導(dǎo)讀:國際可再生能源署(IRENA)發(fā)布了《太陽能光伏未來展望》報告。報告基于國際可再生能源署氣候彈性路徑(REmap Case),總結(jié)了太陽能光伏(PV)發(fā)電在全球能源系統(tǒng)轉(zhuǎn)型中的重要性,具體表明未來需要加大太陽能光伏發(fā)電的部署,以在未來的三十年內(nèi)實現(xiàn)巴黎氣候目標。本文將對報告主要結(jié)論進行簡要介紹。
(來源:微信公眾號“直流建筑聯(lián)盟”ID:DC_building)
《全球能源轉(zhuǎn)型:2050年路線圖》報告中指出,可再生能源、深層電氣化以及能效提升三者是能源轉(zhuǎn)型的重要方向,而可再生能源逐漸成為全球能源轉(zhuǎn)型的核心。在所有低碳技術(shù)選擇中,僅加速部署太陽能光伏就能夠在2050年顯著減少490億噸二氧化碳(CO2)的排放,這一數(shù)值占能源部門減排潛力總量的21%。實現(xiàn)巴黎目標需要一系列在不同領(lǐng)域技術(shù)的明顯加速。到預(yù)計2050年,太陽能光伏發(fā)電將成為僅次于風能的第二大發(fā)電來源,引領(lǐng)全球電力行業(yè)的轉(zhuǎn)型。
1.光伏發(fā)電裝機市場發(fā)展勢頭良好
就裝機現(xiàn)狀而言,2018年,全球光伏發(fā)電累計裝機容量已經(jīng)超過480GW,全年新增裝機容量達到最高,超過94GW。按照光伏技術(shù)發(fā)展與全球能源戰(zhàn)略轉(zhuǎn)型發(fā)展預(yù)計,2030年全球光伏裝機量將達到2.48TW,全年新增裝機容量將達到270GW,光伏發(fā)電在總發(fā)電量中的占比達到13%。2050年全球光伏裝機量將達到8.5TW,全年新增裝機容量將達到372GW,光伏發(fā)電在總發(fā)電量中的占比達到25%。
就地區(qū)而言,未來亞洲地區(qū)國家依舊主導(dǎo)著太陽能光伏市場,其次是美國和歐洲。此外,新興市場將不斷涌現(xiàn),“一帶一路”沿線國家將成為熱門,南美、中東等地區(qū)的國家可能成為未來市場增量的主要來源。目前,光伏發(fā)電已經(jīng)成為澳大利亞、智利、埃及、法國、南非、西班牙、阿聯(lián)酋等國家最具競爭力的產(chǎn)品之一。
2.光伏成本將持續(xù)下降
據(jù)IRENA預(yù)測,太陽能項目開發(fā)成本(每千瓦裝機成本)將從2018年的1210美元降至2030年的340-834美元(降幅約31%~72%),到2050年將下降至165-481美元(降幅約60%~86%)。期間,全球范圍內(nèi)的中標電價也將快速下降。
太陽能度電成本將從2018年0.085美元/kWh降至2030年的0.02-0.08美元/kWh,到2050年將下降至0.01-0.05美元/kWh。分布式光伏的發(fā)電成本間逐漸接近甚至低于零售電價,分布式光伏的經(jīng)濟性對個人投資者的吸引力與日俱增。2018年,光伏產(chǎn)業(yè)投資額約為1140億美元,到2050年,光伏投資將上升至每年1,920億美元(增幅約68%),擴大太陽能光伏能源投資對于未來十年的光伏裝機增長至關(guān)重要。
3.光伏發(fā)電技術(shù)發(fā)展與攻關(guān)難點
在過去的幾十年里,太陽能光伏在效率和發(fā)電量方面有了很大的提高。2018年,多晶光伏效率達到17%,單晶光伏效率達到18%。這一增長趨勢預(yù)計將持續(xù)到2030年。然而,隨著全球光伏市場的增長,防止面板退化以及管理大量已退役光伏面板的必要性也隨著循環(huán)經(jīng)濟的實踐而開展。這包括減少材料使用和組件降解的創(chuàng)新與替代方法,以及在其使用壽命結(jié)束時重復(fù)使用技術(shù)和增加光伏面板的回收。技術(shù)解決方案和對光伏發(fā)展支持的市場環(huán)境是為未來太陽能光伏并網(wǎng)占比持續(xù)提高做準備的基礎(chǔ)。為了有效管理大規(guī)模間歇性可再生能源,必須利用能源系統(tǒng)所有部門的靈活性。這包括從發(fā)電到輸配電系統(tǒng)、儲存(電力和熱能),以及能量需求靈活性的逐步提高(需求側(cè)管理和部門耦合)。
4.未來光伏發(fā)展的政策支持
多種跡象表明,能源轉(zhuǎn)型可以帶來巨大的社會經(jīng)濟效益。到2050年,太陽能行業(yè)將雇用1800多萬人(其中1400萬人將受雇于太陽能光伏),比2018年的440萬個工作崗位(太陽能光伏360萬)高出四倍。然而,為了最大限度地實現(xiàn)能源轉(zhuǎn)型的成果,一個全面的政策框架顯得尤為必要。部署策略需要與并網(wǎng)和扶持策略進行協(xié)調(diào)。在扶持性政策框架下,需要特別注重工業(yè)、金融、教育和技能政策,以最大限度地實現(xiàn)轉(zhuǎn)型效益。教育和技能政策可以幫助勞動力掌握足夠的技能,并增加當?shù)鼐蜆I(yè)機會。同樣,以當?shù)毓?yīng)鏈為基礎(chǔ),健全的產(chǎn)業(yè)政策可以通過利用現(xiàn)有的經(jīng)濟活動支持太陽能光伏產(chǎn)業(yè)的發(fā)展,促進收入和就業(yè)增長。
此外,報告中指出釋放太陽能光伏的巨大潛力對于實現(xiàn)氣候目標至關(guān)重要。只有通過在不同方面(政策、市場和經(jīng)濟、技術(shù)、監(jiān)管、政治和社會)上消除目前的障礙,才能達到這一目標。并網(wǎng)和電網(wǎng)靈活性、規(guī)模經(jīng)濟、資金獲取渠道、有關(guān)標準的缺乏和質(zhì)量保障措施、消費者意識是未來30年可能阻礙太陽能光伏發(fā)電能力部署的主要障礙。通過一系列支持性政策和實施措施(包括創(chuàng)新的業(yè)務(wù)模式)消除現(xiàn)有障礙,同時,開發(fā)新的金融工具對于促進未來太陽能光伏發(fā)電能力的部署至關(guān)重要,從而能夠完成低碳、可持續(xù)的未來能源轉(zhuǎn)型。
(來源:微信公眾號“直流建筑聯(lián)盟”ID:DC_building)
《全球能源轉(zhuǎn)型:2050年路線圖》報告中指出,可再生能源、深層電氣化以及能效提升三者是能源轉(zhuǎn)型的重要方向,而可再生能源逐漸成為全球能源轉(zhuǎn)型的核心。在所有低碳技術(shù)選擇中,僅加速部署太陽能光伏就能夠在2050年顯著減少490億噸二氧化碳(CO2)的排放,這一數(shù)值占能源部門減排潛力總量的21%。實現(xiàn)巴黎目標需要一系列在不同領(lǐng)域技術(shù)的明顯加速。到預(yù)計2050年,太陽能光伏發(fā)電將成為僅次于風能的第二大發(fā)電來源,引領(lǐng)全球電力行業(yè)的轉(zhuǎn)型。
1.光伏發(fā)電裝機市場發(fā)展勢頭良好

