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中國光伏發電產業如何自救脫困?

時間:2012-12-04

來源:網絡轉載

導語:于是中國把大力發展光伏發電作為能源安全的重要戰略措施之一。計劃“十二五”及2020年光伏發電規劃發展目標為累計安裝量分別達到21GWp和50GWp,并推廣與建筑結合的并網光伏發電系統,鼓勵在有條件的城鎮公共設施、商業建筑以及產業園內安裝光伏發電系統

政府的態度是拯救光伏發電產業的重要著力點。隨著相關政策的陸續出臺,國內光伏市場的曙光已經顯現,但行業何時才可以真正實現翻身、意見如何得到切實落實,都將成為產業自救的關鍵性問題。近期政策:

◇3月財政部印發《可再生能源電價附加補助資金管理暫行辦法》,對接入電網系統的可再生能源發電項目,實行按距離遠近和上網電量給予補貼。
 
◇4月科技部印發《太陽能發電科技發展“十二五”專項規劃》,提出“十二五”期間,初步實現用戶側并網光伏系統平價上網,公用電網側并網光伏系統上網電價低于0.8元/kWh,基本掌握多種光伏微網系統關鍵部件及設計集成技術,實現示范應用。
 
◇8 月國家發改委發布《可再生能源發展“十二五”規劃》,明確規定可再生能源發電在電力體系中將上升為重要電源,2015年我國太陽能發電將達到2100萬千瓦,較原規劃的1000萬千瓦增加一倍多。目前我國太陽能發電裝機容量不過200萬千瓦左右。◇9月國家能源局印發《關于申報分布式光伏發電規模化應用示范區的通知》,特別強調國家對示范區的光伏發電項目實行單位電量定額補貼政策,對自發自用電量和多余上網電量實行統一補貼標準。這意味著分布式發電補貼模式發生了巨大變化。
 
◇10月國家電網公布《關于做好分布式光伏發電并網服務工作的意見》,承諾對滿足條件的分布式光伏發電項目接入電網,并將免費提供接入系統方案制定、并網檢測、調試等全過程服務,全額收購這些項目富余的電量。
 
◇11月商務部就中方在世貿組織起訴歐盟光伏補貼措施發表談話。中國就歐盟部分成員國的光伏補貼措施,提出與歐盟及其相關成員國在世貿組織爭端解決機制下進行磋商,正式啟動世貿爭端解決程序。
 
◇11月財政部、科技部、住房城鄉建設部和國家能源局聯合印發《關于組織申報金太陽和光電建筑應用示范項目的通知》,對光伏發電入社區、入家庭項目,根據投資成本情況,在金太陽和太陽能光電建筑應用示范項目補助標準基礎上予以適當增加。
 
近幾年,我國太陽能光伏發電產業發展迅速。 2011年,光伏系統安裝量達到2.7GWp,并網發電2.2GWp;光伏組件達到21GWp,占全球的60%以上。我國太陽電池及組件產量已連續5年位居全球第一,是繼意大利和德國之后的第三大光伏系統安裝國。今日中國已成為歐洲之外的最大光伏市場。
 
太陽能是“取之不盡,用之不竭”的能源。太陽每年投射到地面上的輻射能高達1.05*10^18千瓦時,相當于1.3*10^6億噸標準煤,大約為全世界目前一年耗能的1萬多倍。各國將大量科研經費、人才力量投向太陽能領域,希望光伏發電成為未來可以替代化石能源的一種發電方式。2011年,全球新增并網光伏裝機已經達到29.7GW,累計并網光伏裝機容量達到69.7GW,各國不斷提速本國太陽能光伏發電產業的發展。
 
中國是太陽能資源相當豐富的國家,總輻射量大致在930~2330千瓦時/平方米/年之間。太陽能光伏發電產業在我國已具有強大生命力和廣闊的發展前景。記者日前了解到,2008年,我國并網光伏裝機增量僅為45MV,而到2011年,這一數字增加到2200MV,中國正不斷地從光伏發電大國向產業強國轉變,我國能源結構體系也在發生變化。
 
中國光伏發電產業的飛速發展帶來他國的擔憂。于是,11月初,美國對華光伏“雙反”的終裁、歐盟繼反傾銷調查以后又對我國開展反補貼調查等歧視性不公平待遇的消息紛至沓來。對此國家密集出臺了一系列利好政策,對處于最困難時期的光伏產業施以援手。此時的國內光伏行業在取得暫時生機的同時,也開始重新審視自身問題:減少海外市場依賴、擴大國內市場;完善體系建設、增強行業監管。國內光伏產業在自救中學習發展。
 
