基于平台与分享经济的我国屋顶光伏革命模式及政策建议
发布时间:2018-06-13 作者:国务院发展研究中心产业经济研究部 钱平凡 英国伦敦大学玛丽女王学院 钱鹏展 来源:国研网 阅读次数:169 【字体:

内容摘要:屋顶光伏是分布式光伏的代表,也是光伏发展的助推器。屋顶光伏革命先后在德日等国引爆,我国光伏发展既需要也正在迈向屋顶光伏革命。我国屋顶光伏发展潜力巨大但困难重重,既有商业模式难以引爆屋顶光伏革命,亟须基于平台与分享经济的商业模式创新。基于平台与分享经济的我国屋顶光伏革命影响深远,需要相应政策支持:(1)制定“千万屋顶光伏计划”并出台相应激励政策,(2)推行基于闲置屋顶与资金分享经济的光伏发展模式,(3)协调分布式与集中型光伏的有序发展,(4)促进光伏市场与产业的良性互动发展,(5)发展光伏银行等绿色光伏金融,(6)理顺屋顶光伏绿色补贴与居民用电补贴的关系,(7)引导养老等保险基金对接屋顶光伏,(8)鼓励大型国有煤炭企业发展光伏服务业。

关键词:屋顶光伏革命,商业模式,分享经济,平台,政策建议

一、我国屋顶光伏革命蓄势待发

()屋顶光伏是分布式光伏的代表

光伏(PV)是利用太阳能电池组件或光伏系统发电的简称。光伏有多种分类,而屋顶光伏是利用附着或集成于屋顶的光伏系统发电的简称。屋顶光伏最能体现光伏的分布式特质,其装机量在分布式光伏总量中不一定最大,但装机光伏系统数量最大,最具代表性,这里以屋顶光伏指代分布式光伏

()屋顶光伏是光伏发展的助推器

光伏历史不短,但1973年才开启了地表光伏发展史1991年世界光伏电池产量达到55.4MWp,不过当时的地表光伏装机数量并不大。数据显示,1992年世界光伏累计装机量突破110MW,由此步入发展快车道,2002年世界光伏累计装机量达到1244MW;此后,世界光伏发展进入了快速与疾速阶段,如图1、图2所示。

1  19922002年全球累计光伏装机总量

资料来源:IEA2005IEA-PVPSTrends(《趋势》)年度报告,不同年度报告对于世界光伏累计装机量的统计数字不一致,有时差异较大。经过比较,我们认为《趋势2005》与《趋势2016》中的数据能够更为准确地反映19922002年与20032016年的世界光伏发展情况。

2  2003-2016年全球累计光伏装机总量

资料来源:IEA2016

1992年成为世界光伏发展的分水岭,重要原因之一在于德国1991年提出并成功实施“千屋顶光伏项目”,产生了强劲的示范效应,既引发了德国的光伏革命,也有力地促进了国际光伏发展,而基于屋顶光伏的分布式光伏发挥了关键性作用,导致分布式光伏2010年前在世界光伏装机总量中长期占80%以上

实际上,屋顶光伏对光伏发展的巨大促进作用早在地表光伏刚起步时就为业界先驱所重视,1973年在美国特拉华大学建成的“太阳能一号屋”已成光伏发展的象征;瑞士企业家为了促进光伏发展,于1986年率先提出并成功实施了“百万瓦屋顶计划”。从多国光伏发展史来看,屋顶光伏对一个国家的光伏发展影响很大,堪称光伏发展的助推器。

()屋顶光伏革命先后在德日等国引爆

屋顶光伏不仅可以引发光伏装机量的爆炸式增长,而且可以快速提升国民对光伏的认知水平,导致该国光伏装机市场达到“引爆点”,其光伏发展迈入成熟阶段,这种因屋顶光伏迅猛发展而引发的光伏革命可称为屋顶光伏革命。屋顶光伏革命引爆点可用屋顶光伏装机比重与光伏发电渗透率两个指标综合考量,从国际光伏发展来看(钱鹏展,2017),当一个国家的屋顶光伏装机比重达到8%10%、光伏渗透率达到4%5%时,表明该国发生了屋顶光伏革命。至今,德国、日本与澳大利亚等国先后引爆了屋顶光伏革命

屋顶光伏革命除了改变国家电力生产与消费结构外,更具革命性的特征在于打破电力生产者与消费者的分割格局,培育出临界数量的电力生产消费者群体,促使更多传统的电力消费者转向电力生产消费者新群体,实现屋顶光伏装机的良性循环。

()我国光伏发展既需要也正在迈向屋顶光伏革命

我国光伏起步略迟于美国几年,但长期发展缓慢2008年我国光伏装机量开始发力,2013年在政府政策激励下我国光伏装机量和累计装机总量疾速增长,如图3所示。

3  20002016年我国光伏累计装机量增长

资料来源:IEA2016

我国光伏年装机量和累计装机量于2013年与2015年相继跃为世界第一,至今遥遥领先。目前,我国光伏产业与光伏装机量均居世界第一,创造出世界光伏发展奇迹。

我国光伏发展后来居上,但超越之道正好与日本和德国相反,在我国光伏超越过程中分布式光伏装机量仅占光伏累计装机总量的15%左右,如下表所示。

20132016年我国光伏累计装机量中分布式光伏占比

年份

光伏装机总量(GW)

集中式总量(GW)

分布式总量(GW)

分布式装机占比(%)

