1.光伏發(fā)電的應(yīng)用分類
商業(yè)運(yùn)營模式與光伏發(fā)電的應(yīng)用類型有關(guān)，光伏發(fā)電的市場分類如下：
圖1-1、光伏發(fā)電系統(tǒng)的分類
近來大家討論最多的是“分布式光伏發(fā)電系統(tǒng)”，廣義分布式光伏發(fā)電系統(tǒng)不但包括分布式并網(wǎng)光伏系統(tǒng)，也包括離網(wǎng)光伏系統(tǒng)，較為嚴(yán)格的定義如下：
分布式發(fā)電(DistributedGeneration，簡稱DG)：分布式發(fā)電通常是指發(fā)電功率在幾千瓦至數(shù)十兆瓦的小型模塊化、分散式、布置在用戶附近的，就地消納、非外送型的發(fā)電單元。主要包括：以液體或氣體為燃料的內(nèi)燃機(jī)、微型燃?xì)廨啓C(jī)、熱電聯(lián)產(chǎn)機(jī)組、燃料電池發(fā)電系統(tǒng)、太陽能光伏發(fā)電、風(fēng)力發(fā)電、生物質(zhì)能發(fā)電等。
分布式光伏發(fā)電系統(tǒng)的圖示如下：
圖1-2、廣義分布式光伏發(fā)電系統(tǒng)
狹義的，目前國內(nèi)外普遍采用的“分布式光伏發(fā)電”的定義則是單指并網(wǎng)運(yùn)行的分布式發(fā)電系統(tǒng)，而離網(wǎng)光伏系統(tǒng)不包括在內(nèi)。IEEE1547技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)中給出的分布式電源的定義為：通過公共連接點(diǎn)與區(qū)域電網(wǎng)并網(wǎng)的發(fā)電系統(tǒng)（公共連接點(diǎn)一般指電力系統(tǒng)與電力負(fù)荷的分界點(diǎn)）。并網(wǎng)運(yùn)行的分布式發(fā)電系統(tǒng)在電網(wǎng)中的形式如下（IEEE1547）：
圖1-3、分布式光伏發(fā)電在配電網(wǎng)中的存在形式
形式A：光伏系統(tǒng)直接通過變壓器并入中壓公共配電網(wǎng)（一般指10kV，20kV，35kV），并通過公共配網(wǎng)為該區(qū)域內(nèi)的負(fù)荷供電，其商業(yè)模式只能是“上網(wǎng)電價(jià)”，即全部發(fā)電量按照光伏上網(wǎng)電價(jià)全部出售給電網(wǎng)企業(yè)；
形式B：光伏系統(tǒng)在低壓或中壓用戶側(cè)并網(wǎng)，不帶儲能系統(tǒng)，不能脫網(wǎng)運(yùn)行，目前中國90%以上的建筑光伏系統(tǒng)屬于此種類型。采用的商業(yè)模式是多種多樣的：“上網(wǎng)電價(jià)”（Feed-inTariff）模式，“凈電量結(jié)算”（NetMetering）模式和“自消費(fèi)”（Self-Consumption）模式（即“自發(fā)自用，余電上網(wǎng)”模式）；
圖1-4、用戶側(cè)并網(wǎng)的分布式光伏系統(tǒng)
形式C：光伏系統(tǒng)在低壓用戶側(cè)并網(wǎng)，帶儲能系統(tǒng)，可以脫網(wǎng)運(yùn)行，這種形式就是“聯(lián)網(wǎng)微電網(wǎng)”。所采用的商業(yè)模式為“自發(fā)自用，余電上網(wǎng)”。這種類型目前國內(nèi)幾乎沒有。
形式A雖然屬于分布式光伏系統(tǒng)，但其商業(yè)模式與大型地面電站相同；直接在用戶側(cè)并網(wǎng)的形式B可以有多種商業(yè)運(yùn)營模式，本文將重點(diǎn)討論。
談到分布式發(fā)電，應(yīng)當(dāng)澄清2點(diǎn)：
