公用事业规模的太阳能光伏:从大到大

强大的规模经济可能会使光伏的成本在2050年达到目前水平的一半，这使得在电网扩展和集成技术(如存储、连接和需求响应)方面的额外投资能够增加太阳能资产的价值。

由于太阳能光伏发电的低成本，我们预测全球光伏发电容量将从2016年增加65倍，到2050年达到19000吉瓦，几乎占到当时全球所有装机容量的一半。

尽管其他评论员强调分布式发电相对于大型集中式装置的作用，但我们不同意这种观点。我们预计，公用事业规模的光伏发电将占据主导地位，因为其有利的规模经济，超过了分散式微电网安装带来的传输成本节约。

在这篇文章中，我们区分了五类光伏装置——从公用事业规模到离网微型装置。

我们预计，在所有这些类别中，成本都将大幅降低——事实上，到2050年，全球所有地区的成本(相对于目前的成本)将节省43%至54%。

由于预计每容量增加一倍的成本学习率将持续18%，光伏电池板在安装成本中所占的份额将越来越小。这使得光伏电池板在成本中占很大比例的公用事业规模的安装相对于-à-vis微电网具有优势——在未来十年内，公用事业规模的成本效率通常将比小型微电网高三倍(尽管在例如劳动力成本方面存在显著的区域差异)。从长远来看，公用事业规模将看到其成本优势下降，但到2050年仍将比-à-vis微电网更具成本效益。这种公用事业规模主导的模式将成为世界所有地区的特征，但撒哈拉以南非洲除外，在那里，廉价的离网光伏解决方案将在未来20年盛行。

指数级增长

太阳能光伏(PV)系统的投资成本在很长一段时间内急剧下降，以至于预测者和建模者在过去20年里一直在努力跟上发展的步伐。在DNV，我们估计系统成本将继续下降50%，到2050年，公用事业规模光伏发电的装机成本将在0.42美元至0.58美元/瓦(取决于地区)之间，这些资产的价值将来自存储和电网集成技术的相应支出。

这种极低的容量成本将使太阳能光伏发电从2016年占总发电量的1%增长到2050年的40%，增长65倍，在不到20年的时间内成为最大的单一电力供应商。特别是，我们所设想的公用事业规模光伏发电的发展轨迹，在接下来的近20年里将呈指数级增长——与能源部预计的每年容量增加形成鲜明对比国际能源署的新政策情景目前的利率水平几乎保持不变。

太阳能部署规模的这种变化，为有效争夺清洁技术业务的金融机构提供了一个潜在的富矿。到2050年，可再生能源和电网的资本支出将占全球支出的47%左右，高于2016年的17%。到2030年，电网和非化石能源的资本支出加在一起可能会超过化石能源的资本支出(见图1)。对项目融资界来说，有趣的是，正如我们下面所详述的那样，尽管目前受到关注的是小型分布式光伏发电，但项目将严重倾斜于大型太阳能装置。

五个PV类别

投资者、开发商、运营商和监管机构需要了解各种光伏类别的未来前景，特别是分散式系统的增长率和整合策略，以及可能需要在输配电方面进行投资的集中式公用事业规模系统。DNV定义了五种光伏等级，从集中式到离网。它们在典型安装容量、学习率、投资和运营成本以及分配的定制存储方面有所不同。

• 可使用的
• 工商业
• 住宅
• 微型智能电网"
• 离网

所有类别都需要系统灵活性措施，例如能源存储和需求响应，从而将需求转换为与电力供应匹配。然而，微电网和离网系统很少或不依赖输电网。这就提出了一个关键问题:大规模光伏发电所带来的规模经济优势是否会超过小型微型和离网光伏发电所带来的节约?

