化石能源價(jià)格上漲導(dǎo)致的全球電力成本上升，以及各國制定的可再生能源發(fā)展目標(biāo)和相關(guān)支持政策，推動(dòng)了太陽能、風(fēng)能等可再生能源發(fā)電的持續(xù)發(fā)展。截至2014年底，全球可再生能源新增裝機(jī)135GW，裝機(jī)總量同比增長8.5%至1712GW，在全球發(fā)電裝機(jī)容量中占比增至27.7%，可滿足全球電力需求的22.8%。其中，太陽能光伏發(fā)電在全球能源結(jié)構(gòu)變革中扮演著日益重要的角色，在過去5年內(nèi)其年均增長率達(dá)到約55%。
2008一2014年，全球光伏組件價(jià)格平均下跌超過了80%，其在整體光伏發(fā)電系統(tǒng)裝機(jī)成本中所占比例己低于40%。緣于光伏系統(tǒng)裝機(jī)成本的下降和電力價(jià)格的上升，全球光伏市場在近年來得以迅猛發(fā)展，至2014年上半年，全球有超過53座容量大于50MW的光伏電站投入運(yùn)行，其中規(guī)模較大的50座光伏電站裝機(jī)容量總和超過了5.1GW。
另一方面，2011年日本福島的核事故對全球能源市場造成了巨大震動(dòng)，促使能源投資加速從核能等傳統(tǒng)能源產(chǎn)業(yè)向太陽能光伏等可再生能源產(chǎn)業(yè)流動(dòng)。僅2012年一年，全球在小型分布式發(fā)電系統(tǒng)（主要為光伏發(fā)電）領(lǐng)域的投資己超過720億美元，占整體可再生能源產(chǎn)業(yè)投資的30.2%。
而在2014年，全球可再生能源投資己達(dá)2702億美元，其中，在太陽能領(lǐng)域的投資較前一年增長25%至1496億美元，遠(yuǎn)超風(fēng)能995億美元的投資額（這兩者當(dāng)年之和占到全球可再生能源和燃料投資總額的92%。除此以外，2014年全球可再生能源投資中地?zé)岚l(fā)電增長23%至27億美元，而生物質(zhì)能發(fā)電則下降8%至51億美元，廢物發(fā)電下降10%至84億美元，小水電投資下降17%至45億美元。
目前看來，在越來越多的國家和地區(qū)光伏發(fā)電成本己逐漸接近居民用電零售價(jià)格。隨著能源危機(jī)的凸顯和各國應(yīng)對氣候變化的壓力日漸增大，未來太陽能光伏產(chǎn)業(yè)有望實(shí)現(xiàn)更快的發(fā)展，并且光伏發(fā)電成本也將保持穩(wěn)定甚至進(jìn)一步降低。
1、全球可再生能源發(fā)電發(fā)展情況
近年來，隨著全球可再生能源技術(shù)水平的提高，相關(guān)設(shè)備的制造成本隨之下降，這使得太陽能、風(fēng)能等可再生能源逐漸具備了同傳統(tǒng)化石能源相競爭的成本優(yōu)勢。在全球生態(tài)環(huán)境問題日益突出的背景下，可再生能源發(fā)展速度將不斷加快，產(chǎn)業(yè)規(guī)模繼續(xù)擴(kuò)大。2013年可再生能源裝機(jī)量增長8.3%，占全球發(fā)電裝機(jī)容量凈增長量的56%；發(fā)電量增長16.3%，在全球電力供應(yīng)中的比重從2008年的2.7%增至2013年的5.3%見圖1。國際可再生能源機(jī)構(gòu)（IRENA）和國際能源署（IEA）預(yù)測，至2030年可再生能源在全球能源構(gòu)成中的比例將增至21%～36%，超過燃煤成為全球電力的主要來源，其中，間歇式供電（太陽能光伏和風(fēng)能）的份額約為45%。
目前全球可再生能源對一次能源增長的貢獻(xiàn)己經(jīng)超過了天然氣，在全球一次能源中占比達(dá)到2.2%。在年度增量及可再生能源在各國能源結(jié)構(gòu)中的比重方面，歐盟作為一個(gè)整體仍領(lǐng)先于中國和美國，其約有15%的電力來自可再生能源，這源于歐盟燃油、燃煤和核能電站開始陸續(xù)進(jìn)入退役階段，且有相當(dāng)大比例的風(fēng)力和光伏等可再生能源發(fā)電設(shè)備逐步投入運(yùn)行（見圖2）。
在計(jì)入退役設(shè)施的情況下，歐盟2013年新增發(fā)電容量中排在前5位的都是可再生能源，分別為風(fēng)力發(fā)電、光伏發(fā)電、水力發(fā)電、生物質(zhì)能發(fā)電和聚光太陽能熱發(fā)電（見圖3）。若按新增凈發(fā)電容量考察，光伏發(fā)電（10335MW）和風(fēng)力發(fā)電（10835MW）己縮小差距，且遠(yuǎn)超水力發(fā)電（1197MW）、生物質(zhì)能發(fā)電（705MW）和聚光太陽能熱發(fā)電（419MW）。
