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俄罗斯太阳能产业发展存在的问题及解决对策

  0.0125%的太阳辐射能量足以确保人类的能源需求,即使未来地球上的能源需求增长,0.5%的太阳辐射量也足够人类消费。这些数据足以证明,太阳能作为能量来源,潜力巨大,其资源量远远超过地球上包括石油、煤炭、天然气等在内的所有化石能源总量。太阳能发电也因此被视为可再生能源行业最有前景的发展方向,但由于各种原因,到目前为止,太阳能发电在全球能源领域尚未得到应有的蓬勃发展。

  太阳能发电站如今正在全球范围内积极地推广。太阳能发电站可分为微型电站、小型电站和大型电站。微型太阳能电站或称为移动太阳能发电系统,用于为移动设备供电,从计算器到电动汽车,只要远离电源,都可以考虑使用太阳能供电。小型太阳能电站用来为企业、公共建筑物楼房和民用住宅供电。大型太阳能发电系统可以确保整个地区乃至国家的电力供应,甚至在没有太阳能电站的地区,都可能使用到太阳能转化成的电力能源。尽管全球范围内的技术发展日新月异,但太阳能以及其他绿色能源技术仍需持续进步和完善。现阶段,改进太阳能电站技术的主要任务仍是最大限度地提高效率。太阳能发电具有诸多优缺点。太阳作为取之不尽用之不竭的能量源泉,为人类解决未来的能源需求问题提供了可能。太阳能电站的运行不会对环境造成危害。但另一方面,建设每座设备都需要大量昂贵的材料,包括硅、铝等。此外,太阳光照射强度也是一个问题。在最有利的天气条件下太阳光的辐射通量密度能达到250W/m2,为了获得足够的电能,依然需要足够大的土地面积来布设太阳能收集器。

  俄罗斯太阳能发电的发展十分缓慢。在国内能源平衡中石油、煤炭和天然气占主要份额。国际能源署预计,化石能源在俄能源结构中的占比正在逐步降低,到2040年将降至66%,同时,可再生能源比重正逐年提高。目前太阳能发电在国家能源平衡中仅占0.001%的份额,相比全球能源平衡结构,可谓差距巨大。例如,德国能源结构中太阳能占比21.58%,超过俄罗斯同一指标数千倍。俄国内在太阳能发电领域走在最前列的地区是阿尔泰共和国、克拉斯诺达尔州和别尔哥罗德州。目前最大的国有太阳能电站是阿尔泰共和国2014年投运的科什阿加赤电站,装机5MW。克里米亚地区的太阳能电站在装机容量方面都已超过了这座电站。由于缺少相应的电力基础设施,以及其他一些外部因素,克里米亚半岛不得不依靠发展可再生能源解决本地区的供电问题。Perovo电站是克里米亚最大的太阳能电站,装机105MW。

  从绿色能源立法角度来看,俄罗斯的情况十分拖沓。俄政府2009年1月8日第1号决议《关于2020年前提高可再生能源发电能源效率的国家政策主要条款》,该《条款》确定了这一时间段内可再生能源发电必须达到的目标,即2020年可再生能源发电比例应当达到4.5%。但另一方面,法规中没有给出规范性指导文件,这样就无法为可再生能源发电并网机制制定细则。直到2015年初,俄政府2015年1月23日第47号决议《鼓励零售电力市场可再生能源电力交易》生效,至此,可再生能源发电项目的支持机制才得以完善。

  俄罗斯发展太阳能还有其他各种困难。其中之一就是国家总体能源平衡的结构问题。目前,国内天然气发电占比过高。而太阳能成本远远高于天然气成本,这在很大程度上妨碍了太阳能电站的大规模快速发展。此外,产业发展的困难还包括投资商对太阳能缺乏兴趣。项目投资回收期过长、太阳能电站利润率偏低导致私营企业投资热情不高,对该行业缺少应有的关注。为解决这一问题,必须将天然气成本和太阳能成本拉平,否则,发展太阳能发电将需要无休止的补贴。在欧洲的一些国家,这两种能源发电成本已经实现对等。而俄罗斯在拉平太阳能发电和天然气发电成本方面,还有很长的路要走。此外,太阳能还会受到天气条件的限制。俄罗斯欧洲部分的一些地区,如莫斯科州、列宁格勒州,日照不足。在这些地区建设太阳能电站毫无前景可言。即使建设,所有装机也无法全部运行。

  俄罗斯在很多方面落后于欧洲,包括能源领域。幸运的是,国家已经开始着手发展可再生能源。政府计划2020年前建设4座大型太阳能电站,新增太阳能装机1.5~2吉瓦,将能源结构中太阳能占比提高到1%。尽管有太阳能发电的天气限制因素,俄罗斯在该领域依然具有诸多发展机会。例如,俄南部地区日照强度高,建设太阳能电站前景良好,可设计较大的装机容量;在电力短缺的其他地区也可以有选择地布设太阳能电站以解决供电问题;在远离电网的开旷地段的农业设施周边建设太阳能电站也是适宜的选择。相比风电系统和热力设施,太阳能装置的投资要求较低,无需固体燃料,不失为电力供应的最佳解决方案。

  在最近的5年间,太阳能发电设备价格大幅下降,发电效率不断提升。在日趋廉价的绿色能源吸引力不断增强的同时,单个设备乃至整个电站的电力监控和电力管理相关技术也得到了大力发展。这在很大程度上加快了俄罗斯能源行业的发展速度。太阳能发电的规模化普及需要国家的大力支持。如果要求行政单位和教育机构等必须装备太阳能模块,并完成要求太阳能发电设备国产化的立法程序,那么上述部门的能源消费支出将有效削减,太阳能电站建设投资将显著减小,能源市场上太阳能发展将大幅提速。

  在全球大力发展太阳能的背景下,俄罗斯的太阳能发电步伐显得略慢,究其原因,主要是发电基础设施建设薄弱、发电设施现代化升级改造成本过高和投资回收期偏长等。所有这些因素造成俄国内太阳能电站利润率偏低,对投资者缺少吸引力,行业发展完全依靠国家支持。但是鉴于克里米亚半岛复杂的外部环境、经常性的供电中断,在此发展太阳能发电势在必行。该地区必须依靠发展可再生能源解决自己的供电问题。目前,克里米亚的电力需求中30%来自于地区热电站、太阳能电站和风力电站的自产电力,另有一半以上来自于乌克兰输电线路的供给。根据半岛气候条件,当地还可以利用太阳能满足近30%的电力需求。