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2020年阿联酋迪拜太阳能光伏展览会dubai solar show

发布时间:2024-02-10 2:40:20

  1. 如何推动光伏发电成本降低
  2. 太阳能发电发展“十二五”规划的规划基础和背景
  3. 国家为什么要推广光伏

一、如何推动光伏发电成本降低

推动点一

发挥好“领跑者”计划的引领作用

据记者了解,我国的光伏产业过去十年主要靠三个方面来降本:一是经验曲线,学习国外;二是规模效应,成本迅速下降;三是技术创新。目前经验曲线的效用已很低,规模效应降本也已接近“地板”,持续的技术创新则成为当下推动光伏产业升级发展、最终实现平价上网的最有效的手段。光伏“领跑者”计划实施一年多来,高效高可靠产品普及与推广迅速加快。对先进技术的引导作用和光伏产品效率提升也十分明显。

记者查阅了一份《山西大同采煤沉陷区国家先进技术光伏示范基地2015年项目招商文件》,其中对光伏基地电站建设指标有严格的规定:如光伏电站首年系统效率不低于81%;单晶组件效率达到17%以上,多晶硅光伏组件转换效率不低于16.5%;逆变器应具备零电压穿越功能、最高转换效率不低于99%、综合效率不低于98.2%等。很明显,部分技术含量低的光伏组件产品和实力不强的中小企业将很难参与该计划。

作为我国首个“领跑者”计划项目———大同采煤沉陷区国家先进技术光伏示范基地的一期工程已于去年6月底并网发电。

据了解,该项目共使用101.6万千瓦光伏组件,其中单晶硅组件60.9万千瓦,占比60%。目前全国已有多个省份启动了“领跑者”基地项目招标工程,竞标成功的企业一般都在业内有较高知名度,且技术实力强。

如成功中标去年“领跑者”基地项目的协鑫新能源、英利能源等企业就是最好的例子。

另外,目前天合光能、汉能控股、晋能科技、阿特斯、晶科能源等众多有实力的光伏企业也都纷纷加入光伏“领跑者”计划。

据相关部门测算,与常规的组件相比,“领跑者”先进技术组件在几乎不增加成本的情况下实现了单位面积装机容量5%~8%的提升,对促进光伏发电成本的下降有明显影响。如今,在“领跑者”计划的引领下,不仅“领跑者”基地项目对先进技术和转换效率有明确标准,其他光伏项目也开始主动向“领跑者”看齐。例如,去年国内多个主流电站投资商在大型集中招标过程中,要求一般项目设备产品也需满足“领跑者”计划效率标准

李世民对记者说,今年国家还将出台升级版的“领跑者”计划,会更加注重技术先进性,相关部门应充分发挥“领跑者”计划的技术引领作用,让更多新技术在光伏领域得到应用,这势必将会有效推动光伏发电成本的下降。

推动点二

全面实施竞价上网

2016年5月30日,国家发展改革委、能源局联合下发了《关于完善光伏发电规模管理和实施竞争方式配置项目的指导意见》。如今,在这个指导意见框架下,充分发挥市场机制作用,把光伏行业的发展潜力给激活了。这在光伏“领跑者”计划项目招标上表现的尤为明显。

据了解,基于上述指导意见,2016年的光伏“领跑者”计划专门增加了竞价上网的内容。其中去年10,在内蒙古乌海“领跑者”项目竞标中,英利能源以0.45元/千瓦时的超低价格成功竞标,这一电价低于当前的民用电价,让业内颇为震惊。似乎让人们看到了光伏平价上网的曙光。

据参与乌海光伏“领跑者”项目招标的相关企业负责人透露,部分企业之所以敢于“低价竞争”,主要原因还是目前光伏组件价格在不断下跌。另外一个原因则是“领跑者”项目中标企业可以优先上网、优先拿到补贴,因此,在这种情况下,拥有较好的付款条件、启用最好的管理团队,动用最好的资本资源,使得类似于0.45元/千瓦时的价格也有可能实现微利。

纵观全球光伏市场,一些国家通过竞价上网同样也使得光伏发电价格实现了大幅下降。例如,2016年在阿联酋的光伏项目招标中,最低价格为2.42美分/千瓦时;在近日印度的一个光伏项目招标中,最低价仅为2.99美分/千瓦时。

