太陽能在前期資本支出上已與燃煤和燃氣電廠持平,消除關鍵融資障礙
重點速覽
- •Ember最新分析發現,提供相同發電量時,太陽能電廠如今所需的前期投資可低於燃煤或燃氣電廠,而十年前曾高達五倍。
- •根據IRENA數據,太陽光電總安裝成本自2010年以來下降87%,主因是大規模製造與累積的安裝經驗。
- •電池儲能成本自2010年以來下降93%,高日照地區的穩定太陽能加電池電力約為每兆瓦時54至82美元,相較之下中國新建燃煤為每兆瓦時70至85美元,全球新建燃氣則超過每兆瓦時100美元。
- •前期成本平價對新興經濟體最為有利,這些國家的高借貸成本和燃料進口依賴過去曾使化石燃料電廠在太陽能全生命週期成本更低的情況下仍佔優勢。
- •融資障礙、電網薄弱和間歇性仍是限制因素,但化石燃料發電在初始資本需求上已不再擁有結構性優勢。

多年來,太陽能發電的經濟論據始終伴隨著一個尷尬的但書。它沒有燃料費用,營運成本低,而且在專案全生命週期內,發電成本早已低於新建的燃煤或燃氣電廠。但首先,必須有人為它買單。
太陽能的大部分全生命週期成本集中在專案初期。相較之下,化石燃料發電表面上需要的前期資本較少,其餘費用則分攤到數十年的煤炭或天然氣採購中。在資本市場深厚的富裕國家,這種差異尚可管理;但在面臨高利率、公共預算有限且基礎設施需求相互競爭的新興經濟體,這可能直接決定什麼能被建造。
如今,這一劣勢已基本消失。根據Ember的最新分析,要提供相同的發電量,太陽能電廠如今所需的前期投資可以低於燃煤或燃氣電廠。而在十年前,太陽能所需的前期投資可能高達五倍。
這並非又一次宣稱太陽能在全生命週期基礎上變得更便宜——那早已是事實。這是一個更根本的轉折點:太陽能如今在第一噸煤炭或第一立方公尺天然氣被購買之前,就能與化石燃料競爭。這一轉變也伴隨著實際建設格局的更廣泛變化:太陽能已連續多年成為全球新增發電裝置容量的最大來源。
化石燃料發電失去了融資捷徑
各種發電技術之間的比較常常因裝置容量(名牌容量)而失真。一兆瓦的太陽能無法產出與一兆瓦燃氣相同的年發電量,因為太陽不會持續照射。因此,Ember比較的是提供相同發電量所需的資本,而非僅匹配發電機上印著的數字——這才是具有經濟意義的比較方式。
過去,太陽能需要遠多於化石燃料的裝置容量才能產出相同的年發電量,而太陽能模組本身也貴得多。由此產生的資本負擔形成了一個支持化石燃料的簡單論點:現在先建更便宜的電廠,燃料費用以後再付。
大規模製造已經瓦解了這一論點。根據IRENA的數據,太陽光電的總安裝成本自2010年以來下降了87%。模組生產已成為龐大且標準化的工業流程。效率提升、供應鏈擴張,且幾乎在每一個主要市場都累積了豐富的安裝經驗。
太陽能的資本結構並未改變——大部分支出仍需預先投入。改變的是所需的資本總額。
這一區別在進口化石燃料的國家尤其重要。燃氣電廠在啟用當天或許看起來負擔得起,但它發出的每一兆瓦時電力都意味著又一筆燃料採購。太陽能則實質上為未來25至30年的能源供應預付了大部分費用。
過去的選擇是在資本密集的清潔資產與附帶持續燃料成本的廉價化石資產之間。如今,越來越是在兩個價格相近的資產之間做出選擇,其中一個還附帶永久性的燃料帳單。
最大影響可能在富裕經濟體之外
能源轉型的討論很大程度上由歐洲、美國和中國主導。然而,前期成本平價在快速成長的新興經濟體中可能更為重要——未來數十年的電力需求成長預計大部分將發生在這些經濟體。
這些國家往往同時面臨三重壓力:快速上升的電力需求、高昂的借貸成本,以及對進口煤炭、石油或天然氣的依賴。它們需要快速獲得新的電力供應,卻未必能以有利條件為大型集中式專案融資。
從歷史上看,這造成了一種悖論。太陽能提供更低的全生命週期成本和更大的能源獨立性,但最需要這些好處的國家往往面臨最高的資本成本。一個沒有燃料支出的專案,仍可能輸給化石燃料電廠,因為投資者更看重今天的融資需求,而非明天的進口帳單。
