到2019年底,中國光伏累計裝機達到205GW,占到全國電力裝機的10.2%,發電量達到2240億千瓦時,占全國總發電量的3.1%。盡管取得的成就卓越,但產業長遠發展仍存障礙。
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研究報告的結論都不約而同地指出: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。高比例可再生能源結構中,光伏的占比是最高的,普遍認為光伏裝機將超過全球總裝機的50%。
我國光伏發電新增裝機自2013年開始,連續7年全球第一,累計裝機規模自2015年開始,連續5年位居世界首位,2019年當年裝機30.1GW,占全球裝機的四分之一;到2019年底,中國光伏累計裝機達到205GW,占到全國電力裝機的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。
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。如何推動中國能源和電力轉型是中國電力改革最終要解決的問題。其中:
1 國家目標
2020年中國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,中國將于2030年左右,使二氧化碳排放達到峰值,并爭取盡早實現。
2發展路線圖
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的不到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平均每年光伏裝機6000萬千瓦。
3中國光伏的發展有成本優勢
光伏發電2021年在中國西部一類資源區可以做到0.25元/kWh以下,東部三類資源區可以做到0.35元/kWh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/kWh,三類資源區降到0.2元/kWh,2030年之后光伏將成為世界上最便宜的電力。
4不穩定出力的兩種解決方案
然而,光伏也具有不連續、不穩定的特點,可以用集中式光伏電站方式、分布式光伏兩種解決方案。
(1)集中式光伏電站
凡接入10kV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。
當前存在的問題有:
中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,但是卻沒有利用好,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,現有機組調節性能差,最低負荷能力僅能達到50%;個別省區新能源裝機比例高,調節能力不足。
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。
(2)分布式光伏
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,用光伏的電都要比用電網的電便宜,分布式光伏的規?;l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:
國家尚未對分布式光伏項目的建設規模全面放開,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??傊?,分布式光伏的規?;l展不存在技術障礙,更多的是管理和利益平衡的問題。