1）只要是在電網(wǎng)與用戶的關(guān)口計(jì)費(fèi)電表內(nèi)側(cè)并網(wǎng)，屬于“自發(fā)自用”的光伏系統(tǒng)，都屬于分布式光伏發(fā)電，而與電網(wǎng)電壓等級無關(guān)，可以是220V，0.4kV，10kV，35kV，甚至是110kV；
2）分布式光伏發(fā)電不一定非要采用“自發(fā)自用，余電上網(wǎng)”的商業(yè)模式，也可以采用同大型光伏電站一樣的“上網(wǎng)電價(jià)”政策，統(tǒng)購統(tǒng)銷。
簡言之：“自發(fā)自用”的光伏系統(tǒng)必然屬于分布式光伏發(fā)電，而分布式光伏發(fā)電卻不一定非要采用“自發(fā)自用，余電上網(wǎng)”的商業(yè)模式。
2.大型地面光伏發(fā)電的商業(yè)模式
大型地面光伏電站一般都是通過升壓站并入高壓輸電網(wǎng)絡(luò)（110kV及以上），不直接為負(fù)載供電，所采取的商業(yè)模式只能是“上網(wǎng)電價(jià)”，即全部發(fā)電量按照光伏上網(wǎng)電價(jià)全部出售給電網(wǎng)企業(yè)。
第1章中所述形式A，光伏系統(tǒng)直接通過變壓器并入中壓公共配電網(wǎng)（一般指10kV，20kV，35kV），并通過公共配網(wǎng)為該區(qū)域內(nèi)的負(fù)荷供電，其商業(yè)模式也只能是“上網(wǎng)電價(jià)”，雖然在技術(shù)定義上屬于“分布式光伏系統(tǒng)”，其商業(yè)模式則與大型光伏電站相同。
3.分布式并網(wǎng)光伏發(fā)電的商業(yè)模式
這一章重點(diǎn)討論第1章所述形式B，這是世界上最多的光伏應(yīng)用形式，我國“金太陽示范工程”和“光電建筑”項(xiàng)目都屬于此類，我國即將出臺的分布式光伏補(bǔ)貼政策也針對此類形式。
3.1.商業(yè)模式的國際經(jīng)驗(yàn)
國際上對于分布式光伏發(fā)電系統(tǒng)所采用的激勵政策或商業(yè)模式目前有3種：“上網(wǎng)電價(jià)”（Feed-inTariff，F(xiàn)IT）政策，“凈電量結(jié)算”（NetMetering）政策，和“自消費(fèi)”（Self-Consumption）政策。下面分別介紹：
3.1.1.“上網(wǎng)電價(jià)”（FIT）政策
“上網(wǎng)電價(jià)”政策是2011年以前歐洲各國普遍采用的政策。2000年，德國率先實(shí)施“上網(wǎng)電價(jià)”法，該項(xiàng)政策的實(shí)施大大拉動了德國國內(nèi)光伏市場，連續(xù)多年光伏發(fā)電的安裝量居世界第一。繼德國之后，歐洲其它國家也都前后開始實(shí)施“上網(wǎng)電價(jià)”法，使得整個(gè)歐洲的光伏市場迅速上升，2007和2008年，歐洲的光伏市場都占到世界光伏市場的80%?！吧暇W(wǎng)電價(jià)”政策的技術(shù)特點(diǎn)如下：
1、光伏系統(tǒng)的并網(wǎng)點(diǎn)和發(fā)電電量計(jì)量電表（圖中5）安裝在用戶電表的外側(cè)，即并網(wǎng)點(diǎn)在電網(wǎng)側(cè)；
2、光伏電量全部潰入低壓公共配電網(wǎng)；
3、電力公司根據(jù)光伏電量（5）以“上網(wǎng)電價(jià)”全額收購光伏電量，按月結(jié)算；
4、用戶用電和電費(fèi)同沒有裝光伏系統(tǒng)時(shí)一樣，根據(jù)用戶電表繳費(fèi)。
圖3-1、“上網(wǎng)電價(jià)”法的光伏系統(tǒng)并網(wǎng)連接圖
