到2019年底,中國光伏累計(jì)裝機(jī)達(dá)到205GW,占到全國電力裝機(jī)的10.2%,發(fā)電量達(dá)到2240億千瓦時(shí),占全國總發(fā)電量的3.1%。盡管取得的成就卓越,但產(chǎn)業(yè)長遠(yuǎn)發(fā)展仍存障礙。
國際能源署,國際可再生能源署,美國風(fēng)能/太陽能行業(yè)協(xié)會(huì),歐盟委員會(huì)等國際研究機(jī)構(gòu)研究報(bào)告的結(jié)論都不約而同地指出:未來世界的能源和電力結(jié)構(gòu)是高比例可再生能源,甚至是100%可再生能源結(jié)構(gòu)。高比例可再生能源結(jié)構(gòu)中,光伏的占比是最高的,普遍認(rèn)為光伏裝機(jī)將超過全球總裝機(jī)的50%。
我國光伏發(fā)電新增裝機(jī)自2013年開始,連續(xù)7年全球第一,累計(jì)裝機(jī)規(guī)模自2015年開始,連續(xù)5年位居世界首位,2019年當(dāng)年裝機(jī)30.1GW,占全球裝機(jī)的四分之一;到2019年底,中國光伏累計(jì)裝機(jī)達(dá)到205GW,占到全國電力裝機(jī)的10.2%,發(fā)電量達(dá)到2240億千瓦時(shí),占全國總發(fā)電量的3.1%,在我國能源轉(zhuǎn)型的道路上邁出了堅(jiān)實(shí)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(zhuǎn)型勢在必行。如何推動(dòng)中國能源和電力轉(zhuǎn)型是中國電力改革最終要解決的問題。其中:
1 國家目標(biāo)
2020年中國非化石能源占一次能源消費(fèi)比重達(dá)到15%,2030年達(dá)到20%;到2030年,中國將于2030年左右,使二氧化碳排放達(dá)到峰值,并爭取盡早實(shí)現(xiàn)。
2發(fā)展路線圖
國家可再生能源中心依據(jù)國家能源轉(zhuǎn)型要求,2018年發(fā)布了研究報(bào)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(fèi)中的占比達(dá)到60%以上,在電力消費(fèi)的比重達(dá)到90%;電力在一次能源消費(fèi)中的比例從現(xiàn)在的不到30%提高到60%以上。
報(bào)告中提出的保守目標(biāo)為:
光伏裝機(jī)需要從現(xiàn)在的9.2%上升到2050年的38.3%,發(fā)電量從現(xiàn)在的2.5%上升到19.3%。光伏裝機(jī)到2050年將超過20億千瓦,即2021-2050平均每年光伏裝機(jī)6000萬千瓦。
3中國光伏的發(fā)展有成本優(yōu)勢
光伏發(fā)電2021年在中國西部一類資源區(qū)可以做到0.25元/kWh以下,東部三類資源區(qū)可以做到0.35元/kWh以下,與常規(guī)火電相比較,具有很強(qiáng)的競爭優(yōu)勢; 未來10年之內(nèi),一類資源區(qū)光伏成本將降到0.1元/kWh,三類資源區(qū)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(wěn)定出力的兩種解決方案
然而,光伏也具有不連續(xù)、不穩(wěn)定的特點(diǎn),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(wǎng),所發(fā)電量全部賣給電網(wǎng)的均屬于集中式光伏電站。當(dāng)電網(wǎng)接入高比例集中式光伏電站時(shí),要求電網(wǎng)具有很強(qiáng)的調(diào)節(jié)能力,用于應(yīng)對光伏的波動(dòng)性和間歇性。
當(dāng)前存在的問題有:
中國具有世界上最強(qiáng)大的電網(wǎng),電網(wǎng)架構(gòu)遠(yuǎn)遠(yuǎn)優(yōu)于北歐和美國,但是卻沒有利用好,未能實(shí)現(xiàn)像美國和北歐那樣順暢的功率傳輸;
火電的靈活性改造進(jìn)展緩慢,現(xiàn)有機(jī)組調(diào)節(jié)性能差,最低負(fù)荷能力僅能達(dá)到50%;個(gè)別省區(qū)新能源裝機(jī)比例高,調(diào)節(jié)能力不足。
對于火電機(jī)組由基荷電力向調(diào)節(jié)電力的轉(zhuǎn)變,還缺乏相應(yīng)的電價(jià)體系和鼓勵(lì)機(jī)制;
國內(nèi)對于互補(bǔ)電源結(jié)構(gòu)還沒有統(tǒng)一規(guī)劃和部署;
電網(wǎng)側(cè)儲(chǔ)能和光伏電站站內(nèi)儲(chǔ)能目前僅有零星示范。
(2)分布式光伏
分布式發(fā)電系統(tǒng)是在負(fù)荷側(cè)安裝的發(fā)電系統(tǒng)。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(wǎng)的電便宜,分布式光伏的規(guī)模化發(fā)展具有顯而易見的商業(yè)驅(qū)動(dòng)力。
與分布式光伏相結(jié)合的分布式儲(chǔ)能市場潛力巨大。一方面是因?yàn)榉植际焦夥某杀敬蟠蟮陀陔娋W(wǎng)的零售電價(jià),價(jià)差足以支持安裝儲(chǔ)能。另一方面,安裝儲(chǔ)能之后,分布式光伏系統(tǒng)不但具備了很強(qiáng)的調(diào)節(jié)能力,可以實(shí)現(xiàn)100%滲透率,而且通過與電網(wǎng)互動(dòng),削峰填谷,還能夠?qū)崿F(xiàn)收益最大化。
目前的問題是:
國家尚未對分布式光伏項(xiàng)目的建設(shè)規(guī)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(jì)劃; 配電網(wǎng)經(jīng)營權(quán)尚未開放,電力交易市場和實(shí)時(shí)電價(jià)體系尚未建立,不利于光伏微電網(wǎng)項(xiàng)目的開展,也不利于分布式儲(chǔ)能市場的啟動(dòng)。總之,分布式光伏的規(guī)模化發(fā)展不存在技術(shù)障礙,更多的是管理和利益平衡的問題。