“進社區”光伏終端消費商業模式分析

郭慶方++楊衛東++李亞偉

基金項目：本文系2015年中國石油大學（北京）科研基金資助項目（編號：ZX20150120）和青年基金項目“能源政治視閾下的中國能源革命與國際能源合作新思維”（項目編號：ZX20150230）階段性成果

中圖分類號：F267 文獻標識碼：A

內容摘要：光伏終端消費對光伏產業發展具有很強的制約作用，“進社區”光伏終端消費商業模式對促進光伏終端消費增長具有重要作用。目前，我國“進社區”光伏終端消費商業模式發展嚴重滯后，并且存在很多現實原因。但是，我國“進社區”光伏終端消費商業模式發展的基礎越來越好。調動相關利益者的積極性，改進光伏與居民建筑結合方式以及完善相應的政策措施，這會使得我國“進社區”光伏終端消費商業模式得到很大發展，并大幅度促進我國光伏終端消費增長和整個光伏產業的快速提升。

關鍵詞：光伏 終端消費 社區 商業模式

引言

近年來，隨著傳統化石能源的消耗加劇氣候變化危機，世界主要國家都非常重視可再生能源發展?？稍偕茉词怯览m性能源，主要包括風能、太陽能、生物質能等。國際能源署指出，“世界的可持續能源系統必然將由小范圍地依賴可再生能源過渡到大范圍地依賴可再生能源?！痹诳稍偕茉粗?，光伏是非常具有前景的技術和產業。本文在梳理國內外對“進社區”光伏終端消費商業模式研究文獻的基礎上，識別了我國“進社區”光伏終端消費商業模式發展態勢，探討了其發展的基本機制，并提出了相應的政策措施。

發展“進社區”光伏終端消費商業模式具有重要意義

近年來，我國光伏產業得到了迅猛發展。根據中國工信部的統計，2016年，我國光伏產業總產值達到3360億元人民幣，同比增長27%。截至2016年底，我國光伏發電新增裝機容量3454萬千瓦，累計裝機容量7742萬千瓦，新增和累計裝機容量均為全球第一。但是，我國光伏產業在快速發展的同時，也存在諸多困難和問題。其中，我國光伏產業非常突出的問題是生產、流通和消費的產業鏈不同環節發展出現嚴重失衡，光伏產業上游生產擴張迅猛，但光伏產品（光電）的中游流通則存在體制上的制約（入網困難），終端消費發展嚴重不足。我國光伏產業產業鏈發展不平衡造成了“失衡性產能過?！?，對許多光伏企業，尤其是上游生產企業形成嚴重沖擊，也損害了整個我國光伏產業。

要解決我國光伏產業鏈發展不平衡的根本途徑是擴大光伏產品的終端消費水平。光伏終端消費主要有集中的規?；B片開發和分散的小型分布式兩種方式。對集中的規?；B片開發光伏終端消費方式來說，我國近幾年出現嚴重“棄光”的現象。根據中國電力規劃設計總院的統計，全國棄光電量由2015年的49億千瓦時增加到2016年的70億千瓦時，棄光率提高了6個百分點。集中的規?；B片開發光伏終端消費方式出現嚴重“棄光”現象的主要原因是大量光伏電力無法充分消納或外送。因此，我國應大力發展分布式光伏終端消費。

分散的小型分布式光伏可以應用于大型公共建筑、路燈等市政設施、偏遠農牧區和城鄉居民集聚社區等，因此“進社區”光伏終端消費商業模式可能是光伏產業最有潛力的發展途徑。所謂“進社區”光伏終端消費商業模式就是全國城鄉聚集社區的家庭大批量的利用家庭光伏系統，甚至出現光伏的社區化聯網交換、合作等更深入的商業活動?！斑M社區”光伏終端消費商業模式在我國光伏終端消費中具有重要作用并存在堅實的資源、技術、經濟和社會基礎。

首先，“進社區”光伏終端消費商業模式契合了光伏能源的資源和產品特征。光伏能源的能源密度低但光資源的空間分布相對均勻，更適合用能強度、用能質量較低要求的城鄉居民生活用電。相反，集中連片的光伏終端利用方式占用大面積土地。按照當前的技術標準參數，1MW光伏發電站需要占地大約25畝土地。從某種意義上講，集中連片的光伏終端利用方式是土地資源密集產業，國土資源部2015年12月2日還專門就此發布了《光伏發電站工程項目用地控制指標》的政策文件，以限制光伏的集中的規?；B片開發。

其次，城鄉居民集聚社區的可利用光資源非常豐富。城鄉居民集聚社區的居民建筑屋頂（或外墻面）是巨大的光伏利用空間資源。根據住房和城鄉建設部的統計，截至2015年年末，在我國的城市建設用地中，居住用地面積約為163億平方米，如果再考慮居民建筑的層高、容積率后，光伏可利用面積可能會大大高于這個面積規模。2015年年末我國鄉村的總實有建筑面積超過255億平方米。

