新闻宏观经济太阳能实现与煤电和气电的前期资本平价,消除关键融资障碍

太阳能实现与煤电和气电的前期资本平价,消除关键融资障碍

作者: OilPrice.com·

要点速览

  • Ember 的最新分析发现,提供同等电力的太阳能电站如今所需的前期投资可低于煤电或气电电站,而十年前曾高达五倍。
  • 根据 IRENA 数据,自2010年以来太阳能光伏总安装成本下降87%,得益于大规模制造和积累的安装经验。
  • 自2010年以来电池储能成本下降93%,高日照地区配套储能的稳定太阳能电力约为54–82美元/兆瓦时,而中国新建煤电为70–85美元/兆瓦时,全球新建气电超过100美元/兆瓦时。
  • 前期成本平价最受惠于新兴经济体,这些国家的高借贷成本和燃料进口依赖此前使化石电站即便在太阳能生命周期成本更低的情况下仍占优势。
  • 融资障碍、薄弱电网和间歇性仍是制约因素,但化石电力在初始资本需求上已不再拥有结构性优势。
太阳能实现与煤电和气电的前期资本平价,消除关键融资障碍

多年来,太阳能的经济性论证一直伴随着一个尴尬的前提。它没有燃料账单,运营成本低廉,而且在项目全生命周期内,其发电成本早已低于新建的煤电或气电电站。但问题在于,总得有人先为它买单。

太阳能将其大部分生命周期成本集中在项目初期。相比之下,化石燃料发电似乎前期所需资本更少,其余费用则分摊到未来数十年的煤炭或天然气采购中。在资本市场发达的富裕国家,这种差异尚可应对。但在面临高利率、公共预算有限和基础设施建设需求相互竞争的新兴经济体,这种差异可能直接决定建什么、不建什么。

如今,这一劣势已基本消失。根据 Ember 的最新分析,要提供同等数量的电力,建设一座太阳能电站如今所需的前期投资可低于煤电或气电电站。而在十年前,太阳能所需的前期投资可能高达五倍。

这并不是又一个关于太阳能全生命周期成本更低的论断——那在多年前就已实现。这是一个更为根本性的转折点:在购买第一吨煤或第一立方米天然气之前,太阳能就已经开始与化石燃料竞争。这一变化也正值能源建设格局的整体转变:连续多年来,太阳能一直是全球新增发电装机容量最大的来源。

化石电力失去了融资捷径

不同发电技术之间的比较常常因铭牌容量而产生偏差。一兆瓦太阳能的年发电量不等于一兆瓦天然气的年发电量,因为太阳并非全天候照耀。因此,Ember 比较的是提供同等电量所需的资本,而非简单地匹配发电机上印着的数字——这才是具有经济意义的比较方式。

过去,太阳能需要更多的装机容量才能产生相同的年发电量,而太阳能组件本身也昂贵得多。由此产生的资本负担为化石燃料提供了一个简单的论据:现在建更便宜的电站,燃料费用以后再付。

大规模制造瓦解了这一论据。根据 IRENA 的数据,自2010年以来,太阳能光伏的总安装成本下降了87%。组件生产已成为一个庞大的、标准化的工业流程。效率不断提升,供应链持续扩张,几乎每个主要市场都积累了丰富的安装经验。

太阳能的资本结构并未改变——它仍需在前期投入大部分支出。改变的是所需资本的数量。

这一区别在依赖化石燃料进口的国家尤为重要。一座天然气电站在投运当天或许看起来负担得起,但它每发一兆瓦时电,就意味着一笔新的燃料采购。而太阳能实际上预付了未来25至30年大部分的能源供应。

过去的选择是在资本密集型的清洁资产与更便宜但伴随持续燃料成本的化石资产之间进行。如今,这 increasingly 成为两个价格相近的资产之间的选择,而其中一个附带着永久性的燃料账单。

最大影响可能在富裕经济体之外

能源转型的讨论很大程度上由欧洲、美国和中国主导。然而,前期成本平价在快速增长的新兴经济体中可能更为重要——未来数十年的电力需求增长预计大部分将发生在这些国家。

这些国家往往同时面临三重压力:快速增长的电力需求、高昂的借贷成本,以及对进口煤炭、石油或天然气的依赖。它们急需新增电力,却未必能以优惠条件为大型集中式项目融资。

从历史上看,这造成了一种悖论。太阳能提供更低的生命周期成本和更强的能源独立性,但最需要这些好处的国家往往面临最高的资本成本。一个没有燃料开支的项目,仍可能输给化石燃料电站,因为投资者更看重今天的融资需求,而非明天的进口账单。

