中國建筑金屬結(jié)構(gòu)協(xié)會光電建筑應(yīng)用委員會 ■ 章放
自1839年法國科學家貝克萊爾發(fā)現(xiàn)了“光生伏打效應(yīng)”,到1954年恰賓和皮爾松在美國貝爾實驗室,首次制成了單晶硅太陽電池,韋克爾研制出了第一塊薄膜太陽電池,太陽能光伏一直處在科學的實驗階段。
從1955年第一個光電航標燈問世,1958年太陽電池首次用于裝備美國先鋒1號衛(wèi)星的電源系統(tǒng),太陽能光伏開始應(yīng)用于航運、航天、氣象和通訊等領(lǐng)域。
到1978年,美國建成了100kW的地面光伏電站;1990年,德國提出了“1000個光伏屋頂計劃”;光伏組件的市場需求開始逐年遞增。光伏與建筑的結(jié)合,為太陽能的應(yīng)用找到了更加廣闊的市場,德國的光電建筑尤其值得關(guān)注。
戰(zhàn)后德國經(jīng)濟發(fā)展迅速,20世紀80年代后,德國進入后工業(yè)化時期,在進行經(jīng)濟結(jié)構(gòu)調(diào)整的同時,認識到可再生能源的重要。90年代,德國開始實行“1000個太陽能屋頂計劃”和“10萬個太陽能屋頂計劃”;2000年,德國頒布了世界上第一部《可再生能源法》;之后又發(fā)布了一系列政策法規(guī)。在政策的引導作用下,以可再生能源上網(wǎng)電價為核心的市場機制形成,吸引了大量社會投資。
德國太陽能光伏市場是從家庭住宅起步,按照自小到大的規(guī)律發(fā)展,最終成為全球最主要的太陽能光伏市場。
我國實行改革開放30年來,經(jīng)濟發(fā)展取得了舉世矚目的成就,已經(jīng)進入工業(yè)化發(fā)展的中期,成為產(chǎn)品制造業(yè)的大國。2000年以后,受歐洲光伏市場需求的影響,光伏產(chǎn)品制造業(yè)迅速崛起。產(chǎn)品的全球占有量從2004年的不足1%到2010年的超過50%,連續(xù)幾年成為世界第一大太陽電池生產(chǎn)國。
1996年,我國首次把可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略納入國民經(jīng)濟和社會發(fā)展計劃;2001年,《新能源和可再生能源產(chǎn)業(yè)發(fā)展“十五”規(guī)劃》出臺;2003年,中共中央總書記胡錦濤提出了科學發(fā)展觀;2005年,《中華人民共和國可再生能源法》公布;2007年,《可再生能源中長期發(fā)展規(guī)劃》發(fā)布;2009年,《關(guān)于加快推進太陽能光電建筑應(yīng)用的實施意見》和《金太陽示范工程財政補助資金管理暫行辦法》出臺。我國光電建筑工程開始呈現(xiàn)出快速增長的局面。
發(fā)展可再生能源是人類社會發(fā)展的必然。在太陽能光伏開發(fā)利用的初期,應(yīng)用規(guī)模小、初始投資大,電價成本高。因此,國家政策的引導扶持是光電建筑市場形成的必經(jīng)階段。光電建筑政策值得關(guān)注。
光電建筑是指太陽能光伏技術(shù)在城鄉(xiāng)建筑領(lǐng)域的應(yīng)用,即利用太陽能光伏轉(zhuǎn)換技術(shù),解決建筑物的照明、熱水、采暖等用能需求,替代常規(guī)能源,促進建筑節(jié)能的建筑形態(tài)。
光電建筑政策法規(guī)是指黨中央和各級政府部門,為全面貫徹落實科學發(fā)展觀,加快建設(shè)資源節(jié)約型、環(huán)境友好型社會,最大程度地實現(xiàn)能源的全面、協(xié)調(diào)和可持續(xù)發(fā)展,所制定的一系列涉及節(jié)約能源和發(fā)展可再生能源,特別是太陽能資源利用,包括太陽能光伏方面的法律、法規(guī)、規(guī)章等政策性文件。勿將此政策簡單理解為“太陽能光伏”政策,太陽能光伏政策是“可再生能源政策法規(guī)體系”的一個組成部分。
發(fā)展規(guī)劃是國家依據(jù)國情和國力,制定的一定發(fā)展階段的目標,以及為實現(xiàn)目標所制定的具體措施。目標是由指標體現(xiàn)的,指標是光電建筑政策的重要內(nèi)容之一。
