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“进社区”光伏终端消费商业模式分析

发布时间:2018-01-12 11:32 本文地址:http://www.qikan58.com/Info-detail-27604.html 来源:郭庆方++杨卫东++李亚伟 点击数:111

内容摘要:光伏终端消费对光伏产业发展具有很强的制约作用,“进社区”光伏终端消费商业模式对促进光伏終端消费增长具有重要作用。目前,我国“进社区”光伏终端消费商业模式发展严重滞后,并且存在很多现实原因。但是,我国“进社区”光伏终端消费商业模式发展的基础越来越好。调动相关利益者的积极性,改进光伏与居民建筑结合方式以及完善相应的政策措施,这会使得我国“进社区”光伏终端消费商业模式得到很大发展,并大幅度促进我国光伏终端消费增长和整个光伏产业的快速提升。

关键词:光伏 终端消费 社区 商业模式

引言

近年来,随着传统化石能源的消耗加剧气候变化危机,世界主要国家都非常重视可再生能源发展。可再生能源是永续性能源,主要包括风能、太阳能、生物质能等。国际能源署指出,“世界的可持续能源系统必然将由小范围地依赖可再生能源过渡到大范围地依赖可再生能源。”在可再生能源中,光伏是非常具有前景的技术和产业。本文在梳理国内外对“进社区”光伏终端消费商业模式研究文献的基础上,识别了我国“进社区”光伏终端消费商业模式发展态势,探讨了其发展的基本机制,并提出了相应的政策措施。

发展“进社区”光伏终端消费商业模式具有重要意义

近年来,我国光伏产业得到了迅猛发展。根据中国工信部的统计,2016年,我国光伏产业总产值达到3360亿元人民币,同比增长27%。截至2016年底,我国光伏发电新增装机容量3454万千瓦,累计装机容量7742万千瓦,新增和累计装机容量均为全球第一。但是,我国光伏产业在快速发展的同时,也存在诸多困难和问题。其中,我国光伏产业非常突出的问题是生产、流通和消费的产业链不同环节发展出现严重失衡,光伏产业上游生产扩张迅猛,但光伏产品(光电)的中游流通则存在体制上的制约(入网困难),终端消费发展严重不足。我国光伏产业产业链发展不平衡造成了“失衡性产能过剩”,对许多光伏企业,尤其是上游生产企业形成严重冲击,也损害了整个我国光伏产业。

要解决我国光伏产业链发展不平衡的根本途径是扩大光伏产品的终端消费水平。光伏终端消费主要有集中的规模化连片开发和分散的小型分布式两种方式。对集中的规模化连片开发光伏终端消费方式来说,我国近几年出现严重“弃光”的现象。根据中国电力规划设计总院的统计,全国弃光电量由2015年的49亿千瓦时增加到2016年的70亿千瓦时,弃光率提高了6个百分点。集中的规模化连片开发光伏终端消费方式出现严重“弃光”现象的主要原因是大量光伏电力无法充分消纳或外送。因此,我国应大力发展分布式光伏终端消费。

分散的小型分布式光伏可以应用于大型公共建筑、路灯等市政设施、偏远农牧区和城乡居民集聚社区等,因此“进社区”光伏终端消费商业模式可能是光伏产业最有潜力的发展途径。所谓“进社区”光伏终端消费商业模式就是全国城乡聚集社区的家庭大批量的利用家庭光伏系统,甚至出现光伏的社区化联网交换、合作等更深入的商业活动。“进社区”光伏终端消费商业模式在我国光伏终端消费中具有重要作用并存在坚实的资源、技术、经济和社会基础。

首先,“进社区”光伏终端消费商业模式契合了光伏能源的资源和产品特征。光伏能源的能源密度低但光资源的空间分布相对均匀,更适合用能强度、用能质量较低要求的城乡居民生活用电。相反,集中连片的光伏终端利用方式占用大面积土地。按照当前的技术标准参数,1MW光伏发电站需要占地大约25亩土地。从某种意义上讲,集中连片的光伏终端利用方式是土地资源密集产业,国土资源部2015年12月2日还专门就此发布了《光伏发电站工程项目用地控制指标》的政策文件,以限制光伏的集中的规模化连片开发。

其次,城乡居民集聚社区的可利用光资源非常丰富。城乡居民集聚社区的居民建筑屋顶(或外墙面)是巨大的光伏利用空间资源。根据住房和城乡建设部的统计,截至2015年年末,在我国的城市建设用地中,居住用地面积约为163亿平方米,如果再考虑居民建筑的层高、容积率后,光伏可利用面积可能会大大高于这个面积规模。2015年年末我国乡村的总实有建筑面积超过255亿平方米。

