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1.中国光伏发电时空格局对电价补贴政策演变的响应特征研究
作者：肖宸瑄,郝丽莎
作者单位：南京师范大学;江苏省地理信息资源开发与利用协同创新中
关键词：光伏发电;时空响应;电价补贴政策;地理探测器;中国
摘 要：光伏发电是当今全球发展最快的可再生能源之一。为促进国内光伏发电产业扩大规模、合理布局，中国政 府实施了分区设置、分类执行、逐步退坡的光伏电价国家补贴政策。对该政策的实施成效进行定量评价具有重要 意义。论文针对电价补贴政策演变的全过程(2012—2020年)，以省份为单元，利用地理探测器，考察光伏发电装机 的时空格局及其对电价补贴政策演变的响应特征，并剖析电价补贴政策与其他影响因子之间的交互作用，以期加 深对电价补贴政策作用机理与实施成效的理解。研究结果表明：① 逐步退坡的电价补贴政策对中国光伏发电规 模产生了从“强力拉动”到“适时降温”的倒“U”型作用过程，与光伏发电产业发展的周期性特征与阶段性需求相匹 配；② 分区、分类的电价政策促进了分布式光伏装机规模的快速增长，使其与集中式装机增长形成一定的空间互 补，推动了中国光伏发电空间格局由西向东逐步增长，并实现了东西发展并重；③ 电价补贴政策显著提升了消纳 空间因子的作用，而相对抑制了资源禀赋因子的作用，促使中国光伏发电逐渐由资源供给主导型增长转向消纳空 间主导的供需平衡型增长，优化了光伏发电资源的空间配置。总体上，光伏电价补贴政策及其演变通过自身作用 及与其他因子的协同作用达到了优化调控中国光伏发电时空格局的目的。
温室气体排放引起的全球变暖是世界各国共 同面临的严峻挑战，尽快推进碳减排已成为共识， 中国政府也提出了“力争在 2030 年实现碳达峰、 2060 年前实现碳中和”的目标。根据《中华人民共 和国气候变化第二次两年更新报告》，中国的能源 结构一直以化石能源为主，能源活动的碳排放占中 国碳排放的 86.9%，迫切需要提高可再生能源比重 来减污降碳。目前，光伏发电已成为全球增长最快 且相对经济的新能源类型，也是中国目前主要发展 的新能源类型之一。因此，继续推进中国光伏发电 增长、促进能源系统转型已成为必然趋势。
中国光伏发电产业兴起于 2008 年全球金融危 机之后。当时，国外光伏市场受金融危机影响而大 幅萎缩，中国光伏产品出口遭遇重创，大量光伏制 造企业承压回归国内市场。为尽快降低中国光伏 制造业的对外依赖并提高中国可再生能源比重，中 国政府自2009年起，通过光伏特许权经营和金太阳 工程等项目撬动了国内光伏发电应用市场，实现了 国内光伏发电规模增长与光伏制造业升级之间的 相互促进。然而，随着中国光伏制造业在全球地位 大幅提升，欧美各国相继出台贸易保护措施，对中 国光伏产品出口实施围堵，迫使中国光伏产业转向 扩大内需以尽快走出“寒冬”。相应地，自 2011 年 起，中国政府开始实施光伏电价国家补贴政策，使 中国光伏产业的补贴政策从试点示范性的“投资补 贴”时代进入全面推进的“度电补贴”时代。此后，电价补贴政策在补贴分类和力度方面历经调整，并 于2020年底全面退出，进入全面平价上网时代。
目前，如何促进可再生能源发展已得到了学术 界的广泛关注。学者们通常以可再生能源发电效 率[1-2] 和经济效益[3] 、可再生能源装机容量[4] 、发电量 及占比[5] 、并网规模[6] 以及可再生能源消费意愿[7] 等 为研究对象，并着重对其影响因素进行分析，进而 确定主要的促进和障碍因素，以提出可再生能源发 展的优化路径和建议。主要包括非政策性、政策性 因素及两者之间的交互作用研究。
(1) 非政策性影响因素研究 非政策性影响因素是最广为讨论的因素，主要 包括自然资源禀赋、社会经济因素和环境压力等。 其中，自然资源禀赋是可再生能源发展的基础条 件，太阳辐射强度、风功能密度、累计生物质资源量 等因素分别被证实对光伏发电、风力发电和生物质 发电具有显著影响作用[5,8-9] 。在社会经济因素中， 技术研发能力被证实可通过提高资源利用效率、降 低建设成本等方面促进可再生能源发电增长[10-12] ， 科技投入还被证实对相邻区域的装机容量增长同 样具有正向驱动效应[13] ；人均GDP[1,14] 、城市化率[1,2] 、 人均收入[5,14] 、用电量[15] 、用电价格[5,9] 、金融发展[10] 、 电力投资[2,15] 等因素也被证实有利于从消费需求和 项目建设等方面促进大尺度区域的可再生能源消 纳与装机容量增长，而教育水平、家庭收入、房屋所 有权、邻里效应、居民环境偏好等因素则被证实更 有利于提高户用可再生能源设备的使用意愿和使 用率[4,7] ；此外，电网接入能力和长距离输电能力在 增强可再生能源电力消纳能力、降低输配成本、提 高供电可靠性等方面的作用[10] ，以及电力并网与调 度困难所造成的可再生能源消纳障碍[16-17] 等问题， 也愈发受到关注。在环境压力因素方面，碳排放量 被证实是对可再生能源发展影响最大的因素[1,10,13] ， 并且不同碳减排目标驱动下的可再生能源发电效 率差异很大[1] 。然而，由于上述研究所涉及的可再 生能源类型、可再生能源发展所处阶段、研究区域 及尺度、采用的研究方法等存在一定差异，因而上 述影响因素在不同研究中所表现出的作用水平也 有所不同。