2016

77.42

67.10

10.32

13.3

2015

43.18

37.12

6.06

14.0

2014

28.05

23.38

4.67

16.6

2013

17.45

14.83

2.62

15.0

资料来源:国家能源局,201612月。国家能源局公布的光伏装机量数据与国际能源署发布的数据略有差异,不影响比重。

我国集中式光伏还集中安装在西北能源富裕省区,2016年新疆、甘肃、青海、内蒙古、宁夏五省区的光伏累计装机总量为34GW,占全国光伏累计装机总量的44%,如图4所示。

4  2016年我国光伏累计安装量超过1GW省区排名

资料来源:国家能源局,201612月。

这种格局导致高弃光率成为我国西部光伏发展中的突出问题,2016年新、甘的弃光率分别高达32.2%30.5%。这种结果既违背了光伏发展的本意,也不具有可持续性,更偏离了我国大力发展分布式光伏的政策导向,亟须纠正。实际上,我国具有屋顶分布式光伏发展的天然优势(21),应借鉴德日经验,引发屋顶光伏革命,促进光伏健康、快速与可持续发展。令人高兴的是,这种认识不仅成为光伏业内共识,而且业界已积极行动起来并取得突破性进展(22),特别是居民屋顶光伏装机数量呈爆炸式增长,如图5所示。

5  20132016年我国居民户用光伏系统户数

注:我国户用光伏发展始于20世纪90年代的藏新甘青川等共6个省区,截至2003年底,这6个省区户用光伏累计安装量达到41万套、8.2 MWp,不过这些都是独立式光伏用户。201210月底,国家电网公司出台文件,宣布自2012111日起,免费接入6兆瓦、10千伏的光伏发电项目。20121114日浙江富阳市郊17户村民家楼顶上安装的光伏陶瓷瓦开始并网试运行,由此拉开了我国居民屋顶光伏发展的序幕。

资料来源:国家电网,201612月。

这表明,我国已向屋顶光伏革命迈出坚实的第一步。

二、我国屋顶光伏革命需要创新商业模式

()我国屋顶光伏发展潜力巨大但困难重重

我国可用于安装光伏系统的屋顶数量与面积均居世界之最,这两年工商屋顶光伏发展较快,但最具潜力的居民屋顶光伏发展困难,这与我国居民屋顶资源的独特性紧密相关。到目前为止,屋顶光伏系统多安装在发达国家,这些国家屋顶多是独立产权且业主较富裕,光伏融资渠道多样且成本较低,居民用电价格较高,居民环保与长期投资意识较强,居民对光伏的认知较高,光伏服务商诚信较高。相比之下,我国情况颇为复杂,农村居民有独立产权屋顶但多缺少装机资金或不舍得投资安装光伏系统,城镇居民多数不缺装机资金但没有自由安装的独立产权屋顶(23),光伏融资渠道少且成本较高,居民用电价格因交叉补贴而较便宜,农村居民对光伏了解甚少(24),光伏服务商诚信不一,这些因素导致我国居民屋顶光伏的巨大潜力难以转变成现实。

()我国屋顶光伏发展既有商业模式难以引爆革命

我国屋顶光伏发展的巨大潜力和迅猛发展的势头吸引多方进场掘金,构成多种屋顶光伏服务主体,形成了多种业务开展模式。从光伏服务商构成可分为四种:一是光伏系统的代理与经销商模式,二是专业光伏装机商模式(25),三是光伏系统厂家的光伏项目服务商模式(26),四是光伏平台商模式(27)。从光伏装机资金来源分成三类:一是自有资金购买,二是借助银行贷款(光伏贷),三是专业投资商出资;从屋顶资源使用方式分成三类:一是自有屋顶,二是租赁屋顶(28),三是分享屋顶(29);从光伏发电上网方式分为两类:一是全额上网,二是自发自用、余电上网。不同类型的光伏服务商可以选择装机资金来源、屋顶资源使用及发电上网方式的多种组合,为利益相关方创造相应的价值,形成多种商业模式。目前,主导的商业模式是,光伏经销商为在自家屋顶、利用自有资金、建设全额上网发电站的农村居民,提供屋顶光伏系统销售及安装服务。这种模式导致屋顶光伏装机成本较高(每瓦8元左右),投资回收期较长(810),村民筹资压力较大,装机业务难以快速规模化,更无法引爆屋顶光伏革命。

()我国屋顶光伏革命呼唤商业模式创新

我国屋顶光伏革命势在必行,但既有的商业模式难以引爆,创新屋顶光伏商业模式成为业界急需解决的难题。商业模式是厂商为客户创造价值、交付价值及获取价值的逻辑,是由客户价值主张、业务模式与盈利模式构成,如图6所示。

6  商业模式模型

资料来源:作者自绘。

不同企业有着不同的商业模式,屋顶光伏革命呼唤的商业模式是能成功引发屋顶光伏革命的行业主导商业模式,其核心点在于识别屋顶光伏用户的利益诉求与痛点及提出相应的解决方案并实现光伏服务商自身的可持续发展。屋顶光伏用户的驱动力在于利用闲置屋顶安装光伏系统发电而增加收入,痛点是成本较高、回收期较长及对光伏服务商信心不足;国家大力发展光伏的出发点是优化能源结构与保护环境,痛点是补贴负担较重。因此,屋顶光伏革命的商业模式创新方向是降本、提效及提高可靠性,追求“为民增收、为国优化能源结构与保护环境”的崇高使命,共同创造“屋顶装光伏:保护环境光荣,增加收入幸福”的美好未来。