圖1 按照REmap路徑的光伏發(fā)展前景預(yù)計(全球發(fā)電量占比;總裝機容量以及年部署情況)

圖2 光伏發(fā)電新增裝機量趨勢圖
就裝機現(xiàn)狀而言,2018年,全球光伏發(fā)電累計裝機容量已經(jīng)超過480GW,全年新增裝機容量達到最高,超過94GW。按照光伏技術(shù)發(fā)展與全球能源戰(zhàn)略轉(zhuǎn)型發(fā)展預(yù)計,2030年全球光伏裝機量將達到2.48TW,全年新增裝機容量將達到270GW,光伏發(fā)電在總發(fā)電量中的占比達到13%。2050年全球光伏裝機量將達到8.5TW,全年新增裝機容量將達到372GW,光伏發(fā)電在總發(fā)電量中的占比達到25%。

圖3 未來至2050年全球光伏發(fā)電裝機量增長的地區(qū)分布概況

圖4 全球太陽能光伏項目投資地區(qū)分布概況
就地區(qū)而言,未來亞洲地區(qū)國家依舊主導(dǎo)著太陽能光伏市場,其次是美國和歐洲。此外,新興市場將不斷涌現(xiàn),“一帶一路”沿線國家將成為熱門,南美、中東等地區(qū)的國家可能成為未來市場增量的主要來源。目前,光伏發(fā)電已經(jīng)成為澳大利亞、智利、埃及、法國、南非、西班牙、阿聯(lián)酋等國家最具競爭力的產(chǎn)品之一。
2.光伏成本將持續(xù)下降