最后，城鄉居民集聚社區普及光伏是光伏大眾化、成熟化的最重要標志。從一般產品發展壽命周期來看，成為普通家庭的日常用品是某產品成熟化、形成藍海市場的典型特征，如電冰箱、空調、汽車、互聯網的產品等。只有光伏普及性地進入城鄉社區家庭，光伏能源才算真正成為大眾能源，光伏時代才算真正建立。

研究進展評價

近年來，“進社區”光伏終端消費商業模式在國內外都得到了一定發展。已有的一部分文獻涉及關于光伏進社區及其商業模式的研究。張云天（2016）總結了應用于民用建筑的太陽能光伏電池和光伏發電技術的應用發展現狀，認為在考慮太陽能光伏發電技術的成本、環?；A上，在大城市采用光伏-建筑一體化設計是發展趨勢。Erik Funkhouser et al.（2015）認為社區光伏系統的裝機容量范圍最好是介于數百千瓦到數兆瓦之間，并且應該由公用事業部門統一管理，社區居民可以廣泛參與。Emrah KarakaYa et al.（2016）為德國南部一個擁有43000居民的小鎮探索使用分布式光伏的商業模式，強調政策制定者應該加強對太陽能光伏企業的支持。Sopitsuda Tongsopit et al.（2016）主張應該在發展中國家的前提背景下理解光伏進社區的商業模式，并且綜述了泰國的屋頂光伏模式。泰國政府的光伏政策不穩定，但是光伏市場處于動態發展中。Sufang Zhang（2016）綜述了中國分布式光伏的商業模式和融資機制，然后給出了美國的分布式光伏商業模式，再對中國的分布式光伏商業模式進行了檢查，最后給出了對中國分布式光伏發展的政策建議。對于發展中國家和已經完成工業化的國家，MaXimilian Engelken et al.（2016）研究了它們的可再生能源商業模式，認為政策制定者應該根據區域差異來設計整體的可再生能源法律框架，以適應各種全球不同區域的各種挑戰。QiYan Wu et al.（2016）指出南京市的“九夢島社區”是出現在我國的第一個成功實現并網的太陽能光伏社區，社區光伏發電系統自發自用，這種光伏社區將會創造一種嶄新的能源生產和消費范式，打破化石燃料的鎖住效應，稱之為“后化石自給社區”。Mario Richter（2013）認為公用事業部門既沒有把社區光伏發電模式視為對自身既有商業模式的威脅，也沒有將其視為潛在的市場機會。該研究反對公用事業部門把光伏社區列為對傳統資源的一種競爭，而應該看作進入分布式光伏發電及其服務市場的戰略途徑?？傮w來看，國內外對“進社區”光伏終端消費商業模式的研究還不夠系統，尤其是對我國的針對性不強。endprint

我國“進社區”光伏終端消費商業模式發展態勢界定和識別

（一）“進社區”光伏終端消費商業模式發展滯后及其原因

近年來，我國光伏終端利用規模擴張十分迅速，2010年，我國光伏累計裝機容量為800兆瓦，2016年則高達74480兆瓦。但是，我國光伏終端利用各個方式之間的發展并不平衡，分布式光伏所占比例相對較低。2016年我國分布式光伏累計裝機容量的規模約為10300兆瓦，僅占我國整個光伏累計裝機容量的13.3%左右。而且，分布式光伏終端利用在其各個途徑的發展上也不平衡，主要集中在大型公共建筑、路燈等市政設施以及偏遠農牧區，真正具有潛力的城鄉居民集聚社區則非常薄弱，呈現出數量少、碎片化的特點。

與中國相比，世界發達國家的光伏終端消費則更側重于分布式的途徑，尤其是居民家庭的光伏電力消費（見表1）。例如，根據美國國家可再生能源實驗室的預測，美國2021年分布式光伏累計裝機容量約占全部光伏累計裝機容量中的46.1%，而居民光伏累計裝機容量約占分布式光伏累計裝機容量的61%，居民家庭光伏利用規模的增長速度要快于美國整體光伏行業。

總體來看，當前我國光伏終端消費狀況距離“進社區”商業模式還比較遙遠，與城鄉居民集聚社區在光伏發展中的戰略地位非常不符。中國“進社區“光伏終端消費商業模式進展緩慢，嚴重滯后于整個中國光伏產業的發展。這一現狀的出現存在眾多因素。

第一，中國城鎮居民的居住建筑特點與光伏利用技術不適應。在傳統晶硅太陽能電池技術下，光伏終端利用的有效空間只能局限在建筑物的屋頂上，中國城鎮居民的居住建筑以多層、高層為絕對主導，這意味著絕大多數城鎮居民并沒有利用光伏的建筑空間，而高層建筑使得太陽能光伏板在屋頂安裝技術上存在一定難度，也給后期的維護修理帶來諸多不便。多層、高層居民建筑屋頂產權一般缺少清晰的界定，對“光伏進社區商業模式”產生的制約作用也不能低估。