三、我国屋顶光伏革命可引入基于平台与分享经济的商业模式

()我国屋顶光伏革命的商业模式创新重点在于快速规模化屋顶光伏装机

我国农村屋顶光伏市场潜力巨大,但村民住宅分布零散,现行的光伏系统零售与安装模式导致装机成本高居不下,市场成长缓慢,光伏服务商生存不易,形成恶性循环,以至于业界感叹“满地碎银不好捡”。因此,屋顶光伏革命的商业模式创新重点在于快速规模化屋顶光伏装机,有效降低装机成本,促进市场快速增长,实现屋顶光伏用户与光伏服务商良性互动的共赢格局。

()我国屋顶光伏革命需要基于平台与分享经济的商业模式

零散用户的规模化增长是不易解决的难题,不过,随着智能时代的到来,基于平台的商业模式创新已有效破解了这一难题,淘宝平台的月度活跃用户数量已超过5亿人;而其中的分享经济模式更是快速成功对接零散与闲置资源的利器,美国的爱彼迎已连接全球民宿400多万户。农村屋顶光伏装机市场具有零散与闲置特性,其规模化快速成长急需引入基于平台与分享经济的商业模式,这已为业界所认识,若干先行者已在光伏装机平台搭建和屋顶分享方面做出尝试,只是平台与分享经济模式有着系统的理论与方法,屋顶光伏业界的探索尚未触及平台与分享经济本质,因而收效甚微。

()我国屋顶光伏革命突破口在于有效构建光伏平台及其生态系统

平台与分享经济是新世纪快速成型与发展的商业模式创新,而分享经济是平台经济的特例(钱平凡、钱鹏展,2016)。基于平台与分享经济商业模式起于平台搭建,成于平台生态系统的多样性与丰富性,重在资源集结力塑造,强在闲置资源分享,旨在引发收益递增的网络效应(钱平凡、钱鹏展,2017)

这种商业模式首先要搭建由基石、基本架构和接口三要素构成的智能屋顶光伏平台(30),如图7所示。

7  智能屋顶光伏平台示意图

资料来源:作者自绘。

任何平台都必须有着明确的核心交互(31),智能屋顶光伏平台的核心交互是光伏服务商与屋顶光伏用户的交互,以及分享型屋顶光伏用户的屋顶拥有者与资金拥有者的交互。通过平台,光伏服务商易于创立与成长(32),有可能将目前每瓦8元左右的装机成本降至每瓦56元这个“心理门槛”(33),实现屋顶光伏市场规模与光伏服务商数量及规模的良性互动发展;屋顶拥有者也容易与资金拥有者低成本分享较高的收益,促进彼此的良性增长。

平台是以生态系统的形式运行与发展的,屋顶光伏平台应尽快塑造出多个利益相关方构成的开放的生态系统,如图8所示。

8  智能屋顶光伏平台及其生态系统

资料来源:作者自绘。

塑造智能屋顶光伏平台的生态系统既依赖平台的吸引力更需要强劲的资源集结力(钱平凡、温琳,2014),而后者是平台的核心能力所在,直接影响屋顶光伏平台的兴衰,需精心铸就。

基于平台的屋顶光伏模式重在自下而上组织用户安装光伏,而既有模式多是自上而下销售光伏厂商的产品,两者区别很大。

()我国屋顶光伏革命需要分享经济催化

智能屋顶光伏平台为屋顶光伏市场的快速发展提供了可能性,但还不足以引发屋顶光伏革命,还需要分享经济模式来催化。分享经济强调基于平台与信任的闲置资源分享,从而增进彼此及社会利益(钱平凡、钱鹏展,2016)。我国屋顶光伏革命至少需要三类分享经济模式:一是屋顶方与资金方的闲置资源分享,有效化解农村居民有屋顶但缺资金而城镇居民有资金但缺屋顶的矛盾,也可促进公共屋顶与居民存款的有效对接;二是光伏服务商利用分享经济搭桥,实施零散屋顶光伏装机的规模化与精益化发展模式,有效降低屋顶光伏装机的软成本和居民安装屋顶光伏系统的风险(34),以高可靠性和诚信度的良好口碑吸引居民踊跃安装屋顶光伏系统(35);三是引导屋顶资源丰富地区的战略客户积极参与屋顶光伏装机服务活动,把战略客户转变成合作伙伴(Rogers2010),打造网络化与本地化的低成本屋顶光伏装机新模式。通过分享经济模式,精准对结相关资源,营造“价值共创,风险共担,收益共享”的氛围,构建“满地碎银共同捡”的新格局,从而加快我国屋顶光伏革命步伐。

四、基于平台与分享经济的屋顶光伏革命影响深远

()利用闲置资源保护环境和增加居民收入

我国屋顶资源居全球之冠,仅农村屋顶数量就过亿户;我国居民储蓄总量也是世界第一,目前我国居民净存款25万亿元(36)。基于平台与分享经济的屋顶光伏革命模式,把闲置的居民屋顶与低收益的居民存款对接起来,既增加了这些居民的收入,又发展了光伏,还保护了环境,一举多得。

()造就绿色电力产消者新群体

屋顶光伏导致居民在消费电力的同时也能生产绿色电力,成为绿色电力产消者。通过平台与分享经济,数以亿计的居民可以参与屋顶光伏发电,构成数量庞大的绿色电力产消者新群体,不仅关注电力消费也更加关心光伏电力生产,有着革命性意义。

