张宏亮
内容提要：
在全球气候变暖以及化石能源日益枯竭的大背景下，大力发展新能源技术成为各国减少碳排放、有效缓解气候变化的重要途径。本文分析了美国、日本、德国和中国四个全球主要光伏大国光伏发电产业的发展沿革和政策演化，揭示了光伏产业政策在助力四国接力领跑全球光伏应用市场方面发挥的重要作用。四国带领全球光伏应用从无到有、从高额补贴到平价上网，为人类能源低碳转型作出巨大贡献，其光伏政策对于全球光伏产业发展具有重要的引导和指导意义。
早期光伏发电成本昂贵， 主要应用于航天卫星领域。20 世纪70年代两次石油危机给西方国家经济带来了巨大的负面冲击。西方发达国家开始思考利用新能源作为替代能源， 取代传统石化能源，减少对进口能源的依赖，缓解能源危机冲击。1979年第一次世界气候大会在日内瓦举行， 科学家警告大气中的二氧化碳浓度升高将导致地球升温， 气候变化开始逐渐成为国际社会关注的议题（郑斯中， 1981）。为应对气候变化的威胁，作为《联合国气候变化框架公约》（UNFCCC）的补充条款，《京都议定书》成为人类历史上首部限制温室气体排放的法律文本，于1997年12月在日本京都通过，并在2005年2月正式生效（United Nations，2022）。此后，大力发展节能减排和可再生能源，减少温室气体排放，成为全球特别是发达国家应对气候变化的重要手段和策略。
美国
从产业政策的制定上看， 美国能源政策管理部门的结构分为联邦、州和地方政府三个层级。1978年石油危机爆发后，美国政府签发了第一部涉及支持太阳能的能源政策法案，为投资光伏技术的房屋主人提供税收减免。此后，美国政府相继出台了多项支持光伏等新能源技术应用的法案。例如，1980年出台的《能源安全法案》引入贷款担保机制。1992年出台的《能源政策法案》为可再生能源技术提供激励，对符合光伏产业政策的公司提供每度电1.5美分的税收优惠，这一税收优惠在2004 年提升至3美分。2005年颁布的《能源政策法案》规定， 联邦政府使用的新能源电力消耗必须达到一定比重，鼓励节能措施和发展清洁能源，给予使用符合规定的太阳能光伏设备的投资者税收优惠，其中民用和商用太阳能光伏系统的税收优惠有所差异。2008年，美国延长了民用和商用光伏项目税收减免的年限，同时取消了民用光伏项目的税收减免上限。2009年的《复兴与再投资法案》强化了清洁能源的贷款担保机制， 旨在为清洁能源投资者提供高达80%的项目融资。此后，美国政府还出台了一系列抵税政策和加速折旧措施以鼓励太阳能产业发展，其中包括投资税收抵免（ITC）、发电税收抵免（PTC）和制造税收抵免（MTC）等（Sueyoshi & Goto，2014）。2022年，时任美国总统拜登签署《通胀削减法案》，将约3690亿美元用于支持清洁能源和应对气候变化，这不仅是美国政府最大规模的气候政策，其对美国清洁能源技术和产业的巨额补贴事实上也构成了美国史上最大规模的产业政策（屠新泉和曾瑞，2024）。
不同于德国光伏发电政策中主要依靠度电补贴政策， 投资税收抵免政策是美国光伏装机增长的核心驱动力。2006年新增装机容量205兆瓦，环比增长57.7%。自从2006年投资抵税政策实施以来，美国光伏累计装机增长了282倍，从2005年的493兆瓦， 增长到2022年的139.21吉瓦， 仅次于中国，位列全球第二（IRENA，2024）。2006年出台的投资税收抵免政策原定2008年截止，2008年底联邦政府决定延长投资税收抵免政策8年，到2016年。2009— 2016年美国光伏新增装机持续增长。由于担心投资抵税政策到期，美国各地区发生了光伏抢装现象，2016年美国新增装机创历史新高，达到11.27吉瓦，年增长97.8%。2020年投资税收抵免政策取消时间又推迟两年，再次引起新一轮“光伏抢装潮”，2021年光伏新增装机19.9吉瓦，占全美新增发电装机容量的46%， 连续三年在全美各发电技术中排名第一（SEIA，2022）。