仅从中国光伏发电及其影响因素研究来看，虽 然光伏发电可分为集中式和分布式两种发展类 型[13] ，但目前大多数研究主要针对于集中式，或并 不区分具体类型[10,18] 。实际上，集中式和分布式光 伏发电的影响因素存在一定差异。其中，分布式光 伏对建设用地特别是建筑屋顶的依赖较大，地区经 济水平、全社会用电量等因素对分布式光伏发展的 影响程度也更为明显[6,19-20] 。
(2) 政策性影响因素研究 由于可再生能源具有典型的正外部性，因而政 策性因素也是被广泛关注的影响因素，主要包括财 税政策、价格政策、市场配额政策、绿色证书交易政 策等。早期有关欧美国家可再生能源发展政策的 研究多针对于市场配额政策(renewable portfolio standard，RPS)及其与相关政策的对比[21-24] 。虽然相 关结论也因研究区域和可再生能源类型的差异而 具有不确定性，但提供绿色证书交易的强制性市场 配额政策对美国大多数州的光伏装机容量增长而 言，均具有显著正向影响[5,22] 。而税收优惠、投资补 贴等财税政策对公共部门和私人投资的可再生能 源项目影响甚微[5] ，但对居民住宅光伏装机容量增 长有显著促进作用[25-26] 。
此后，越来越多的研究证实了价格政策在促进 欧美国家可再生能源发展方面比市场配额制、特许 权招标制等政策更为有效[21,24,27] ，尤其是欧洲国家的 上网电价政策表现出的作用更为显著[28-30] 。对中国 而言，有研究采用文献分析法，系统梳理了 2000 年 至今中国光伏政策演进的 4个阶段，并对比了各阶 段不同类型政策的影响作用，指出上网电价是最具 影响力的政策，特别是在最初 3个阶段对市场拉动 起到了关键作用，也从根本上推动中国光伏发电由 依靠强补贴刺激转向了平价上网[31] 。中国省级层 面的实证研究也证实，在上网电价中，对超过标杆 燃煤电价的部分给予附加补贴，是2012年之前促进 可再生能源发展最有效的措施[32] ，而此后的全额度 电补贴政策对分布式光伏发电也具有明显的激励 效果[19] 。这是由于价格补贴政策能够在可再生能 源发展的初期阶段更直接地为投资者提供一个明 确的投资收益预期，以提高可再生能源的竞争力和 投资吸引力，且执行成本更低[15,33] 。此外，价格补贴 政策也被证实比初始投资补贴政策更易于监管，且 实施效果更为明显[15,19] 。然而，上述研究仅证实了 价格补贴政策对可再生能源发展规模和效率的影响， 但尚未揭示政策对可再生能源空间布局的调控作用。
与此同时，亦有研究发现，因时因地而变的价 格补贴政策在促进可再生能源发展方面具有更高 的效率和效果。例如，在随时间而变方面，有研究指出，随着中国可再生能源装机规模的增长，电价 补贴政策的累积影响效应不断减弱[34] ；在中国的生 物质发电产业和德国的光伏发电产业中，线性降 低、逐步退出的价格补贴政策被证实更有利于促进 装机容量达到预期目标，并保障发电产业在后补贴 时期的整体利润，降低消费者负担[35-36] 。虽然亦有 研究发现电价补贴退坡会在短期内对中国可再生 能源发电经济性产生影响[37-38] ，并带来省级层面可 再生能源的发展减速[39] ，但其仍具有一定的经济 性[37] ，特别是叠加碳市场、绿证交易等政策后可以 改善经济效益，并带来省级层面的发展增速[38-39] 。 在因地制宜方面，有研究论证了中国可再生能源发 电价格补贴的区域差异主要来源于各地资源禀赋、 经济发展水平和环境保护因素的差异[19,32] ；相关实 证研究也发现，电价补贴政策在中国风能资源丰富 区和非丰富区的实施效果有明显差异[40-41] ，区域差 异化的上网电价有助于缓解资源丰富但电力需求 低的地区的电力生产过剩，且扩大区域间电价差异 更能刺激资源贫乏区的装机容量增长，从而缓解可 再生能源项目的空间分布不平衡[18] ；针对中国代表 性城市的研究也得出推论，由于分布式光伏发电效 率存在区域差异性，因而电价补贴应向发电效率 高、用电负荷集中的地区倾向，以引导投资方向[3] 。 然而，现有研究尚未对因时因地变化的电价补贴政 策是否能够调控集中式和分布式光伏的构成比例 及其空间布局进行检验。
此外，虽然亦有研究指出，价格补贴政策可能 产生寻租、低端产能过剩等不良影响[42] ，但这些不 良影响主要出现在微观的企业层面上。从宏观区 域层面来看，价格补贴政策对可再生能源的整体规 模扩张仍具有促进作用。
