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国外光伏行业研究

门窗2021-04-07 来源:雪球

德国作为欧洲第一大经济体,在固定上网电价方面积累了将近20年的经验。德国从2000年起,制定了《可再生能源法》。在随后的十几年里,德国数次调整这项法律,适时地引导和调控促进了可再生能源市场的良性发展。这一系列法案不仅照顾到了电力市场中广大投资者的利益,同时也避免了因补贴导致的政府巨额赤字。

德国是目前欧洲可再生能源市场化最好的国家之一。而中国现阶段的固定上网电价政策与德国一脉相承。在补贴政策急需调整的当下,考察分析德国补贴的制度设计以及未来补贴政策转型方案对中国有重要的借鉴意义。

美国在联邦层面一直采取相对节制、温和的税收抵免政策,同时设立专项资金重点扶持可再生能源的技术创新。在州政府层面,各地因地制宜,采取相对多样化的措施,如加州的净计量电价、得克萨斯州绿色证书等。这些激励使得美国可再生能源的发展成本远低于德国。

其他国家例如西班牙光伏产业泡沫破裂的政策失误、日本高额补贴下光伏反而有序发展。

一、德国光伏

1.1德国光伏现状

德国是世界第四、欧洲第一大经济体,其煤炭资源丰富,长期依赖煤电,现在仍有44%的一次能源消费来源于燃煤。

德国从2000年开始颁布《可再生能源法》,通过确立新能源的优先权和上网电价补贴,风电和光伏发电的装机容量快速增长

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德国新的EGG计划将太阳能光伏发电电量提高到100GW(目前为52GW)。同时推动“用户租电计划,德国房主通过屋顶安装太阳能电池板和收取上网费。但租来的客户无法参与。EGG为鼓励房东安装光伏屋顶太阳能电池板给租户用,采用减少商业税。

在新能源消纳方面,德国完成得较为出色。在装机容量很大的背景下,德国的弃光率仅有1%左右,达到如此高的消纳率,主要有两个原因。一是德国十分注意装机容量的增长要与电网建设同步。

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德国设定了明确的能源转型目标。以1990年为基准,核电将于2022年全部关闭,2050年温室气体减排达到80%—95%,可再生能源发电占比要达到80%。

1.2.德国光伏补贴

德国促进可再生能源的相关立法迄今已有20多年历史,早在电力市场自由化改革之前,德国就开始探索如何由传统能源向可再生能源转型。1990年德国颁布了《电力上网法》,规定了可再生能源补贴的相关政策。2000年,该法正式被《可再生能源法》(Erneuerbare Energien Gesetz, EEG)替代,这标志能源转型上升为国家战略重点 自此德国可再生能源的发展进入黄金期。

在鼓励风电与光伏发电的政策中,最主要的是固定上网电价。高额补贴和全额上网的保障机制吸引了大量的资金,这大大刺激了风电与光伏发电装机容量的快速增长。

EEG是德国规范和促进可再生能源发展的基础性法律文件。随后,在2004年、2009年、2012年、2014年先后进行过四次修订,补贴规则不断地进行调整和细化。2000年EEG确定实行固定上网电价,统一基础补贴时效为20年。之后历年调整的总体原则是:补贴额度随时间递减;市场溢价(Feed-in Premium)逐步取代固定上网电价,并最终取消电价补贴,实行招标制度。特别是2014年EEG发生了较大转变:引导固定补贴逐渐转变为竞价上网,尽可能将可再生能源纳入常规电力市场,与普通化石能源竞争。同时开始实行光伏拍卖试点,逐步引入招标制度以实现可再生能源产业发展更合理、更完善。

就补贴资金的来源来看,德国对可再生能源的补贴来自对终端消费者征收的可再生能源附加费。过高的可再生能源附加费对终端消费者来说是一笔不小的开支,使得德国的电价在欧洲仅次于丹麦,也成为德国继续推进可再生能源政策的一大阻碍。

1.3.德国光伏发电补贴政策

从2000年到2014年,德国EEG对光伏发电的补贴不断进行调整和细化。与风电类似,德国根据光伏发电的安装地点、容量配置和技术类型,采用差异化、逐年递减的固定上网电价。总体趋势是:初始补贴额度不断下降,递减率从逐年下降变为逐月下降,并不断提高下降的百分比;其中容量越大的光伏机组初始补贴越低、递减率越高。德国作出这一调整的目的是控制补贴数量、避免光伏发电装机容量过快增长。