加緊產業開拓
 
中國可再生能源學會副理事長、光電專業委員會主任趙玉文介紹現狀時說,我國光伏發電系統安裝量近幾年發展迅速,這得益于2009年3月國家財政部、科技部等頒布實施的《金太陽示范工程》以及2011 年發改委頒布實施《上網電價政策》。中國是一個能源生產和消費大國,中國政府看到,隨著經濟高速發展,中國能源消耗增長速度居世界首位,加劇了中國能源替代形勢的嚴重性和緊迫性。
 
于是中國把大力發展光伏發電作為能源安全的重要戰略措施之一。計劃“十二五”及2020年光伏發電規劃發展目標為累計安裝量分別達到21GWp和50GWp,并推廣與建筑結合的并網光伏發電系統,鼓勵在有條件的城鎮公共設施、商業建筑以及產業園內安裝光伏發電系統。
 
我國有2/3以上的地區太陽能資源較好,特別是青藏高原和新疆、內蒙古一帶,利用太陽的條件尤其有利。在中央明確態度后,各地方政府也隨即頒布了地方政策。太陽能發電相關企業集中的江蘇省、上海市、浙江省、江西省、四川省和太陽能資源豐富的青海省更出臺了多項相關政策。其中,江蘇省和青海省的政策最為有力。江蘇省預定首先推動產業規模擴大計劃,建立多個旨在擴大應用的項目,并且發布了實施地方收割上網電價政策的決定。青海省的太陽能資源豐富,此次頒布的地方政策中,大型電廠建設計劃的數量最多。
 
“我國發展光伏產業前景廣闊,潛力巨大。盡管發展的道路是不平坦的,尤其是近期國際市場發展趨勢仍然是我國光伏產業持續發展的前提和關鍵因素,但總體發展大趨勢不會改變。”趙玉文表示。
 
發展產業帶動技術進步
 
“自2002年以來,我國光伏制造業產品連續多年以100%以上的年增長率快速發展,2007年~2010年連續4年產量居世界第一,2010年產量為8000兆瓦,占世界總產量的50%。”中國科學院電工研究所研究員許洪華說,我國光伏產業規模迅速擴大,光伏生產設備已經從過去全部引進達到70%的國產化率;光伏利用技術與國外差距縮小,發電側并網光伏電站和用戶側并網系統正開始商業化推廣,大功率逆變器已經實現產業化,光伏微網技術研究正在起步。
 
自1839年法國科學家貝爾雷爾發現“光伏效應”,到1954年美國科學家恰賓和皮爾松誕生實用光伏發電技術。趙玉文表示,“在世界光伏市場拉動下和國家對發展新興產業的支持促進下,我國光伏制造業從小到大、從弱到強,已經成為全球太陽電池和組件的最大制造國。”中國光伏發電產業鏈正在形成。
 
2011年,我國太陽能電池總產量達到 21.157GWp,占世界產量約56.16%。其中晶硅電池20.592GWp,占世界晶硅電池總量的62.2%;硅基薄膜電池0.565GWp,占我國電池總量的2.67%,占世界硅基薄膜總量1.647GWp的34.3%。據統計顯示,我國排名前11家太陽電池廠商的電池產量均為晶硅電池,占全國晶硅電池總量的61.3%。2011年全國共計生產21.265GWp光伏組件(其中薄膜組件0.565GWp),占世界總光伏組件總量34.788GWp 的61.1%。排名前11家廠商生產了12.467GWp組件,占全國組件總量的58.63%,占全國晶硅組件的60.2%。大廠商是我國光伏制造業的主力,PV制造業已經形成規模化的格局。
 
“我國光伏制造產業鏈的其他環節同樣得到了快速、協調發展。掌握了產業鏈各環節的關鍵技術,并有所創新和發展。特別是多晶硅制造業的興起和發展,不但支撐了我國光伏制造業的健康發展,而且對整個世界光伏發電成本的快速降低產生了重要影響;其他原輔材料制造、生產設備制造等同樣得到相應快速發展,對提高我國光伏制造業的競爭力以及降低光伏發電成本起到了重要作用。但我們也應當看到,不管是多晶硅制造還是其他原輔材料和設備制造,就整體而言,我們同國際先進水平相比還有一定差距,不像晶硅電池和組件那樣在性價比上具有明顯的優勢和競爭力。”趙玉文表示,這將是我國光伏制造業未來發展的重要著力點和方向之一。
 
