?。保畬⑻柲馨l(fā)電與住房商品及金融商品結合
光伏發(fā)電成本正在急劇下降
提及光伏發(fā)電，很多人的第一反應是“成本太高，根本無法取代火力發(fā)電和核電”。這是一個不可否認的事實。據日本經濟產業(yè)省資源能源廳電力事業(yè)分科會發(fā)布的發(fā)電成本調查數據顯示：在日本，火力發(fā)電的成本是每千瓦時6至16日元、水力發(fā)電成本是每千瓦時12日元、核電成本是每千瓦時6日元——與這些相比，光伏發(fā)電明顯不具備成本優(yōu)勢，每千瓦時高達42日元。
眾所周知，電價是由發(fā)電、送電和配電三項成本構成，如若發(fā)電成本占到了電價的一半，那么，過度依賴光伏發(fā)電勢必加重國民負擔。不過，我們認為，在評價太陽能電池的成本時，需要留意以下兩點。
一是，太陽能電池的成本正在逐年發(fā)生變化。
目前，世界各國尤其是日本的光伏發(fā)電技術的研發(fā)仍在不斷攻堅。據日本經濟產業(yè)省和新能源產業(yè)技術開發(fā)機構（NEDO）設想的技術發(fā)展路線圖顯示，在未來十年里，太陽能發(fā)電的成本估計會降至每千瓦時14 日元左右。
太陽能發(fā)電的單價的計算公式是：太陽光發(fā)電系統(tǒng)/（太陽能發(fā)電系統(tǒng)的全年發(fā)電量×使用壽命）。這其中，全年發(fā)電量是由日照條件決定的。離赤道越近發(fā)電量越多，即使是相同的太陽能發(fā)電系統(tǒng)，在日照條件好的地方，發(fā)電成本就便宜。日本的情況是，功率為1kW的太陽能發(fā)電機的全年發(fā)電量大約為1000千瓦時，不管是九州還是北海道差別不大。因此，左右發(fā)電成本的就是太陽能發(fā)電系統(tǒng)的單價了。
目前日本的太陽能發(fā)電系統(tǒng)單價為50至60萬日元/千瓦時，而據說美國第一太陽能公司的兆瓦級光伏發(fā)電的標準化生產線的生產單價已經達到了每瓦1美元——換算成日元的話，也就是每千瓦時8萬多日元。近幾年，中國的太陽能電池生產商的市場份額急劇擴大，生產成本將會降到跟美國第一太陽能相當的水平；日本廠家也就很難獨善其身，這樣要素進一步推動光伏發(fā)電成本的降低。
二是，應該比較光伏的發(fā)電成本單價與電力零售價格。
一般來說，火力發(fā)電的成本為每千瓦時6日元左右，商業(yè)用電價為每千瓦時13日元左右，家庭用電價為每千瓦時24日元。像光伏發(fā)電這樣，如果在家庭得到很好的應用，具有比較良好的經濟合理性。沒有充分考慮光伏發(fā)電的特性加以靈活運用，而只是將其同傳統(tǒng)燃料比較而得出結論證明其成本高，簡直是荒謬之舉。
住宅安裝的太陽能發(fā)電屬于自發(fā)自用，其成本的比較對象應該是家庭用電價，即每千瓦時24日元。對于這一價格，或許有人會說自家發(fā)電中有一部分剩余電量會賣給電力公司，完全按照每千瓦時24日元計算不嚴謹。但是，我們知道，光伏自家發(fā)電的剩余電力上網時，并非接到高壓電網而是在一般家庭利用的低壓配電系統(tǒng)內傳輸，考慮到這些實際情況，筆者認為，光伏發(fā)電與火電、水電、核能的電價并不具備可比性。
太陽能發(fā)電更適合新建住宅
