國際能源署：全球可再生能源持續擴張
來源：電聯新媒 時間：2023-07-05 14:26
據國際能源署6月更新的報告《可再生能源市場展望》顯示，在能源危機的催化下，光伏和風電將引領全球可再生能源發電裝機容量實現創紀錄增長，預計2023年新增的可再生能源發電裝機容量將躍升三分之一。然而，隨著可再生能源的快速擴張，該領域面臨政策制定難、電網挑戰大等一系列問題。
2023年，全球可再生能源的新增發電容量預計飆升至440吉瓦，同比增加107吉瓦，增幅再創歷史新高。預計2024年全球可再生能源發電裝機容量將達到4500吉瓦，相當于中國和美國兩國的總裝機容量。
國際能源署署長法提赫·比羅爾表示：“能源危機表明，可再生能源對于能源供應至關重要，其更加清潔、安全和經濟。但仍有一些關鍵問題尚未解決，一是制定政策過程中需要適應不斷變化的市場狀況，二是電網需要進一步升級擴大，以確保能充分發揮太陽能和風電的巨大潛力。”
最“便宜”的發電選擇
當前，雖然光伏和風電成本超過新冠肺炎疫情之前的水平，但仍然是最便宜的發電選擇。
2024年，在除中國以外的大多數市場，規模以上的陸上風電和光伏的發電成本仍高于疫前水平。2023年，大宗商品和運費的價格已經從去年的峰值下降，但與2020年相比仍處于高位。2023年第一季度的平均價格與2020年1月相比，多晶硅高出200%以上；美國和歐洲的鋼材高出100%；鋁、銅高出20-40%。在多數情況下，由于設備制造商的供應合同緩沖，商品價格的變化還沒有被直接反映出來。然而，許多供應商可能試圖通過在未來幾年提高價格來收回其增加的成本，從而導致投資成本增加。
同時，全球經濟的宏觀經濟風險——通貨膨脹率上升、利率上升和能源危機——導致資本成本上升，包括可再生能源項目。較高的資本成本可能會抵消未來兩年因商品價格下降和進一步的技術革新而導致的大部分成本下降。因此，預計2024年全球陸上風電和光伏的平均能源平準化成本仍將比2020年的水平高出10-15%。
盡管發電成本仍然超過疫前水平，在大多數國家，光伏和陸上風電仍然是最便宜的發電選擇。此外，歐盟、美國、日本、澳大利亞和印度2023年底至2024年的電力合同都表明，批發電價比2020年的平均水平高出2至3倍，這增加了風電和光伏的經濟吸引力。持續的創新也有望進一步降低成本，甚至提高與現有化石燃料發電廠的競爭力。
政策制定需結合實際
風電和光伏的競爭力有所提高，但政策需要適應不斷變化的市場狀況。
2022年，可再生能源拍賣的認購率不足16%。雖然可再生能源發電競爭性拍賣機制導致發電容量突破100吉瓦，但仍有20吉瓦（其中歐洲占三分之二）的可再生能源拍賣量未被分配，這主要是由于政策的不確定性和價格的波動所致。拍賣機制的政策設計需要考慮到通貨膨脹、利率上升和商品價格的動蕩。
在企業購電協議的推動下，受市場驅動的采購預計在2023年和2024年貢獻約五分之一“風光”產能增長。美國引領企業購電協議持續擴張，其次是巴西、澳大利亞、西班牙和瑞典。這些協議的簽訂源于可再生能源的經濟吸引力，以對沖電力價格上漲和波動，并實現可持續發展目標。
可再生能源價值鏈的財務狀況對該行業的可持續增長至關重要。盡管面臨商品價格波動、利率上升、供應鏈限制和貿易措施的挑戰，可再生能源行業總體在財務狀況上表現出一定彈性。然而，不同領域和國家之間存在著巨大的差異。光伏制造行業前景普遍被看好，產能不斷增加，但潛在的供應過剩和價格下降可能會降低公司的利潤率。西方的風能制造商面臨著商品價格高漲的挑戰，同時可再生能源許可和拍賣設計未能反映出融資環境的變化。雖然能源危機對一些特定的電力公司盈利能力有所影響，但這些公司總體上仍是可再生能源的大型投資者。
光伏制造即將供應過剩
全球光伏行業供應鏈趨向多樣化，但光伏制造正急速進入供應過剩狀態。雖然短期內中國將繼續主導全球光伏的制造能力，但自去年12月以來，美國和印度宣布的光伏制造項目增加了一倍，這表明中期供應鏈正朝著多樣化轉變。全球光伏的制造能力預計在2024年達到近1000吉瓦，足以滿足國際能源署2050年凈零需求近650吉瓦的目標。