美国的光伏政策还同时注重兼顾供给侧，生产和技术一直是美国政府支持的两个重点方向，旨在通过促进技术提升、创造就业，提高美国在新能源领域的竞争力。2009年《复兴与再投资法案》的竞争性税收抵免上限为23亿美元， 在用于先进能源制造项目的总税收减免支出中，有183个先进能源制造项目从中获益（Zhi et al.，2014）。2022年签署生效的《通胀削减法案》在2023年度为美国第一太阳能公司（First Solar）带来6.6亿美元的补贴，占其全年营收总额的近80%。美国还通过反倾销和反补贴政策设置贸易壁垒从而保护美国国内光伏制造业（Michaela，2012）。
从融资模式上看，美国政府不仅对光伏产业进行直接的联邦政策资金支持，还为光伏产业的发展引入第三方的金融支持。在光伏产业建设重点从集中式光伏快速转向分布式光伏的背景下，在分布式光伏发展的初期，美国主要通过贷款解决分布式光伏的建设资金问题。但由于众多屋顶所有者无法或不愿承担分布式光伏系统初始建设时的高昂费用，美国政府开始在分布式光伏发展过程中引入第三方融资部门。在第三方融资模式下， 屋顶所有者避免了光伏初始建设的高额费用，只在光伏发电后期支付相关的运营费用，并获取分布式光伏发电带来的经济收益。第三方融资模式主要通过两种具体模式实现，一种是租赁模式，即第三方融资机构免费安装分布式光伏系统， 在实现光伏发电之后屋顶所有者向第三方融资机构支付租金或电费。第二种模式是购电协议模式，即光伏发电的电力供应方与电力需求方签订事前协议，按月购买电力供应方所产的电力。这两种模式均是免费或通过折扣安装分布式光伏系统，减轻了投资人前期建设分布式光伏系统的成本压力。
日本
作为岛国，日本自然资源匮乏，为了减少对进口石油的依赖，第一次石油危机以后， 日本就开始寻找替代能源。1974年，日本提出“新能源开发计划”，并开始鼓励和支持居民屋顶光伏的研发。20世纪90年代初日本开始在需求侧实施光伏发电扶持政策。1994年开始实施居民光伏推广计划， 鼓励使用小于10千瓦的户用光伏发电系统，1994年每千瓦补贴高达90万日元，占到安装成本的50%，随后补贴逐年下降，到2002年每千瓦补贴下调到10万日元。1994—2002年， 日本居民光伏推广计划总预算高达1124.56亿日元，共安装441.8兆瓦光伏系统（IEA， 2003）。1997—1998年，日本还出台政策支持10千伏以上的工业示范项目，包括较大的居民并网项目、工商业屋顶项目和大型并网项目， 政府补贴50%或1/3的安装成本，并提供贷款担保。在政策的大力扶持下，日本光伏发电产业一直保持世界领先地位，并在1997年超过美国，成为世界光伏装机第一大国，这一地位一直持续到2004年。
同时，借助在半导体领域的技术优势，日本在光伏制造领域也取得了世界领先地位。2002年日本光伏电池产量260 兆瓦，占到全球的48%。1999 年日本取代美国成为世界最大的光伏制造国，这一地位一直保持到2007年。日本光伏产业的发展培养了一批世界级光伏制造企业，2001年全球排名前十的光伏厂商中日本占据4 席，包括全球产量第一的夏普，以及京瓷、三洋电机和三菱（IEA，2003）。