(1)GDP能耗:“十二五”規(guī)劃提出,今后五年單位國內(nèi)生產(chǎn)總值能源消耗降低16%。
(2)可再生能源所占比例:“十二五”規(guī)劃提出,今后五年非化石能源占一次能源消費比重要達到11.4%??稍偕茉窗l(fā)展總體目標規(guī)定,到2020年使可再生能源消費量達到能源消費總量的15%。財建[2011]61號文提出,到2020年,實現(xiàn)可再生能源在建筑領(lǐng)域消費比例占建筑能耗的15%以上。
(3)可再生能源利用量:可再生能源發(fā)展總體目標規(guī)定,到2020年全國可再生能源開發(fā)利用量相當于6億t標準煤。財建[2011]61號文提出,到2015年,新增可再生能源建筑應(yīng)用面積25億m2以上,形成常規(guī)能源替代能力3000萬t標準煤。
(4)污染物減排量:“十二五”規(guī)劃提出,單位國內(nèi)生產(chǎn)總值二氧化碳排放降低17%,二氧化硫排放減少8%,氮氧化物排放減少10%??稍偕茉窗l(fā)展總體目標規(guī)定,到2020年,可再生能源年利用量相當于減少二氧化硫年排放量約800萬t,減少氮氧化物年排放量約300萬t,減少煙塵年排放量約400萬t,減少二氧化碳年排放量約12億t。
(5)太陽能發(fā)電量:可再生能源發(fā)展總體目標規(guī)定,到2020年,太陽能發(fā)電總?cè)萘窟_到180萬kW。即將出臺的《新能源振興計劃》指出,到2020年太陽能發(fā)電能力將達到2000萬kW。
財政補貼是指國家在可再生能源開發(fā)利用的初期,從中央財政預算撥款中拿出一部分,扶持示范項目,形成示范工程的規(guī)模化,吸引社會投資,降低電價成本。財政補貼是光電建筑政策的重要內(nèi)容之一。
(1)補貼種類。目前實行的財政補貼有6項:可再生能源發(fā)展專項資金、可再生能源建筑應(yīng)用專項資金、太陽能光電建筑應(yīng)用財政補助資金、可再生能源建筑應(yīng)用示范城市補助資金、農(nóng)村地區(qū)可再生能源建筑應(yīng)用補助資金、金太陽示范工程財政補助資金。
(2)安裝類型。目前對兩類光電建筑類型實行補貼:構(gòu)件型光電建筑一體化項目(建材型光伏構(gòu)件、普通型光伏構(gòu)件);安裝型光電建筑一體化項目(附著式)。
(3)優(yōu)先支持的示范項目。太陽能資源條件優(yōu)越、地方出臺了扶持政策,產(chǎn)業(yè)園區(qū)集中連片項目;技術(shù)先進、產(chǎn)品效率高的項目。
(4)補貼問題。補貼環(huán)節(jié)(關(guān)鍵設(shè)備環(huán)節(jié)、工程安裝環(huán)節(jié));價格確定(在關(guān)鍵設(shè)備環(huán)節(jié)實行統(tǒng)一招標,在工程安裝環(huán)節(jié)實行定額補貼);補貼對象(針對設(shè)備供貨企業(yè),針對項目業(yè)主單位);補貼標準(關(guān)鍵設(shè)備按中標協(xié)議供貨價格的50%給予補貼,工程安裝按6元/W給予補貼)。
(5)技術(shù)要求。單項工程裝機容量不小于50kWp;單晶硅電池效率應(yīng)超過16%,多晶硅電池效率應(yīng)超過14%,非晶硅電池效率應(yīng)超過6%;非晶硅組件輸出功率衰減率2年內(nèi)不高于4%,10 年內(nèi)不高于10%,25年內(nèi)不高于20%;用于采光頂、幕墻等部位的光伏玻璃材料應(yīng)符合《建筑安全玻璃管理規(guī)定》。