(3) 政策性与非政策性因素的交互作用研究 目前，学者们在探讨政策性因素对可再生能源 发展的影响作用时，通常也会将非政策性因素作为 控制变量纳入讨论。并且，已有研究从理论上论证 了由于政策因素具有导向性，因而可以引导和影响 非政策性因素的作用，且良好的政策制度设计可以 有效改善非政策影响因素的某种障碍，进而间接促 进可再生能源发展[15] 。因此，尽可能全面地定量检 验价格补贴政策与多种非政策性因素在中国光伏 发电格局演变中的交互作用，具有重要意义。然 而，目前用于检验可再生能源发展影响因素的方法 多为普通最小二乘法[9,23] 、向量自回归模型[34] 、Tobit 回归模型[5,32] 、随机森林回归模型[1] 、空间回归模 型[4,13] 等计量方法。受自变量共线性问题的制约，以 政策因素为主要考量对象的研究通常只会引入少 数几个非政策因素，特别是在考察因素间的交互作 用时所受限制更大。并且，相关研究多采用双重差 分法(difference-in-differences，DID)，将政策性因素 以 0、1 二元虚拟变量引入模型[23,24,40-41] ，因而仅能考 察政策实施与否对可再生能源发展的影响，而不能 考虑政策性因素的具体水平及其变化[43] ，使研究价 值受到影响。相关研究也证实了由于上网电价具 有独特的政策设计，因而采用二元政策变量通常会 使上网电价的影响作用不显著，而采用电价水平、 生产成本等来衡量上网电价政策的强度，则更能有 效揭示其影响[44-45] 。
综上所述，目前尚未有研究能够定量揭示出在 中国光伏电价补贴政策从实施到取消的全过程中， 集中式和分布式两种装机格局究竟发生了怎样的 演变？与电价补贴政策演变之间具有怎样的关联 性？在格局演变中，电价补贴政策与其他影响因素 之间产生了怎样的交互作用？以上问题的解决对 于理解电价补贴政策对中国光伏发电规模时空格 局的调整效果具有重要意义。
因此，本文以全国光伏标杆上网电价正式实施 的 2012 年为起点、光伏发电平价上网之前的 2020 年为终点，作为中国光伏电价国家补贴政策演变的 研究时段，考察该时期不同类型光伏发电时空格局 对电价补贴政策演变的响应特征，以及电价补贴政 策与其他影响因素之间的交互作用，以期理解中国 光伏电价补贴政策的调控机理与成效，并找出促进 中国未来光伏发电产业持续、健康发展的合理路径。
1 方法与数据
中国光伏度电补贴政策正式提出于2011年，此 后逐步退坡，于 2019 年由标杆电价改为指导电价， 并于2020年底全面退出，以实现光伏平价上网和竞 争性配置(图 1)。与此同时，由于中国地域辽阔，不 同区域的太阳能资源等级和开发成本存在差异，因 而自 2013 年起，度电补贴政策开始实行分区定价， 资源等级越低、成本越高的资源区，度电补贴越高。 此外，对集中式和分布式光伏发电的补贴力度也存 在差异，对“自发自用、余电上网”的分布式光伏以 及村级扶贫电站等，度电补贴一直高于集中式光 伏，且退坡晚于、慢于集中式。
据此，本文假设光伏电价国家补贴政策的演变节点与中国光伏发电格局的演变节点应该相吻合 (图2)。即电价补贴政策刚出台时，虽然拉动了中国 光伏发电规模的增长，但主要受资源禀赋空间分异 的影响，也产生了以集中式为主、空间分布不均衡 等问题。进而，国家出台分区、分类政策，旨在引导 光伏发电类型均衡发展及空间分布均衡化。这一
政策变化调动了资源禀赋和建设能力等多重因素， 促使多地光伏发电产业爆发式增长，但又出现了光 伏电力消纳空间与增长空间不相匹配的新问题。 为此，电价补贴政策开始分类逐步退坡，以消纳为 导向，引导光伏发电健康有序发展。最终，电价补 贴政策及其演变，通过自身价格激励作用及对其他 影响因素的引导作用，促进了集中式和分布式的空 间互补，以及供需就近平衡。
为验证以上假设，本文拟在定性分析中国光伏 发电时空格局与光伏电价补贴政策的演变关联性 的基础上，量化电价补贴政策及其他影响因素对不 同类型装机格局的单独和交互影响作用，以确定中 国光伏发电时空格局对电价补贴政策的响应过程、 水平与机制。
1.1 指标选取
依据上文对光伏发电影响因素的研究综述，并 结合中国实际情况，本文采用光伏累计装机容量作 为光伏发电产业的发展规模指标 Y(分为总量 Y1、集 中式 Y2和分布式 Y3)，并从自然资源禀赋、电力消纳 空间、区域建设能力和政策因素四大方面，选取了 包括电价补贴政策在内的 12 个光伏发电影响因子 X1~X12(表1)。
对光伏发电而言，太阳能资源和可用土地资源 是最重要的资源禀赋类型。根据 2013 年国家发展 和改革委员会在《关于发挥价格杠杆作用促进光伏 产业健康发展的通知》中对全国进行的三类太阳能
