光伏發(fā)電是我國(guó)能源未來(lái)發(fā)展方向,經(jīng)過(guò)國(guó)家政策調(diào)整和引導(dǎo),行業(yè)從“出口拉動(dòng)型”轉(zhuǎn)變?yōu)楦鼮榻】党志玫?ldquo;需求拉動(dòng)型”模式。光伏電站的建設(shè)與運(yùn)營(yíng)也成為盈利豐厚、炙手可熱的領(lǐng)域。
(一)光伏發(fā)電,未來(lái)能源發(fā)展的趨勢(shì)
1、太陽(yáng)能,取之不竭的能量
太陽(yáng)表面放射出的能量,到達(dá)地球大氣圈外時(shí),總輻射量為1.73×1014KW,輻射能量密度約為1.39KW/m2(此值為太陽(yáng)常數(shù)SolarConstant),這些能量中,大約30%的能量反射回宇宙中,23%被大氣層吸收,47%到達(dá)地球表面。
以此計(jì)算,太陽(yáng)每年投射到地球上的輻射能高達(dá)1.05×1018KWh,相當(dāng)于3.4×1014噸標(biāo)準(zhǔn)煤,其中,可開(kāi)發(fā)太陽(yáng)能潛力約1.05×1013噸標(biāo)準(zhǔn)煤,大約為全世界每年能源消耗總量(約170億噸標(biāo)準(zhǔn)煤)的617倍。這樣巨大的能量,我們按目前太陽(yáng)的質(zhì)量消耗速率計(jì),仍可維持6×1010年,因此,可以說(shuō),太陽(yáng)能是“取之不盡,用之不竭”的能源。
2、我國(guó)太陽(yáng)能資源豐富,全球第二
我國(guó)國(guó)土面積廣袤,太陽(yáng)能資源儲(chǔ)量全球第二,僅次于美國(guó)。我國(guó)陸地每年接受的太陽(yáng)能輻射能理論估算值為1.47×1016KWh,約合標(biāo)準(zhǔn)煤4.7×1012噸,相當(dāng)于我國(guó)每年能源消耗總量(約36億噸標(biāo)準(zhǔn)煤)的1000多倍,資源非常豐富。但目前,我國(guó)太陽(yáng)能發(fā)電僅開(kāi)發(fā)了不足0.03%,未來(lái)發(fā)展空間巨大。
太陽(yáng)能發(fā)電是太陽(yáng)能利用最為普遍的路徑之一。根據(jù)太陽(yáng)能發(fā)電原理的不同,主要分為光伏發(fā)電和光熱發(fā)電,其中,光伏發(fā)電占我國(guó)太陽(yáng)能發(fā)電行業(yè)裝機(jī)99%以上,全球太陽(yáng)能發(fā)電行業(yè)裝機(jī)90%以上,是最廣泛的利用方式。
3、光伏發(fā)電,潛力巨大,未來(lái)能源主角
在2014年北京APEC會(huì)議,中美雙方發(fā)表氣候變化聯(lián)合聲明。中方提出,在2030年前后,二氧化碳排放量達(dá)到峰值,并計(jì)劃在同年實(shí)現(xiàn)非化石能源占一次能源消費(fèi)比重的20%左右。中美兩個(gè)大國(guó)的表態(tài),預(yù)示著清潔化、可再生化,已成為能源未來(lái)發(fā)展的趨勢(shì),而太陽(yáng)能恰恰兼?zhèn)淝鍧嵑涂稍偕膶傩浴D壳?,我?guó)非化石能源消費(fèi)占一次能源消費(fèi)比重僅為9.8%,要實(shí)現(xiàn)以上目標(biāo),未來(lái)我國(guó)太陽(yáng)能、風(fēng)電等將迎來(lái)大發(fā)展的契機(jī)。
根據(jù)發(fā)電入網(wǎng)方式的不同,光伏發(fā)電分為集中式光伏發(fā)電和分布式光伏發(fā)電。目前,國(guó)內(nèi)集中式電站模式較為成熟。而從土地資源稀缺、能量有效利用等因素分析,未來(lái)分布式電站將成為主要發(fā)展方向。
