分布式光伏發電迎來“黃金時代”

時間:2015-12-11 00:08:07

分布式光伏發電的推廣應用將有效緩解我國能源消耗對燃煤的依賴,是減少排放的有效手段。眾所周知,化石能源的大量應用正是引發氣候變化問題的主要原因,面對著當前越來越嚴重的環境污染問題,必須優化現有能源結構,減少對燃煤的依賴,加快發展新能源。


  相關數據顯示,我國中東部地區經濟較發達,環境污染問題也相對較為嚴重,特別是京津冀、長三角、珠三角等地區,個別城市每年出現霧霾天氣的天數已超過200天。東部地區面積僅占我國國土面積的8%左右,卻消耗了全國近半的煤炭、石油、鋼鐵、水泥等資源,形成了大量的二氧化硫、氮氧化物和煙塵等環境污染物。


  面對如此大的減排壓力,可再生能源發揮著重要作用,光伏發電的表現尤為活躍。數據顯示,2015年全球光伏發電累計安裝量為223.2GW;2014年中國非化石能源占一次能源消費比重達到11.2%,光伏裝機達到2805萬千瓦。而在“十三五”期間,光伏發電將繼續發揮重要作用,2020年光伏發電規模目標已明確,從之前的1億千瓦上調50%到1.5億千瓦。在保護地球環境的道路上,光伏發電繼續扮演著重要角色,成為應對氣候變化、促進節能減排問題的重要力量。


  產能釋放壓力大


  2012年,全球光伏組件產能達50GW,其中我國產能為34GW,約占全球產能的70%。我國國內光伏組件產量達到21GW,需求量僅為2.0GW,大約18GW的過剩產量需要靠出口解決。而同期,受歐美對我國光伏組件產品“雙反”調查影響,中國光伏產業上游整體遭遇困境。2013年6月7日,國家領導人在考察河北邢臺光伏企業時指出,除了要穩住國外市場,重要的是啟動國內市場消化產能。2013年7月底,我國與歐盟就光伏組件出口限額和價格達成一致,每年出口限額為7GW,價格0.56歐元/瓦(約合4.5元人民幣/瓦),該談判結果只能部分解決我國目前面臨的產能過剩問題。從長遠來看,仍然需要加大國內光伏電站的建設以消化過剩產能。


  國內光伏發電產業發展空間巨大,光伏已成為僅次于水電和風能的第二大可再生能源。2012年年底,全球光伏裝機容量達到100GW,其中安裝前五位為德國32GW,意大利16GW,美國7GW,中國和日本7GW。2012年全球光伏新增裝機容量31GW,相對2011年的28GW增長11%,其中我國2011年新增裝機容量為4.5GW,相比2011年2.lGW增長115%,占全球同期新增量的15%,呈現出爆發性增長趨勢。


  而政策的多重利好也助推著分布式光伏的發展。國務院發布的《國務院關于促進光伏產業健康發展的若干意見》指出,雖然我國的光伏產業當前遇到了一些問題和困難,但這同時也是促進產業調整升級的契機,即挑戰與機遇并存。該意見提出了我國光伏產業2013年至2015年的發展目標,即2013年至2015年,年均新增光伏發電裝機容量l0GW左右,到2015年總裝機容量達到35GW以上。具體而言,對光伏產業的支持政策如下:


  首先是對光伏發電量保障性收購。根據《可再生能源法》,電網企業需對太陽能光伏發電項目發電量進行保障性收購。2013年6月14日召開的國務院常務會議提出了促進光伏產業發展的六項解決措施。其中第二條明確提出,電網企業要保障配套電網與光伏發電項目的同步建成投產,優先安排光伏發電計劃,全額收購所發電量。國家能源局于當年晚些時候發布了《光伏發電運營監管暫行辦法》,進一步強調了電網企業的責任,即全額收購分布式光伏發電電量,同時明確不能收購的必須要向國務院能源主管部門備案。