李世民告诉记者,竞价上网既是光伏产业发展的一个过程,同时也是“领跑者”项目招标的一个手段,通过竞争可以重新洗牌,不具备技术优势的企业将退出竞争。目的就是要促使光伏企业加快技术创新步伐,提高转换效率,降低度电成本。

国家能源局新能源和可再生能源司副调研员邢毅腾日前表示,2016年主要在8个“领跑者”基地采用竞价上网模式公开招标,平均每个项目比当地光伏标杆上网电价降了2毛钱,预计节省补贴15亿元。2016年并未对普通项目采取竞价上网模式,为了促使光伏行业更快地降低成本,今年对普通项目也将采取竞价上网模式。

推动点三

优化电站规划设计

“在上网电价下调的同时,普通光伏电站项目也将全面开启竞价机制,由此,光伏电站将逐渐进入‘微利’时代。在目前光伏发电应用模式多样化发展和光伏制造技术水平快速提升的前提下,如何强化光伏电站建设前的精细化设计和设备选型工作,对于进一步降低光伏发电度电成本显得越来越重要。”业内人士对记者说。

中国电建西北勘测设计研究院光电分院院长肖斌在近日召开的第二届光伏电站设计与设备选型研讨会上表示,通过精细化、定制化的设计规则,将环境友好、景色优美与生态效益、经济效益等跨界融入到了光伏电站项目规划设计理念中,为光伏电站提出了新的设计理念。

要想进行精细化、定制化的设计,光伏电站在规划选址的时候,就需要考虑土地资源的综合利用。例如,可以采用农光互补、渔光互补、牧光互补等形式建设光伏电站,这样可把传统产业的效益和光伏的效益进行一个互补和提升,最终实现生态效益与经济效益的双丰收。

另外,针对复杂地形光伏电站的设计,三峡新能源总工程师吴启仁在上述研讨会上表示:“我们应该对光伏子阵倾角及组串进行详细摸底,挑选坡度、朝向有利于光伏电站布置区域,要规避周围高大建筑物,在土地条件允许的前提下,综合分析加大组件支架单位前后排间距,延长发电时间。”李世民还告诉记者,目前光伏电站设计可以优化的空间还有很多。例如,增加光伏组件的装机容量,可以提高发电量,减少逆变器的数量,可以节省成本,本质都是提高电站的收益率;电缆的损耗和使用量,也是优化设计重点要考虑的,通常电缆的敷设量,和阵列的排布、串并联走线、地形地貌、逆变房的位置有关。

在设备选型方面,如采用1500伏直流系统,可以有效降低直流电缆损耗,提高系统效率。据了解,其中协鑫在江苏阜宁东沟30兆瓦农光互补光伏电站中采用了1500伏直流系统,在不增加电缆造价的情况下降低了光伏电站直流侧线损约30%,提高了整个光伏电站系统效率约0.4%。

二、太阳能发电发展“十二五”规划的规划基础和背景

1、国际发展状况

(1)发展现状

太阳能发电是新兴的可再生能源技术,目前已实现产业化应用的主要是太阳能光伏发电和太阳能光热发电。太阳能光伏发电具有电池组件模块化、安装维护方便、使用方式灵活等特点,是太阳能发电应用最多的技术。太阳能光热发电通过聚光集热系统加热介质,再利用传统蒸汽发电设备发电,近年来产业化示范项目开始增多。

光伏发电。近10 年来,全球太阳能光伏电池年产量增长约6 倍,年均增长50%以上。2010 年,全球太阳能光伏电池年产量1600 万千瓦,其中我国年产量1000 万千瓦。并网光伏电站和与建筑结合的分布式并网光伏发电系统是光伏发电的主要利用方式。到2010 年,全球光伏发电总装机容量超过4000 万千瓦,主要应用市场在德国、西班牙、日本、意大利,其中德国2010 年新增装机容量700 万千瓦。随着太阳能光伏发电规模、转换效率和工艺水平的提高,全产业链的成本快速下降。太阳能光伏电池组件价格已经从2000 年每瓦4.5 美元下降到2010 年的1.5 美元以下,太阳能光伏发电的经济性明显提高。