()创造光伏养老与减贫新模式

基于平台与分享经济的屋顶光伏模式,既降低屋顶光伏装机成本又提升投资收益,还便于多方参与,为居民投资养老提供了新渠道,也为居民利用闲置屋顶减贫创造了新途径。

()成为振兴乡村战略的主引擎

实施振兴乡村战略是党的十九大首次提出的国家层面战略,是决胜全面建成小康社会的重中之重。振兴乡村战略举措多种,而基于平台与分享经济的屋顶光伏革命模式简单易行、见效快,可以在全国范围内同步开发农村最丰富且闲置的屋顶资源,可以广泛对接外部的资金与科技等资源,可以吸引农村青年参与屋顶光伏服务业务,在增加村民收入的同时又可提升农村就业与创业机会,为农村发展注入新活力,成为农村繁荣与振兴的主引擎。

()塑造光伏国家新名片

我国光伏业起步不早,但发展迅猛,不仅是世界光伏业最大国,也是国内少有的总是超预期增长的行业,更是最具国际竞争力与影响力的不多的行业之一(37),引领着国际光伏业发展与技术进步。我国光伏行业国际地位的取得离不开国内集中式光伏市场的异军突起,但后者难以持续,而基于平台与分享经济的屋顶光伏革命模式能够启动潜力更巨大的屋顶光伏市场,不仅能够支撑光伏行业的可持续发展,而且该模式本身也可以走向世界,让光伏服务与光伏行业成为国家新名片,在世界各地大放异彩。

()加快能源革命步伐

“四革命一合作”的能源革命是习近平总书记提出的重大战略思想,指引着中国乃至世界能源发展的未来与方向。基于平台与分享经济的屋顶光伏革命模式正是全面落实能源革命的重要途径,它能够强力塑造绿色电力消费与供给新方式,促进光伏科技与信息技术的融合及互动发展,推动智能微电网的创新及电网体制的改革,能够在“一带一路”倡议指导下扮演国际能源合作的新使者,从而加快能源革命的步伐。

()培育经济发展新动能

光伏业属于国家大力支持的战略性新兴产业,承担着国家经济发展新动能的使命。我国光伏制造与服务业发展形势喜人,目前规模已达到5000亿元(38),正奔向万亿元规模,发展潜力巨大。随着基于平台与分享经济的屋顶光伏革命爆发,数量庞大的屋顶资源将得到充分利用,属于劳动密集型的光伏服务业将更快发展,不仅能为经济发展做出更大贡献,还可以提供数以百万计的就业机会(39),更是实现国家太阳能发展规划目标的希望所在(40),而且能够促进平台与分享经济的发展,真正成为经济发展新动能。

五、政策建议

()制定“千万屋顶光伏计划”并出台相应激励政策

屋顶光伏发展的助推器是政府制定的“屋顶光伏计划”,德日等国提供了成功的经验。浙江省屋顶光伏发展遥遥领先其他地区,也得益于该省推行的“百万家庭屋顶光伏工程”(41)。为了推进我国屋顶光伏革命,政府部门可研究并制定国家“千万屋顶光伏计划”,并参照浙江省的经验制定相应的激励政策。

()推行基于闲置屋顶与资金分享的光伏发展模式

把闲置屋顶与资金对接起来,不仅能够大力促进屋顶光伏发展,也很有中国特色,更是典型的分享经济。政府部门在推进屋顶光伏发展时,可探索“基于闲置屋顶与资金分享的光伏发展模式”,在成功经验基础上广泛推广。

()协调分布式与集中型光伏的有序发展

我国光伏发展的目标是以分布式光伏为主,但现实却相反。集中式光伏发展扩大了光伏装机规模,降低了光伏单位成本,但也抑制了分布式光伏发展的积极性。因此,为了促进分布式光伏发展,应出台更有利于屋顶光伏发展的政策,同时还要相应限制集中式光伏发展,实现两者的有序发展。

()促进光伏产业与市场的良性互动发展

光伏市场深受政策影响,光伏政策与市场及产业既相互促进又相互制约。在推进屋顶光伏革命过程中,要着力避免光伏政策与市场及产业间的不良互动,应通过合理的政策设计与引导,促进光伏产业与市场的良性互动发展。

()发展光伏银行等绿色光伏金融

基于平台与分享经济的屋顶光伏革命模式重在对接闲置屋顶与居民储蓄,有去银行与金融中介之意,但不排除政策性银行的积极参与。由于屋顶光伏专业性与政策性强,更需要专业从事这类业务的银行等金融机构参与,尤其需要光伏银行的参与。实际上,1978年美国专家就提出有必要筹建太阳能银行(42),当时全球年光伏装机量仅20MW。我国2017年新增光伏装机量超过50GW,应积极发展光伏银行等绿色光伏金融,助推屋顶光伏革命。

()理顺居民屋顶光伏绿色补贴与居民用电补贴的关系

德日澳等国大力发展居民屋顶光伏,而我国屋顶光伏发展却集中在工商等公共屋顶,个中差异主要源于两者的电价体系不同,前者居民电价高于工商电价,我国则相反。我国电价长期实施政策性交叉补贴(43),导致居民用电价格偏低,影响居民安装屋顶光伏的积极性。另外,我国煤电的环境成本尚未计入,导致煤电上网价格较低(44)。这两者严重制约居民屋顶光伏发展(45),但短期内又都难以纠正。在这种情况下,既要加大居民屋顶光伏支持力度,也要提高居民屋顶光伏发电的售电价格(46),逐步理顺居民屋顶光伏补贴与居民用电补贴的关系,促进居民屋顶光伏大发展。