圖5 光伏成本與投資情況(裝機成本;產(chǎn)電成本;年均總投資以及新增就業(yè)崗位)

圖6 2010-2018太陽能項目開發(fā)成本變化趨勢
據(jù)IRENA預(yù)測,太陽能項目開發(fā)成本(每千瓦裝機成本)將從2018年的1210美元降至2030年的340-834美元(降幅約31%~72%),到2050年將下降至165-481美元(降幅約60%~86%)。期間,全球范圍內(nèi)的中標電價也將快速下降。

圖 7 各國光伏裝機成本變化趨勢,可以看出2018年各國的裝機成本基本降至同一水平

圖8 太陽能度電成本(LCOE)下降趨勢
太陽能度電成本將從2018年0.085美元/kWh降至2030年的0.02-0.08美元/kWh,到2050年將下降至0.01-0.05美元/kWh。分布式光伏的發(fā)電成本間逐漸接近甚至低于零售電價,分布式光伏的經(jīng)濟性對個人投資者的吸引力與日俱增。2018年,光伏產(chǎn)業(yè)投資額約為1140億美元,到2050年,光伏投資將上升至每年1,920億美元(增幅約68%),擴大太陽能光伏能源投資對于未來十年的光伏裝機增長至關(guān)重要。
3.光伏發(fā)電技術(shù)發(fā)展與攻關(guān)難點
在過去的幾十年里,太陽能光伏在效率和發(fā)電量方面有了很大的提高。2018年,多晶光伏效率達到17%,單晶光伏效率達到18%。這一增長趨勢預(yù)計將持續(xù)到2030年。然而,隨著全球光伏市場的增長,防止面板退化以及管理大量已退役光伏面板的必要性也隨著循環(huán)經(jīng)濟的實踐而開展。這包括減少材料使用和組件降解的創(chuàng)新與替代方法,以及在其使用壽命結(jié)束時重復(fù)使用技術(shù)和增加光伏面板的回收。技術(shù)解決方案和對光伏發(fā)展支持的市場環(huán)境是為未來太陽能光伏并網(wǎng)占比持續(xù)提高做準備的基礎(chǔ)。為了有效管理大規(guī)模間歇性可再生能源,必須利用能源系統(tǒng)所有部門的靈活性。這包括從發(fā)電到輸配電系統(tǒng)、儲存(電力和熱能),以及能量需求靈活性的逐步提高(需求側(cè)管理和部門耦合)。
4.未來光伏發(fā)展的政策支持
多種跡象表明,能源轉(zhuǎn)型可以帶來巨大的社會經(jīng)濟效益。到2050年,太陽能行業(yè)將雇用1800多萬人(其中1400萬人將受雇于太陽能光伏),比2018年的440萬個工作崗位(太陽能光伏360萬)高出四倍。然而,為了最大限度地實現(xiàn)能源轉(zhuǎn)型的成果,一個全面的政策框架顯得尤為必要。部署策略需要與并網(wǎng)和扶持策略進行協(xié)調(diào)。在扶持性政策框架下,需要特別注重工業(yè)、金融、教育和技能政策,以最大限度地實現(xiàn)轉(zhuǎn)型效益。教育和技能政策可以幫助勞動力掌握足夠的技能,并增加當?shù)鼐蜆I(yè)機會。同樣,以當?shù)毓?yīng)鏈為基礎(chǔ),健全的產(chǎn)業(yè)政策可以通過利用現(xiàn)有的經(jīng)濟活動支持太陽能光伏產(chǎn)業(yè)的發(fā)展,促進收入和就業(yè)增長。
此外,報告中指出釋放太陽能光伏的巨大潛力對于實現(xiàn)氣候目標至關(guān)重要。只有通過在不同方面(政策、市場和經(jīng)濟、技術(shù)、監(jiān)管、政治和社會)上消除目前的障礙,才能達到這一目標。并網(wǎng)和電網(wǎng)靈活性、規(guī)模經(jīng)濟、資金獲取渠道、有關(guān)標準的缺乏和質(zhì)量保障措施、消費者意識是未來30年可能阻礙太陽能光伏發(fā)電能力部署的主要障礙。通過一系列支持性政策和實施措施(包括創(chuàng)新的業(yè)務(wù)模式)消除現(xiàn)有障礙,同時,開發(fā)新的金融工具對于促進未來太陽能光伏發(fā)電能力的部署至關(guān)重要,從而能夠完成低碳、可持續(xù)的未來能源轉(zhuǎn)型。