  其次是價格補貼及時足額到位。根據2013年8月26日國家發改委發布的《關于發揮價格杠桿作用促進光伏產業健康發展的通知》(發改價格[2013]1638號),明確分布式光伏發電項目上網定價為0.42元/KWH。另財政部于2013年7月20日下發《關于分布式光伏發電實行按照電量補貼政策等有關問題的通知》(財建2013年390號),明確了光伏電站的電價補貼方式,即補貼資金由通過省級財政部門撥付改為直接撥付給電網企業,簡化了結算程序,增加了企業獲得補貼的便利程度。國家能源局2013年11月也發布《關于分布式光伏發電項目管理暫行辦法的通知》,規定享受電量補貼政策的分布式光伏發電項目將由電網按月轉付國家補貼資金,按月結算余電上網電量電費。價格補貼期限原則上為20年。


  積極發展建筑光伏發電


  分布式光伏發電的形式目前主要有四種:一是科技部主導的金太陽示范工程。列入金太陽示范工程的項目享受5.5元/KW的補貼,因此單個示范工程按6MW獲得補貼為5500萬元,基本靠政策補貼就可以把電站建起來。二是住建部主導的光伏建筑一體化即綠色建筑方案。國務院辦公廳發布的《關于轉發發展改革委住建部綠色建筑行動方案的通知》,要求太陽能資源適宜地區應在2015年前出臺太陽能光熱建筑一體化的強制性推廣政策及技術標準,規定到2015年末,新增可再生能源建筑應用面積25億平方米,示范區建筑可再生能源消費量占建筑能耗總量的比例達到10%以上。三是國家能源局主導的光伏發電規模化應用示范區建設。《國家能源局關于開展分布式光伏發電應用示范區建設的通知》明確了首批18個示范區的建設,橫跨2013年至2015年,共計1.823GW。四是由集體或個人主導的家庭自用型發電設備。例如:2012年底,中國首個居民用戶分布式光伏電源在青島實現并網發電。


  分布式光伏發電具有以下特點:一是輸出功率相對較小。一般而言,一個分布式光伏發電項目的容量在數千瓦以內。與集中式電站不同,光伏電站的大小對發電效率的影響很小,因此對其經濟性的影響也很小,小型光伏系統的投資收益率并不會比大型的低。二是污染小,環保效益突出。分布式光伏發電項目在發電過程中,沒有噪聲,也不會對空氣和水產生污染。三是能夠在一定程度上緩解局部地區的用電緊張狀況。但是,分布式光伏發電的能量密度相對較低,每平方米分布式光伏發電系統的功率僅約100瓦,再加上適合安裝光伏組件的建筑屋頂面積有限,不能從根本上解決用電緊張問題。四是可以發電用電并存。大型地面電站發電是升壓接入輸電網,僅作為發電電站而運行;而分布式光伏發電是接入配電網,發電用電并存,且要求盡可能地就地消納。


  分布式光伏發電的特點決定了其適合建筑光伏發電模式。建筑光伏發電是指在建筑屋頂和朝陽墻面上安裝、在電網用戶側并入的分布式電源,是分布式光伏發電最重要的應用形式,可分為建筑附加光伏(BAPV)和建筑集成光伏(BIPV)兩種。建筑附加光伏(BAPV)是把光伏系統安裝在建筑物的屋頂或者外墻上,建筑物作為光伏組件的載體起支撐作用,光伏系統本身并不作為建筑的構成,拆除后建筑物仍能夠正常使用。建筑集成光伏(BIPV)是指將光伏系統與建筑物集成一體,光伏組件成為建筑結構不可分割的一部分,如光伏屋頂、光伏幕墻、光伏瓦和光伏遮陽裝置等。這里的光伏組件已經用作建材,必須具備堅固耐用、保溫隔熱、防水防潮、適當強度和剛度等性能。建筑集成光伏是光伏建筑一體化的更高級應用,光伏組件既作為建材,又能夠發電,一舉兩得,可以部分抵消光伏系統的高成本,有利于光伏的推廣應用。目前,國外已經出現了大量的建筑集成光伏示范性建筑。