“上網(wǎng)電價(jià)”政策的優(yōu)點(diǎn)：發(fā)電/用電分開，保證了光伏電量的全額收購；不存在發(fā)電時(shí)段與負(fù)荷不匹配的問題；無論自己建設(shè)還是開發(fā)商建設(shè)，都是同電網(wǎng)企業(yè)簽訂售購電合同（PPA），收益透明，有保障，開發(fā)商容易介入；用戶用電全部繳費(fèi)，不影響電網(wǎng)企業(yè)的營業(yè)額；電網(wǎng)企業(yè)僅承擔(dān)脫硫標(biāo)桿電價(jià)部分，差價(jià)由國家補(bǔ)，電網(wǎng)企業(yè)不受損失；所有電量都經(jīng)過正常交易，國家稅收不受損失。
“上網(wǎng)電價(jià)”政策的缺點(diǎn)：同大型光伏電站的商業(yè)模式一樣，國家補(bǔ)貼脫硫標(biāo)桿電價(jià)之上的差價(jià)，需要支付更多的資金；無論大小客戶，都要與電網(wǎng)企業(yè)簽訂PPA，增加了交易成本；很多中小用戶無法為電網(wǎng)企業(yè)開發(fā)票，操作上需要解決工商和稅務(wù)等問題。
3.1.2.凈電量結(jié)算政策(NetMeteringRule)：
這種政策最初主要在美國執(zhí)行，美國50個(gè)州有42個(gè)州有“凈電量結(jié)算法”，以鼓勵分布式光伏發(fā)電和分布式風(fēng)力發(fā)電。2010年以后，歐洲各國的光伏電價(jià)已經(jīng)低于電網(wǎng)的零售電價(jià)，很多國家也開始采用“凈電量結(jié)算”政策。
圖3-2、美國42個(gè)洲執(zhí)行“凈電量結(jié)算”政策
“凈電量結(jié)算”政策的設(shè)計(jì)原則是全年的耗電量要大于光伏發(fā)電量。光伏并網(wǎng)點(diǎn)設(shè)在用戶電表的負(fù)載側(cè)，自消費(fèi)的光伏電量不做計(jì)量，以省電方式直接享受電網(wǎng)的零售電價(jià)；光伏反送電量推著電表倒轉(zhuǎn)，或雙向計(jì)量，凈電量結(jié)算，即用電電量和反送到電網(wǎng)的電量按照差值結(jié)算，結(jié)算周期為一年。優(yōu)點(diǎn)是所有的光伏電量均享受電網(wǎng)的零售電價(jià)，而不需要增加儲能裝置，并且一年中只要用電量大于光伏發(fā)電量，就不存在向電網(wǎng)賣電，沒有交易成本。
圖3-2、凈電量計(jì)量政策的原則和接線圖
“凈電量結(jié)算”政策的優(yōu)點(diǎn)：如果光伏已經(jīng)達(dá)到與電網(wǎng)零售電價(jià)平價(jià)，或已經(jīng)低于電網(wǎng)電價(jià)，則國家不再給予補(bǔ)貼，節(jié)省了國家的資金；只要全年的用電量大于光伏發(fā)電量，就沒有電量交易，電力公司同原來一樣照表收費(fèi)，沒有增加額外的服務(wù)，也沒有交易成本；所有光伏電量的價(jià)值等同于電網(wǎng)的零售電價(jià)，也不存在發(fā)電時(shí)段與負(fù)荷不匹配的問題。由于不存在交易，也就不存在中、小用戶開不出發(fā)票的問題。
“凈電量結(jié)算”政策的缺點(diǎn)：光伏每發(fā)一度電，電網(wǎng)就少賣一度電，直接減少了電網(wǎng)企業(yè)的營業(yè)額；所有光伏電量都不經(jīng)過交易，國家稅收受損失。電網(wǎng)計(jì)費(fèi)電表必須設(shè)計(jì)成雙向計(jì)量或允許倒轉(zhuǎn)，失去了防偷電的功能（絕對值計(jì)量和防倒轉(zhuǎn)可以防止偷電），在中國可能會出現(xiàn)偷電現(xiàn)象。這也許就是國家電網(wǎng)堅(jiān)決反對“凈電量結(jié)算”政策的原因。