現(xiàn)在的太陽能發(fā)電系統(tǒng)的成本約為50至60萬日元/千瓦時，電池板的成本約占一半，其余的1/4為功率調節(jié)等附屬設備，1/4為施工費用。如果采用屋頂一體型發(fā)電系統(tǒng)，跟新建住宅一起施工的話，施工的成本幾乎為零。此外，若將光伏系統(tǒng)成本與住宅捆綁使用長期分期付款，則每月節(jié)約的電費還能抵消部分成本。
假設在新建住宅安裝3千瓦的光伏發(fā)電系統(tǒng)，系統(tǒng)的成本為每千瓦60萬日元，去掉施工費用后為每千瓦45萬日元。按3%的年利率計算，將光伏系統(tǒng)成本同住宅一起分攤到30年貸款中，那么光伏部分每年需償還7萬日元。另一方面，3千瓦光伏發(fā)電系統(tǒng)年發(fā)電量約為3000千瓦時，按家庭電價每千瓦時24日元計算，每年可獲得72000日元的發(fā)電收入。銀行還貸金額和發(fā)電收入基本相當。若將剩余的電力按照固定價格制度賣給電力公司，所獲得收入可能超出光伏部分還款金額。
綜上所述，如果將光伏發(fā)電與新建住宅同時建設并捆綁申請房貸，可以將光伏發(fā)電的成本降為零。此外，隨著今后光伏發(fā)電效率的進一步提高，可獲得的發(fā)電收入還有可能幫助減少住宅貸款的負擔。
?。玻焙５篮蜄|北地區(qū)的大型風力發(fā)電場
北海道是風力資源的寶庫
風力發(fā)電的成本為每千瓦時十幾日元，是現(xiàn)在最具成本競爭力的可再生能源。由于大型風力發(fā)電廠不能像光伏發(fā)電一樣在我們的住宅周邊利用，同火力和核能發(fā)電一樣，需要建設在遠離用戶的地方并通過輸配電網，將電力輸送給用戶。因此，風力發(fā)電的發(fā)電成本必須與零售電價作比較。
風力發(fā)電的發(fā)電量與風車的葉片半徑的平方以及風速的3次方成正比。施工成本與葉片的半徑成正比。因此，要想提高風力發(fā)電項目的可行性，將更大的風車放置在風更大的地方是個關鍵。除此之外，要想降低每臺風車送變電設備的成本以及維護管理成本，將更多的風車集中到一起建立風力發(fā)電場效果很好。
日本的風力資源大部分集中在北海道、東北和九州地區(qū)，尤其是北海道。一般來說，風速7米以上是風力發(fā)電項目的重要前提條件。按照這樣的條件，北海道大概可以設置的容量為5200萬千瓦，這幾乎相當于日本最大電力公司—東京電力的發(fā)電設備總量。其次，東北地區(qū)為4600萬千瓦；九州約為2600萬千瓦。如果能夠充分利用這些資源，基本上可以滿足當地電力需求的一大半。如果土地條件允許，可以建設大型風力發(fā)電場，可以進一步降低成本。
歐洲的風況與北海道條件類似。在歐洲，風力發(fā)電基地的設備單價在每千瓦17萬日元。按照年25%的運轉率，使用年限17年，年利率3%計算，發(fā)1度電的成本大約為8日元，這與天然氣、火力發(fā)電等發(fā)電基本相當，十分具有競爭力。
將北海道和東北風電輸送到東京周邊地區(qū)
目前，日本北海道和東北地區(qū)的風力資源并未得到很好的利用。這主要是因為，將大量的風電傳輸到當地的電網會給電網造成不穩(wěn)定性。眾所周知，日本國內有9大電力公司，這9大公司各司其職，為各自區(qū)域內提供電力需求。而且9大電力公司之間并沒有形成聯(lián)網的形式。風力發(fā)電所產生的電能功率極不穩(wěn)定，而日本的電網又不是全國聯(lián)網，當地電力的需求規(guī)模較小，電網無法調節(jié)這種不穩(wěn)定性。