(6)補貼標準的變化。2009年,建材型、構(gòu)件型光電建筑一體化項目,不超過20元/W;與屋頂、墻面結(jié)合安裝型光電建筑一體化項目,不超過15元/W。2010年,建材型、構(gòu)件型光電建筑一體化項目17元/W;與屋頂、墻面結(jié)合安裝型光電建筑一體化項目13元/W。2010年調(diào)整為對示范項目建設(shè)所用關(guān)鍵設(shè)備,按中標協(xié)議供貨價格的一定比例給予補貼,用戶側(cè)光伏發(fā)電項目補貼比例暫定為50%,偏遠無電地區(qū)的獨立光伏發(fā)電項目為70%;示范項目建設(shè)的其他費用采取定額補貼,用戶側(cè)光伏發(fā)電項目4元/W(其中建材型和構(gòu)件型光電建筑一體化項目為6元/W),偏遠無電地區(qū)獨立光伏發(fā)電項目10元/W。2011年,對示范項目采用的晶體硅組件、并網(wǎng)逆變器以及儲能鉛酸蓄電池等關(guān)鍵設(shè)備,按中標協(xié)議供貨價格的50%給予補貼;示范項目建設(shè)的工程安裝等其他費用采取定額補貼,補貼標準暫定為6元/W。
(7)光電建筑示范項目與金太陽示范項目比較見下頁表。
社會的生產(chǎn)和生活離不開電力,電力是不可或缺的消費品,任何能源生產(chǎn)的電力都是用于消費的,光伏電力必須納入電價機制,也就是市場機制。當光伏電力符合價值規(guī)律的時候,光電建筑才真正進入了市場。電價機制是光電建筑政策的重要內(nèi)容之一。
(1)電力體制改革。
·總體目標:打破壟斷,降低成本,優(yōu)化資源配置,構(gòu)建政府監(jiān)管下的電力市場體系。
·主要任務(wù):廠網(wǎng)分開,競價上網(wǎng),形成激勵清潔電源發(fā)展的新機制。
·基本特征:電力品種多元化,發(fā)電企業(yè)多元化,電網(wǎng)企業(yè)多元化,電力市場多元化,電力價格多元化。
·發(fā)展階段:第一階段,核電企業(yè)參與市場競爭;太陽能、風能、地熱等可再生能源企業(yè)暫不參與市場競爭,電量由電網(wǎng)企業(yè)按政府定價或招標價格優(yōu)先購買。第二階段,電力市場成熟時,由政府規(guī)定供電企業(yè)售電量中可再生能源電量的比例,建立專門的競爭性可再生能源市場。
·市場運營:發(fā)電企業(yè)、電網(wǎng)經(jīng)營企業(yè)和供電企業(yè),在按規(guī)定獲得電力業(yè)務(wù)許可證后,方可申請進入市場,參與市場交易。用戶經(jīng)核準后可參與市場交易。
·許可證管理:任何單位或者個人未取得電力業(yè)務(wù)許可證,不得從事電力業(yè)務(wù)。
(2)電價機制改革。
·長期目標:將電價劃分為上網(wǎng)電價、輸電價格、配電價格和終端銷售電價;發(fā)電、售電價格由市場競爭形成;輸電、配電價格由政府制定。
·近期目標:建立上網(wǎng)電價機制、輸配電價格機制,實現(xiàn)銷售電價與上網(wǎng)電價聯(lián)動,優(yōu)化銷售電價結(jié)構(gòu)。
·改革方向:上網(wǎng)電價實行兩部制電價,容量電價由政府制定,電量電價由市場競爭形成。
·新電價機制的特征:多種電力資源的不同電價,峰谷電價、季節(jié)電價、高可靠性電價、可中斷電價等。
(3)可再生能源電力。
·可再生能源發(fā)電產(chǎn)業(yè):《可再生能源發(fā)電有關(guān)管理規(guī)定》中提出了“可再生能源發(fā)電產(chǎn)業(yè)”的概念。
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·可再生能源發(fā)電主體:可再生能源并網(wǎng)發(fā)電者,即為電力生產(chǎn)者??稍偕茉床⒕W(wǎng)發(fā)電者只要取得行政許可、報送備案,或者依法通過招標被確定為許可人,就取得了可再生能源并網(wǎng)發(fā)電項目的主體資格。
(4)可再生能源上網(wǎng)電價。
·全額保障性收購制度:《中華人民共和國可再生能源法》規(guī)定,電網(wǎng)企業(yè)應(yīng)當與按照可再生能源開發(fā)利用規(guī)劃建設(shè),依法取得行政許可或者報送備案的可再生能源發(fā)電企業(yè)簽訂并網(wǎng)協(xié)議,全額收購其電網(wǎng)覆蓋范圍內(nèi)符合并網(wǎng)技術(shù)標準的可再生能源并網(wǎng)發(fā)電項目的上網(wǎng)電量。