()引导社保基金等对接屋顶光伏

基于平台与分享经济的屋顶光伏对接闲置的屋顶与追求风险低但收益稳定且可观的资金,后者除居民储蓄外还有社会保险基金等(47),可引导社保基金对接本地的公共屋顶,既可促进本地屋顶光伏发展,又为各地社会基金提供可靠的投资渠道。

()鼓励大型国有煤炭企业发展光伏服务业

屋顶光伏革命是紧随页岩革命后正在发生的绿色能源革命的重要组成(Grunwald2014),它在冲击煤炭等传统能源产业的同时也创造了众多新岗位,为后者的人员分流转岗提供了新机遇。我国煤炭开采与洗选业从业人员数仍然高达360(49),随着能源革命的发展及煤炭行业现代化水平的提升,至少还有200万煤炭从业人员需要分流转岗,而年新增百万以上岗位的光伏服务业正适合煤炭行业员工转岗再就业,可鼓励大型国有煤炭企业大力发展光伏服务业。实际上,大型国有煤炭企业既有大量闲置屋顶又有数万职工且在当地有着很强的影响力,具备实施“基于平台与分享经济的屋顶光伏革命模式”的天然优势,通过分享经济可低成本发展壮大光伏服务业(49),既可解决职工转岗与分流,又培育出新业务,还能变被动为主动,由能源革命对象转变成能源革命者。

(49)大型国有煤炭企业往往拥有多个矿区,不少所在地城市也是因矿而生,公共与居民屋顶面积超过百万平方米,少则可安装2亿元(每瓦5元的装机成本)以上的屋顶光伏系统。煤炭企业可实施“资源(屋顶、资金)撬动市场,市场驱动业务发展”的模式发展光伏服务业,即企业以免费的屋顶资源吸引职工(包括在职与退休职工)自愿投资,屋顶光伏发电收益为职工共享,但光伏装机业务由企业成立的光伏服务公司承担,光伏服务公司以此为基础构建优质低成本的光伏服务优势,然后进入当地居民屋顶光伏市场,并不断壮大。

注释:

①光伏(PhotovoltaicPV)是利用半导体材料的光伏效应、将太阳能辐射直接转换为电能的太阳电池组件发电,多指以光伏系统发电,或称太阳能光伏发电站。

②根据光伏系统与地球关系可分为太空光伏(Space PV)与地表光伏(Terrestrial PV,指的是地球上的光伏),在当今光伏装机总量中太空光伏数量可忽略不计,在未特别注明时,光伏指的都是地表光伏。根据光伏系统与电网的关系可分为并网式与独立式,根据光伏系统与建筑物的连接关系可分为附着式建筑光伏(BAPV)和—体化建筑光伏(BIPV)(根据光伏系统在建筑物上的位置可分为屋顶与外立面光伏,由于建筑物又分工商与民用,公有与私有产权建筑,城市与乡村建筑,附着其上的光伏系统也获得相应称谓),根据光伏系统装机容量规模可分为集中型与分布式,等等。

③分布式光伏指在用户现场或靠近用电现场配置较小的光伏发电系统,以满足特定用户的需求,支持现存配电网的运行,或者同时满足这两个方面的要求。

④虽然1839年,法国人贝克勒尔(Becqurel)就发现了“光生伏特效应”或“光伏效应”。但迟至1954年,美国贝尔实验室才首次制成了实用的单晶硅太阳能电池,大阳能电池首次用于1958131日发射的美国第一颗卫星“先锋1号”,从太空光伏开启了光伏发展史。

1961年日本首现光伏灯塔,用的是太空光伏电池;1973年美国才诞生世界仅有的两家地表光伏生产企业,从业人员约20人,当年世界地表光伏产量不超过500Wp(峰瓦)

⑥光伏装机量常用Wp(峰瓦)为单位,反映光伏产生直流电(DC)的数量;现在多用W()为单位,直接反映光伏产生的交流电(AC)数量。

⑦德国1974年开始研究光伏技术,取得了一定的成果。为了考察及展示光伏并网发电系统的经济性、技术可行性和实用性,德国政府于19909月启动“千屋顶光伏项目”,在德国16个州全面建设屋顶光伏示范项目,较大与较小的州分别建设150100个光伏屋顶示范项目。德国3年内在2200个屋顶上安装了光伏系统,超额完成计划(Sandtner2011)

⑧日本在1974年“阳光计划”基础上,于1994年实施“新阳光计划”,而两者的重要组成部分都是在住宅屋顶普及太阳能发电。美国前总统克林顿19976月提出“百万太阳能屋顶计划”,不过该计划没有得到有效执行。1998年德国政府又提出“十万光伏屋顶计划”,并于2003年如期实现。意大利政府于2001年提出“一万光伏屋顶计划”,也如期实现。

2010年中国光伏异军突起,呈爆炸式增长,而且九成是集中式光伏,导致分布式光伏在国际光伏装机总量中的比重快速下降,2010年首次跌到80%以下,目前低于40%

⑩太阳能一号屋(The Solar One House)是特拉华大学的能源转换研究所于19733月在卡尔·波尔(Karl W.Boer)教授指导下建成的太阳能利用展示屋,一经落成即引起世界高度关注,第一年到访者即突破10万人。该屋和波尔教授头像成为1990年特拉华大学设立的“卡尔·波尔太阳能勋章”的正反面。卡尔·波尔太阳能奖授予对国际太阳能发展做出杰出贡献的个人,已是国际太阳能界最有声望的大奖。