资源区划，Ⅰ类地区的太阳能资源最为丰富、建设 成本最低，上网电价也最低，依此类推。因此，本文 采用资源区等级作为相应区域的太阳能资源指标， 其不仅能够反映太阳能资源的丰富程度，还能够综 合反映气候、地形、地貌等综合自然条件。从土地 资源方面来看，集中式和分布式光伏发电对土地资 源的需求有所不同。未利用地是集中式光伏电站 建设的首选用地类型，其既属于政策鼓励方向，又 有利于控制用地成本。分布式光伏电站体量较小， 适宜建设安装的地类较广，但同时受政府规范用地 管理政策的约束也较大，因而存量建筑是分布式光 伏电站建设的优选地类，违规风险小，且兼具发电 和固定资产盘活效益。但从总体来看，目前中国光 伏装机总量对未利用地的需求仍占主导地位。因 此，本文采用未利用地面积作为影响总量及集中式 光伏发电的土地资源指标，采用存量建筑屋顶面积 作为影响分布式光伏发电的土地资源指标。
电力消纳空间是指某区域能够接受和消化光 伏电力的能力，是支撑光伏发电持续健康发展的重 要因素。本文选取地区经济发展水平、电力需求 量、用电成本、电网容量及新能源消纳能力作为衡 量区域电力消纳空间的主要因素。其中，地区经济 发展水平以人均GDP表征，反映了区域的总体富裕 程度及发展阶段特征，地区经济发展水平越高，对 光伏发电消纳的宏观支撑能力就越强。电力需求 量以地区用电量表征，往往电力需求越大的区域， 电力供需矛盾越紧张，对发展光伏发电的支持度也 越高。用电成本采用地区电力平均销售价格来衡 量，如果地区用电成本越高，光伏发电既可以通过 补贴电价上网而获利，还可以利用“自发自用”模式 降低用户平均用电成本，因而高电价区域对光伏发 电具有较高的接纳度。电网容量采用35 kV及以上 输电线路长度表征，反映了区域对内、对外的综合 供电能力，是消纳并网光伏发电的重要物质基础。 新能源消纳能力采用区域非水电可再生能源电力 消费量占地区电力消费总量的比例来衡量，比例越 高，反映出区域对光伏发电的消纳意愿与能力越强。
区域建设能力主要包括地区总体投资条件和 研发能力，会对光伏发电项目建设的总规模和增长 速度产生影响。其中，地区投资条件采用地区固定 资产投资额来衡量，主要反映对光伏发电项目的厂 房和配套基础设施建设的影响；地区研发能力采用 R&D经费投入来衡量，主要反映对光伏发电项目建 设的技术配套水平的影响。
本文考虑的政策因素主要包括电价补贴政策、 碳减排政策压力以及光伏发电规划规模。其中，电 价补贴政策以具体电价形式表示，集中式采用历年 国家分区光伏标杆(或指导)上网电价；分布式取“自 发自用”模式电价(当地燃煤标杆电价+分布式度电 补贴)和“全额上网”模式电价(等同于集中式上网电 价)的平均值；装机总量的补贴电价按照集中式和 分布式各自的装机容量占比加权求和而得。碳减 排政策压力采用区域历年 CO2排放量来衡量，反映 碳减排目标对区域发展光伏发电、优化电源结构的 倒逼压力。光伏发电规划规模采用国家能源局制 定的各年份分省普通光伏电站新增建设规模或上 限值，该指标旨在按照消纳能力来调整各地区的集 中式光伏电站建设进度，以减少弃光率、确保光伏 发电发展效益，同时也对分布式光伏发展有一定的 反向促进作用。
1.2 研究方法
地理探测器是一种空间数据的探索性分析工 具，可以通过检测因变量与自变量空间分异特征的 一致性，得到自变量对因变量的解释程度，并确定 因变量的主要驱动因子。其理论基础是，如果一个 自变量对因变量有重要影响，那么自变量和因变量 的空间分布应具有较高相似性[46] 。目前，地理探测 器已被广泛应用于资源环境和社会经济问题的影 响因素研究中[47-48] 。该方法的主要优势在于没有线 性假设，不受影响因子多重共线性问题的影响，并 能够探测影响因子间交互作用的强度、方向等，可 以有效克服传统回归分析方法以因子乘积形式考 量交互作用的局限性。这一优势使其适宜于考察 区域差异化的电价补贴政策对中国光伏发电发展 规模空间分异的影响力，特别是考察电价补贴政策 与多种其他影响因子在促进中国光伏发电规模增 长和布局优化中的交互作用。
1) 因子探测器 因子探测器是地理探测器最基础的工具，旨在 探测因变量与自变量空间分异特征的一致性，以度 量自变量对因变量的解释力。公式如下[46] ：
式中：q 表示各影响因子对中国光伏发电规模空间 分异的解释力，取值范围为[0, 1]，q值越大表明影响 因子的解释力越好；h=1, …, L为影响因子X的分类 数，Nh和 N 分别指影响因子 X 在分类 h 下包含的区 域数量以及区域总数，σ 2 h 和 σ2 分别为分类 h 下所含 区域的 Y值方差以及所有区域的 Y值方差；SSW 和 SST分别为类内方差之和与全域总方差。
2) 生态探测器 生态探测器利用统计量 F 比较两个不同影响 因子对被解释变量空间分异的解释力是否具有显 著差异。在本文中，用于比较电价补贴政策因子与 其他影响因子对中国光伏发电空间分异格局的影 响是否相似。公式如下[46] ：
式中：NX1 和 NX2 分别为 X1、X2两个影响因子的样本 量，SSWX1 和SSWX2 分别为两因子的类内方差之和。