“凈電量結(jié)算”政策僅適合于“自建自用”，不適合開發(fā)商介入。
3.1.3.自消費(fèi)政策（Self Consumption/Direct Consumption）
2010年以后，光伏成本大幅度下降，在歐洲光伏電價(jià)普遍降到了20歐分/kWh以下，而歐洲各國的電網(wǎng)零售電價(jià)普遍在20-25歐分/kWh，光伏進(jìn)入“平價(jià)上網(wǎng)”時(shí)代。于是，2011年德國推出了“自消費(fèi)”政策，鼓勵光伏用戶自發(fā)自用，2012年，德國的光伏電價(jià)（13-19歐分/kWh）已經(jīng)大大低于電網(wǎng)的零售電價(jià)（25歐分/kWh），光伏用戶通過“自發(fā)自用”光伏電量效益明顯，自消費(fèi)市場迅速擴(kuò)大，據(jù)統(tǒng)計(jì)，2012年德過光伏市場的三分之一是“自消費(fèi)”市場。
“自消費(fèi)”政策的原則是：“自發(fā)自用，余電上網(wǎng)”。光伏并網(wǎng)點(diǎn)設(shè)在用戶電表的負(fù)載側(cè)，需要增加一塊光伏反送電量的計(jì)量電表（表2），或者將電網(wǎng)用電電表（表3）設(shè)置成雙向計(jì)量。自消費(fèi)的光伏電量不做計(jì)量，以省電方式直接享受電網(wǎng)的零售電價(jià)；反送電量單獨(dú)計(jì)量，并以公布的光伏上網(wǎng)電價(jià)進(jìn)行結(jié)算。在這種情況下，光伏用戶應(yīng)盡可能全部將光伏電量用掉，否則反送到電網(wǎng)的電量的價(jià)值要小于自用光伏電量的價(jià)值。
圖3-3、“自消費(fèi)”政策原理和接線圖
“自消費(fèi)”政策的優(yōu)點(diǎn)：“自發(fā)自用”光伏電量抵消電網(wǎng)電量，不做交易，國家也不用支付電價(jià)補(bǔ)貼，節(jié)省了國家資金。
“自消費(fèi)””政策的缺點(diǎn)：“自發(fā)自用”光伏電量減少了電網(wǎng)企業(yè)的營業(yè)額；自用光伏電量不經(jīng)過交易，國家稅收受損失；反送電量（余電上網(wǎng)）需要交易，增加了交易成本；很多中小用戶無法為電網(wǎng)企業(yè)開發(fā)票，反送電量在交易操作上需要解決工商和稅務(wù)等問題。反送電量同樣需要將電網(wǎng)計(jì)費(fèi)電表設(shè)計(jì)成雙向計(jì)量或允許倒轉(zhuǎn)，失去了防偷電的功能（絕對值計(jì)量和防倒轉(zhuǎn)可以防止偷電），在中國也可能會出現(xiàn)偷電現(xiàn)象。
由于有“自發(fā)自用”部分，“自建自用”很容易實(shí)施，而開發(fā)商不易介入。
3.1.4.部分歐洲國家所采取的政策
歐洲各國執(zhí)行“上網(wǎng)電價(jià)”、“凈電量計(jì)量”和“自消費(fèi)”政策的情況歸納如下：
表3-1、歐洲不同政策執(zhí)行情況
中國雖然目前還沒有達(dá)到光伏平價(jià)消費(fèi)的階段，但在今后2~3年內(nèi)就有可能在工商業(yè)用戶建筑上實(shí)現(xiàn)光伏的平價(jià)消費(fèi)，因此研究制訂中國光伏平價(jià)消費(fèi)政策是很有必要的。
3.2.中國現(xiàn)行激勵政策和商業(yè)模式
2013年3月，發(fā)改委價(jià)格司對外公布了“關(guān)于完善光伏發(fā)電價(jià)格政策”的征求意見稿，方案要點(diǎn)如下：
（1）4個(gè)分區(qū)標(biāo)桿電價(jià)（統(tǒng)購統(tǒng)銷模式）：0.75、0.85、0.95、1.0元/kWh；