前期成本平價削弱了這一陷阱。太陽能還具有模組化特性。一個國家不需要在單一決策中為多吉瓦級的電廠融資。容量可以以兆瓦為單位逐步增加、分階段擴建,並分布在公用事業專案、企業和家庭之間。建設週期更短,失敗的專案也不會造成同等程度的資本閒置。
這並不意味著融資變得無關緊要。利率、匯率風險、電網薄弱和購電方不確定性,仍可能使原本便宜的太陽能專案無法獲得融資。IEA指出,新興和發展中經濟體獲得商業能源融資的機會仍遠低於先進經濟體,而且許多此類經濟體的人均能源投資仍遠遠落後於先進經濟體。
但為一個困難的專案融資,與為一項天生帶有資本劣勢的技術融資,是兩回事。太陽能面臨的日益是前者,而非後者。
電池並未讓系統免費——但已不再打破經濟性
最明顯的反對意見是:年發電量與按需供電並非同一種產品。燃氣電廠可以在夜間和無風的一週發電;太陽能不能。因此,公平的系統比較必須納入電池、電網、互聯、彈性需求、水力發電、備用發電,以及在某些地區的長時儲能等某種組合。
這些成本是真實存在的。假裝它們不存在,只不過是用對太陽能的誇張辯護取代過時的批評。
但靈活性溢價正以幾乎與此前發電成本相同的速度下降。IRENA估計,電池儲能成本自2010年以來下降了93%。其最新評估將高日照地區的穩定太陽能加電池電力定為約每兆瓦時54至82美元。相比之下,中國新建燃煤電廠為每兆瓦時70至85美元,全球新建燃氣容量則超過每兆瓦時100美元。IRENA預計,到2030年穩定太陽能的成本將再下降30%。
這並不意味著四小時電池可以支撐整個電力系統度過每一次季節性短缺,也不意味著同樣的經濟性適用於斯德哥爾摩和阿布達比。系統成本會隨著再生能源滲透率、當地需求模式和所需靈活性的持續時間而上升。
即使是確認風電和太陽能為美國最便宜、最快速新建發電方式的Lazard 2025年分析,也強調隨著更多依賴天氣的發電併入電網,穩定容量的價值將會上升。多元化的資源組合仍將是必要的。
重點更窄,卻更具關鍵意義。一旦將儲存和靈活性納入考量,太陽能並不會自動變得昂貴得令人卻步。在有利的市場中,穩定太陽能已進入新建化石燃料電力的成本區間。在其他地方,剩餘差距正在縮小。
間歇性仍是一項工程限制,但它作為萬能經濟否決權的力量正日益減弱。
化石燃料電廠同樣承擔系統成本
再生能源常被要求為其周邊所需的每一條電纜、每一組電池和每一座備用電廠負責,而化石燃料發電卻只在電廠門口進行比較。這並非中立的比較。
燃氣電廠需要管道、進口接收站、儲存設施和燃料合約。燃煤需要礦場、鐵路、港口和堆場。兩者都面臨商品價格波動和供應中斷。可調度性有其價值,但維持使其成為可能的燃料系統並非免費。
基礎設施與燃料之間還存在戰略性差異。電池、輸電線路或太陽能板可以提供多年的服務,而進口天然氣在燃燒的瞬間即消失,必須再次購買。
這一切都沒有消除對穩定容量的需求,而是改變了這種容量應如何被估值。天然氣在某些系統中或許仍將扮演重要的備用角色,但運轉時數較少的電廠必須從更少的發電量中回收固定成本。即使電廠在營運上仍有用,其電力也可能變得更昂貴。
因此,未來的電力系統不太可能是太陽能加上一顆巨型電池,而將是一個組合:廉價的太陽能和風電、用於日常調度的電池、更強大的電網、彈性消費、水力和其他可調度的低碳電源(在可用之處),以及用於罕見短缺的有限熱力備用。這個組合有其成本,但它所取代的化石燃料系統也一樣。
辯論已經轉移
很長一段時間裡,支持者可以主張太陽能在全生命週期內更便宜,而批評者則可以回應說許多國家負擔不起最初的帳單。這一批評並非憑空捏造——它曾是轉型過程中最嚴重的瓶頸之一。
如今,這一瓶頸正被工業規模而非政治言辭所消除。太陽能不僅在最終電價上達到平價,在生產電力所需的初始資本上也已如此。電池正遵循同樣的曲線,將穩定的清潔電力從遙遠的願景轉變為在越來越多市場中具有競爭力的選項。
轉型仍需要電網、靈活性和更好的融資。太陽能尚未解決所有系統問題。但化石燃料發電已失去其最後幾個簡單的經濟防線之一:今日建造、明日付款,已不再必然更便宜。
作者:Leon Stille,Oilprice.com