3) 交互探测器 交互探测器通过计算任意两个因子 X1与 X2的 共同作用对被解释变量的解释力 q值[q(X1∩X2)]，判 断各因子是否存在交互作用及其程度(表 2) [46] 。其 中，非线性增强即存在“1+1>2”的效果，可看作因子 间的协同作用。
1.3 数据来源
本文的研究时段为2012—2020年，基本覆盖中 国光伏电价国家补贴政策演变的全过程。在分析 光伏发电时空格局演变及其影响因素时，选择 2012、2014、2016、2018 和 2020 年作为特征时点，分 别反映分区电价补贴政策提出前(2012 年)、实施中 (2014 年)、退坡时(2016 年)、快速退坡(2018 年)和取 消前(2020年)的情况。对于光伏装机容量、输电线 路长度、非水电可再生能源电力消纳占比等关键指 标而言，目前可获得的口径统一、来源可靠的数据 均为省级尺度，并且本文旨在考察中国光伏发电规 模时空格局在分区、分类光伏电价补贴政策演变影 响下的宏观变化特征，因而以省份为研究单元。本 文的研究区域范围包括31个省份(港澳台地区数据 暂缺)，数据来源如表3。
需要说明的是：(1) 国家发展和改革委员会公 布的太阳能资源区划以市为最小单元，为保持研究 单元的尺度一致，本文主要依据多数原则，以各省 份多数市所属的资源区作为该省份所属资源区①。 2013年以后，国家发展和改革委员会对太阳能资源 区划进行过细微调整，但对于各省份的总体资源区 划类型并无影响。(2) 未利用土地面积根据 CN‐ LUCC 数据集(https://www.resdc.cn/DOI/DOI.aspx? DOIID=54)，分省份统计得出。(3) 中国90座主要城 市的存量建筑屋顶面积按省份归并，分别代表相应 省份的存量建筑屋顶面积水平(https://data.tpdc.ac. cn/zh-hans/data/60dac98d-eec4-41df-9ad5-b1563e5c53 2c/)。(4) 虽然若干省份也出台了地方性光伏电价 补贴政策，但均以确保国家可再生能源基金补贴到 位或为国家补贴做配套为主要目的，因而本文仅考 虑光伏电价的国家补贴政策。(5) 个别年份数据缺 失，采用邻近年份数据进行代替。
2 中国光伏发电时空格局与电价补贴 政策的演变关联性分析
2.1 中国光伏发电规模与电价补贴政策的演变关联性
自光伏电价补贴政策实施以来，2012—2022年 间中国光伏发电规模呈逐年上升趋势(图3)，光伏累 计装机总容量增长超 390 GW，涨幅近 60 倍。从分 类来看，集中式和分布式光伏累计装机容量分别增 长至 234.42 GW 和 157.62 GW，且集中式占比始终 大于分布式。
其中，2013年集中式新增装机容量迎来首个显 著增长，是2012年新增装机的近2.6倍，集中式累计 装机容量占比由 64.6% 猛增至 84.03%。与之相应 的是，2013年是集中式分区标杆上网电价开始实施 之年。由此表明，上网电价的分区差异性开始激活 资源欠丰富区集中式光伏的发展，体现了价格杠杆 在引导资源优化配置方面的积极作用。
此后至2016年，中国集中式和分布式装机均稳 定增长，但仍以集中式增长为主，二者累计装机容 量的比例稳定在 8∶2左右。与之对应的是，2016年 是集中式光伏上网标杆电价第一次退坡节点。究其 原因可知，2013—2016年间光伏发电规模的持续增 长，拉动中国光伏制造业实现了快速的技术进步和 成本降低，并反过来提高了中国光伏发电的内生增 长能力，形成良性循环。至此，国家开启光伏电价补 贴退坡机制的时机已经成熟，退坡有利于进一步促 进光伏发电产业降本增效、有序发展。此外，随着集 中式的持续快速增长，可利用土地不足、光伏并网受限、
西北部分地区“弃光限电”居高不下等问题也开 始显现，此时出台集中式标杆上网电价退坡政策，并 保持分布式电价补贴不变，表明光伏电价国家补贴 政策开始转向刺激分布式增长，以提高光伏消纳率 和电价补贴效率。由此可见，中国光伏电价补贴政 策的演变紧密追踪光伏发电产业发展阶段的变化， 以期对其未来发展走向及时进行调控和引导。
2017年，集中式光伏累计装机容量占比显著下 降，直至 2020 年，其与分布式装机的比例一直稳定 在 7∶3 左右，2022 年二者的比例进一步降至 6∶4。 与之对应的是，2017年以来国家为进一步提高光伏 总体消纳水平、逐步实现光伏平价上网目标，加快 了集中式电价补贴退坡，并于2019年将集中式标杆 上网电价改为指导价，新增电站原则上需通过市场 竞争方式确定上网电价；而“自发自用”的分布式补 贴退坡则相对较慢，补贴电价一直高于Ⅰ、Ⅱ类集 中式电价；并且，部分年份还减少或暂不安排需要 国家补贴的集中式电站建设。以上措施有效激发 了分布式的持续快速增长，而相对减慢了集中式的 增速。此外，该阶段分布式的发展模式也在不断创 新，从光伏扶贫项目，到工商业屋顶光伏、农光互补 光伏等，极大地支撑了中国分布式光伏装机容量的 显著增长，缩小了与集中式的占比差距。