·上網(wǎng)電價的含義:上網(wǎng)電價是指發(fā)電企業(yè)與購電方進行上網(wǎng)電能結(jié)算的價格。收購可再生能源電力必涉及價格,這就是可再生能源電力的上網(wǎng)電價。上網(wǎng)電價應(yīng)考慮可再生能源發(fā)電量占全部發(fā)電量的比重。
·電價附加補償:可再生能源附加是指為扶持可再生能源發(fā)展而在全國銷售電量上均攤的加價標準。可再生能源電價附加隨電費向終端用戶收取。電網(wǎng)企業(yè)將收取的可再生能源電價附加計入本企業(yè)收入,首先用于支付可再生能源電價補貼。
·電價費用分攤:可再生能源發(fā)電價格高于當?shù)孛摿蛉济簷C組標桿上網(wǎng)電價的差額部分,在全國省級及以上電網(wǎng)銷售電量中分攤。
·電價補貼:發(fā)電項目自投產(chǎn)之日起,15 年內(nèi)享受補貼電價;運行滿 15 年后,取消補貼電價。自 2010 年起,每年新批準和核準建設(shè)的發(fā)電項目的補貼電價比上一年新批準和核準建設(shè)項目的補貼電價遞減 2%。
·光伏電價:太陽能發(fā)電項目的上網(wǎng)電價實行政府定價,其電價標準由國務(wù)院價格主管部門按照合理成本加合理利潤的原則制定。
市場是供求關(guān)系的總和。一些市場是自發(fā)產(chǎn)生的,一些市場是引導產(chǎn)生的。中國的市場經(jīng)濟是在改革開放政策的引導下逐漸發(fā)展的。世界發(fā)達國家的太陽能產(chǎn)業(yè)無一不是靠政策的引導,我國光電建筑市場目前正處在政策的引導階段。在這個階段,光電建筑形成了如下幾個市場面:
當前國家政策導向的主流是科學發(fā)展、轉(zhuǎn)變經(jīng)濟發(fā)展方式、戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)。光電建筑符合國家政策導向。把握國家政策導向,就是看準了光電建筑的市場方向。
可再生能源的發(fā)展是通過發(fā)展規(guī)劃確定的指標實現(xiàn)的,指標的實現(xiàn)是靠項目來落實的。把握住了規(guī)劃指標,就是把握住了光電建筑市場的目標。
“十二五”期間,財政部、住房城鄉(xiāng)建設(shè)部將選擇在部分可再生能源資源豐富、地方積極性高、配套政策落實的區(qū)域,實行集中連片推廣,使可再生能源建筑應(yīng)用率先實現(xiàn)突破。認識其作用即找準了當前光電建筑市場的應(yīng)用領(lǐng)域。
在今后一段時間內(nèi),我國都會處在城鎮(zhèn)化快速發(fā)展的過程中。城鎮(zhèn)化的發(fā)展必然帶來大規(guī)模的建設(shè),這為光電建筑市場創(chuàng)造了巨大的發(fā)展空間。抓住了城鎮(zhèn)化建設(shè)的機遇,就是抓住了光電建筑的市場機遇。
提出新農(nóng)村運動旨在改善農(nóng)民生活,新農(nóng)村運動必然帶來大規(guī)模的農(nóng)村建設(shè),大規(guī)模的農(nóng)村建設(shè)為光電建筑市場創(chuàng)造了巨大的發(fā)展空間。抓住了新農(nóng)村建設(shè)的機遇,就是抓住了光電建筑的市場機遇。
房屋面積已經(jīng)超過了400億m2,為了實現(xiàn)建筑節(jié)能,國家提出了“實現(xiàn)可再生能源在建筑領(lǐng)域消費比例占建筑能耗的15%以上”。抓住了既有建筑節(jié)能改造,就是占據(jù)了最大的光電建筑市場。
太陽能光伏市場在于光伏電力的消費,光伏電力的消費受制于過高的光伏電價,光伏電價高于常規(guī)電價的原因在于光伏系統(tǒng)的成本過高,過高的成本在于應(yīng)用的不普及。解決這個問題的思路是:通過財政補貼來拉動示范項目,通過示范項目的規(guī)?;瘉斫档桶l(fā)電成本,讓合理的電價形成電價機制,最終依靠電價機制來保證光電建筑市場的發(fā)展。