系统工程

研报|德国2030年光伏人均1.2kW

2020-08-05 08:34:58 何继江

“每人1千瓦光伏系列报告”近期将对德国及欧洲各国的光伏发展政策进行追踪和解析。近日,我们基于德国Fraunhofer研究机构2020年最新报告《关于德国光伏的最新事实》(Recent Facts about Photovoltaics in Germany)进行研读,第一篇报告对德国取消52GW光伏补贴上限与2030年98GW总装机量目标展开介绍并讨论其意义与影响。

(来源:微信公众号“何继江”ID:EnergyHejijiang)

Fraunhofer 光伏报告原文:

“2018年3月德国联盟协议提出了一个中期目标,即在2030年前将可再生能源的比例提高到总用电量的65%,为此,德国平均每年至少需要增加5-10GWp的光伏发电量,具体取决于电力需求的发展和风力发电的扩张程度([AGORA1],[BEE])。联邦政府于2019年10月9日发布的气候保护计划草案规定,到2030年,太阳能电池的总扩张目标为98 GWp(总装机量达到该值),这就要求每年新增光伏发电系统4.5 GWp。”

注:译文摘自报告第2点。

分析报告:

2018年3月的德国联盟协议为能源转型提出了一个中期目标,即在2030年前将可再生能源发电的比例提高到总用电量的65%。2019年10月9日,联邦政府在其《2030年气候保护计划》草案(Klimaschutzprogramm 2030 der Bundesregierung)中就2030年光伏产业的发展做出了具体的部署和安排,其中包括:

1)为了促进光伏产业的进一步扩张,废除52GW的光伏补贴限额;

2)到2030年全德光伏总装机量增加至98 GW, 产电量达90TWH。

该草案出台受到了各界广泛的关注,本文将以此为切入点展开介绍并对其造成的影响进行分析。

一、废除52GW的光伏补贴上限

(1)2012年《可再生能源法》设立52GW光伏补贴上限

为什么德国会设置52GW的光伏补贴装机量上限?这要追溯到2000年初由德国联邦众议院和参议院颁布实施的《可再生能源法》(Renewable Energy Sources Act, EGG) 。该法案代替了1991年开始实施的《电力上网法》(StrEG), 设立了对可再生能源发电的“固定上网电价”(Feed in Tariff)机制。在高额补贴、全额调度优先权、以及长达20年补贴不变的政策激励下,大批投资者无负担无顾虑地进军了光伏产业,德国光伏市场得到了空前扩张,呈现出了一片生机勃勃之势。然而这些高昂的上网补贴并不是由政府直接承担,而是均摊到了广大电力消费者尤其是家庭用户的账单里,因此在这之后的德国电力平均零售价格连年走高(见图1)。

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图1:德国2000-2014年家庭用户平均电价变化曲线,单位ct/kWh

在2010年至2012年期间,由于光伏发电成本急剧下降(见图2),德国光伏市场实现了连续3年的大跃进,每年的新增装机容量超过7GW。由于光伏补贴是均摊在终端用户,急剧上升的光伏装机规模间接加重了民众的用电负担,可再生能源附加费(EGG Surge) 达到了近6欧分/千瓦时,占居民电价的18.5%以上,德国成为了欧盟成员国中能源支出最高的国家。出于这些原因,政府决定紧急刹车,采取各种措施削减光伏产业的补贴(见图3)以控制光伏装机量。2012年1月,联邦政府对《可再生能源法》进行了修改,将光伏项目引入市场,降低其对明确政策措施的依赖,并于4月追加实施了《光伏法》(The PV Act),扩大了《可再生能源法》的补贴削减幅度,同时引入了对总光伏补贴容量的硬性上限,即52GW上限额。在52GW补贴上限中规定了光伏补贴将在上限达到日期后的第二个月的第一天正式撤销。这意味着,假设在2020年6月德国光伏装机总量达到了52GW,则从2020年8月1日起开始运行的太阳能系统将不再获得上网补贴,停补之前投入运营的光伏设备不会受到影响。