光热发电。光热发电也称太阳能热发电,尚未实现大规模发展,但经过较长时间的试验运行,开始进入规模化商业应用。目前,美国、西班牙、德国、法国、阿联酋、印度等国已经建成或在建多座光热电站。到2010 年底,全球已实现并网运行的光热电站总装机容量为110 万千瓦,在建项目总装机容量约1200 万千瓦。

(2)发展趋势

太阳能发电技术经济性明显改善。目前,太阳能发电还处于发展初期,未来5~10 年,太阳能发电产业将进入快速成长期。随着太阳能发电技术水平的提高,市场应用规模将逐步扩大,太阳能发电成本将不断下降,市场竞争力将显著提高,太阳能发电有望加速进入规模化发展阶段。太阳能发电技术多元化发展。光伏发电和光热发电具有不同的技术特点。晶体硅光伏电池、薄膜光伏电池技术,以及塔式、槽式、碟式等光热发电技术,都各自具有不同的技术优势,太阳能发电将呈现出多元化技术路线和发展趋势。有效的市场竞争将会促进太阳能发电技术进步和成本下降,并形成各类太阳能发电技术互为补充、共同发展的格局。太阳能发电逐步成为电力系统的重要组成部分。随着太阳能发电技术经济性的明显改善,太阳能发电已开始进入规模化发展阶段。在2010 年欧盟新增发电装机容量中,太阳能发电首次超过风电,成为欧盟新增发电装机最多的可再生能源电力。随着全球太阳能发电产业技术进步和规模扩大,太阳能发电即将成为继水电、风电之后重要的可再生能源,成为电力系统的重要组成部分。

(3)发展经验

长期目标引导。欧盟、美国等发达国家或经济体都将太阳能发电作为可再生能源重要领域,制定了2020 年乃至更长远的发展目标。根据欧盟及成员国颁布的可再生能源行动计划,到2020年,欧盟太阳能发电总装机容量将超过9000 万千瓦,其中德国光伏发电总装机容量将达到5100 万千瓦,西班牙光热发电将达到1000 万千瓦。欧盟启动了“欧洲沙漠行动”,计划在撒哈拉沙漠建设大规模太阳能电站向欧洲电力负荷中心输电。

法律政策保障。德国、西班牙、美国等均制定专门法律支持可再生能源发展。欧盟各国普遍通过优惠上网电价政策支持太阳能发电等可再生能源电力的发展,美国通过税收减免和初投资补贴等政策支持太阳能发电发展,各国对电网企业均明确提出了可再生能源发电设施优先接入电网的要求。

2、我国发展现状

在国际太阳能光伏发电市场的带动下,在《可再生能源法》及配套政策的支持下,我国太阳能发电产业快速成长,已经建立了较好的太阳能光伏电池制造产业基础,在技术和成本上形成了国际竞争优势。已经启动了大型光伏电站、光热电站、分布式光伏发电及离网光伏系统等多元化的太阳能发电市场。初步建立了有利于成本下降的市场竞争机制,太阳能发电成本实现了快速下降,具备了在国内较大规模应用的条件。

(1)资源潜力

我国太阳能资源十分丰富,适宜太阳能发电的国土面积和建筑物受光面积也很大,青藏高原、黄土高原、冀北高原、内蒙古高原等太阳能资源丰富地区占到陆地国土面积的三分之二,具有大规模开发利用太阳能的资源潜力。东北地区、河南、湖北和江西等中部地区,以及河北、山东、江苏等东部沿海地区太阳能资源比较丰富,可供太阳能利用的建筑物面积很大。在四川、重庆、贵州、安徽、湖南等太阳能资源总体一般的区域,也有许多局部地区适宜开发利用太阳能。

(2)发展现状

近年来,我国太阳能光伏电池制造产业迅猛发展,产业体系快速形成,生产能力迅速扩大,技术经济优势明显提高。

光伏电池制造产业基本形成。2010 年,我国大陆地区光伏电池产量达1000 万千瓦,占全球市场份额50%以上,其中5 家企业光伏电池产量居全球前10 位。我国光伏电池技术和质量位居世界前列,已掌握千吨级多晶硅规模化生产技术,硅材料生产副产品综合利用水平明显提高,先进企业能耗指标接近国际先进水平。国内可生产50%的光伏电池生产设备,包括单晶炉、多晶硅铸锭炉、开方机、多线切割机等。光伏电池组件价格已从2005年的每瓦40 元下降到2010 年的每瓦7~8 元,太阳能发电的上网电价从2009 年以前的每千瓦时4 元下降到2010 年的每千瓦时1元左右。太阳能光热发电的重大装备设计、制造和系统集成等技术取得重要突破。首座商业化光热电站特许权项目已开工建设,有效带动了光热发电的关键设备及电站系统设计与集成等产业链的发展,为我国光热发电发展初步奠定了技术和产业基础。