为了回答这个问题，我们调查了全球十个地区成本差异的影响。

其中三个是发达的工业地区——北美、欧洲和经合组织太平洋地区(日本、韩国、澳大利亚和新西兰)——而其他七个是欠发达地区的混合体，电网基础设施不太成熟。

我们使用DNV能源转型展望对这些地区的整体光伏增长和容量的预测，作为每个地区总光伏的基本情况，并根据硬成本数据和市场专业知识将这些预测分为五个光伏类别。

2016年到2050年的光伏馅饼

在全球范围内，到2050年，公用事业规模的装机容量将占全球装机容量的三分之二左右。其他并网类别将约占30% -即商业和工业(±15%)加上并网住宅(±10%)。微电网装机将占约15%的份额，而离网装机(印度次大陆和撒哈拉以南非洲地区的保留类别)将不到装机容量的1%。

然而，这1%对于这些社区来说将是无价的，可以为数亿人提供他们目前缺乏的清洁和弹性电力。

十个地区不同光伏等级的相对成本和优点之间存在差异。但这些差异并没有改变我们的关键发现:每个地区与2050年全球光伏图景的差异很小，显示公用事业规模最高，容量在40%至60%之间，商业和工业或微电网各占总光伏容量的10%至30%。撒哈拉以南非洲是个例外。在那里，离网安装将成为第二大安装类别，到2050年占其区域光伏发电容量的15%多一点，使数百万家庭跨入清洁、低成本的能源未来。

区域发展-中国

中国将在21世纪30年代迎来“能源峰值”，从那时到2050年，其能源消费总量将下降四分之一。然而，该地区的用电量将持续增长，到本世纪中叶将达到约18千瓦时。其中近60%的电力将来自光伏发电，这是中国光伏装机数量超过其他任何地区的结果。

虽然中国将在光伏领域处于领先地位，但印度次大陆将迅速赶上。到2050年，该地区的装机容量将至少达到中国邻国装机容量的50%。从下图可以看出，到2050年，中国和印度将共同拥有全球60%的光伏容量，这主要是由于两国增加的用电量和现在和未来的大量人口。¹

区域发展- -撒哈拉以南非洲

撒哈拉以南非洲将在今后二十年呈现独特的动态。在此期间，离网光伏安装将成为主要的太阳能部分。很大一部分非常贫困家庭的电力需求仍将有限，并将通过非常便宜和小容量的离网装置得到良好的服务，从而使人们能够获得清洁和负担得起的能源——这符合联合国可持续发展目标7。

然而，随着生活水平的不断提高，更高的家庭能源需求和不断变化的相对成本的结合，将由公用事业规模的光伏资源的成本效益得到最好的服务。到2040年，公用事业规模的容量将取代离网发电，成为撒哈拉以南非洲地区的主要光伏发电类别，就像所有其他地区一样。

争夺资本

即将到来的光伏革命的规模之大令人难以理解。如前所述，我们估计，从现在到本世纪中叶，全球光伏装机容量将比2016年增长65倍。我们预计这种惊人的增长不会受到空间或资源方面的重大限制。

但是PV将如何增长呢?在许多人看来，分布式太阳能是未来的发展方向。然而，DNV的分析发现，规模经济将继续超过分布式电力成本优势，到2050年，公用事业规模的电力将提供40%至60%的光伏容量。

因此，太阳能和配套资产的增长前景非常光明。然而，需要考虑的一个重要挑战是，太阳能行业是否有能力吸引所需的大量金融资本，以支持全球不同市场和类别的加速和增长。可用于支持这种加速开发和部署的金融资本的速度和数量可能是有限的。作为一个行业，我们积极致力于提高金融交易和尽职调查的透明度和效率，从而降低投资者的项目和财务风险。

在未来几十年里，非常可观的光伏项目将越来越多地成为金融界的投资目标。这与认为可再生能源行业严重分散的观点背道而驰。此外，大型项目的快速增长将有助于集中和加速太阳能行业综合技术专长的扩散，有助于推动能源行业走向我们预测的未来。

尾注

¹本文中所称的“中国”和“印度”指大中华区(中国大陆，包括香港、澳门和台湾)和印度次大陆(印度、巴基斯坦、阿富汗、孟加拉国、斯里兰卡、尼泊尔、不丹和马尔代夫)。