值得注意的是，虽然2021年以来光伏发电已进 入平价上网阶段，但并未影响光伏装机的持续增长 势头。由此表明，10年的电价补贴政策已帮助中国 光伏发电产业进入了良性发展轨道，盈利能力显著 提升，特别是叠加“双碳”目标后，光伏在大基地、建 筑、交通等多领域融合发展，进一步支撑了光伏装 机增长。并且，2021 年以后，国家仅对户用分布式 光伏给予度电补贴，这也使得分布式装机增幅及占 比的增长更为显著。
2.2 中国光伏发电空间格局与电价补贴政策的演变
关联性 2012—2020年间，中国光伏累计装机总量总体 呈现由西向东渐进的空间增长态势(图 4)。至 2020 年，大体形成以长江为界、北多南少的空间格局，与 中国太阳能资源的等级分异格局基本对应。由此 表明，宏观上控制中国光伏发电空间格局的基础性 因素仍以太阳能资源禀赋为主。在其他因素的叠加影响下，
中国光伏发电装机总量分布格局又突出 地表现为青海“一核”和东部沿海“一带”两大优势 发展区(图 4a)，分布均衡性显著提升，体现了分区、 分类电价补贴政策的调控意图。
其中，集中式装机容量格局与装机总量格局较 为相似，但仍主要分布在中西部地区，体现了太阳 能资源和可用土地资源对集中式发展的双重制约 (图 4b)。2012 年，在电价补贴政策的拉动下，青海 率先凭借“光富地广”的资源优势，发展成为中国首 个集中式光伏发电产业高地。至2016年，随着分区 电价补贴政策的实施，甘肃、宁夏、新疆和内蒙古等 其他Ⅰ类资源区也先后快速发展，与青海一同成为 西北连片的集中式光伏发电高地。此外，位于太阳 能资源Ⅱ、Ⅲ类区的大部分省份，特别是中东部省 份和云南，集中式发电规模也普遍增长，成为光伏 发电产业第二阶梯。此后至2020年，随着集中式分 区电价补贴逐步退坡以及部分年份减少或暂不安 排国补电站建设，各省份集中式发电的内生增长能 力开始分化，使集中式发电格局的空间差异性再次 显现。其中，青海依托资源优势继续独占鳌头，新 疆、内蒙古、宁夏、山西和河北也凭借资源和消纳双 优势稳固了发展地位。属于Ⅲ类区的贵州也抓住 2019—2020年国家光伏发电竞价上网机遇期，在高 海拔低产旱地、荒地大力推动光伏大基地和农光互 补建设，成为西南集中式光伏极核。由此可见，电 价补贴政策既能够充分发挥资源丰富区的发展优 势，还能在一定程度上弥补资源欠丰富区的不利因 素，促进光伏发电产业的多样化发展。
分布式光伏发电格局与集中式存在显著差异， 逐步由东向西形成了三级发展阶梯，大体与集中式 发展格局形成空间互补态势(图4c)。随着分类电价 补贴政策的实施，2014 年江浙两省率先崛起，至 2016年已形成东部沿海发展高地，以户用分布式光 伏发电、农光/渔光互补型电站和工商业屋顶电站为 主要形式，体现了电价补贴政策对当地电力消纳能 力和建设能力等优势因素的激发作用。此后至 2018年，随着集中式电价补贴快速退坡以及规划规 模受限，中西部地区的分布式光伏也逐步发展起来，尤其是采用“整县推进”方式，充分调动了广大 农村居民平房屋顶、低产农用土地、采矿废弃地等 资源，形成了分布式光伏的梯次发展格局。至2020 年，山东和浙江两省继续保持领先地位，分别以“整 县推进”和工商业屋顶电站为主要发展模式，促进 了光伏发电的就地消纳，分别为当地的脱贫致富和 降低工商业用电成本作出了贡献。
综上所述，从集中式和分布式光伏的主要发展 地域及空间增长态势可知，影响二者发展的主要因 素存在一定差异，这使得分区光伏电价补贴退坡及 向分布式光伏倾斜的政策演变有可能发挥对光伏 发电空间和发展模式的调控作用。
3 中国光伏发电时空格局对电价补贴
政策演变的响应特征检验 在初步厘清中国光伏发电时空格局与光伏电 价补贴政策的演变关联性的基础上，本文采用地理 探测器进一步检验中国光伏发电时空格局对电价 补贴政策演变的响应特征。
3.1 电价补贴政策对中国光伏发电格局的影响力检验
分别检验各特征年份电价补贴政策对光伏装 机总量、集中式和分布式空间分异格局的影响力， 由图 5可知，电价补贴政策对中国光伏发电空间分 异的影响力总体呈倒“U”型曲线。由此表明，在实 施分区电价政策之前，电价补贴政策虽然即时触发 了中国光伏发电规模的增长，但对光伏发电空间格 局尚未产生影响。至2014年，分区电价政策对中国 光伏发电装机总量空间分异的解释力已达峰值 0.78，证实了东高西低的光伏电价引导着中国光伏 发电格局总体上由西向东增长，逐渐接近东中部经
济发达地区和电力负荷中心，优化了光伏发电产业 的资源配置与发展格局。2016年实施补贴退坡后， 电价补贴政策对光伏发电格局的影响力大幅下降， 特别是在2018年“5·31”光伏新政实施后，电价补贴 快速退坡，影响力下降至0.4以下。此时，虽然电价 补贴政策对中国光伏发电格局演变仍有一定的影 响力，但电价补贴力度已经明显减弱、区际差异显 著缩小，中国光伏发电产业内生增长能力已然增 强，对电价补贴政策的依赖性降低，光伏发电格局 的相对均衡化已成为主要发展趋势。