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2014年EEG在进一步降低额度的同时,宣布在达到52GW 的光伏总发电量之后,将不再对新安装的光伏装置进行补贴。

二、美国光伏发电

2.1光伏现状

近10年来,美国的可再生能源发展迅速。从装机容量上看,美国的风电和太阳能发电装机显著上升。

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截至2015年年底,美国风电累计装机达到74.5GW,光伏发电装机中分布式光伏为25GW,集中式光伏只有1.8GW。分布式光伏的蓬勃发展是美国光伏的一大特点

美国与德国有很大不同。美国并没有设立要用可再生能源替代核能的能源转型目标,而2000年以来的页岩气革命也使得美国天然气价格非常低廉,因此美国对可再生能源的推动力度没有德国那样强劲。

在联邦层面,美国对可再生能源的政策支持和德国有很大不同,并没有从终端用户的电费里征收专门的费用来发展可再生能源,而是通过税收优惠(生产税抵免和投资税抵免)、提供贷款担保等手段来适当引导风电和光伏发电产业的发展。此外美国一贯对科技有较大比重的投入,引导更多的资金流向了可再生能源的技术研发,以期望实现电力平价

在解决消纳问题方面。美国更鼓励居民自发自用,即实行净计量电价(Net Metering):对居民在住宅安装光伏发电设备时,如果发电量减去用电量仍有剩余电力,就可以将这部分电力转入下一个月继续自用。在这样自发自用的政策鼓励下,很好地解决了并网消纳问题,节省了大范围建设高压电网的成本。

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IHS Markit预测,美国2021年的新增公用事业级光伏装机容量将超20GW。2021-2025年间,伊利诺伊州、弗吉尼亚州、宾夕法尼亚州和肯塔基州都将拥有大型光伏后备项目。

2.2补贴政策

在联邦层面,美国对可再生能源的政策支持和德国有很大不同,并没有从终端用户的电费里征收专门的费用来发展可再生能源,而是通过税收优惠(生产税抵免和投资税抵免)、提供贷款担保等手段来适当引导风电和光伏发电产业的发展。

针对光伏的补贴政策主要是三个

投资税抵免。在联邦政府层面,针对光伏的最直接鼓励手段是投资税抵免。 2019年前建成的光伏发电项目仍可享受30%的投资税抵免,2020年下降为26%, 2021年下降为22%。2013年以后,取消了对住宅光伏发电项目的投资税抵免,商用及集中式光伏发电项目的投资税抵免降为10%

政府直接补助,鼓励技术研发。美国能源部还实行了Sunshot计划,致力于在10年间(2010—2020年)将太阳能发电实现电力平价

贸易管制。联邦政府转向了贸易管制型政策工具的应用,通过反倾销、反补贴的贸易政策,限制进口,以支持和保护国内绿色制造产业的发展

2.3供中国参考的经验

生产税和投资税抵免是美国风能发展的主要驱动力。美国并没有仿照德国制定全国范围内的固定上网电价政策,而是只在联邦层面制定了基本的税收抵免政策,同时尊重各州风光资源的禀赋和发展意愿,根据本州经济、财政条件合理制定相应的激励政策

在低补贴额度、鼓励技术创新的政策引导下,与其他很多国家相比,美国电价很低。低补贴额度的政策效果更为稳健。美国装机容量远低于中国,但发电量却高于中国

在州政府层面,净计量实际上起到的效果更为明显,在鼓励居民自发自用的前提下,很好地解决了并网和消纳的问题

三、为即使调整补贴而失败的西班牙

西班牙由于未能及时调整补贴额度,加上受欧债危机的影响而成为光伏产业发展失败的典型。西班牙的风电和光伏发电装机容量曾居欧洲前列,仅次于德国,位居世界第四。但由于遭遇欧债危机,政府财政对可再生能源的支持力度下降。在2012年2月西班牙宣布暂停所有对新建风电场、太阳能发电在内的可再生能源发电项目的补贴,政策环境迅速恶化。光伏产业一落千丈,之后两年都出现了装机量的负增长。直至2013年以后,西班牙对可再生能源也没有新政策推出

