太阳能供电计费方式：以美元/千瓦小时替代传统的美元/瓦

Chris Schairbaum / 德州仪器能源技术策略总监

    德州仪器(TI)赞助在美国华盛顿举行的“太阳能十项全能技术大赛(Solar Decathlon)”。与2007年相同，20支大学参赛队伍会在2009年的比赛中同台较劲，每一支团队都会经历住宅建筑、产品采购，以及出现问题、处理问题、迅速解决问题、第二天又出现许多“问题”的无止尽设计修改，进而在这样的过程中独辟蹊径地开创出自己的技术方法。对这些大学生和研究生而言，他们可以提早接触现实世界中的私人企业。

    TI在太阳能方面已经研究很长一段时间。通常，太阳能产业以美元/瓦($/W)来计算太阳能装置。例如，200瓦太阳能板(也称作模块)的规范输出峰值为200瓦。因此，如果在房顶上放置10块这样的太阳能板，就等于安装了一个2,000瓦的系统(10x200W)。

    当然，2,000瓦也可称作2千瓦(kW)；就理论上的峰值表现而言(所谓“理论”当然就是绝不会出现的意思)，人们期望在万里无云、阳光明媚的天气状况下，能够有2kW的电进入自己的家…(但实际上这一数值不到1.6kW，而且还需取决于具体的天气状况）。

    假设每块太阳能板要价500美元，那么2kW的太阳能逆变器(将太阳能产生的电流从DC转换为AC的一个盒子)就要花费2,000美元；另外，安装承包商要收取人力、电线、支持系统、执照许可、二次配线(utility hook-up)，以及所有其他以太阳能安装为名义的“系统费用差额”等共计1万美元的费用。

    在不考虑赋税减免信贷、折扣或其他省钱措施的情况下，所有这些费用加起来(500美元x10+2,000美元+1万美元)就要1万7,000美元。将1万7,000美元这一费用除以各户人家的2,000瓦系统，这便是传统的太阳能产业计费方法，结果为8.50美元/瓦。

    目前在大多数的地方，若不计算联邦、州或当地实施的减税和奖励政策，费率大约在5美元/瓦到9美元/瓦之间。许多业界人士认为此一数值应达到1美元/瓦或更低，因为该行业需要这样低的费率来达到市电同价(grid parity)，并使消费者和商业用户广泛采用太阳能。

    以美元/瓦来计费的问题在于它无法将特定太阳能装置所产生的可用能源总量纳入考虑。根据美元/瓦来购买和评价太阳能装置，就如同现在仅根据卷标上的处理器速度来购买计算机一样。一台价值1,000美元、处理器速度为2GHz的计算机，若按照此一算法将会得到500美元/GHz的数值。这是一个有趣的数字，但它并未提供任何有关开机时间、页面下载速度、红眼照片编辑速度、DVD刻录时间等信息。

    电费费率一般以千瓦小时(kWh)计算，这种以1小时时间内使用1,000瓦来定价较为合理。根据定义，市电同价为太阳能发电成本(x.xx美元/kWh)等于传统燃煤发电成本(x.xx美元/kWh）。笔者所住的地区，电表上的燃煤发电平均值大约为0.10美元/kwh，但这也有可能因地区不同而产生很大的差异。

    若需要知道太阳能供电如何优于0.10美元/kWh，太阳能装置就遇到了工业标准中以美元/瓦来计费的第一个问题——它提供了两种截然不同的电费数值。因此，人们需要将8.50美元/瓦的太阳能装置成本转换为x.xx美元/kWh，才能知道好不好。这就是让人非常困惑的地方，因为并非所有的太阳能装置都一样。下列为三种不同太阳能装置的情况：

    装置A是笔者的系统，采用高质量的太阳能电池、逆变器控制以及诸多电子组件，并具备高效率、高稳定性，可以得到0.28美元/kWh。装置B采用较低性能的太阳能电池及逆变器控制，且效率较低。装置C包含预计在未来数年内能够在太阳能电池和逆变器电子组件上看到的进步技术，费率为0.20美元/kWh。

    值得注意的是，所有装置均的美元/W都一样，但是它们的每日平均发电量却差很多，导致极大不同的美元/kWh。说到底，美元/kWh才是人们所关心的，它是今天决定付费的计算方法，同时还会是将来太阳能经济竞争力的最终评判。

    不断改变的装置技术、逆变器拓扑结构、太阳能电池效率、控制电子组件和总系统安装成本，将会决定太阳能的投资报酬率。人们依靠规模经济和工程创新的平衡来获得与市电同价相当的美元/kWh和太阳能装置投资报酬率(ROI)。按照近来太阳能产业急遽成长的投资和研究看来，市电同价的目标已近。■