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图2:德国2006-2020年光伏装机成本变化变化曲线,单位€/kWp

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图3:德国2000-2016年光伏上网电价变化曲线,单位ct/kWh

(2)2020年撤销《可再生能源法》52GW光伏补贴上限

虽然52GW补贴上限政策实施后的初期有效地减缓了德国光伏扩张的脚步,但随着政策的落实推进,新的问题开始出现。短短七年后的2019年,德国光伏装机总量已经开始逼近当初设立的52GW补贴上限值(49GW)。随着装机目标的不断接近,越来越多的太阳能客户开始采取观望态度回避投资,行业有可能陷入持续低迷的状态。作为德国底层促进可再生能源扩张重要助推力的公民能源合作社,面对这种风险,搁置了许多计划中的光伏项目。基于这些艰难处境,众多环保组织和光伏领域从业者向政府表达了强烈不满,在2020年新冠病毒危机对行业的再度刺激下,这一呼声愈演愈烈。光伏行业如果衰落,将直接影响德国能源转型规划的进程,危及气候目标的实现。为了重振光伏行业并持续推动德国的绿色转型,联邦议院开始着手取消52GW的补贴上限计划。

取消52GW补贴上限的过程并不顺利,政府承受了来自多方的压力,从2019年9月提案到最终决策出台断断续续持续了将近一年。下表以时间轴的模式介绍了52GW上限取消背后的政府运作。在对《可再生能源法》进行了第11次修订后,联邦委员会最终在2020年7月6日正式取消了52GW的光伏补贴装机上限。

表1:德国52GW补贴上限取消历程

虽然政府取消补贴上限的承诺历时8个月才正式兑现,但市场已经做出了快速反映。尽管有新冠疫情肆虐造成的光伏产业人工缺乏和物流限制的影响,但是根据最新数据显示,2020年上半年,德国新增光伏装机量已经达到了2.36GW(总装机量达到51.5GW), 超过了2019年上半年的新增装机容量2.02GW。取消52GW的补贴限额将有效刺激光伏行业的复兴,处在观望状态的投资者的信心也将被提振,进一步助力德国光伏产业的重新扩张。

二、2030年全德光伏总装机量增加至98 GW

德国52GW的光伏补贴上限被正式取消后,下一步光伏行业的目标是在2030年将现有的光伏容量加倍以达到98GW的装机总量,目的是满足因核能和煤炭逐步淘汰而造成的发电缺口。以目前德国8302万的人口计算,若达到2030年光伏总容量设置的目标98GW。按我们清华大学能源转型研究中心的每人一千瓦光伏倡议,德国将率先实现,并在2030年实现人均约1.2千瓦的水平。在德国,这样的人均光伏装机水平使每人每年能够获得1000-1200千瓦时左右的光伏电力,这对于德国实现2050年净零碳排放目标将是一个有力的推动力。

总结

德国的光伏产业政策经历了波折与意外,但值得注意的是,光伏企业与政府的协调合作之间充满了灵活性,使用了从上向下(政府到底层)与从下向上的(底层到政府)的两种路径。关于设立和撤销52GW光伏补贴上限的政策,政府密切关注光伏市场变化,利用政策法规、激励机制等措施进行了及时的引导与调整,让德国能源转型之路稳健前行。而底层的光伏企业与相关的协会机构在遇到行业危机时,采用了各种方式向政府表达了自己的迫切需求,政府政策的出台也离不开光伏业内人士的不断督促。现在2030年德国人均光伏1.2千瓦的目标已经确定,由此展望,2050年实现净零碳排放的德国将会拥有多少光伏装机,人均光伏装机将会达到什么水平?

总结德国光伏发展过程中遇到的问题和解决措施,对我国光伏行业与能源转型也有一定的借鉴意义,有助于早日实现每人一千瓦光伏的能源转型目标。欢迎大家的建议和讨论。


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