（2）對于分布式光伏自用電，在用電電價(jià)基礎(chǔ)上給0.35元/kWh補(bǔ)貼；
（3）分布式光伏的反送電量按照當(dāng)?shù)孛摿螂妰r(jià)收購（大約0.3～0.4元/kWh)＋0.35元/kWh；
（4）合同期20年。
表3-2、發(fā)改委價(jià)格司公布的光伏電價(jià)征求意見稿
對于光伏“上網(wǎng)電價(jià)”（FIT），在這里不做評論，僅對分布式光伏的補(bǔ)貼政策進(jìn)行分析：這種補(bǔ)貼方式和商業(yè)模式與德國目前執(zhí)行的“自消費(fèi)”模式類似，也是“自發(fā)自用，余電上網(wǎng)”。由于德國光伏已經(jīng)進(jìn)入“平價(jià)上網(wǎng)”，自發(fā)自用部分不需要國家補(bǔ)貼，而中國還沒有達(dá)到“平價(jià)上網(wǎng)”，自用光伏電量部分仍然需要補(bǔ)貼，這就使得這個(gè)政策執(zhí)行起來比德國復(fù)雜得多。
這種補(bǔ)貼辦法的優(yōu)點(diǎn)：
1）比起光伏上網(wǎng)電價(jià)補(bǔ)貼辦法節(jié)省國家補(bǔ)貼資金（實(shí)際上是電網(wǎng)公司承擔(dān)了脫硫電價(jià)和銷售電價(jià)的差額）。光伏上網(wǎng)電價(jià)補(bǔ)貼辦法是在脫硫燃煤電價(jià)（大約0.40元/kWh）基礎(chǔ)上補(bǔ)；如果光伏合理電價(jià)是1.2元/kWh，上網(wǎng)電價(jià)辦法國家每度電補(bǔ)貼0.8元/kWh，而自消費(fèi)電價(jià)辦法按照公布的補(bǔ)貼額僅為0.35元/kWh。
2）固定度電補(bǔ)貼方式補(bǔ)貼標(biāo)準(zhǔn)透明，操作簡單，國家補(bǔ)貼資金僅與光伏發(fā)電量有關(guān)，不受不同用戶的用電電價(jià)和電網(wǎng)峰谷電價(jià)差別的影響。
但也會帶來如下問題：
1）由于是在用戶用電電價(jià)之上固定額度補(bǔ)貼，因此光伏度電收益直接受戶用電電價(jià)水平的影響，工商業(yè)用電電價(jià)在0.8-1.4元/kWh，大工業(yè)用電電價(jià)在0.6-0.8元/kWh，公共事業(yè)單位用電電價(jià)在0.5-0.6元/kWh，政府建筑、學(xué)校、醫(yī)院等公共事業(yè)單位、農(nóng)業(yè)用電和居民用電則只有0.3-0.5元/kWh。因此，存在收益不公平的問題，而且對用戶和建筑的選擇就變得很復(fù)雜，因?yàn)橹挥须妰r(jià)高的工商業(yè)建筑(>0.8元/kWh)才能夠贏利。
2）隨著用戶用電電價(jià)的逐年提高，光伏項(xiàng)目業(yè)主的收益會水漲船高。如果目前電價(jià)1.0元，加上0.35元為1.35元；每年電價(jià)漲幅為5%，10年后用戶電價(jià)達(dá)到1.5元，度電收益達(dá)到1.85元/kWh，20年后將更高達(dá)到2.4元/kWh。光伏發(fā)電的收益逐年提高，可是國家一直在補(bǔ)貼，這個(gè)政策使得光伏項(xiàng)目業(yè)主隨電網(wǎng)電價(jià)的漲價(jià)而獲得不當(dāng)收益，顯然不合理。
3）由于這種政策的自用光伏電量的收益高于反送的富余電量，因此光伏發(fā)電與負(fù)載日分布的匹配特性至關(guān)重要，如果特性不匹配，經(jīng)濟(jì)效益會大打折扣。
4）由于是自發(fā)自用，20年都要有穩(wěn)定的負(fù)荷才能保證收益，如果發(fā)生經(jīng)營不善、倒閉、或搬遷，都會對光伏項(xiàng)目的收益帶來致命的打擊。