四、高额电价补贴的有序发展的日本

日本在实行高额上网电价补贴的基础上,设立了较高的市场认证壁垒,使得光伏产业平稳有序地发展。日本对光伏发电的政策主要是投资补贴和固定上网电价

日本高额的光伏发电上网电价吸引了大量投资,其收益相当可观。但并没有出现中国一哄而上、疯抢装机进而导致大比率弃光的现象,产业发展相对平稳有序。一是日本电价本来就高。日本电价比美国、英国、德国、法国等国电价都要高出2倍左右。另外一个重要原因是日本对光伏市场设立了较高的认证门槛。

最重要的两个认证分别是日本太阳能发电普及扩大中心的 J-PEC和日本电气安全环境测试实验室颁发的 JET。这两个认证都需要对光伏设备及其组件产品的可靠性、安全性进行相关测试,只有通过这两个认证才能获得补贴。这样就将价格低廉但无品质保证的中小企业拒之门外。

参考中国国内2019年统计累计装机174GW,弃光率3%

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五、总结

从保护环境与能源多元化等角度考虑,各国都在不同程度地推动可再生能源的发展。各国都在不同程度地推动可再生能源的发展。然而也要看到,其发展也面临着几大难题:融资、补贴、并网、消纳等。

1.高额补贴可以克服初始阶段的成本障碍

固定上网电价对政府推动装机量迅速增长有很强的激励作用,尤其是对本身没有足够科技实力、缺乏经验的国家,如中国、印度。高额补贴克服了初始阶段的成本障碍。但是导致来市场乱象,导致资本的竞争,光伏的安装量很大,但弃光率很高,加重终端用户和政府财政负担。

2.对光伏市场设立了较高的认证门槛。

光伏已经发展来很多年了,需要学习日本的经验,注重对可再生能源的研发投入,建立较高的认证门槛,避免资本的无序扩张,导致光伏行业新入着盲目扩产,造成产能过剩,导致行业龙头利润下降,研发成本提高,设备无法更新换代。这更需要国家政策的加以限制。

3.要控制好补贴成本,避免宏观经济等外部冲击的影响,

这个需要借鉴西班牙光伏行业失败案例,本国电力体系发展程度、国家财政支持能力相匹配。如果成本失控,会打击光伏行业的健康发展,德国虽然初期补贴也较高,但因为注意实时调整,幸运地避免了这一结果。对于政治、经济局势不够稳定的国家,如巴西,汇率变动、政治因素等外部冲击对风电和光伏发电的发展影响更大。

4.防止超额利润引起行业发展失控

光伏发电成本在不断下降,但固定上网电价下价格往往通过行政手段来控制,很难及时根据技术和市场情况进行合理的调整。光伏发电从2009年以来成本下降了将近90%。德国从2009年到2014年风电补贴的平均额度仅仅下降了1.3%,而光伏发电的补贴平均额度下降了71%,都没有成本下降的幅度大。上网电价调整不灵活,可能会导致行业的超额利润,从而使得新能源的发展失控。

5.注重科技研发、降低可再生能源的发电成本是平稳发展的重要前提

美国和日本都十分注重对可再生能源的研发投入,在全力发展风电和光伏发电之前,两国都积攒了较大的技术优势,降低发电成本,实现电力平价,哪怕补贴额度不高,也可以实现良好的效果

美国启动风电和光伏发电发展的时间稍落后于欧洲,前期也并没有实行非常有针对性的政策,只是加大了对可再生能源发电技术的科研资助。之后也没有在联邦层面实行固定上网电价,而是继续实行税收抵免政策。美国经验表明长期保持一种政策,有助于稳定投资者信心,使得整个发展平稳有序。美国在政府层面也没有制定精细化的补贴制度,而是交给市场去解决,这样反而有助于实现产业的良性发展

6.地区一体化的电力市场和鼓励用户自发自用是解决消纳的重要途径

丹麦和德国的低弃风率都表明,地区一体化的大的电力市场为可再生能源消纳提供了更大的空间。由于风电和光伏发电的间歇性特点,大电网可以提高电网能承受的风电及光伏发电比例。丹麦和德国的国土面积较小,但是欧盟地区一体化的政治背景为两国实现可再生能源消纳提供了优越的条件。相比而言,中国电力交易省际壁垒仍然很大。降低省际壁垒,使风电与光伏发电在更大范围内消纳是解决目前弃风弃光问题的一个重要途径

 

同时,从美国对光伏产业发展的经验中,可以看出大力发展分布式光伏、鼓励居民自发自用是提高利用效率的重要途径。这种方法避免了建设高压电网的基建成本,也减少了地区性并网协商沟通的成本。

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