對于太陽能光伏發電產業發展重點,許洪華說:“‘十二五’”期間,為了促進太陽能發電的規模化應用,實現2015年公用電網側光伏上網電價低于0.8元/kWh、用戶側光伏平價上網,我國必須在光伏發電的材料、器件、設備和系統四個方面取得全面的技術進步。”
 
根據《可再生能源發展“十二五”規劃》,今后 5年內,我國太陽能光伏發電技術發展側重在太陽電池方面,要重點研究高效、低成本、超薄晶硅太陽電池和高效薄膜太陽電池的產業化技術,著力發展新型太陽電池關鍵技術。光伏系統及平衡部件方面,重點研究100MW級并網光伏電站、高密度區域建筑光伏系統、光伏微電網系統技術和大型多能互補光伏并網系統技術與關鍵設備的產業化技術。
 
迎接平價消費時代
 
光伏發電市場的發展集中在住宅屋頂以及大型電廠領域。各國發展的方向主要都是來自于政策的驅動。隨著太陽能市場發展成熟的各國補助下調,或者停止對大型系統的補助,業內普遍認為,屋頂型系統將會是未來主要的市場需求。因為當市電同價后,結合儲能的自發自用住宅系統將會是市場最主要的需求來源。
 
與常規能源發電相比,目前光伏發電電價還不具備競爭優勢,制定一個合理的上網電價是推動我國光伏產業健康發展的關鍵。但是上網電價受光伏電站的建設和運營成本影響,涉及太陽能輻射量、器件和設備價格、電站規模、項目融資方式、貸款利率、政府補貼額定等諸多因素,如何制定出一個統一的上網電價,我國還需要深刻研究。
 
國家發改委能源研究所研究員王斯成表示,隨著技術進步和產業發展,光伏發電成本有了明顯下降,晶體硅光伏組件的售價從2007年的36元/Wp下降到現在的5元左右,系統價格從6年前的60元/Wp 下降到2012年的10元。2012年中國西部的合理光伏電價大約為1元/kWh(年滿發1500小時),中國東部的合理電價大約為1.3元/kWh(年滿發1100小時)。中國東部平均白天工商業用電價格在0.925元,如果光伏成本再下降30%,即可以達到平價消費的水平。他說,在歐洲,電網對居民的零售電價大約在0.2~0.25歐元/kWh,而光伏發電的合理電價大約在0.10~0.15歐元/kWh,用光伏發的電比用電網的電還要便宜,達到了平價消費的水平。中國雖然目前還沒有達到光伏平價消費的階段,但在今后2~3年內就有可能在工商業用戶建筑上實現光伏的平價消費,因此研究制訂中國光伏平價消費政策是很有必要的。
 
他補充說,“達到了平價消費意味著不再需要政府的補貼,但是卻仍然需要合理的政策。目前在歐洲,對于居民用戶安裝光伏發電系統存在著三種政策:‘上網電價’政策、凈電量結算政策和自消費政策。當光伏電價高于電網電價的情況下,歐洲普遍采用‘上網電價’政策;而當光伏電價低于電網電價時,則可以選擇后兩種政策,各國的情況各有不同。”
 
“法規政策還待進一步完善、整合。”趙玉文建議完善“上網電價法”實施細則。他說,按照不同資源制定不同的上網電價,在電價上體現各利益攸關方的權益,使法規在全國有效實施。同時還要加強和完善“上網電價法”監管制度,防止法規行政化或“以政代法”情況的發生。他還表示,加強可再生能源發電與電網接口建設,保證可再生能源發電及時上網,并貫徹“可再生能源發電優先上網”的原則,當可再生能源上網與常規發電上網沖突或影響到電網安全而需要“棄電”時,根據“可再生能源優先上網”的原則,棄常規電。
 
對于平價消費,美國斯坦福大學MAP基金會可持續能源研究員沈玫表示,“目前影響我國太陽能光伏發電市場發展的很重要的問題就是經濟可行性。加強國家對分布式太陽能光伏發電方面的補貼政策,除了補貼大中型示范工程項目以外,對小型光伏發電項目的補貼力度也要加大。”她說,目前中國的太陽能光伏發電市場主要還集中在大規模光伏發電廠,而對可安裝于工業園區、住宅小區、城區寫字樓等的中小型規模的分布式太陽能光伏發電系統,其在中國的發展還存在很多問題亟待解決。她具體說,如今居民用電費約為0.48元 /kWh,而太陽能光伏發電補貼后的成本約為1元/kWh左右,即使在國家財政補貼的幫助下,大多數居民依然無法承受太陽能光伏系統昂貴的初始安裝費用。如今東部商業區的峰值電費已達到1.0~1.2元/kWh,這使得太陽能光伏發電在東部商業區用戶側的發展存在經濟上的可行性。降低甚至避免業主的初始安裝成本對于業主選擇太陽能光伏發電至關重要。為此,她建議,解決這個問題的關鍵在于引進新型的太陽能光伏發電系統融資模式,現在中國政府采取的措施主要是國家層面的財政補貼政策,中國可以借鑒歐美發展太陽能光伏發電系統的融資模式和政策法規,創造適用于中國市場和符合中國國情的新型融資模式。
 