最后,城乡居民集聚社区普及光伏是光伏大众化、成熟化的最重要标志。从一般产品发展寿命周期来看,成为普通家庭的日常用品是某产品成熟化、形成蓝海市场的典型特征,如电冰箱、空调、汽车、互联网的产品等。只有光伏普及性地进入城乡社区家庭,光伏能源才算真正成为大众能源,光伏时代才算真正建立。

研究进展评价

近年来,“进社区”光伏终端消费商业模式在国内外都得到了一定发展。已有的一部分文献涉及关于光伏进社区及其商业模式的研究。张云天(2016)总结了应用于民用建筑的太阳能光伏电池和光伏发电技术的应用发展现状,认为在考虑太阳能光伏发电技术的成本、环保基础上,在大城市采用光伏-建筑一体化设计是发展趋势。Erik Funkhouser et al.(2015)认为社区光伏系统的装机容量范围最好是介于数百千瓦到数兆瓦之间,并且应该由公用事业部门统一管理,社区居民可以广泛参与。Emrah KarakaYa et al.(2016)为德国南部一个拥有43000居民的小镇探索使用分布式光伏的商业模式,强调政策制定者应该加强对太阳能光伏企业的支持。Sopitsuda Tongsopit et al.(2016)主张应该在发展中国家的前提背景下理解光伏进社区的商业模式,并且综述了泰国的屋顶光伏模式。泰国政府的光伏政策不稳定,但是光伏市场处于动态发展中。Sufang Zhang(2016)综述了中国分布式光伏的商业模式和融资机制,然后给出了美国的分布式光伏商业模式,再对中国的分布式光伏商业模式进行了检查,最后给出了对中国分布式光伏发展的政策建议。对于发展中国家和已经完成工业化的国家,MaXimilian Engelken et al.(2016)研究了它们的可再生能源商业模式,认为政策制定者应该根据区域差异来设计整体的可再生能源法律框架,以适应各种全球不同区域的各种挑战。QiYan Wu et al.(2016)指出南京市的“九梦岛社区”是出现在我国的第一个成功实现并网的太阳能光伏社区,社区光伏发电系统自发自用,这种光伏社区将会创造一种崭新的能源生产和消费范式,打破化石燃料的锁住效应,称之为“后化石自给社区”。Mario Richter(2013)认为公用事业部门既没有把社区光伏发电模式视为对自身既有商业模式的威胁,也没有将其视为潜在的市场机会。该研究反对公用事业部门把光伏社区列为对传统资源的一种竞争,而应该看作进入分布式光伏发电及其服务市场的战略途径。总体来看,国内外对“进社区”光伏终端消费商业模式的研究还不够系统,尤其是对我国的针对性不强。endprint

我国“进社区”光伏终端消费商业模式发展态势界定和识别

(一)“进社区”光伏终端消费商业模式发展滞后及其原因

近年来,我国光伏终端利用规模扩张十分迅速,2010年,我国光伏累计装机容量为800兆瓦,2016年则高达74480兆瓦。但是,我国光伏终端利用各个方式之间的发展并不平衡,分布式光伏所占比例相对较低。2016年我国分布式光伏累计装机容量的规模约为10300兆瓦,仅占我国整个光伏累计装机容量的13.3%左右。而且,分布式光伏终端利用在其各个途径的发展上也不平衡,主要集中在大型公共建筑、路灯等市政设施以及偏远农牧区,真正具有潜力的城乡居民集聚社区则非常薄弱,呈现出数量少、碎片化的特点。

与中国相比,世界发达国家的光伏终端消费则更侧重于分布式的途径,尤其是居民家庭的光伏电力消费(见表1)。例如,根据美国国家可再生能源实验室的预测,美国2021年分布式光伏累计装机容量约占全部光伏累计装机容量中的46.1%,而居民光伏累计装机容量约占分布式光伏累计装机容量的61%,居民家庭光伏利用规模的增长速度要快于美国整体光伏行业。

总体来看,当前我国光伏终端消费状况距离“进社区”商业模式还比较遥远,与城乡居民集聚社区在光伏发展中的战略地位非常不符。中国“进社区“光伏终端消费商业模式进展缓慢,严重滞后于整个中国光伏产业的发展。这一现状的出现存在众多因素。

第一,中国城镇居民的居住建筑特点与光伏利用技术不适应。在传统晶硅太阳能电池技术下,光伏终端利用的有效空间只能局限在建筑物的屋顶上,中国城镇居民的居住建筑以多层、高层为绝对主导,这意味着绝大多数城镇居民并没有利用光伏的建筑空间,而高层建筑使得太阳能光伏板在屋顶安装技术上存在一定难度,也给后期的维护修理带来诸多不便。多层、高层居民建筑屋顶产权一般缺少清晰的界定,对“光伏进社区商业模式”产生的制约作用也不能低估。