⑾瑞士企业家马库斯·雷尔(Markus Real)19866月首次提出“百万瓦屋顶计划”或“百万瓦计划”(Project Megawatt),即在333家屋顶上各安装3KW光伏系统,总数达到1MW。在精明的促销和瑞士大多数重要报纸的支持下,在没有政府的任何支持和补贴的情况下,他的公司为333家客户安装了光伏系统并连接上瑞士电网,于1988年完成了该计划(Varadi2014)

⑿美国是世界光伏发祥地,1992年其光伏累计装机量达到43.5MW,占当年世界光伏累计装机总量的40%;美国没有重视屋顶光伏发展,致使1992年后的光伏发展缓慢,并于1997年的累计装机量被日本超过;1997年克林顿政府提出了“百万光伏屋顶计划”,但未能有效实施。日本因故不能发展太空光伏,很早就探索地表光伏应用,于1961年安装了地球上第一个光伏灯塔;在1974年的“阳光计划”下大力发展屋顶光伏,1992年其光伏累计装机量达到19MW,仅次于美国;在1994年的“新阳光计划”下,屋顶光伏获得更快的发展,致使日本光伏累计装机总量于1997年超过美国而位居世界第一。相比于美国与日本,德国光伏发展较晚,1992年德国光伏累计装机量只有5.6MW,位居美国、日本、意大利和澳大利亚之后;德国于1991年启动“千屋顶光伏项目”,开始了光伏发展的大跃进,1994年超过澳大利亚,1995年超过意大利,2002年超过美国,2005年超过日本而位居世界第一。

⒀当某国光伏装机市场达到“引爆点”(Tipping Point)时,国民对光伏认知达到一定程度,光伏安装商无须引导和说服国民接受光伏,可以集中精力从事光伏系统选型、设计和价格商讨,该国光伏市场基本成熟。根据澳大利亚经验,当10%左右的国民屋顶安装上光伏系统时,可以称之为达到光伏装机的引爆点(RMI2014)

⒁屋顶光伏装机比重指的是一个国家或地区屋顶光伏装机占全部屋顶总量的比例;光伏发电渗透率是指一个国家或地区光伏发电量占总发电量的比例。

⒂到2016年底,德国1/3左右居民屋顶安装有光伏系统,其光伏渗率达到7%,其人均光伏装机量为511瓦、居世界第一;日本居民屋顶安装光伏系统数量约200万户,其光伏渗透率约为4.9%,其人均光伏装机量为336瓦、位居世界第二;澳大利亚居民屋顶安装光伏系统数量超过160万户,其居民屋顶装机比重超过20%,不过其光伏渗透率还略低于4%

⒃电力生产消费者(Prosumer)指的是,在不改变电力消费者本性的前提下承担部分电力生产者功能而创造价值及获得相应收益群体。临界数量(critical mass)本为临界质量,指引爆原子弹所需裂变材料最小质量,这里指能够引起良性循环的屋顶光伏用户数量。

⒄我国于1958年开始研究太阳能电池;1971年首次成功地应用于我国发射的东方红二号卫星上;1973年天津十八所为天津航道局装备十多只太阳能电池航标灯(每只1kW),标志着我国地表太阳能电池应用的开始。

⒅在1992年世界光伏快速发展的转折点时,我国光伏累计装机量不到2MW,约占当年世界光伏累计装机总量的2%2008年世界光伏累计装机量达到14.763GW,我国光伏累计装机量仅0.19GW,仅占前者的1.3%

⒆日本于1997年超越美国、德国于2005年超越日本、中国于2015年超越德国而成为世界光伏累计安装量最大国,日本与德国的超越之道均为发展基于屋顶光伏的分布式光伏。

⒇国务院在2013年出台的《关于促进光伏产业健康发展的若干意见》(国发〔 2013 24号文)中提出的“积极开拓光伏应用市场”的第一条就是“大力开拓分布式光伏市场”。国家能源局于2016年发布的《太阳能发展“十三五”规划》的“重点任务”中的第一条是“推进分布式光伏和‘光伏+’应用”,而其中第一项就是“大力推进屋顶分布式光伏发电”。

(21)基于屋顶的分布式光伏发展需要三大基本因素:一是人口多且密度大(屋顶资源丰富且优质),二是屋顶所在地区能源消耗量大且能源资源不足,三是屋顶所在地区的经济发展水平较高。我国东南沿海地区人口数量众多,密度大,经济发展水平高,能源需求量大,发电所需的煤炭多从西北地区调入及海外进口。

(22)国家有关政府部门出台若干重要举措,如要求2020年弃光率不高于5%;三类地区的光伏发电标杆电价均大幅下调,而分布式上网电价维持不变;划定新增光伏电站规模指标,而屋顶分布式光伏没有指标限制;要求光伏用按建设用地管理;这些都体现了政策层面对分布式的支持。这些政策发挥了积极的引导作用,我国光伏发展呈现出集中式光伏装机降速与降比和分布式光伏装机提速与增比的态势。201719月,我国新增光伏装机42GW,其中,分布式新增装机15GW,同比增长300%以上,占新增装机总量的36%;截至20179月底我国光伏累计装机量约120GW,其中分布式光伏装机量超过25GW,占累计光伏装机总量的21%