分市場看，中國仍處于光伏制造業的主導地位。2022年，全球光伏制造能力增加超過70%，達到450吉瓦，其中中國占整個供應鏈中新增設施的95%以上。預計2023年和2024年，全球光伏制造能力將翻倍，中國再次占新增的90%以上。通過中國制造商的投資，東盟地區的硅片、電池和組件制造將大幅擴張。在新的工業政策的推動下，印度和美國也將首次出現較大的光伏制造工廠部署。而歐盟地區制造光伏設備的競爭力不如印度或美國，高昂的工業電價使得生產成本更高，具體的激勵措施還沒有出臺。自2022年8月以來，歐盟的新增光伏制造能力僅占已宣布產能的14%。
分領域看，綜合光伏制造廠、組件裝配廠和薄膜制造廠占新增設施的近85%，而新電池（不到1%）、硅錠和硅片（9%）以及多晶硅（6%）的專項制造能力滯后。綜合制造廠生產三個或更多的光伏組件，但其中近八成不包括多晶硅生產。此外，雖然新的組件裝配廠將有近30吉瓦的產能，但這一數量并沒有與宣布的其他組件的產能相匹配，特別是電池和多晶硅。因此，這些新工廠仍需要從中國進口電池和其他組件。
如何有效應對棄風棄光
風能和光伏的快速擴張需要配套支持電網基建和靈活性投資的政策和市場規則。在很多電力市場中，尤其是電網基礎設施和系統規劃落后于可再生能源部署規劃的地方，風能和光伏的出力正在減少。多數大型可再生能源市場的削減發電量占比相對較低，為1.5%—4%。到2024年，包括西班牙、德國和愛爾蘭在內的多個歐洲國家的風能和光伏發電占比將超過40%，這就需要有效的電網管理來抑制不斷上升的棄電率。
在電網基礎設施方面，電網基礎設施投資不足是全球面臨的一個挑戰，不僅是對風能和光伏發電裝機容量更快增長的挑戰，也是對現有發電廠發電潛力的挑戰。中國對電網基礎設施的大規模投資（自2010年以來平均每年投資750億美元）大大減少了可再生能源棄電，從2012年的16%下降到2022年的不到3%，加大了風能和光伏豐富的北部、西北部省份與南部、東部地區的負荷中心之間的互聯互通。德國的風電大部分位于北部，但主要工業和負荷中心位于南部，可再生能源發電和用電的地理位置不匹配導致棄電。雖然加強德國南北走廊的主要電網投資政策仍未出臺，但德國已經實施了小規模的電網擴建。自2015年以來，這些措施幫助德國減少了2%以上的陸上風電棄電率。但同期海上風電棄電率從不到1%增加到8%。
在政策和電力系統規劃層面，為了管理整合不斷增加的可變可再生能源，不僅要對電力系統進行物理改造，還要對電力系統進行調整規劃。中國在減少棄電方面的成功既來自電網容量的擴大，也來自對固定電價（FiT）的調整——對電力系統整合困難的省份提供更高獎勵。由于電網投資的交付時間較長，利于儲能系統的相關政策也有助于減少可再生能源棄電。智利在2022年出臺關于儲能和電動交通工具的法案，旨在鼓勵電動汽車向配電網輸入能量和安裝電池來解決可再生能源棄電的問題。愛爾蘭在可再生能源電力支持計劃（RESS）中為儲能基礎設施分配了預算資金，并通過拍賣機制為項目提供長期收入并降低融資成本。
在電力市場的設計和運行層面，整合風電和光伏等可再生能源需要改變傳統的電力市場，包括其設計和技術規定。為促進可再生能源參與電力市場，部分國家正在更新和升級電力市場設計，例如縮短不平衡結算期、減少市場關閉時間、增加市場的地理顆粒度。此外，可再生能源發電機可被納入日內市場（或平衡市場）。提高系統靈活性的操作措施包括加強預測方法等。
愛爾蘭已經增強了對系統中風電光伏占比的限制，并減少了對最低負備用的需求，與此同時對風電場提供了財務激勵以使這些風電場在電力高發時段自愿降低出力。智利在考慮進一步降低火電廠的最低運行要求，以提高系統的靈活性。讓可再生能源在平衡市場上競爭將為可再生能源發電提供額外的收入，而面臨不平衡懲罰將激勵生產者平滑電力輸出并改善預測。美國加州已經引入能源不平衡市場（EIM）以平衡供需，遏制快速增長的棄風棄光。在可再生能源供應充足、需求低的時候，發電方也可以競價而免于被調減發電，這可能導致零電價或負電價。例如，澳大利亞的經濟性棄電自2017年以來有所增加，也是2021年大部分棄電的原因。（董芮）
責任編輯：張棟鈞
