光伏將成全球最主要電力來源

作者:王斯成
  點擊數:337  發布時間:2020-03-19 10:26
國際能源署、國際可再生能源署、美國風能/太陽能行業協會、歐盟委員會等國際研究機構的研究報告都不約而同地指出,未來,世界的能源和電力結構是高比例可再生能源,甚至是100%可再生能源結構。
關鍵詞:中國光伏全球領先 ,電力來源 ,光伏

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世界最大的龍羊峽1000兆瓦光伏電站

國際能源署、國際可再生能源署、美國風能/太陽能行業協會、歐盟委員會等國際研究機構的研究報告都不約而同地指出,未來,世界的能源和電力結構是高比例可再生能源,甚至是100%可再生能源結構。 

而在高比例可再生能源結構中,光伏的占比是最高的。業界普遍認為,光伏裝機將超過全球總裝機的50%。自2006年《中國可再生能源法》實施以來,我國光伏產業的發展取得了舉世矚目的成就,光伏也將成為全球最主要的電力來源。 

中國光伏全球領先 

從光伏產業規模看,自2007年起,中國連續多年位居世界第一,中國產量的全球平均占比超過70%。當前,我國光伏組件的產能大約為150吉瓦,該產業的就業人數達250萬,全產業鏈年產值高達5000億元人民幣,出口超200億美元。 

從成本下降幅度看,10年內光伏組件價格和系統成本均下降了90%以上。2008年,中國光伏組件價格每瓦25元,系統造價50元/瓦,光伏上網電價4元/千瓦時。2019年底,高效組件的平均售價低于每瓦2.0元,系統平均造價低于4.0元/瓦,國家公布的光伏上網電價0.4~0.55元/千瓦時,為光伏發電在中國乃至世界實現平價上網作出了重要貢獻。 

從技術水平看,我國光伏產業化技術處于全球領先水平,天合、隆基、晶科、漢能等領軍企業多次在光伏組件效率上打破世界紀錄,各種高效電池技術均已在我國實現大規模產業化。制造裝備的國產化率超過95%,少量國外生產的高端設備也屬于共有知識產權,全產業鏈不存在技術障礙。

從市場開發看,自2013年開始,我國光伏發電新增裝機連續7年全球第一。自2015年開始,累計裝機規模連續5年居世界首位,2019年當年裝機30.1吉瓦,占全球裝機的四分之一。到2019年底,中國光伏累計裝機達到205吉瓦,占全國電力裝機的10.2%,發電量達到2240億千瓦時,占全國總發電量的3.1%,在我國能源轉型的道路上邁出了堅實的一步。 

產業發展仍存障礙 

就中國而言,迫于能源供給和溫室氣體減排的壓力,能源轉型勢在必行。如何推動能源和電力轉型是中國電力改革最終要解決的問題。 

我國的目標是:2020年非化石能源占一次能源消費比重達到15%,2030年達到20%;到2030年左右,使二氧化碳排放達到峰值,并爭取盡早實現。 

國家可再生能源中心依據國家能源轉型要求,2018年發布了研究報告《中國可再生能源展望2018》,提出到2050年,中國可再生能源在一次能源消費中的占比達到60%以上,在電力消費的比重達到90%;電力在一次能源消費中的比例從現在不到30%提高到60%以上。報告中提出的保守目標為,光伏裝機需要從現在的9.2%上升到2050年的38.3%,發電量從現在的2.5%上升到19.3%。光伏裝機到2050年將超過20億千瓦,即2021~2050年平均每年光伏裝機6000萬千瓦。 

中國光伏的發展有成本優勢。2021年,光伏發電在中國西部一類資源區可以作到0.25元/千瓦時以下,東部三類資源區可以作到0.35元/千瓦時以下,與常規火電相比較,具有很強的競爭優勢;未來10年之內,一類資源區光伏成本將降到0.1元/千瓦時,三類資源區將降到0.2元/千瓦時,2030年之后光伏或將成為世界上最便宜的電力。 

但是,光伏也具有不連續、不穩定的特點,對此,可以用集中式光伏電站方式、分布式光伏兩種方案來解決。 

凡接入10千伏及以上公共電網、所發電量全部賣給電網的均屬于集中式光伏電站。當電網接入高比例集中式光伏電站時,要求電網具有很強的調節能力,用于應對光伏的波動性和間歇性。 

當前,中國光伏產業也存在很多問題。我國具有世界上最強大的電網,電網架構遠遠優于北歐和美國,但是卻沒有好好利用,未能實現像美國和北歐那樣順暢的功率傳輸;火電的靈活性改造進展緩慢,現有機組調節性能較差,最低負荷能力僅達到50%;個別省區新能源裝機比例高,調節能力不足。 

另外,對于火電機組由基荷電力向調節電力的轉變,還缺乏相應的電價體系和鼓勵機制;國內對于互補電源結構還沒有統一規劃和部署;電網側儲能和光伏電站站內儲能目前僅有零星示范。 

分布式發電系統是在負荷側安裝的發電系統。從2021年開始,對于全國所有用電戶來說,用光伏的電都要比用電網的電便宜,分布式光伏的規模化發展具有顯而易見的商業驅動力。 

與分布式光伏相結合的分布式儲能市場潛力巨大。一方面是因為分布式光伏的成本大大低于電網的零售電價,價差足以支持安裝儲能;另一方面,安裝儲能之后,分布式光伏系統不但具備了很強的調節能力,可以實現100%滲透率,而且通過與電網互動,削峰填谷,還能夠實現收益最大化。 

目前的問題是,我國尚未全面放開分布式光伏項目的建設規模,也還沒有像日本“凈零能耗建筑”和德國“智能家居”那樣類似的政府計劃;配電網經營權尚未開放,電力交易市場和實時電價體系尚未建立,不利于光伏微電網項目的開展,也不利于分布式儲能市場的啟動。總之,分布式光伏的規模化發展不存在技術障礙,更多的是管理和利益平衡的問題。 

進一步放開現有政策 

“十四五”是光伏和風電全面進入平價時代的開局5年,是承前啟后、繼往開來的5年,非常關鍵。建議“十四五”期間新增電力裝機均為清潔電力,燃煤電廠的存量裝機需要讓出發電量,逐步向調節機組過渡,以保證清潔能源電力的先發、滿發。 

其一,對于集中式光伏電站,逐步建立全國統一的電力市場,使我國超高壓電網真正發揮作用,為在我國西部建設高比例可再生能源發電基地掃清障礙。 

其二,加快電價改革和實時電價體系的建設,要有利于燃煤電廠由基荷電力向調節電力過渡,要有利于激勵光伏系統提高自身調節能力,加速集中光伏電站站內儲能和分布式儲能市場的發展。 

其三,進一步放開現有政策,如對于集中式光伏電站,放開光伏系統“光伏—逆變器容配比”,提高光伏電站的“保障性收購小時數”,使得光伏發電成本快速下降;對于分布式光伏,要放開規模限制,不得以“消納能力有限”為由拒絕分布式光伏項目立項。開放配電網的經營權,做到“輸配分離”(現在已經做到“廠網分離”),加強“凈零電耗建筑”“智能家居”和光伏“微電網”的示范和推廣。

來源:《中國科學報》


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