第二,居民光伏发电的成本依然很高。根据美国咨询公司Lazard于2016年12月15日公布的美国各类能源发电的全生命周期平均均摊成本(LCOE)数据,居民屋顶的发电成本以人民币计算大约在0.94-1.52元/千瓦时,而工商业屋顶的发电成本大约在0.60-1.32元/千瓦时,天然气内燃机的发电成本大约在0.46-0.69元/千瓦时,居民屋顶的发电成本比天然气的发电成本要高出很多,也比工商业屋顶的发电成本高出很大幅度。2016年美国主要能源品种的发电全生命周期平均均摊成本比较如表2所示。

第三,中国城乡的家庭收入、用电数量和用电价格与光伏利用不匹配。一套装机容量为3千瓦、年发电量4500千瓦时的典型家庭光伏系统的投资总成本约在4万元,但是这个发电量、投资规模都远超出普通居民家庭的家庭收入和用电规模。2015年全国居民人均可支配收入为21996元,城镇居民人均可支配收入为31790元,农村居民人均可支配收入为10772元,中等收入户居民人均可支配收入为19320元,4万元相对普通城乡居民来说是一个比较大的资金支出。2014年全国生活消费电力为526千瓦时,家庭生活用电规模距离充分消化典型家庭光伏系统的发电产能(4500千瓦时)过大。虽然家庭光伏系统可以“自发自用、余电上网”,但在城乡社区居民光伏发电利用呈点式、碎片化空间分布的约束下,城乡居民进行个人光伏发电“余电上网”的交易成本实际上是非常高的,即使存在电价补贴也难以充分覆盖交易成本。

第四,体制障碍多。过去多年,中国光伏发展路径基本上是靠政策自上而下推动的,现行的投资体制、税收体制倾向于生产供给侧推动,在化石能源当前仍占绝对主导的状况下,生产供给侧推动发展模式使得光伏利用方式容易按照传统化石能源的集中化、单向化模式运行,缺乏城乡居民利用光伏的社会动员,许多城乡居民对光伏还很陌生,对光伏利用缺乏了解、好奇心和积极性。从德国、丹麦、美国、西班牙等国分布式可再生能源(包括光伏)发展比较成功的城市经验来看,公众的充分参与是不可或缺的重要一环。

(二)“光伏进社区商业模式”的时机越来越成熟

虽然“光伏进社区商业模式”还有很长的路程,但是“光伏进社区商业模式”的经济、技术、社会条件越来越向其有利的方向发展。

居民建筑的发电成本越来越低。根据Lazard公司发布的最新数据,2016年美国住宅屋顶的光伏技术全生命周期平均均摊成本比2015年下降幅度高达26%。在光伏技术国际一体化和国际间技术传递速度很快的情況下,美国住宅屋顶的光伏技术全生命周期平均均摊成本变化态势也可以适用于中国。

光伏技术对中国城乡居民建筑特点的适用性越来越强。从近期来看,光伏材料技术除了传统的硅基太阳能光伏材料的转换效率不断提升、成本下降外,非常有利于中国城乡居民建筑特点的硅薄膜、大面积柔性硅基薄膜电池组件技术也得到大幅度商业化发展。另外,与包括城乡社区在内的分布式光伏发电相关的配套技术如储能与能源互联网、高透太阳能电池用玻璃制备等也进展得很快。常见的光伏材料技术比较如表3所示。

政策上越来越有利于中国城乡居民发展光伏。中国2016年12月发布的《可再生能源“十三五”规划》提出,“在中东部等有条件的地区,开展‘人人 1 千瓦光伏示范工程,建设光伏小镇和光伏新村”。 2014年以来,具有中国特色的“光伏扶贫”政策及项目的推出与实施也将进一步对乡村社区利用光伏提供重要推动力。

实践基础日益丰富。近几年来,许多城乡居民已安装、使用了家庭光伏发电系统,并且数量还在不断增加。一些有前瞻性的企业在“光伏进社区商业模式”上也通过商业模式创新、技术改造、专业人员培训、市场推广、论坛交流、政策咨询等服务做出各种努力和尝试。这些实践都为“光伏进社区商业模式”积累了经验。

社会转型为“光伏进社区商业模式”提供了良好的社会条件。当前,就业的小型化、自主化、分散化趋势日益明显,尤其是国家提出的“大众创业、万众创新”,刺激了SOHO(Small Office Home Office)建筑以及一大批新兴的商住公寓的兴起,提高了城市居民生活、生产的用电规模,再加上家庭用纯电动汽车规模扩张的“从室内插座到交通用能”的转换效应,大大夯实了“光伏进社区商业模式”的就地性用电需求基础,在很大程度上克服了居民家庭利用光伏存在“自家生活消化非常困难、入网销售麻烦”的尴尬局面。


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