  九朗公司總經理徐加生表示,建筑光伏發電與光伏電站相比,一是更加合理地利用了建筑物光照面,減少了對土地的占用。將光伏系統安裝在負荷中心的建筑屋頂和墻面上,既不影響建筑物的使用,又獲得了清潔電力,還節省了輸電投資,輸配電損耗很少。


  二是與負荷匹配度較高。建筑光伏多安裝于城市,根據國內外的調查,城市的負荷高峰都在白天,主要是工業、商業、辦公和公共建筑用電,可有效起到“削峰”的作用。


  三是在配電側并網,電網管理相對簡單。通過合理配置建筑光伏占輸電線路容量比例,光伏電力將被負荷完全消耗,不存在向中壓輸電網(10千伏、35千伏、110千伏)反送電(逆流)問題。此外,建筑光伏配備一定量的小型儲能裝置(如幾小時的峰值儲能)即可平滑供電,消除光伏發電的不穩定性,而且可以大大提高電網的安全性,在大電網出現故障時可以實現幾個小時的應急供電。


  四是性價比高,光伏發電系統的硬件(包括光伏組件、并網逆變器、線纜、安裝支架、計量表、監控設備等)成本會隨著市場供求關系的波動、光伏行業的技術進步和效率提升而有所變化,并且與安裝容量大小有關,一般是按系統的單瓦價格來計算;除了硬件購買之外,還要加上系統的基礎施工、系統安裝、調試與并網過程中產生的少量費用。系統安裝容量越大,成本構成中的一些基礎費用會被攤薄,使得單位投資成本有所降低。拿小型戶用建筑光伏發電舉例,一般的家庭分布式光伏發電系統安裝容量約3千瓦至10千瓦左右,按單瓦成本8元至9元來計算,系統投資約4萬至10萬元左右。根據光照條件、用戶側電價、補貼及系統成本的不同,6年至10年即可以回收成本,余下的15年間所產生的電量收入會成為利潤。


  光伏行業需要政策哺育


  中國光伏行業協會副理事長靳保芳指出,要推動光伏產業的進一步發展,一是要加快推廣分布式電站步伐。分布式電站是對資源加以利用、幾乎不占用土地等重要資源,因此重點建設分布式電站應作為我國光伏行業發展的重點。發展分布式光伏電站,是國家調整和優化產業結構的必然需要,也是進一步轉變能源生產和消費方式的迫切要求。在歐洲國家,分布式電站約占70%以上,而在我國分布式發電只占16%,發展空間巨大。


  二是落實補貼及時發放,以消除電站運營壓力,同時提高投資者信心,吸引更多有實力的投資者進入光伏領域,形成良性循環。


  三是通過政策法規推進分布式光伏業務發展。目前,分布式光伏發電的融資已成為繼并網難之后的最大發展難題。針對存在的問題,建議國家出臺相應的政策規定,比如要求申報高新技術企業必須應用一定比例的分布式發電,各種園區、新建商業綜合體需建設分布式發電設施等。


  在所有分布式能源中,分布式光伏是目前最為成熟、最為流行的能源形式之一,分布式供應模式與光伏發電,在經濟性、安全性、環保性、靈活性等方面的契合點,使得兩者的結合十分順暢。目前歐美發達國家的分布式光伏發展較為成熟,中國的分布式光伏尚處于起步和普及階段,截至2015年9月底,我國光伏發電裝機已經達到了將近38G瓦,分布式光伏有6.25G瓦,分布式光伏的占比為16.5%;今年前三季度,我國光伏新增裝機接近10G瓦,其中分布式占比達16%。無論是在已經建成的存量的光伏裝機容量當中,還是在今年以來新建的光伏項目當中,分布式的占比顯然比較低。展望“十三五”,受益于政策推進、科技進步、商業模式創新等各方面的利好因素,分布式光伏的發展前景相當可觀。

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