(23)多层与高层住宅居民若在屋顶安装光伏系统,需要该楼道所有业主签字同意。

(24)近两年随着光伏扶贫的开展,一些农村开始出现光伏系统,这些村民首次看见光伏系统,但绝大多数村民没见过甚至没听说过光伏系统,对光伏发电几乎不了解。

(25)专业光伏专机商(EPC),根据用户需要和屋顶特性,为用户提供屋顶光伏系统选型与设计、采购和安装等专业化服务。

(26)光伏系统厂家自筹资金自行建设屋顶光伏发电站,由光伏产品提供商延伸成为光伏服务商,多是针对大型工商屋顶项目,属于屋顶光伏项目服务商。

(27)搭建屋顶光伏服务平台,为屋顶光伏利益相关方提供多种服务。

(28)屋顶光伏发电站投资方按约定的租金租赁屋顶安装光伏系统,独享光伏发电收益。

(29)屋顶光伏发电站投资方与屋顶方按照约定的比例分享屋顶光伏发电收益。

(30)智能屋顶光伏平台是以互联网为基础的智能化平台;基石是支撑平台的关键资源,没有可靠与特色的基石难以支撑平台;基本架构是平台提供的基本与关键服务,对屋顶光伏平台的核心交互方如光伏服务商、光伏用户有着很大的价值,吸引这两方对接平台并互动;接口是平台运营商制定的若干标准与规则,以便有效对接屋顶光伏平台的利益相关方。

(30)核心交互(Core Interaction)是通过平台进行价值交换的产品生产方与消费方或服务的提供方与购买方发生交互或互动,它是由参与者(Participants)、价值单元(Value Unit)和过滤器(Filter)三要素构成,核心参与方的交互可以引发跨边网络效应(Cross-side Network Effects),进而很快吸引更多数量用户对接平台,促进平台快速成长;核心交互是平台的动力机制,其设计力求简单、有价值和有吸引力(Parker et al2016)

(32)在这过程中,平台提供关键的支持功能,如通过集体议价而降低光伏系统硬件价格、为光伏服务商提供装机技工培训与技术指导等,光伏服务商创业成本低、风险小、成活率高,平台与光伏服务商的关系类似互联网电脑的服务器与终端机,服务器功能强大、系统复杂且集中于某地,终端机功能较少、轻便易用而遍及各地。

(33)在现行屋顶光伏政策下,若屋顶光伏装机成本为每瓦56元,居民全款购机并安装在自有屋顶上及金额上网售电,可在5年内收回全部投资,后面的15(有度电政策补贴)5(只有售电收益)为纯收益,这可激发居民投资安装屋顶光伏系统的积极性,实现屋顶光伏市场的爆发性增长,每瓦56元的装机成本可看作屋顶光伏用户的“心理门槛”。

(34)光伏装机成本分成两大部分:一是硬成本(Hard Cost),指的是光伏系统采购成本,即光伏厂商出售光伏系统的价格;二是软成本(Soft Cost),指的是光伏服务商获得光伏用户、购买设备的融资、为用户安装光伏等费用及合理的利润等。在屋顶光伏装机费用中,软硬成本往往各占一半。目前,美国屋顶光伏装机费用中,硬成本约占六至七成,而澳大利则相反。降低软成本是基于平台与分享经济的屋顶光伏模式的核心使命与优势所在。

(35)光伏服务商先行筹集一笔周转资金,在屋顶资源较丰富的村镇,挑选有代表性且较集中的屋顶,经与屋顶业主协商屋顶光伏系统选型与设计及收益分享比例(如出资方与屋顶方分别获得光伏发电收益的80%20%),一次性成片安装10户左右的屋顶光伏系统,上网发电两三个月后,以可观的投资收益比吸引屋顶方回购光伏系统;对于不愿回购的屋顶光伏,光伏服务商获得所分享的发电收益,并可进一步将此收益转让给其他资金闲置方;在这过程中的分享经济模式发挥了搭桥功能。

(36)20171118日中国人民银行公布的《2017年第三季度中国货币政策执行报告》显示,截至20179月底我国境内住户存款64.3万亿元,境内住户净存款25.1万亿元。

(37)中国工业和信息化部20173月发布《2016年中国光伏产业运行情况》显示,2016年我国多晶硅产量19.4万吨,硅片产量约63GW,光伏电池产量约为49GW,光伏组件产量约为53GW,产业链各环节生产规模全球占比均超过50%,继续位居全球首位。先进晶体硅电池技术研发多次打破世界纪录,单晶和多晶电池平均转换效率达到20.5%19.1%;多晶硅生产工艺得到进一步优化,骨干企业生产能耗已下降至80度电/千克的国际先进水平。

(38)中国工业和信息化部20173月发布《2016年中国光伏产业运行情况》显示,2016年我国光伏产业总产值达到3360亿元,光伏新增并网装机量达到34.5GW。若以光伏装机成本为6/瓦计,2016年我国光伏装机市场规模超过2000亿元。

(39)光伏业属于劳动密集型行业,其发展能够创造大量就业岗位。2015年,全球光伏装机量为50GW,创造就业岗位约300万个。目前,我国光伏业就业人数约为260万人,其中80%从事光伏制造与安装。国家能源局201611月发布的《太阳能发展“十三五”规划》称:到2020年我国光伏装机量达到110GW,可能会提供约700万就业岗位。20179月底我国光伏累计装机量超过120GW,但所提供的就业岗位不到300万,个中差异在于分布式光伏装机比重远低于规划的目标。

(40)国务院201611月颁布的《“十三五”国家战略性新兴产业发展规划》为太阳能发展设立了目标:到2020年,太阳能发电装机规模达到1.1亿千瓦以上,其中,分布式光伏发电、光伏电站、光热发电装机规模分别达到6000万千瓦、4500万千瓦、500万千瓦。实际情况是:截止到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,其中,光伏电站累计装机容量6710万千瓦,分布式累计装机容量1032万千瓦。我国光伏电站装机已超前实现目标,而分布式光伏装机离距目标还较远。