2、全球太陽能光伏發(fā)電發(fā)展情況
2000年以來全球累計(jì)光伏產(chǎn)能增長了兩個(gè)數(shù)量級(jí)，復(fù)合年增長率達(dá)到了50%。統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)顯示，自2013年11.8GW的新增光伏系統(tǒng)并網(wǎng)后，中國己成為全球最大的光伏市場。然而從累計(jì)光伏裝機(jī)容量來看，歐洲仍保持著世界領(lǐng)先地位（見表1），至2013年底其累計(jì)光伏裝機(jī)容量占到全球總量的59%。與之相比，亞洲地區(qū)（包括中國）則表現(xiàn)出了更快的增長速度，其同期累計(jì)光伏裝機(jī)容量達(dá)到40.6GW，占非歐洲國家累計(jì)光伏裝機(jī)總量的68%。
2014年全球新增光伏裝機(jī)容量約38.7GW累計(jì)光伏裝機(jī)容量達(dá)到了177GW（見圖4），其整體變化趨勢與2013年基本一致，中國光伏增長速度居世界首位，之后分別是日本、美國、英國和德國，這5個(gè)國家當(dāng)年新增并網(wǎng)光伏裝機(jī)容量都超過了1GW。其中，不論按總量還是人均計(jì)算，德國仍是全球最大的光伏市場（見表2）。
3、光伏發(fā)電在可再生能源結(jié)構(gòu)中的地位與發(fā)展趨勢
2014年全球可再生能源發(fā)電實(shí)現(xiàn)了高速發(fā)展，國際能源署（IEA）預(yù)計(jì)到2020年可再生能源發(fā)電量、新增裝機(jī)容量及相關(guān)投資都將繼續(xù)保持強(qiáng)勁增長（見表3、表4）。
與此同時(shí)，全球并網(wǎng)光伏發(fā)電容量中有近60%屬于近3年來的新增裝機(jī)（其中中國約占30%），表現(xiàn)出令人矚目的發(fā)展態(tài)勢。因此，未來幾年內(nèi)光伏發(fā)電在可再生能源中所占份額將不斷擴(kuò)大（見圖5、圖6）。據(jù)國際能源署《2014年太陽能光伏發(fā)電技術(shù)路線圖》預(yù)測，至2050年光伏發(fā)電量將占到全球發(fā)電總量的約16%。
4、光伏發(fā)電與電網(wǎng)系統(tǒng)的關(guān)系
目前光伏發(fā)電行業(yè)仍存在一定的政策不確定J險(xiǎn)和電力系統(tǒng)結(jié)構(gòu)問題，隨著光伏發(fā)電在電力供應(yīng)中份額的持續(xù)增長，光伏發(fā)電的隨機(jī)波動(dòng)性和間歇性對整個(gè)電力系統(tǒng)的影響愈加明顯，以歐洲作為考察對象，近1年來光伏發(fā)電在歐洲電力需求總量中占3%（按并網(wǎng)容量計(jì)算），在歐洲峰值發(fā)電量中占比約6%。對一些國家2013年光伏發(fā)電峰值功率與用電負(fù)荷進(jìn)行對比分析（見圖7），德國光伏發(fā)電對全國電力平均貢獻(xiàn)率約為49%，其他國家則在20%-25%之間，其中，希臘的瞬時(shí)光伏貢獻(xiàn)率最高達(dá)到了77%。
這些國家光伏系統(tǒng)的滿負(fù)荷生產(chǎn)電力開始逐漸接近其全國最小用電負(fù)荷，使電力系統(tǒng)管理面臨的壓力日漸增大，且由于光伏組件傾角和氣候等因素的影響，光伏陣列系統(tǒng)并不是同時(shí)滿負(fù)荷運(yùn)行，因此，電力系統(tǒng)運(yùn)營商、監(jiān)管機(jī)構(gòu)和光伏廠商必須增進(jìn)協(xié)作以加大光伏并網(wǎng)的建設(shè)力度。同時(shí)，在推進(jìn)光伏并網(wǎng)的過程中，還需要在電能質(zhì)量、線路潮流、電力系統(tǒng)保護(hù)、運(yùn)行調(diào)度和電網(wǎng)經(jīng)濟(jì)性運(yùn)行等諸多方面加以綜合考慮。
5、結(jié)束語
太陽能光伏發(fā)電的發(fā)展?jié)摿捌渖鐣?huì)效益愈發(fā)引人關(guān)注，己開始在全球能源供應(yīng)中起到重要作用?？v觀2000年以來的趨勢，光伏發(fā)電己逐漸成為可再生能源電力的主要組成部分，并不斷蠶食電力市場中天然氣和風(fēng)力發(fā)電的份額。對全球能源市場發(fā)展的各種預(yù)測均顯示光伏發(fā)電極有可能發(fā)展成未來最主要的3種新能源技術(shù)之一，不論在歐洲、中國還是世界其他國家和地區(qū)，光伏發(fā)電在能源結(jié)構(gòu)中的比重都將繼續(xù)增大。同時(shí)，光伏電力的快速增長及其并網(wǎng)管理都對電力系統(tǒng)提出了更高的要求。
