光伏發(fā)電是我國能源未來發(fā)展方向,經過國家政策調整和引導,行業(yè)從“出口拉動型”轉變?yōu)楦鼮榻】党志玫?ldquo;需求拉動型”模式。光伏電站的建設與運營也成為盈利豐厚、炙手可熱的領域。
(一)光伏發(fā)電,未來能源發(fā)展的趨勢
1、太陽能,取之不竭的能量
太陽表面放射出的能量,到達地球大氣圈外時,總輻射量為1.73×1014KW,輻射能量密度約為1.39KW/m2(此值為太陽常數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%到達地球表面。
以此計算,太陽每年投射到地球上的輻射能高達1.05×1018KWh,相當于3.4×1014噸標準煤,其中,可開發(fā)太陽能潛力約1.05×1013噸標準煤,大約為全世界每年能源消耗總量(約170億噸標準煤)的617倍。這樣巨大的能量,我們按目前太陽的質量消耗速率計,仍可維持6×1010年,因此,可以說,太陽能是“取之不盡,用之不竭”的能源。
2、我國太陽能資源豐富,全球第二
我國國土面積廣袤,太陽能資源儲量全球第二,僅次于美國。我國陸地每年接受的太陽能輻射能理論估算值為1.47×1016KWh,約合標準煤4.7×1012噸,相當于我國每年能源消耗總量(約36億噸標準煤)的1000多倍,資源非常豐富。但目前,我國太陽能發(fā)電僅開發(fā)了不足0.03%,未來發(fā)展空間巨大。
太陽能發(fā)電是太陽能利用最為普遍的路徑之一。根據太陽能發(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)電占我國太陽能發(fā)電行業(yè)裝機99%以上,全球太陽能發(fā)電行業(yè)裝機90%以上,是最廣泛的利用方式。
3、光伏發(fā)電,潛力巨大,未來能源主角
在2014年北京APEC會議,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,二氧化碳排放量達到峰值,并計劃在同年實現(xiàn)非化石能源占一次能源消費比重的20%左右。中美兩個大國的表態(tài),預示著清潔化、可再生化,已成為能源未來發(fā)展的趨勢,而太陽能恰恰兼?zhèn)淝鍧嵑涂稍偕膶傩?。目前,我國非化石能源消費占一次能源消費比重僅為9.8%,要實現(xiàn)以上目標,未來我國太陽能、風電等將迎來大發(fā)展的契機。
根據發(fā)電入網方式的不同,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,國內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光伏電站一般都是國家級電站,主要特點是將所發(fā)電能直接輸送到電網,由電網統(tǒng)一調配向用戶供電。
●分布式光伏電站:屋頂分布式光伏電站指在用戶所在場地或附近建設運行,以用戶側自發(fā)自用為主、多余電量上網且在配電網系統(tǒng)平衡調節(jié)為特征的光伏項目。2014年,國家電網出臺《關于做好分布式電源并網服務工作的意見》,進一步放大分布式電源的定義范圍,將“35kv電壓等級接入(或10KV電壓等級接入規(guī)模大于6MW),但是自發(fā)自用比例大于50%的電源項目”同樣定義為分布式電源。
從全球的視角來看,截至2014年,全球能源結構中,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(包含風電、太陽能等)占到2.2%,較2010年提升了近1個百分點。
雖然目前太陽能占全球能源消耗的比重很低,但世界各國普遍看好太陽能未來的發(fā)展。根據歐洲光伏工業(yè)協(xié)會EPIA預測,太陽能光伏發(fā)電在21世紀會占據世界能源消費的重要席位,不但要替代部分常規(guī)能源,而且將成為世界能源供應的主體。
●到2030年,可再生能源在總能源結構中將占到30%以上,而太陽能光伏發(fā)電在世界總電力供應中的占比也將達到10%以上;
●到2040年,可再生能源將占總能耗的50%以上,太陽能光伏發(fā)電將占總電力的20%以上;
●到21世紀末,可再生能源在能源結構中將占到80%以上,太陽能發(fā)電將占到60%以上。
這些數字足以顯示出光伏發(fā)電的發(fā)展前景及其在能源領域重要的戰(zhàn)略地位。
(二)我國光伏產業(yè)發(fā)展歷程
1、我國光伏電站發(fā)展歷史
我國太陽能發(fā)電建設始于上世紀70年代,主要經歷了以下幾個階段:
●初始階段:受高成本等因素限制,光伏發(fā)電發(fā)展緩慢,很長時間內僅限于小功率電源系統(tǒng),難以實現(xiàn)大規(guī)模發(fā)展。
●起步階段:2000年后,國家啟動了送電到鄉(xiāng)、光明工程等一系列扶持項目,為偏遠無電地區(qū)解決用電問題。隨著光伏發(fā)電技術成熟、成本逐步降低、上網電價初步明確以及國家改善能源結構的需要日益增加,集中式光伏發(fā)電得到了迅猛的發(fā)展。從2009年開始,我國啟動了光電建筑應用示范項目、金太陽示范工程和大型光伏電站特許權招標,在這些項目的帶動下,我國的光伏發(fā)電容量得到了大幅度的提高。