有人會(huì)嗤之以鼻:“發(fā)展新能源”每次說得倒很溜,但現(xiàn)狀卻從未改變。這是一個(gè)涉及到中國能源結(jié)構(gòu)的問題,是一個(gè)在20年內(nèi)都不可能改變的問題。

能源結(jié)構(gòu)調(diào)整。的確,這大概是一個(gè)已經(jīng)講了20年,未來還要講幾十年的“中國夢”。2015年,我國的能源結(jié)構(gòu)雖然有了一定的起色,但整體格局仍然絲毫沒有撼動(dòng):

化石能源中,煤炭、石油、天然氣所占比重分別為64%、18.1%、5.9%,共占91%;非化石能源中,水電占8.5%,核電占1.4%,風(fēng)電占1.6%,太陽能占0.5%,其他如生物質(zhì)能微小不計(jì)。

改了這么多年,結(jié)構(gòu)基本沒變。各方利益倒是其次,而是以目前的條件根本就不可能。

所以說,首先我們需要先了解,水能、太陽能、風(fēng)能等可再生能源為何現(xiàn)在不能完全代替煤炭,風(fēng)電與光伏發(fā)電為何被稱為“垃圾電”?

簡單來說就是四點(diǎn):成本高,不穩(wěn)定,轉(zhuǎn)換率低,儲(chǔ)能情況太差。全部與技術(shù)有關(guān)聯(lián)。

更何況,建設(shè)一座火電廠,通常投資從幾億到幾十億就能運(yùn)行發(fā)電,建設(shè)周期短,收益見效快;建一座相同容量的水電站,投資往往是火電廠幾倍到幾十倍,回收周期要5~10年甚至更長。

如果你是投資人,你愿意選擇后者嗎?(看看馬斯克SolarCity嚴(yán)重虧損的現(xiàn)狀)

而太陽能,這個(gè)近年來呼聲較高的新能源產(chǎn)業(yè),更是被很多研究報(bào)告譽(yù)為“發(fā)電成本較高的可再生能源“。在中國能源結(jié)構(gòu)中,它也的確是微不足道。

所以今天,我們就先來談?wù)勌柲艹杀具@個(gè)問題。

根據(jù)科技媒體MIT的報(bào)道,早在2014年,專注于研究可再生能源的咨詢公司Ecofys就曾對歐盟(全球清潔能源較為普及的地區(qū)之一)內(nèi)的環(huán)境污染、氣候變化、資源消耗成本以及光伏發(fā)電廠的流動(dòng)資金與運(yùn)營成本進(jìn)行了分析。

在評估過程中,根據(jù)一種叫作“平準(zhǔn)化成本”的測量標(biāo)準(zhǔn)(在不考慮政府補(bǔ)貼的情況下,如果在某一特定區(qū)域建立和運(yùn)營一家發(fā)電廠,對其在某一特定時(shí)間段內(nèi)每兆瓦時(shí)的成本進(jìn)行估算,包括估算污染、土地使用和資源消耗的貨幣價(jià)值),研究人員們的數(shù)據(jù)分析結(jié)果如下:

假定工廠將產(chǎn)能提升至的情況下,歐盟新建的煤炭與天然氣工廠“平準(zhǔn)化成本”僅為50多歐元/MWh(52美元) ;

海上風(fēng)電的“平準(zhǔn)化成本”約80歐元/MWh(84美元);

公用事業(yè)太陽能光伏發(fā)電約為100歐元/MWh(105美元);

核能發(fā)電約為90歐元/MWh(94.5美元);

的結(jié)論就是:太陽能發(fā)電成本較高,遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于風(fēng)力發(fā)電,與核能成本接近。

實(shí)際上,導(dǎo)致這個(gè)結(jié)果的原因取決于計(jì)算過程中一個(gè)與眾不同的參數(shù)——“能源消耗成本”。

研究人員解釋,由于全球大多數(shù)太陽能板打著“中國制造”的標(biāo)簽,因此,金屬資源的大量消耗以及高昂的電池板制作成本使得太陽能發(fā)電成本明顯增加,高于風(fēng)力發(fā)電。

與此同時(shí),中國電力屬于煤炭密集型行業(yè),太陽能設(shè)備鋪設(shè)地區(qū)有限,運(yùn)營不穩(wěn)定且轉(zhuǎn)化率低,回收周期長,在不能大規(guī)模啟用的情況下,成本高是一個(gè)必然的事情。

成本高意味著什么?企業(yè)需要靠政府補(bǔ)貼過活,光伏發(fā)電無法大規(guī)模普及,創(chuàng)新力與制造力滯后,技術(shù)研發(fā)推進(jìn)緩慢,被資本關(guān)注的機(jī)會(huì)小……

實(shí)際上,這幾個(gè)方面都是環(huán)環(huán)相扣,交叉影響的。也正是由于技術(shù)瓶頸難以突破,太陽能發(fā)電生產(chǎn)鏈上的成本累積數(shù)才會(huì)龐大,規(guī)模才會(huì)受限。

2030年,中國將迎來太陽能發(fā)電普及化的曙光?