日本《可再生能源配额制法》要求电网公司在电力销售总量中，保持可再生能源不低于一定比例。销售的可再生能源既可以自己生产，也可以通过第三方购买。但随着日本光伏补贴的退坡下降，日本光伏产业发展速度放缓，2004年光伏累计装机容量被德国超越，甚至在2007—2008年日本年新增光伏装机容量出现负增长。为了扭转这一不利趋势，2009年日本政府重启了居民光伏推广计划，并根据促进能源供应商使用非化石能源和有效使用化石能源法案，启动购买剩余光伏电力计划，规定电力公司以传统电力两倍的价格购买上网光伏电力（Avril et al.,2012）。福岛核事故以后，日本开始考虑减少对核能的依赖，并关闭了50 座核反应堆，为光伏等新能源的发展腾出空间。同时，日本制定《日本再生战略》，将可再生能源等绿色增长战略列为最重要的国家战略（王喜文，2017）。2011年8月， 日本国会通过《可再生能源特别措施法》，实施度电补贴政策，为大于10千伏的光伏发电项目提供每度电42日元的固定电价，这一电价标准远高于世界同期水平，是同期德国光伏上网电价的两倍，中国光伏标杆电价的三倍（Zhi et al.,2014）。长期以来，日本一直以发展分布式光伏为主，到2011年日本分布式光伏占比高达96%（IEA，2021）。日本的分布式户用屋顶光伏的迅速发展，还得益于日本房屋建筑业特点。以销售预制房屋为主的日本建筑业，使得房屋建设与光伏设备捆绑销售成为可能， 不仅降低了光伏成本，也成为光伏销售的重要渠道。2011 年，60%的日本预制房屋都安装有光伏系统（Lars & Alvar, 2016）。近年来，日本也开始重视大规模光伏项目发展， 并鼓励大型集中式光伏投资。随后日本光伏应用市场突飞猛进，2023年日本光伏累计装机容量达到89.08吉瓦，仅次于中国和美国（IRENA, 2024）。
德国
德国太阳能资源并不丰富，2020年平均有效发电小时数为978小时，只有世界平均水平1300小时的约75% （IEA，2022）。但德国是世界上最早出台针对光伏发电扶持政策的国家，也是推广光伏发电最成功的国家之一。和日本一样，德国光伏一开始就是以发展分布式光伏为主的。德国政府从20世纪90年代开始为屋顶光伏提供资金支持，并进行初投资资金补贴。1990年12月，德国颁布了《上网电价法》，开始对光伏发电进行度电补贴。德国光伏发电市场的高速发展，与政府的补贴措施密不可分。从国家层面来看，德国光伏扶持政策经历了三个阶段。第一阶段，1990年启动“千户光伏屋顶计划”，这是世界上第一个大规模太阳能安装补贴项目。该计划为居民屋顶安装的1~5千瓦光伏系统提供补贴，上限为系统成本的70%，这一计划一直执行到1993年。1995年，德国又推出“学校太阳能”和“市政太阳能”项目，由政府和公用事业基金为此提供资金支持（IEA，1998），其间还实施了增值税减免等优惠措施。第二阶段，1995年出台“十万光伏屋顶计划”，为光伏项目提供十年低息贷款。第三阶段， 2000年，在1990年《上网电价法》的基础上，将上网电价标准从0.09欧元/千瓦时大幅上调到0.506欧元/千瓦时（Avril et al.,2012）。2004年，上网电价按照项目容量大小区别对待，项目越大上网电价越低。随着安装成本下降，上网电价标准整体上呈现逐步退坡趋势，2002年先以年为单位下调，后改为按照季度下调，最后改为以月为单位下调，持续至今。为了实现2030年可再生能源占比65%的目标，2020年德国取消了原定的52吉瓦光伏补贴上限。德国政府一直在根据市场安装量变化及时调整补贴强度，积极引导光伏产业实现其既定的能源转型战略目标。
德国光伏装机容量在补贴政策的刺激下快速上升，特别是2000年出台高额的上网电价新标准后，呈现爆炸式增长。新增装机容量从2000 年到2010年上涨了约160倍， 并在2005年超过日本成为全球光伏累计装机容量第一大国并连续保持十年，一直到2014年。到2020年底德国光伏渗透率达到9.9%，2023年累计光伏装机容量达到81.74 吉瓦，仅次于中国、美国和日本，位列全球第四（IRENA, 2024）。德国光伏扶持政策的成功，不仅推动了德国光伏发电产业的发展，也为包括中国在内的世界其他各国发展光伏产业提供了样板和借鉴。
