中國儲能網(wǎng)訊：據(jù)國際能源署6月更新的報(bào)告《可再生能源市場展望》顯示，在能源危機(jī)的催化下，光伏和風(fēng)電將引領(lǐng)全球可再生能源發(fā)電裝機(jī)容量實(shí)現(xiàn)創(chuàng)紀(jì)錄增長，預(yù)計(jì)2023年新增的可再生能源發(fā)電裝機(jī)容量將躍升三分之一。然而，隨著可再生能源的快速擴(kuò)張，該領(lǐng)域面臨政策制定難、電網(wǎng)挑戰(zhàn)大等一系列問題。
2023年，全球可再生能源的新增發(fā)電容量預(yù)計(jì)飆升至440吉瓦，同比增加107吉瓦，增幅再創(chuàng)歷史新高。預(yù)計(jì)2024年全球可再生能源發(fā)電裝機(jī)容量將達(dá)到4500吉瓦，相當(dāng)于中國和美國兩國的總裝機(jī)容量。
國際能源署署長法提赫·比羅爾表示：“能源危機(jī)表明，可再生能源對于能源供應(yīng)至關(guān)重要，其更加清潔、安全和經(jīng)濟(jì)。但仍有一些關(guān)鍵問題尚未解決，一是制定政策過程中需要適應(yīng)不斷變化的市場狀況，二是電網(wǎng)需要進(jìn)一步升級擴(kuò)大，以確保能充分發(fā)揮太陽能和風(fēng)電的巨大潛力。”
最“便宜”的發(fā)電選擇
當(dāng)前，雖然光伏和風(fēng)電成本超過新冠肺炎疫情之前的水平，但仍然是最便宜的發(fā)電選擇。
2024年，在除中國以外的大多數(shù)市場，規(guī)模以上的陸上風(fēng)電和光伏的發(fā)電成本仍高于疫前水平。2023年，大宗商品和運(yùn)費(fèi)的價(jià)格已經(jīng)從去年的峰值下降，但與2020年相比仍處于高位。2023年第一季度的平均價(jià)格與2020年1月相比，多晶硅高出200%以上；美國和歐洲的鋼材高出100%；鋁、銅高出20-40%。在多數(shù)情況下，由于設(shè)備制造商的供應(yīng)合同緩沖，商品價(jià)格的變化還沒有被直接反映出來。然而，許多供應(yīng)商可能試圖通過在未來幾年提高價(jià)格來收回其增加的成本，從而導(dǎo)致投資成本增加。
同時(shí)，全球經(jīng)濟(jì)的宏觀經(jīng)濟(jì)風(fēng)險(xiǎn)——通貨膨脹率上升、利率上升和能源危機(jī)——導(dǎo)致資本成本上升，包括可再生能源項(xiàng)目。較高的資本成本可能會抵消未來兩年因商品價(jià)格下降和進(jìn)一步的技術(shù)革新而導(dǎo)致的大部分成本下降。因此，預(yù)計(jì)2024年全球陸上風(fēng)電和光伏的平均能源平準(zhǔn)化成本仍將比2020年的水平高出10-15%。
盡管發(fā)電成本仍然超過疫前水平，在大多數(shù)國家，光伏和陸上風(fēng)電仍然是最便宜的發(fā)電選擇。此外，歐盟、美國、日本、澳大利亞和印度2023年底至2024年的電力合同都表明，批發(fā)電價(jià)比2020年的平均水平高出2至3倍，這增加了風(fēng)電和光伏的經(jīng)濟(jì)吸引力。持續(xù)的創(chuàng)新也有望進(jìn)一步降低成本，甚至提高與現(xiàn)有化石燃料發(fā)電廠的競爭力。
政策制定需結(jié)合實(shí)際
風(fēng)電和光伏的競爭力有所提高，但政策需要適應(yīng)不斷變化的市場狀況。
2022年，可再生能源拍賣的認(rèn)購率不足16%。雖然可再生能源發(fā)電競爭性拍賣機(jī)制導(dǎo)致發(fā)電容量突破100吉瓦，但仍有20吉瓦（其中歐洲占三分之二）的可再生能源拍賣量未被分配，這主要是由于政策的不確定性和價(jià)格的波動所致。拍賣機(jī)制的政策設(shè)計(jì)需要考慮到通貨膨脹、利率上升和商品價(jià)格的動蕩。