5）有實(shí)力的電力開發(fā)商很難介入，市場推動緩慢。因?yàn)榇蟮碾娏﹂_發(fā)商肯定會在別人的屋頂上開發(fā)項(xiàng)目，由于是自發(fā)自用，開發(fā)商必須同建筑業(yè)主簽訂節(jié)省下來的電費(fèi)轉(zhuǎn)交給開發(fā)商的節(jié)能管理合同，這會帶來非常大的后遺癥，對項(xiàng)目開發(fā)商是極大的風(fēng)險(xiǎn)。如果大的電力開發(fā)商不介入，全靠用電戶自建自用，則分布式光伏市場很難在短期擴(kuò)大。
3.3.中國分布式光伏商業(yè)模式建議
1）“上網(wǎng)電價(jià)”法的優(yōu)點(diǎn)是明顯的，建議分布式光伏項(xiàng)目的開發(fā)商可以自由選擇商業(yè)模式，也可以選擇風(fēng)險(xiǎn)高、收益高的“自消費(fèi)”模式，“自發(fā)自用，余電上網(wǎng)”，也可以選擇無風(fēng)險(xiǎn)，長期、低收益的“上網(wǎng)電價(jià)”政策；
2）對于“自發(fā)自用，余電上網(wǎng)”的自發(fā)自用部分，不建議采用“一刀切”的度電補(bǔ)貼方式，建議采用“固定收益分區(qū)電價(jià)”，即根據(jù)太陽能資源條件確定分布式光伏固定收益電價(jià)，這個(gè)電價(jià)要明顯高于光伏分區(qū)上網(wǎng)電價(jià)，如：
表3-3、建議的分布式光伏固定收益電價(jià)
所謂固定收益電價(jià)就是：自消費(fèi)抵消的電網(wǎng)電價(jià)+國家補(bǔ)貼=固定收益電價(jià)，即國家只補(bǔ)貼電網(wǎng)零售電價(jià)與固定收益電價(jià)的差額，這樣的話，無論電網(wǎng)零售電價(jià)的差異有多大，在相同的太陽能資源區(qū)，大家的收益都是一樣的，這樣就做到了公平收益，而且隨著電網(wǎng)電價(jià)的上漲，國家補(bǔ)貼逐年降低，不存在不當(dāng)收益的問題。采用固定收益電價(jià)還有一個(gè)更大的好處，所有建筑都對分布式光伏項(xiàng)目開放，沒有選擇建筑難的問題，低電價(jià)建筑國家補(bǔ)得多，高電價(jià)建筑國家補(bǔ)得少，公平收益，有利于光伏市場的迅速擴(kuò)大。
3）由于“凈電量結(jié)算”操作簡單，不存在光伏發(fā)電與負(fù)荷不匹配的問題，隨著電網(wǎng)電價(jià)的上漲，光伏對于很多建筑和用電戶都將達(dá)到平價(jià)，不再需要國家補(bǔ)貼，建議從2013年起，對于“自建自用”的分布式光伏項(xiàng)目，允許采用“凈電量結(jié)算”政策。這一市場將會迅速擴(kuò)大。至于“偷電”問題，完全可以采用技術(shù)和法律手段杜絕，不能“因噎廢食”。
3）為了便于開發(fā)商介入，一是分布式光伏項(xiàng)目的商業(yè)模式可以自由選擇，開發(fā)商既可以選擇“上網(wǎng)電價(jià)，統(tǒng)購統(tǒng)銷”政策，也可以選擇“自發(fā)自用，余電上網(wǎng)”政策；二是對于“自發(fā)自用，余電上網(wǎng)”政策的項(xiàng)目，也應(yīng)通過電網(wǎng)企業(yè)進(jìn)行結(jié)算（具體操作程序略），千萬不要讓開發(fā)商通過“合同能源管理”的方式同建筑業(yè)主進(jìn)行交易，有諸多弊端，以前已經(jīng)有過慘痛的教訓(xùn)。
4.結(jié)論
分布式光伏市場能否真正啟動，關(guān)鍵在于激勵政策和商業(yè)模式，如果政策科學(xué)、合理，各方受益，而且程序透明、可操作，開發(fā)商便于介入，相信中國的分布式光伏市場必將迎來高速發(fā)展期。
（作者：王斯成， 國家發(fā)改委能源研究所。2013-07-01）