第二，居民光伏發電的成本依然很高。根據美國咨詢公司Lazard于2016年12月15日公布的美國各類能源發電的全生命周期平均均攤成本（LCOE）數據，居民屋頂的發電成本以人民幣計算大約在0.94-1.52元/千瓦時，而工商業屋頂的發電成本大約在0.60-1.32元/千瓦時，天然氣內燃機的發電成本大約在0.46-0.69元/千瓦時，居民屋頂的發電成本比天然氣的發電成本要高出很多，也比工商業屋頂的發電成本高出很大幅度。2016年美國主要能源品種的發電全生命周期平均均攤成本比較如表2所示。

第三，中國城鄉的家庭收入、用電數量和用電價格與光伏利用不匹配。一套裝機容量為3千瓦、年發電量4500千瓦時的典型家庭光伏系統的投資總成本約在4萬元，但是這個發電量、投資規模都遠超出普通居民家庭的家庭收入和用電規模。2015年全國居民人均可支配收入為21996元，城鎮居民人均可支配收入為31790元，農村居民人均可支配收入為10772元，中等收入戶居民人均可支配收入為19320元，4萬元相對普通城鄉居民來說是一個比較大的資金支出。2014年全國生活消費電力為526千瓦時，家庭生活用電規模距離充分消化典型家庭光伏系統的發電產能（4500千瓦時）過大。雖然家庭光伏系統可以“自發自用、余電上網”，但在城鄉社區居民光伏發電利用呈點式、碎片化空間分布的約束下，城鄉居民進行個人光伏發電“余電上網”的交易成本實際上是非常高的，即使存在電價補貼也難以充分覆蓋交易成本。

第四，體制障礙多。過去多年，中國光伏發展路徑基本上是靠政策自上而下推動的，現行的投資體制、稅收體制傾向于生產供給側推動，在化石能源當前仍占絕對主導的狀況下，生產供給側推動發展模式使得光伏利用方式容易按照傳統化石能源的集中化、單向化模式運行，缺乏城鄉居民利用光伏的社會動員，許多城鄉居民對光伏還很陌生，對光伏利用缺乏了解、好奇心和積極性。從德國、丹麥、美國、西班牙等國分布式可再生能源（包括光伏）發展比較成功的城市經驗來看，公眾的充分參與是不可或缺的重要一環。

（二）“光伏進社區商業模式”的時機越來越成熟

雖然“光伏進社區商業模式”還有很長的路程，但是“光伏進社區商業模式”的經濟、技術、社會條件越來越向其有利的方向發展。

居民建筑的發電成本越來越低。根據Lazard公司發布的最新數據，2016年美國住宅屋頂的光伏技術全生命周期平均均攤成本比2015年下降幅度高達26%。在光伏技術國際一體化和國際間技術傳遞速度很快的情況下，美國住宅屋頂的光伏技術全生命周期平均均攤成本變化態勢也可以適用于中國。

光伏技術對中國城鄉居民建筑特點的適用性越來越強。從近期來看，光伏材料技術除了傳統的硅基太陽能光伏材料的轉換效率不斷提升、成本下降外，非常有利于中國城鄉居民建筑特點的硅薄膜、大面積柔性硅基薄膜電池組件技術也得到大幅度商業化發展。另外，與包括城鄉社區在內的分布式光伏發電相關的配套技術如儲能與能源互聯網、高透太陽能電池用玻璃制備等也進展得很快。常見的光伏材料技術比較如表3所示。

政策上越來越有利于中國城鄉居民發展光伏。中國2016年12月發布的《可再生能源“十三五”規劃》提出，“在中東部等有條件的地區，開展‘人人 1 千瓦光伏示范工程，建設光伏小鎮和光伏新村”。 2014年以來，具有中國特色的“光伏扶貧”政策及項目的推出與實施也將進一步對鄉村社區利用光伏提供重要推動力。

實踐基礎日益豐富。近幾年來，許多城鄉居民已安裝、使用了家庭光伏發電系統，并且數量還在不斷增加。一些有前瞻性的企業在“光伏進社區商業模式”上也通過商業模式創新、技術改造、專業人員培訓、市場推廣、論壇交流、政策咨詢等服務做出各種努力和嘗試。這些實踐都為“光伏進社區商業模式”積累了經驗。

社會轉型為“光伏進社區商業模式”提供了良好的社會條件。當前，就業的小型化、自主化、分散化趨勢日益明顯，尤其是國家提出的“大眾創業、萬眾創新”，刺激了SOHO（Small Office Home Office）建筑以及一大批新興的商住公寓的興起，提高了城市居民生活、生產的用電規模，再加上家庭用純電動汽車規模擴張的“從室內插座到交通用能”的轉換效應，大大夯實了“光伏進社區商業模式”的就地性用電需求基礎，在很大程度上克服了居民家庭利用光伏存在“自家生活消化非常困難、入網銷售麻煩”的尷尬局面。endprint