在企業(yè)購電協(xié)議的推動下，受市場驅(qū)動的采購預(yù)計(jì)在2023年和2024年貢獻(xiàn)約五分之一“風(fēng)光”產(chǎn)能增長。美國引領(lǐng)企業(yè)購電協(xié)議持續(xù)擴(kuò)張，其次是巴西、澳大利亞、西班牙和瑞典。這些協(xié)議的簽訂源于可再生能源的經(jīng)濟(jì)吸引力，以對沖電力價(jià)格上漲和波動，并實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展目標(biāo)。
可再生能源價(jià)值鏈的財(cái)務(wù)狀況對該行業(yè)的可持續(xù)增長至關(guān)重要。盡管面臨商品價(jià)格波動、利率上升、供應(yīng)鏈限制和貿(mào)易措施的挑戰(zhàn)，可再生能源行業(yè)總體在財(cái)務(wù)狀況上表現(xiàn)出一定彈性。然而，不同領(lǐng)域和國家之間存在著巨大的差異。光伏制造行業(yè)前景普遍被看好，產(chǎn)能不斷增加，但潛在的供應(yīng)過剩和價(jià)格下降可能會降低公司的利潤率。西方的風(fēng)能制造商面臨著商品價(jià)格高漲的挑戰(zhàn)，同時(shí)可再生能源許可和拍賣設(shè)計(jì)未能反映出融資環(huán)境的變化。雖然能源危機(jī)對一些特定的電力公司盈利能力有所影響，但這些公司總體上仍是可再生能源的大型投資者。
光伏制造即將供應(yīng)過剩
全球光伏行業(yè)供應(yīng)鏈趨向多樣化，但光伏制造正急速進(jìn)入供應(yīng)過剩狀態(tài)。雖然短期內(nèi)中國將繼續(xù)主導(dǎo)全球光伏的制造能力，但自去年12月以來，美國和印度宣布的光伏制造項(xiàng)目增加了一倍，這表明中期供應(yīng)鏈正朝著多樣化轉(zhuǎn)變。全球光伏的制造能力預(yù)計(jì)在2024年達(dá)到近1000吉瓦，足以滿足國際能源署2050年凈零需求近650吉瓦的目標(biāo)。
分市場看，中國仍處于光伏制造業(yè)的主導(dǎo)地位。2022年，全球光伏制造能力增加超過70%，達(dá)到450吉瓦，其中中國占整個(gè)供應(yīng)鏈中新增設(shè)施的95%以上。預(yù)計(jì)2023年和2024年，全球光伏制造能力將翻倍，中國再次占新增的90%以上。通過中國制造商的投資，東盟地區(qū)的硅片、電池和組件制造將大幅擴(kuò)張。在新的工業(yè)政策的推動下，印度和美國也將首次出現(xiàn)較大的光伏制造工廠部署。而歐盟地區(qū)制造光伏設(shè)備的競爭力不如印度或美國，高昂的工業(yè)電價(jià)使得生產(chǎn)成本更高，具體的激勵措施還沒有出臺。自2022年8月以來，歐盟的新增光伏制造能力僅占已宣布產(chǎn)能的14%。
分領(lǐng)域看，綜合光伏制造廠、組件裝配廠和薄膜制造廠占新增設(shè)施的近85%，而新電池（不到1%）、硅錠和硅片（9%）以及多晶硅（6%）的專項(xiàng)制造能力滯后。綜合制造廠生產(chǎn)三個(gè)或更多的光伏組件，但其中近八成不包括多晶硅生產(chǎn)。此外，雖然新的組件裝配廠將有近30吉瓦的產(chǎn)能，但這一數(shù)量并沒有與宣布的其他組件的產(chǎn)能相匹配，特別是電池和多晶硅。因此，這些新工廠仍需要從中國進(jìn)口電池和其他組件。
如何有效應(yīng)對棄風(fēng)棄光
風(fēng)能和光伏的快速擴(kuò)張需要配套支持電網(wǎng)基建和靈活性投資的政策和市場規(guī)則。在很多電力市場中，尤其是電網(wǎng)基礎(chǔ)設(shè)施和系統(tǒng)規(guī)劃落后于可再生能源部署規(guī)劃的地方，風(fēng)能和光伏的出力正在減少。多數(shù)大型可再生能源市場的削減發(fā)電量占比相對較低，為1.5%—4%。到2024年，包括西班牙、德國和愛爾蘭在內(nèi)的多個(gè)歐洲國家的風(fēng)能和光伏發(fā)電占比將超過40%，這就需要有效的電網(wǎng)管理來抑制不斷上升的棄電率。