具体而言，集中式格局对电价补贴政策演变的 响应与装机总量格局基本一致，但电价政策对二者 的解释力呈同—异交替变化趋势。相比而言，分布 式格局受电价补贴政策的影响虽然一直较小，但总 体上有所提升，且政策解释力达峰晚，至 2018 年 “5·31”光伏新政后才达峰值 0.37。由此可见，集中 式光伏发电格局对电价补贴政策的演变最为敏感， 变化幅度最大，表明国家电价补贴政策较好地实现 了调控集中式装机规模和布局的目的。与此同时， 电价补贴政策也在一定程度上逐步调动了分布式 发展的积极性，并促使其与集中式发电格局形成一 定的空间互补态势，提高了装机总量空间分布的均 衡性。
3.2 电价补贴政策与其他因素的影响力对比检验
对比特征年份各影响因子对中国光伏发电格 局的影响力可知(图6)，总体上各因子的影响力亦呈 倒“U”型演变特征。并且，2014年和2016年其他因 子与电价补贴政策的影响力相比，大多表现出显著 差异，更加凸显了电价补贴政策(X10)在其高影响力 阶段对中国光伏发电格局的主导作用。由此表明， 电价补贴政策及其演变不仅直接影响了中国光伏 发电产业的发展，还在一定程度上对其他因子发挥 影响力产生了某种促进或抑制作用，从而实现对中 国光伏发电格局的优化调控。
就装机总量格局而言，至2020年，资源禀赋，特 别是太阳能资源等级(X1)的影响力已显著下降，而 电力需求(X4)、电网容量(X6)等消纳空间因子，以及 减排压力(X11)和规划规模(X12)等政策因子，逐渐成 为影响装机总量格局的主导因子。由此表明，促进 供需就近平衡已成为当前中国光伏发电空间增长 的主要方向。
就集中式格局而言，资源禀赋(X1、X2)始终是影 响其演变的主导因子。然而，在电价补贴政策的
引导下，消纳空间因子，特别是用电成本因子(X5)，对 集中式格局演变的影响力也有所提升。由此可见， 集中式光伏发电总体上仍属于供给导向型，主要依 赖丰富的太阳能资源和相对较高的地区销售电价， 以获得电力高产出和高收益。
反之，分布式格局更体现出需求拉动型导向。 人均 GDP(X3)和电力需求(X4)始终是影响分布式装 机空间增长的主导因子，并且随着光伏电价补贴政 策(X10)逐渐向分布式倾斜，以及规划规模因子(X12) 对部分消纳困难省份的集中式装机增长进行限制， 使得东中部地区在电力消纳空间(X5)、建设能力(X8、 X9)、屋顶面积(X2)等方面的优势更有利于发挥，加之 碳减排压力(X11)的倒逼，显著拉动了中东部地区分 布式的发展，有利于中国光伏发电的供需就近平衡。
3.3 电价补贴政策与其他因素的交互作用检验
在初步对比电价补贴政策与其他因素影响力 的基础上，进一步利用交互探测器检验其间的交互 作用水平(图 7)，并采用双因子 q值与单因子 q值之 差作为交互增强效应(图8)。结果表明，电价补贴政 策与其他因子交互后，对中国光伏发电格局的影响 力均有所增强。并且，交互增强作用不仅限于各年 份、各装机类型的主导因子上，与非主导因子的交 互增强效应则更为显著，以此促动主导因子更迭， 达到调控中国光伏发电格局的目的。
进而，通过分析电价补贴政策与其他因子的交 互类型演变可知(图 9)，就集中式装机而言，与电价 补贴政策呈协同作用的因子数量有所减少，表明电 价补贴政策的实施相对平抑了原有主导因子的影 响作用，而相对提升了非主导因子的影响作用，从 而使电价补贴政策与其他影响因子的交互作用相 对均衡，以双因子增强型为主。而对于分布式装机 而言，电价补贴政策逐步与更多的影响因子形成了 非线性增强型交互，表明电价补贴政策的实施明显 促进了更多的影响因子对分布式装机发挥作用，实 现了对分布式光伏发电格局增长的协同促进。值 得注意的是，无论是对于集中式还是分布式而言， 电价补贴政策最终都实现了与其他政策因子(X11、 X12)的协同关系，实现了政策合力最大化。
具体而言，在 2012 年的统一补贴时期，电价补 贴政策主要与主导集中式光伏装机的资源禀赋(X1、 X2)、建设能力(X8、X9)和碳排放压力(X11)等影响因子 形成协同作用，刺激了集中式装机规模和分布空间 的快速增长。自分区电价政策实施后至2016年，虽 然资源禀赋(X1、X2)、销售电价(X5)等仍是集中式装 机的主导因子，但是电价补贴政策却相对增强了与 其他消纳因子(X3、X4)和规划规模(X12)等非主导因子
的交互作用，但多为双因子增强，表明此时电价补 贴政策尚处于发挥调控作用的过渡期。自 2018 年 电价补贴快速退坡至2020年，虽然电价补贴政策的 影响力显著下降，但仍与消纳因子(X4)、建设能力 (X8)和政策因子(X11、X12)形成了协同作用，对集中式 装机增长的资源导向性形成有效制衡。
