近年来,随着全球能源转型的加速,太阳能光伏发电作为可再生能源的重要组成部分,受到了广泛关注。尤其是在欧洲,西班牙和德国这两个光伏市场表现活跃的国家中,太阳能的装机容量迅速攀升,带来了许多机遇与挑战。其中,被业内称为"太阳能蚕食效应"的问题日益凸显,成为影响光伏电价和项目经济性的重要因素。所谓太阳能蚕食效应,指的是随着太阳能装机容量的增加,供给高峰时段市场电价被大量太阳能电力压低,导致发电企业的收益率不断下滑的现象。本文将围绕西班牙与德国两个代表性国家角度出发,深入解析这一现象的成因、表现与对策。德国作为欧洲光伏装机容量的先驱和领导者,经历了多年的快速增长,目前其光伏装机容量已经突破100吉瓦。
然而,每年夏季峰值需求仅在60吉瓦左右,在阳光充足的白昼时段,太阳能发电充斥电力市场,极大推动了电价下行。在德国日益成熟的电力市场中,随着光伏发电比例的提高,光伏发电的平均收入与市场平均价格的比率 - - 即光伏捕获率从2022年的近98%急剧下降至2025年不到54%,其中五月与六月这一数字更低至约43%。这一趋势直接影响了依赖市场价格的光伏项目,削弱了其经济吸引力。德国独特的地理纬度是导致此现象的重要原因。德国的太阳辐射高度集中于夏季三个月,占总发电量将近43%,而同期电力需求却呈下降趋势。中午时段的峰值负荷每年以大约1吉瓦的速度减少,而同期光伏发电新增产能却以3吉瓦速度上升。
这种供需错配导致昼间太阳能过剩,压低电价,并引发负电价且大规模竞价现象。德国的日前市场采用边际价格制(pay-as-cleared auction)模式,报价最低者优先获批,供需平衡时最后一个满足需求的报价确定市场价价。由于大量具有低边际成本的可再生能源和核电等必需发电单元存在,负价格现象时有发生,且过去五年新近新增了约11吉瓦负价竞价容量,市场竞争越发激烈。相较之下,西班牙的光伏捕获率虽然与德国相似,但供需结构和地理条件大不相同。西班牙位于更南的纬度,全年太阳辐射更为均衡,太阳能发电产量曲线较为平缓。同时,西班牙夏季因空调负荷需求显著增长,使得太阳能发电与市场需求曲线在夏季出现较好的匹配,缓解了因供过于求导致的电价下降压力。
这也是西班牙尽管太阳能占据总电力需求约18%,捕获率仍维持相对稳定的原因之一。而德国太阳能仅占总需求的10%左右,季节与日负荷的错配造成的价格压力更大。德国虽遭遇捕获率下降的难题,却仍持续推进太阳能项目建设。这里的关键在于德国太阳能项目收入依赖于超过90%的补贴机制 - - 包括固定上网电价和市场溢价合同,即使市场电价低迷,财政预算仍保障项目运营收益。这种系统虽缓解了市场波动带来的风险,但随着市场自由化进程加深,补贴与实际收入间差距扩大,政策改革压力逐步显现。为应对蚕食效应,储能技术,尤其是电池储能逐渐被视为未来保障光伏项目经济性的关键。
通过将中午廉价过剩太阳能储存起来,以备晚间高峰时段释放,储能系统有效改善了时段间电力供需匹配,提升发电收益与系统稳定性。对终端用户而言,合理应用储能也有助于降低用电成本。德国政府明确提出2030年太阳能装机目标215吉瓦,若无有效储能支持,当前的价格蚕食效应将进一步恶化。反观西班牙,尽管补贴比例低于德国,市场更多依赖于竞争性电力市场,但近年来也积极探索结合储能和灵活负荷管理来应对高渗透率带来的挑战。项目开发商也日趋重视参与PPA(购电协议)和场内需求侧管理,降低对即时市场价格的依赖。总体来看,太阳能蚕食效应不仅是德国和西班牙面临的技术经济挑战,更反映了可再生能源大规模接入向电网系统复杂性转变的必然阶段。
两国市场均显示出通过完善政策设计、推广储能技术、优化市场机制来缓解价格蚕食压力的共识。中国在借鉴欧洲经验的同时,也应关注本国光伏市场发展特点。通过提前布局多样化电力市场、加快储能产业规模化和创新驱动,有望有效避免类似现象蔓延,保障可再生能源健康发展。未来,太阳能产业链将更加注重效率提升与系统集成,从单一发电向全周期能源管理转型。如何平衡装机容量增长与市场价格稳定,将成为政策制定者、企业与投资人共创可持续能源未来的重要课题。通过将储能与智能电网、需求响应等新兴技术相结合,不仅可提升太阳能自身价值,还能促进能源系统整体灵活性和韧性,为实现碳中和目标奠定坚实基础。
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