推廣光電建筑
 
光電建筑是未來重要的一個發展方向。2011 年,全球屋頂光伏電站裝機容量約占光伏總裝機容量的70%。一直以來,歐美等國家始終將扶持的重點放在屋頂光伏電站項目上,德國和意大利總裝機容量的 80%來自屋頂電站;日本政府近年來推出了“太陽能屋頂計劃”,其2011年屋頂電站裝機量達70%;而這一比例在法國更是達到了90%;美國政府通過 2010年的“千萬太陽能屋頂”計劃,不斷擴大其屋頂光伏電站的市場規模,預計2030年其屋頂光伏電站安裝量將達到200GW。
 
在國內,城鄉建設領域利用太陽能光電轉換技術,解決建筑物、城市廣場、道路及偏遠地區的照明、景觀等用能需求,對替代常規能源,促進建筑節能具有重要意義,同時推動光電建筑應用也是促進我國光電產業健康發展的現實需要。
 
為加快啟動國內太陽能光電建筑應用市場,支持太陽能光電在城鄉建設領域應用的示范推廣,2009年3月,財政部會同住房和城鄉建設部推出了促進光電建筑BIPV(光伏建筑一體化)和光伏屋頂應用的國家光伏補貼計劃,該計劃被視為中國光伏市場的轉折點。從2009年開始住房和城鄉建設部每年都組織申報“太陽能光電建筑應用示范項目”,對核準并建成的項目給與定額補貼。截至2011支持項目316個,共計301.2MW。今年將繼續支持約150~200MW的項目,而且光電建筑應用支持政策將向綠色生態城區傾斜,向一體化程度高的項目傾斜。在西部大規模荒漠電站電力輸送通道受阻的現實情況下,政府、企業、投資商把注意力轉向東部經濟發達地區的這種分布式屋頂用戶側并網太陽能發電。
 
太陽能發電與建筑一體化是分布式用戶側并網太陽能發電的典型模式。“光伏建筑一體化不單是指屋頂光伏電站。”山東煙臺鼎城新能源光伏有限公司余國光表示,光伏建筑一體化是一個系統工程。它不是把荒漠電站簡單地搬到屋頂上,也不是平鋪在屋頂上,不會帶來散熱難和積塵問題。要實現光伏建筑一體化必須首先作到光伏設計與建筑設計的一體化,屋頂電站設計與建筑設計同步進行。
 
中山大學太陽能系統研究所王帥表示,從該研究所樓頂的6.266kWp的BIPV并網光伏發電系統最近一年的發電數據來看,光伏電站的性能主要取決于組件的一致性、逆變器的性能、當地的天氣情況和系統損失等,而發電量與光伏電站的性能密切相關。他說,該系統建設時組件的自身轉換效率不高,導致陣列的轉換效率和系統總效率較目前低,但運行情況良好。每千瓦同向安裝的非晶硅陣列發電量比單晶硅陣列高了0.6%,就非晶硅陣列的單日發電量來看,也比單晶硅陣列的要高,這都說明在容量相同時非晶硅比單晶硅具有優異的發電性能。
 
對于屋頂光伏電站的電能質量和安全,北京京東方能源科技有限公司劉敬偉說,電網及用戶側的安全性主要體現在供電設備(光伏電站)輸出的電能質量和供電設備在電網異常時候的響應特性。對于屋頂光伏電站大多采用用戶側低壓并網,輸出電能直接供用戶側使用,因此電站輸出電能質量以及電站的安全性顯得更為重要。合格的電能質量是在正常工作情況下不影響或干擾用戶使用電力情況的物理特性,其衡量指標主要包括諧波、電壓偏差、電壓不平衡度、直流分量、電壓波動和閃變等指標。光伏電站在電網異常時的響應特性直接決定了用戶側用電及維護的安全性,其響應特性主要包括孤島保護、低電壓穿越等。
 
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