与之不同的是，电价补贴政策始终与分布式光 伏装机的消纳空间因子形成协同作用。2012年，电 价补贴政策首先与地区销售电价(X5)形成协同，与 主导分布式装机增长的地区用电需求(X4)和研发能 力(X9)一起，进一步从需求端促进了分布式光伏装 机的增长。此后至 2018 年，在主导因子(X3、X4、X2、
X5、X8、X9、X12)的数量及影响力持续增长的同时，电 价补贴政策还逐步与电网容量(X6)、新能源消纳能 力(X7)和规划规模(X12)因子形成协同作用。其中，规 划规模(X12)因子兼具主导因子与协同因子的双重角 色，进一步凸显了电网容量的导向作用，在相对控制 集中式增长规模的同时，促进了分布式光伏增长。 至 2020 年，虽然电价补贴政策已经显著退坡，但实 现了与屋顶面积(X2)、用电需求(X4)、售电价格(X5)、 电网容量(X6)、新能源消纳能力(X7)、减排压力(X11)和 规划规模(X12)等多重因子的协同作用，有利于从供、 需两方面共同提升分布式装机的持续增长能力。
4 结论与讨论
4.1 主要结论
本文考察了中国集中式和分布式光伏发电时 空格局及其对光伏电价国家补贴政策演变的响应 特征，并剖析了电价补贴政策与其他影响因子之间 的交互作用。主要结论如下：
(1) 从中国光伏发电产业随时间的演变特征来 看，光伏装机规模与电价补贴政策呈现互动变化趋 势。在度电补贴政策实施后，中国光伏发电产业作 出了即时响应，装机规模快速增长。随着国内光伏 产业逐渐规模化、技术水平逐步提升，度电成本持 续下降，电价补贴政策也开始适时小步退坡，进一 步刺激了光伏装机容量适度、健康增长。相应地， 中国光伏发电产业经历了从高度依赖电价补贴政 策到逐步降低依赖的倒“U”型发展过程，表明电价 补贴政策匹配了光伏发电产业发展的周期性特征 与阶段性需求，基本实现了对中国光伏产业的扶持 目标。
(2) 从中国光伏发电产业的空间演变特征来 看，分区、分类电价政策对光伏发电空间格局的优 化调控作用显著。随着分资源区以及分集中式和分布式的差异化电价政策逐步实施，中国光伏发电 空间格局实现了由西向东的逐步增长，并且集中式 和分布式装机的增长呈现出一定的空间互补态势， 促使中国光伏发电产业逐步向东西并重和供需就 近平衡方向发展。
(3) 从电价补贴政策与其他影响因子之间的交 互作用来看，协同作用整体增强，优化了光伏发电 资源的空间配置。对集中式光伏发电而言，电价补 贴政策以价格为指挥棒，显著提升了消纳空间因 子，特别是用电成本因子的影响力，而相应抑制了 资源禀赋因子的作用，从而适度约束了集中式发电 的增长规模，并缩小了集中式发电在东西部之间的 规模差异。对分布式光伏发电而言，电价补贴政策 对分布式具有适度倾斜性，促进了东部地区的消纳 空间因子、建设能力因子以及其他政策因子发挥对 分布式光伏发电的支撑和拉动作用，而相应削弱了 太阳能资源禀赋对东部分布式光伏发电的限制作 用。总体上，电价补贴政策与供需因子的协同作用 促使中国光伏发电逐渐由供给主导型增长转向消 纳主导的供需平衡型增长。并且，在此过程中，电 价补贴政策也逐步与其他政策因子形成了组合效 应，提升了政策实施效果。
以上结论验证了上文提出的响应机制概念框 架，解释了电价补贴政策及其演变对中国光伏发电 时空格局的调控机理与成效。至2020年，光伏电价 国家补贴政策已基本完成了历史使命，中国光伏发 电产业也已从政策驱动转变为内生增长，为全面平 价上网作好了准备。
4.2 讨论与建议
(1) 从全国尺度来看，国家电价补贴政策的确 显著激发了中国光伏发电产业的规模增长，并在一 定程度上提升了光伏发电装机的宏观分布均衡性。 然而，从具体省份及其内部来看，仍存在一定的发 电资源配置差异，局部过度发展和局部发展不足现 象并存。例如，山东、河南、广东等省份的分布式光 伏发展过热，已面临着配电台区超载饱和、新增接 入空间不足等消纳问题；而河北、湖南、海南等省内 部各市县间的开发水平则差异较大，也制约了全省 装机总量的增长。因此，在国家补贴取消、全面实 行市场竞争配置的同时，近期仍可允许光伏装机不 足地区灵活设置和调整地方性电价补贴政策，合理 刺激相应类型的光伏装机增长，引导光伏发电资源 从过度发展区向发展不足区转移，以促进发电资源 合理配置，推动全国光伏发电产业全面、均衡增长。
(2) 随着光伏发电规模和比重的不断上升，国 家保障性收购面临着越来越大的财政压力，部分地 方开始出现“保量不保价”“保价不保量”的困境，如 果光伏发电端过度依赖电网收购，势必影响其收益 水平。特别是对于销售电价与终端电价挂钩的分 布式光伏而言，部分地区针对光伏发电午间过剩的 特性，出台了“午时谷价”政策进行调峰，使分布式 上网收益受到显著压缩。因此，可逐步提高由市场 交易形成光伏电价的比例，通过竞价机制，保持产 业发展活力和持续竞争力，并降低国网收购压力。 其中，可适度提高现货市场交易比例，以根据实时 供需关系形成实时电价，确保电力系统的短期供需 平衡。同时，将现货市场与中长期合同相结合，可 以实现灵活性与稳定预期的有效互补，有利于保证 光伏发电收益。