(41)浙江省能源局20171026日发布的统计数据显示,截至日前,浙江省家庭屋顶光伏并网户数已达107991户,突破10万户大关,装机规模656兆瓦,并网户数和装机规模高居全国第一。特别是20171月—9月,全省家庭屋顶光伏新增近85000户,为2016年以前全省家庭屋顶光伏安装总户数的3.6倍,且继续呈快速发展态势。20169月,浙江省人民政府颁布了“关于推进浙江省百万家庭屋顶光伏工程建设的实施意见”,明确提出并积极进“百万家庭屋顶光伏工程”即20162020年在全省建成家庭屋顶光伏装置100万户以上,总装机规模300万千瓦左右。

(42)美国可再生能源理事会主席迈克尔·埃克哈特在“太阳能银行”一文中回顾了太阳能银行概念的提出、设想与尝试:或许某一天,世界上会出现一种低成本的资金来源,为太阳能能源革命进行融资。太阳能银行将通过购买放贷方为当地企业和终端用户提供的太阳能项目贷款,支持世界各地的放贷方,并通过提供培训、技术标准和保险产品以支持广泛的太阳能融资项目。该作者于1978年提出太阳能银行的设想与建议,并于1995年至1996年开始在印度进行了不算成功但也取得了一定成就的尝试,当时全球年光伏装机量只有20MW,年营业额仅为2亿美元(Eckhart2011)

(43)电价的政策性交叉补贴是一种价格调节行为,如果某类或某个用户的电价高于或低于供电成本,而由政府通过政策由其它用户承担。我国目前的电价政策性补贴主要包括五类:工商业用户对居民用户的补贴、城镇用户对农村用户的补贴、不同电压等级用户之间、不同区域之间用户的补贴、工商业用户对新能源发电上网电价的补贴。

(44)一直以来,我国煤电发电厂的发电成本预算一般只包括建厂成本,烧料成本及运行维护费用等,而不包括环境成本;电源电价只反映电力环节的直接生产成本,而没有反映资源的耗竭和对环境的影响,造成了电力成本构成不完善,环境价值被无偿占有。目前,我国煤电发电成本平均约为0.4/(上网电价),而未计入的环境成本不低于0.32/度,也就是说,若考虑煤电的全成本,煤电上网价格至少为0.72/(李平等,2016)

(45)居民电价低导致居民不愿意采用“自发自用,余电上网”的屋顶光伏安装模式,节约不了几个钱;另外,居民对煤电的环境成本视而不见,也就轻视了光伏发电的环境保护效应;再有,人们总拿不是完全成本的煤电成本与完全成本的光伏发电成本相比,进而指责后者成本过高,需要靠国家补贴才能生存。

(46)目前居民屋顶光伏发电的余电上网部分是按脱硫标杆电价卖给电网,没有充分反映屋顶光伏自发自用的特性,可采用国际上的通用做法,即按居民购电价格的90%作为售电价格,向电网公司出售余下的光伏电能,既体现了屋顶光伏特性又兼顾了电网公司利益。

(47)财政部社会保障司20171127日发布的《关于2016年全国社会保险基金决算的说明》显示,2016年,全国社会保险基金总收入50112亿元,比上年增长8.1%;总支出43605亿元,比上年增长11.5%;本年收支结余6508亿元,年末滚存结余65425亿元。

(48)国家统计局数据显示,截至20175月底,我国煤炭开采和洗选业从业人员为360.9万人,与上年同期相比减少88.3万人,降幅高达19.66%

参考文献:

1〕李平等,2016:《光伏太阳能产业发展调研》,经济管理出版社。

2〕钱平凡、温琳,2014:“资源集结力:支撑平台持续发展的核心能力”,国务院发展研究中心《调查研究报告》(67)

3〕钱平凡、钱鹏展,2016:“分享经济:助推经济发展的新的老模式”,《发展研究》,(12)412

4〕钱平凡、钱鹏展,2017:“平台生态系统发展精要与政策含义”,《重庆理工大学学报》,(2)19

5〕钱鹏展,2017:“日德美三国光伏发展经验及其借鉴意义”,《中外能源》,(11)2633

6Grunwald, M., 2014,The Green Revolution Is Here,Time, Jun 05.

7IEA,2005,2011,2013,2016, Trends In Photovoltaic Applications, IEA-PVPS Report.

8Eckhart, M. T,2011,SolarBank,in W. Palz(ed), POWER FOR THE WORLDThe Emergence of Electricity from the sun, Pan Stanford Publishing Pte. Ltd.

9Sandtner, W,2011,The Kick-off PV Programme in GermanyThe One Thousnad PV Roofs Programme,in W. Palz(ed), POWER FOR THE WORLDThe Emergence of Electricity from the sun, Pan Stanford Publishing Pte. Ltd.

10Palz. W., 2011, POWER FOR THE WORLDThe Emergence of Electricity from the sun, Pan Stanford Publishing Pte. Ltd.

11Parker, G. G., and M. W. V, Alstyne and S. P., Choudary, 2016, Platform Revolution, W. W. Norton & Company, Inc.

12RMI, 2014, Lessons From AustraliaReducing Solar PV Cost through Installation Labor Efficiency, Report.

13Rogers, L. D., 2010, The Network Is Your Customer5 Strategies to  Thrive in a Digital Age, Yale University Press.

14Varadi, F. P., 2014, Sun Above The HorizonMeteoric Rise of the Solar Industry, Pan Stanford Publishing.