德國光伏產業大發展回歸理性

2020-10-15 15:24:12 來源:

   作為世界上最早啟動能源轉型的國家,從2010年前后至今,德國的光伏產業曾經歷了爆發式增長、全民光伏的輝煌階段,也經歷了2014年之后的補貼退坡而帶來的行業大滑坡,F如今已逐步回歸理性發展。

  相關數據顯示,2019年,德國可再生能源發電占總發電量比例達到約43%,提前完成原定的2020年“可再生能源占比達35%”目標。其中,光伏發電貢獻度達到近20%。

  與德國相似,我國的光伏產業也正經歷補貼退坡后的“爬坡邁坎”艱難時期。記者近日采訪梳理了德國光伏產業發展經驗,以期能對我國有所啟發。

  2019年光伏業創收15億歐元

  “實際上,德國光伏發展的先天條件并不十分理想,光照資源分布不均、光伏組件成本高等因素,導致了光伏發展道路相對坎坷。尤其在2012年補貼大幅退補之后,光伏發展一度陷入低迷,尤其在2014年裝機量出現斷崖式下跌。”正在德國考察的清華大學能源轉型與發展研究中心執行主任何繼江對記者說。

  然而,相比歐洲其他國家,德國當前的光伏普及率卻非常高。德國國土面積不到一個云南省,光伏累計裝機總量卻達49.5GW,約為我國的1/4。2019年,德國光伏總發電量46.5 TWh,占可再生能源發電總量的18%,創收15億歐元,減少碳排近3000萬噸。今年,雖然經歷了新冠肺炎疫情的嚴峻考驗,德國光伏依然保持了相對平穩的發展態勢。

  為什么光伏占比會這么高?何繼江說:“這主要得益于德國政府層面在不同時期推出的政策法規、配套措施和機制的支持和保障。”

  比如,2000年初,為激勵包括光伏在內的可再生能源產業發展,德國聯邦眾議院和參議院頒布實施了《可再生能源法》,設立了對可再生能源發電的“固定上網電價”機制。在高額補貼、全額調度優先權及長達20年補貼不變的政策激勵下,大批投資者無負擔無顧慮地進軍了光伏產業,德國光伏市場得到了空前擴張。

  面臨2010年前后的光伏過度增長對財政造成的巨大壓力,德國政府緊急剎車,在2012年的《可再生能源法(EEG)》中,對光伏補貼設定了52GW “天花板”,并設立配套的光伏法削減補貼幅度。

  據何繼江介紹,2019年以來,隨著德國光伏裝機總量逼近52GW上限,行業呈現觀望態度,進入新一輪低迷態勢。德國各界針對是否取消補貼進行了將近一年激烈的爭論,最終于今年7月正式取消該補貼上限。市場隨之做出快速反應,從而使光伏產業保持了平穩發展。

  屋頂光伏獲力捧

  年發電潛能高達869. 8億千瓦時

  “屋頂光伏是德國推廣普及光伏的主要方式,占比接近80%,被認為是德國能源轉型的重要組成部分,已在德國構成一道獨特的風景線。”何繼江說,“千千萬萬的家庭,通過屋頂的太陽能分布式系統實現了用能的自給自足。”

  根據權威機構EuPD研究所測算,全德屋頂光伏技術潛能高達每年869. 8億千瓦時。

  “我在2019年圣誕節期間駕車進行環德考察,全程3000多公里,在沿途隨處可以看到光伏板。尤其是屋頂光伏,覆蓋情況令人驚嘆,途經的一些村莊或小鎮,大面積的住宅、棚舍屋頂,以及超市、商場、工廠等大平頂建筑屋頂上都鋪設了光伏板。”何繼江指出,有的還被用于為電動汽車和自行車提供免費充電服務。

  今年春天,突發的疫情使何繼江不得不延長在德國停留的時間,他選擇了距離波恩市80公里的鄉下居住。“波恩市郊區的一所學校在操場看臺的屋頂上,就安裝了大量光伏板。”何繼江說,學生可以從看臺墻上的電子顯示屏上,看到實時的光伏發電量情況以及對于碳減排的累計貢獻統計。這樣的配置非常有意義,值得普及,對提高學生及當地民眾的綠色生態發展理念有很好的促進作用。

  大量的屋頂光伏板不僅不影響建筑美觀,還可使用戶在實現用電自給自足的同時,通過余電上網獲得可觀收益。屋頂光伏系統平均可以滿足30—35%的電力需求。依據德國現行上網電價補貼規定,政府與使用可再生能源發電的個人或公司簽訂一份20年的長期合約,期間發電者每向公共電網輸送一度電,除了獲得原本的電價以外,還可以賺取一定補貼。

  此外,如果將屋頂光伏系統與儲能電池結合,還可通過調節使得自用率升至60—80%。對于德國用戶而言,相比較于將光伏電量返還電網,自發自用抵消用電量更具吸引力,因此隨著光伏系統自發自用增多、余電上網減少,配電網改造投入也隨之降低。

  實現2050年建筑碳中和

  BIPV獲青睞

  根據歐盟的建筑法案“2010/31/EU”,從2021年起,歐盟成員國每處新建建筑都必須達到近零碳排放標準。為此,德國提出,要大力發展光伏建筑一體化技術(BIPV),以期到2050年實現建筑碳中和的目標。

  據統計,德國的BIPV建設的技術潛力達1.4TWp。然而,當前BIPV技術還沒有規;度胧褂,整體處于燈塔項目建設及商業模式探索的進程中。

  談起在規;^程中面臨的主要問題,何繼江分析稱:“首先是行業與法規的銜接還有待完善,由此增加的規劃階段的工作量需要簡化。其次由于BIPV受制于個性化小批量生產,自動化和標準化程度較低,使得成本高居不下。另外,BIPV建設與建筑本身功能和美學之間需要實現平衡和優化。”

  他舉例道,位于德國南部巴符州的小鎮Stühlinger市政廳就是集美學和碳減排為一體的BIPV典型樣本。該行政大樓的凈建筑面積超過2.2萬平方米,是目前歐洲最大的公共凈零能耗大樓,大樓所需用電完全自給自足。

  這幢大樓通過在建筑立面安裝透明光伏板用于發電,在屋頂安裝光伏模塊和光伏集熱器,用于提供電能和熱能,同時配套安裝地下水熱泵確保所需冷熱供應,此外還安裝了具有熱量回收的通風系統等。

  “通過這樣一個系統,在2018年運營的第一年中,使得Stühlinger市政廳大樓幾乎達到了零碳排放的能源目標,并得到了權威機構弗勞恩霍夫太陽能系統研究所(ISE)的認證。”何繼江告訴記者。

  何繼江指出,雖然在德國,光伏補貼仍具有很大的不確定性,但從長期看,德國始終輔之以靈活而高效的政策,從而使得德國光伏產業在應對下一輪挑戰時更為從容。這無疑為光伏產業前景更加廣闊的中國提供了決策參考。
來源:中國城市能源周刊

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