●集中式光伏電站:地面集中式大型并網(wǎng)光伏電站一般都是國(guó)家級(jí)電站,主要特點(diǎn)是將所發(fā)電能直接輸送到電網(wǎng),由電網(wǎng)統(tǒng)一調(diào)配向用戶供電。
●分布式光伏電站:屋頂分布式光伏電站指在用戶所在場(chǎng)地或附近建設(shè)運(yùn)行,以用戶側(cè)自發(fā)自用為主、多余電量上網(wǎng)且在配電網(wǎng)系統(tǒng)平衡調(diào)節(jié)為特征的光伏項(xiàng)目。2014年,國(guó)家電網(wǎng)出臺(tái)《關(guān)于做好分布式電源并網(wǎng)服務(wù)工作的意見(jiàn)》,進(jìn)一步放大分布式電源的定義范圍,將“35kv電壓等級(jí)接入(或10KV電壓等級(jí)接入規(guī)模大于6MW),但是自發(fā)自用比例大于50%的電源項(xiàng)目”同樣定義為分布式電源。
從全球的視角來(lái)看,截至2014年,全球能源結(jié)構(gòu)中,石油、煤炭、天然氣仍然位列一次能源前三甲,分別占全球能源消耗總量的32.9%、30.1%和23.7%,比重有所下降。而可再生能源(包含風(fēng)電、太陽(yáng)能等)占到2.2%,較2010年提升了近1個(gè)百分點(diǎn)。
雖然目前太陽(yáng)能占全球能源消耗的比重很低,但世界各國(guó)普遍看好太陽(yáng)能未來(lái)的發(fā)展。根據(jù)歐洲光伏工業(yè)協(xié)會(huì)EPIA預(yù)測(cè),太陽(yáng)能光伏發(fā)電在21世紀(jì)會(huì)占據(jù)世界能源消費(fèi)的重要席位,不但要替代部分常規(guī)能源,而且將成為世界能源供應(yīng)的主體。
●到2030年,可再生能源在總能源結(jié)構(gòu)中將占到30%以上,而太陽(yáng)能光伏發(fā)電在世界總電力供應(yīng)中的占比也將達(dá)到10%以上;
●到2040年,可再生能源將占總能耗的50%以上,太陽(yáng)能光伏發(fā)電將占總電力的20%以上;
●到21世紀(jì)末,可再生能源在能源結(jié)構(gòu)中將占到80%以上,太陽(yáng)能發(fā)電將占到60%以上。
這些數(shù)字足以顯示出光伏發(fā)電的發(fā)展前景及其在能源領(lǐng)域重要的戰(zhàn)略地位。
(二)我國(guó)光伏產(chǎn)業(yè)發(fā)展歷程
1、我國(guó)光伏電站發(fā)展歷史
我國(guó)太陽(yáng)能發(fā)電建設(shè)始于上世紀(jì)70年代,主要經(jīng)歷了以下幾個(gè)階段:
●初始階段:受高成本等因素限制,光伏發(fā)電發(fā)展緩慢,很長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)僅限于小功率電源系統(tǒng),難以實(shí)現(xiàn)大規(guī)模發(fā)展。
●起步階段:2000年后,國(guó)家啟動(dòng)了送電到鄉(xiāng)、光明工程等一系列扶持項(xiàng)目,為偏遠(yuǎn)無(wú)電地區(qū)解決用電問(wèn)題。隨著光伏發(fā)電技術(shù)成熟、成本逐步降低、上網(wǎng)電價(jià)初步明確以及國(guó)家改善能源結(jié)構(gòu)的需要日益增加,集中式光伏發(fā)電得到了迅猛的發(fā)展。從2009年開(kāi)始,我國(guó)啟動(dòng)了光電建筑應(yīng)用示范項(xiàng)目、金太陽(yáng)示范工程和大型光伏電站特許權(quán)招標(biāo),在這些項(xiàng)目的帶動(dòng)下,我國(guó)的光伏發(fā)電容量得到了大幅度的提高。