然而,我們卻從“依然被霧霾籠罩而找不到方向”的中國能源結(jié)構(gòu)中發(fā)現(xiàn)了一個(gè)有機(jī)會(huì)擴(kuò)大的”裂痕“。這份在近期發(fā)布的彭博能源分析報(bào)告或許能給我們一些積極的“暗示”:

自2009以來,全球太陽能價(jià)格下降了62%。與此同時(shí),太陽能發(fā)電供應(yīng)鏈上的每一環(huán)節(jié)都相應(yīng)削減了成本。

目前,全球平均煤電成本約為6~7美分/kwh(0.4元~0.5元),而在2016年,包括智利、阿聯(lián)酋在內(nèi)的多個(gè)發(fā)展中國家均達(dá)成了多筆成本不到3美分/kwh的太陽能發(fā)電合同。

從全球范圍來看,預(yù)計(jì)在未來十年內(nèi),太陽能很可能成為廉價(jià)的發(fā)電能源。但是,在不同國家,太陽能成本降低的速度也會(huì)有很大差異。像歐洲及巴西這些需要進(jìn)口煤炭或收取“炭排放稅”的區(qū)域及國家,或許將在2020年到來之前,先看到煤炭與太陽能發(fā)電成本持平的“曙光”。

中國雖然是較大的太陽能市場(安裝量已經(jīng)超過德國),但能源結(jié)構(gòu)以煤炭為主,或許要到2030年才能把太陽能成本降至煤炭以下水平。

而彭博新能源財(cái)經(jīng)的首席新能源分析師Jenny Chase在報(bào)告中指出,全球1MW以上的地面太陽能系統(tǒng)平均成本為1.14美元/W;而到2025年時(shí),這個(gè)數(shù)字將被降為0.73美分,成本減少36%。

太陽能成本在未來10年內(nèi)會(huì)低于煤炭,圖片來自彭博社

實(shí)際上,早在2015年,中國資源綜合利用協(xié)會(huì)就在《中國光伏發(fā)電平價(jià)上網(wǎng)路線圖》中給出了一個(gè)良性預(yù)測:預(yù)計(jì)到2020年,我國光伏發(fā)電成本可降至0.6~0.8元/kwh,2030年可降至0.6元/kwh。

很顯然,太陽能發(fā)電成本減少將有助于降低相關(guān)企業(yè)貸款時(shí)的風(fēng)險(xiǎn)溢價(jià),并會(huì)將產(chǎn)能提高至一個(gè)新的水平。

而國際可再生能源機(jī)構(gòu)總干事Adnan Amin更是語出驚人,認(rèn)為太陽能成本的降低將會(huì)改變整個(gè)行業(yè)格局:“太陽能成本低于煤炭的趨勢正在越來越多的市場中變得常規(guī)化。你會(huì)看到,工廠的產(chǎn)能每提升1倍,太陽能價(jià)格就會(huì)降低20%?！?

也就是說,隨著規(guī)模及銷量的提升與利潤率的逐步降低,太陽能發(fā)電供應(yīng)鏈上的“沃爾瑪效應(yīng)”將愈加明顯,“薄利多銷”或許是太陽能產(chǎn)業(yè)的一個(gè)主要發(fā)展策略。

太陽能發(fā)電站的建設(shè)成本。圖片來自彭博社

技術(shù)是關(guān)鍵,市場競爭是“催化劑”

實(shí)際上,太陽能發(fā)電熱潮已經(jīng)持續(xù)了整整10年。而“技術(shù)”則一直是提升太陽能發(fā)電產(chǎn)業(yè)水平,降低生產(chǎn)成本的關(guān)鍵。

我們剛才已經(jīng)提到,金屬消耗水平與儲(chǔ)能技術(shù)是讓太陽能發(fā)電成本居高不下的兩個(gè)重要因素。

但在過去兩年中,無論是金剛石線鋸技術(shù)的提升(可以更加高效地切割晶硅片,這是面板的主要材料),還是燃料電池技術(shù)的大幅度改進(jìn),都在很大程度上減少了太陽能產(chǎn)業(yè)在材料、制作工藝以及及發(fā)電應(yīng)用層面上的諸多痛點(diǎn),也使得太陽能終于可以在與化石燃料的競爭中逐漸掌握了優(yōu)勢地位。

此外,行業(yè)內(nèi)的良性競爭也加速了太陽能技術(shù)成本的下降。由于新興國家的太陽能市場非?；馃?全球各大太陽能光伏企業(yè)都開始通過競標(biāo)的形式來搶奪市場訂單 。

譬如,今年8月,智利以競標(biāo)的方式簽下了2.91美分/kwh的合同,而阿聯(lián)酋則通過召開大型拍賣會(huì)的形式達(dá)成了一筆價(jià)格為2.42美分/kwh的太陽能發(fā)電交易。

而沙特阿拉伯、約旦以及墨西哥等國家也開始計(jì)劃通過拍賣及競標(biāo)的方式來進(jìn)一步促使太陽能發(fā)電價(jià)格的下降。

價(jià)格越低,越有搶下訂單的希望,而為了保持利潤率,競標(biāo)企業(yè)必須降低技術(shù)成本。因此,有太陽能系統(tǒng)集成商做出了大膽預(yù)測,太陽能發(fā)電成本的“下坡”速度短時(shí)間內(nèi)不會(huì)放緩。

但說到底,“降低成本”僅僅是擴(kuò)大太陽能產(chǎn)業(yè)規(guī)模的一個(gè)重要部分,卻不代表全部。

“穩(wěn)定性”由天決定,成本可以不斷縮減,但儲(chǔ)能技術(shù)問題才是這個(gè)產(chǎn)業(yè)最大的“痛點(diǎn)”。

而一位業(yè)內(nèi)人士告訴36氪,想改進(jìn)儲(chǔ)能技術(shù)?難于上青天(期待有人來反駁)。僅從“穩(wěn)定性”來看,太陽能、風(fēng)能永遠(yuǎn)都不可能取代火電。

但發(fā)展太陽能,就會(huì)看到改變。

何況,能源是貴是便宜,其實(shí)每個(gè)地區(qū)都有一個(gè)標(biāo)準(zhǔn),但它最終取決于我們愿意為獲得能源付出的代價(jià)高低而已。

為了“反霧霾事業(yè)”,你愿意繼續(xù)“安利”太陽能嗎?