如果日本國內能夠建立起覆蓋全國的輸配電網，北海道和東北地區(qū)的風電就很容易輸送至東京及附近周邊等首都圈區(qū)域。加之，考慮到各地風況的差異，如果建立起覆蓋全國的輸配電網，使風電在更廣闊的區(qū)域范圍內上網形成均一化的效果，則可降低風力發(fā)電功率變動的幅度，保證電力系統(tǒng)的運行更加穩(wěn)定。
除此之外，近來越來越先進的氣象預測技術也可以幫助降低風電預測的誤差，更容易調節(jié)風電電量，這樣可以節(jié)省大量的蓄電池成本。
３．生物質能源—同現(xiàn)有燃料的混合利用
關鍵是氣化和混合利用
降低生物質能源成本的關鍵在于氣化和混合利用。
比起高溫發(fā)酵等形式，將生物質資源氣化的效率很高。但是，同液體燃料相比，燃氣在搬運和流通過程的成本要高出許多。此外，使用生物質氣體發(fā)電，需要專門的設備，這也是成本增加的一大原因。供給不穩(wěn)定的原因也是妨礙生物質能源成為基礎能源的一大原因。
要解決上述問題，筆者認為必須充分利用現(xiàn)有的天然氣基礎設施。例如，坐落在東京郊區(qū)的“東京超級生態(tài)城”中有一家叫“生物能源”的公司，這家公司從食品垃圾中提煉精致生物質燃氣，銷售給東京燃氣公司，東京燃氣收購生物質燃氣將其注入城市燃氣管道。從筆者的經驗看，依靠垃圾及家畜糞便提煉精致的生物質氣體，除去硫化氫及二氧化碳以后，可以生成95%左右的沼氣，單價約為每立米70日元，與LNG成本處于同一水平。在燃料費高漲的今天，可以說生物質燃氣是一種具有相當競爭力的燃料。
重視生物質能的開發(fā)和利用
氣化有容易混合的優(yōu)勢。首先是在生成燃氣的過程中可以完成混合。例如，在家畜糞便中加入廢棄的農作物垃圾，可以增加燃氣的產量。這樣，不僅可以提高生物質燃氣量的穩(wěn)定性，同時可以降農作物垃圾的處理費用。此外，由于燃氣本身非常容易混合，因此即便是生物質燃氣熱量不穩(wěn)定，也能夠通過天然氣或空氣調節(jié)保證燃氣熱量的穩(wěn)定。
上述“生物能源”公司還有一個事例——回收污水處理廠排放的氣體，將其精致提煉為生物質燃氣，然后將其混合進入城市燃氣管道中。“生物能源”公司向燃氣公司出售燃氣的收入來回收成本。
同樣的道理：林業(yè)部門產生的生物質能源，可以利用氣化的方法制成燃氣，也可以將廢棄的木材垃圾做成木屑燃料利用在燃煤鍋爐里，這些都不需要特殊的技術和設備。
從理論上講，如上所述依靠改進使用方法，可將生物質能源的成本競爭力拉升到和傳統(tǒng)能源相當的水平。但地方政府如何制定利用生物質能的方針，以及如何同既有的基礎設施相關部門建立協(xié)調機制，是保證生物質能源利用成功的關鍵。
下一次介紹日本可再生能源方面產業(yè)方面的事例。
作者簡歷
◆姓名：王婷
◆職務：株式會社日本綜合研究所創(chuàng)發(fā)戰(zhàn)略中心 主任研究員
日綜（上海）投資咨詢有限公司北京分公司 總經理
◆研究領域：
中日環(huán)保能源相關政策及產業(yè)方向、環(huán)保低碳城市建設研究、企業(yè)的海外投資咨詢等
◆經歷：
1993年、畢業(yè)于北京大學
1998年、在東京大學完成碩士課程
2000年至2001年、美國哈佛大學費正清中國研究中心客座研究員
2002年、攻讀完東京大學博士課程后進入株式會社日本綜合研究所工作
現(xiàn)階段供職于日綜（上海）投資咨詢有限公司