在電網(wǎng)基礎(chǔ)設(shè)施方面，電網(wǎng)基礎(chǔ)設(shè)施投資不足是全球面臨的一個(gè)挑戰(zhàn)，不僅是對風(fēng)能和光伏發(fā)電裝機(jī)容量更快增長的挑戰(zhàn)，也是對現(xiàn)有發(fā)電廠發(fā)電潛力的挑戰(zhàn)。中國對電網(wǎng)基礎(chǔ)設(shè)施的大規(guī)模投資（自2010年以來平均每年投資750億美元）大大減少了可再生能源棄電，從2012年的16%下降到2022年的不到3%，加大了風(fēng)能和光伏豐富的北部、西北部省份與南部、東部地區(qū)的負(fù)荷中心之間的互聯(lián)互通。德國的風(fēng)電大部分位于北部，但主要工業(yè)和負(fù)荷中心位于南部，可再生能源發(fā)電和用電的地理位置不匹配導(dǎo)致棄電。雖然加強(qiáng)德國南北走廊的主要電網(wǎng)投資政策仍未出臺，但德國已經(jīng)實(shí)施了小規(guī)模的電網(wǎng)擴(kuò)建。自2015年以來，這些措施幫助德國減少了2%以上的陸上風(fēng)電棄電率。但同期海上風(fēng)電棄電率從不到1%增加到8%。
在政策和電力系統(tǒng)規(guī)劃層面，為了管理整合不斷增加的可變可再生能源，不僅要對電力系統(tǒng)進(jìn)行物理改造，還要對電力系統(tǒng)進(jìn)行調(diào)整規(guī)劃。中國在減少棄電方面的成功既來自電網(wǎng)容量的擴(kuò)大，也來自對固定電價(jià)（FiT）的調(diào)整——對電力系統(tǒng)整合困難的省份提供更高獎勵。由于電網(wǎng)投資的交付時(shí)間較長，利于儲能系統(tǒng)的相關(guān)政策也有助于減少可再生能源棄電。智利在2022年出臺關(guān)于儲能和電動交通工具的法案，旨在鼓勵電動汽車向配電網(wǎng)輸入能量和安裝電池來解決可再生能源棄電的問題。愛爾蘭在可再生能源電力支持計(jì)劃（RESS）中為儲能基礎(chǔ)設(shè)施分配了預(yù)算資金，并通過拍賣機(jī)制為項(xiàng)目提供長期收入并降低融資成本。
在電力市場的設(shè)計(jì)和運(yùn)行層面，整合風(fēng)電和光伏等可再生能源需要改變傳統(tǒng)的電力市場，包括其設(shè)計(jì)和技術(shù)規(guī)定。為促進(jìn)可再生能源參與電力市場，部分國家正在更新和升級電力市場設(shè)計(jì)，例如縮短不平衡結(jié)算期、減少市場關(guān)閉時(shí)間、增加市場的地理顆粒度。此外，可再生能源發(fā)電機(jī)可被納入日內(nèi)市場（或平衡市場）。提高系統(tǒng)靈活性的操作措施包括加強(qiáng)預(yù)測方法等。
愛爾蘭已經(jīng)增強(qiáng)了對系統(tǒng)中風(fēng)電光伏占比的限制，并減少了對最低負(fù)備用的需求，與此同時(shí)對風(fēng)電場提供了財(cái)務(wù)激勵以使這些風(fēng)電場在電力高發(fā)時(shí)段自愿降低出力。智利在考慮進(jìn)一步降低火電廠的最低運(yùn)行要求，以提高系統(tǒng)的靈活性。讓可再生能源在平衡市場上競爭將為可再生能源發(fā)電提供額外的收入，而面臨不平衡懲罰將激勵生產(chǎn)者平滑電力輸出并改善預(yù)測。美國加州已經(jīng)引入能源不平衡市場（EIM）以平衡供需，遏制快速增長的棄風(fēng)棄光。在可再生能源供應(yīng)充足、需求低的時(shí)候，發(fā)電方也可以競價(jià)而免于被調(diào)減發(fā)電，這可能導(dǎo)致零電價(jià)或負(fù)電價(jià)。例如，澳大利亞的經(jīng)濟(jì)性棄電自2017年以來有所增加，也是2021年大部分棄電的原因。