中国
得益于强大的制造业，中国光伏生产端发展顺利。2002 年底，无锡尚德太阳能电力有限公司建成10兆瓦多晶硅电池生产线，开启了光伏的中国制造时代。受益于欧洲特别是德国光伏应用市场的拉动，中国的光伏制造业开始迅速发展，并在2007年成为全球最大的太阳能电池和组件生产国，2010年以后产量超过全球的一半。与光伏制造业的迅速崛起相比，中国光伏发电终端应用市场的启动相对滞后，导致国内光伏制造产业过度依赖国外终端市场。2011年中国出台全国光伏发电上网标杆电价政策， 推动了国内光伏市场的快速发展，当年装机容量达到2.7 吉瓦，同比增长近5倍。2013 年，随着光伏组件价格的一路下滑，光伏发电成本不断下降，在标杆电价不变的情况下，光伏电站的投资回报率大幅度提升，中国光伏应用市场迎来爆发。2013年全国新增并网光伏发电达11.8吉瓦，一跃成为全球最大的光伏终端市场。随着光伏发电成本逐年下降，中国开始实行补贴退坡， 并逐步引入竞争机制（Zhang et al., 2022）。从2011年开启的全国性光伏标杆电价， 经过10年的退坡运行最终退出历史舞台，中国光伏进入平价上网时代。2021年起， 对新备案集中式光伏电站、工商业分布式光伏项目，中央财政不再补贴（国家发展改革委, 2021）。经过10年的度电补贴政策，中国光伏应用市场有了长足发展，取得了举世瞩目的成绩。2023 年，中国光伏累计装机容量达到609.92吉瓦，占全球装机容量的43%，是排名第二的美国装机容量的4.4倍（IRENA， 2024）。
总结
自从美国贝尔实验室制造出人类第一块具有商业用途的光伏电池以来，美国一直是全球光伏应用的领导者， 并通过不断创新商业模式和出台市场化光伏扶持政策， 引领世界光伏应用市场的发展；到了20世纪末，为了应对能源危机，日本出台居民光伏推广计划，通过初投资补贴鼓励户用光伏发展，率先启动光伏需求侧市场后，取代美国成为全球光伏应用领导者；21世纪初，为了应对气候变化，德国政府出台上网电价法，通过度电补贴政策推广光伏电站应用，装机容量超越日本实现吉瓦级增长，德国开始引领全球光伏应用市场；2010年后，为了应对光伏市场两头在外和减少贸易摩擦，中国政府先后出台分布式光伏初投资补助和集中式光伏电站标杆电价，迅速实现从光伏制造大国到光伏应用大国的转变，并超越德国占据全球光伏累计装机容量和新增装机容量第一的位置。美、日、德、中四国光伏装机容量之和一直占全球总量的一半以上，2005年更是占到88.4%（IRENA，2024）。
从电站模式上来看，德国和日本以分布式光伏发电为主，中国和美国主要是集中式光伏发电。从四国交替领先的发展过程中，我们不难发现政策驱动在光伏应用市场上起着决定性作用。各国的扶持政策不尽相同。美国一直以抵税政策和净电量结算方案来推动光伏应用；日本主要以初投资补贴支持户用光伏建设，近年来为支持大型光伏电站建设才引入度电补贴政策；德国长期以上网电价政策为工具支持光伏应用；中国在光伏大规模应用市场启动初期曾短暂使用初投资补贴政策， 随后推行了10年标杆电价政策，并逐渐调整退坡，直到全部取消，开始平价上网。从各国实践来看，以补贴、税收优惠为主的扶持性政策仍然是光伏产业政策的主要内容。四国光伏产业发展在全球光伏应用市场中具有举足轻重的地位，四国出台的光伏产业相关政策对于全球光伏产业的发展具有重要的引导示范作用，四国接力领跑全球光伏应用市场，带领全球光伏产业从无到有、从高额补贴到平价上网， 为全球能源低碳转型作出重要贡献。
作者为南京亚民新能源科技有限公司总经理，南京大学博士
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