前期成本平价削弱了这一陷阱。太阳能还具有模块化特点。一个国家无需在一次决策中为多吉瓦级电站融资。装机容量可以按兆瓦逐步增加、分阶段扩展,并分布在公用事业项目、企业和家庭之间。建设周期更短,失败的项目也不会搁置同等规模的集中资本。

这并不意味着融资不再重要。利率、汇率风险、薄弱的电网和不确定的购电方,仍可能使本已便宜的太阳能项目无法获得融资。IEA 指出,新兴和发展中经济体获得商业能源融资的机会仍远弱于发达经济体,且许多此类经济体的人均能源投资仍远远落后。

但为一个困难项目融资,与为一项天生带有资本劣势的技术融资是两回事。太阳能面对的越来越是前一个问题,而非后者。

电池并不能让系统免费——但它们不再破坏经济性

最明显的质疑是:年发电量与按需供电并非同一种产品。天然气电站可以在夜间和无风的一周发电,太阳能则不能。因此,公平的系统比较必须包括电池、电网、互联、柔性需求、水电、备用电源,以及在某些地区的长时间储能等某种组合。

这些成本是真实存在的。假装它们不存在,只会用过时的太阳能批评换来对其夸大的辩护。

但灵活性溢价正在几乎与此前发电成本一样快地下降。IRENA 估计,自2010年以来,电池储能成本已下降93%。其最新评估显示,在高日照地区,配套电池的稳定太阳能电力成本约为每兆瓦时54–82美元。相比之下,中国新建煤电为70–85美元/兆瓦时,全球新建天然气产能则超过100美元/兆瓦时。IRENA 预计,到2030年,稳定太阳能的成本将再下降30%。

这并不意味着一块四小时电池就能让整个电力系统安然度过每一次季节性短缺,也不意味着斯德哥尔摩和阿布扎比适用同样的经济性。系统成本会随着可再生能源渗透率、本地需求模式和所需灵活性时长的增加而上升。

即使是确认风能和太阳能为美国最便宜、最快速新建发电方式的Lazard 2025年分析,也强调随着更多依赖天气的发电并入电网,稳定容量的价值将不断上升。多元化的资源仍将必不可少。

这里的要点更窄,却也更具分量。一旦将储能和灵活性纳入考量,太阳能并不会自动变得贵得离谱。在有利的市场中,稳定太阳能已处于新建化石燃料电力的成本区间之内。在其他地区,剩余差距也在缩小。

间歇性仍是一项工程约束,但它作为一把万能经济否决牌的力量正在不断减弱。

化石燃料电站同样承担系统成本

人们常常要求可再生能源为其周边所需的每一条电缆、每一块电池和每一座备用电站买单,而化石燃料发电却只在电站门口进行比较。这并非中立的比较。

天然气电站需要管道、进口终端、储存设施和燃料合同。煤炭需要矿井、铁路、港口和储煤场。两者都面临大宗商品波动和供应中断的风险。可调度性确有价值,但维持支撑它的燃料系统并非免费。

基础设施与燃料之间还存在战略性区别。一块电池、一条输电线路或一块太阳能板可以服役多年,而进口天然气一经燃烧便消失殆尽,必须再次购买。

这一切并不消除对稳定容量的需求,而是改变了这种容量的估值方式。天然气在某些系统中仍可能扮演重要的备用角色,但运行小时数更少的电站必须从更少的发电量中收回固定成本。即使电站在运营上仍有用处,其电力也可能变得更加昂贵。

因此,未来的电力系统不太可能是太阳能加一块巨型电池。它将是一个组合:廉价的太阳能和风能、用于日常调度的电池、更强大的电网、灵活的用电、水电及其他可获得的可调度低碳能源,以及应对罕见短缺的有限热备。这个组合有成本,但它所取代的化石燃料系统同样如此。

讨论已经改变

长期以来,支持者可以主张太阳能全生命周期更便宜,而批评者可以反驳许多国家负担不起初始账单。这一批评并非凭空捏造——它曾是转型最严重的瓶颈之一。

如今,工业规模而非政治辞令正在消除这一瓶颈。太阳能不仅在电力的最终价格上实现平价,也在生产电力所需的初始资本上实现平价。电池正沿着同样的曲线前进,将稳定的清洁电力从遥远的目标转变为越来越多市场上具有竞争力的选择。

能源转型仍然需要电网、灵活性和更好的融资。太阳能并未解决所有系统问题。但化石电力失去了其最后几个简单的经济防线之一:先建更便宜、以后再付账,已不再必然成立。

作者:Leon Stille,为 Oilprice.com 撰稿