多元化国内市场快速启动。近年来,为积极培育我国太阳能发电市场,结合太阳能发电的技术类型,启动了多元化的国内应用市场。在西部地区组织了共计30 万千瓦光伏电站特许权项目招标,在内蒙古鄂尔多斯地区组织了5 万千瓦太阳能热发电特许权项目招标。国家制定了太阳能发电上网电价政策,在西部太阳能资源优势地区建成了一批并网光伏电站。组织实施了金太阳示范工程,利用财政补贴资金支持用户侧光伏发电系统建设。同时,光伏发电系统在无电地区供电、太阳能交通信号、太阳能路灯,以及在通信、气象、铁路、石油等领域也得到普遍利用。到2010年底,全国累计光伏电池安装量总计86 万千瓦,其中大型并网光伏电站共计45 万千瓦,与建筑结合安装的光伏发电系统共计26 万千瓦。

产业服务体系日渐完善。大型太阳能电站和分布式光伏发电系统的应用,推进了太阳能发电产业服务体系的建立和完善。初步建立了太阳能光伏电池组件产品的标准、检测和认证体系,基本具备了光伏发电系统及平衡部件的测试能力,国家太阳能发电公共技术研发和测试平台建设正在实施。初步建立了人才培养、信息统计和咨询服务体系,一些大学设置了太阳能发电本科生和研究生教育的相关专业。建立了太阳能热发电主要材料与装备性能测试方法和测试平台。 与常规电力相比,太阳能发电无论在技术经济性方面,还是在与电力系统适应性方面,还存在许多亟待解决的问题,突出表现在以下几方面:

一是经济性仍是制约太阳能发电发展的主要因素。太阳能发电成本虽然已显著降低,但与常规能源发电相比,光伏发电的经济性仍然较差,目前光伏发电的成本是常规能源发电成本的3 倍左右。光热发电设备制造产业基础还比较薄弱,电站开发建设还处于示范阶段,发电成本比光伏发电略高。在目前政策体系和市场机制下,经济性差是制约太阳能发电规模化发展的主要因素。

二是并网运行管理是制约太阳能发电发展的关键因素。与建筑结合的分布式光伏发电是太阳能发电的重要应用方式,但我国尚未形成适应分布式发电发展的电力体制和价格机制。特别在电网接入和并网运行管理上,仍未建立与分布式发电相适应的电网接入和并网运行机制,无法充分发挥分布式光伏发电规模小、效率高、效益好的优势,极大影响了分布式能源企业的积极性,制约了分布式光伏发电的大规模发展。

三是促进太阳能发电的政策体系还不完善。目前,促进太阳能发电发展的土地、价格、财税等方面的经济政策和电网接入等方面的技术政策还不够完善,适应分布式光伏发电的电力管理体制还不成熟,完善太阳能发电政策体系、促进电力体制改革的任务十分迫切。

四是光伏制造业亟待转型升级。我国光伏产品产能扩张过快,国内光伏产品应用市场培育不足,严重依赖国外市场,在国际市场需求增速下降和部分国家实行贸易保护主义后,产能过剩矛盾突出,企业经营压力普遍加大。光伏制造关键技术研发滞后,主要生产设备依赖进口,缺乏核心竞争力,许多企业生产规模小、技术水平不高,低劣产品扰乱市场和无序竞争现象时有发生,产业亟待整合和转型升级,行业管理需要加强。

三、国家为什么要推广光伏

地球不可再生资源的日益减少及自然环境的不断恶化,威胁着人类自身的生存和发展。使用太阳能清洁、可持续的绿色能源不仅可以满足人类日益增长的能源需求,同时也能够保护我们赖以生存的地球。--南通美能得