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行业研报 | 多能互补融合发展 “光伏+”给予光伏更多可能性

4月12日,国家能源局发布《关于征求对2019年风电、光伏发电建设管理有关要求的通知(征求意见稿)意见的函》,明确2019年光伏项目通过竞价仍可获得补贴,户用项目和扶贫项目则不需要竞价就可获得补贴,但限制补贴总额。《征求意见稿》显示,2019年度安排新建光伏项目补贴预算总额度为30亿元,其中7.5亿元用于户用光伏(折合350万千瓦)、补贴竞价项目按22.5亿元补贴总额(不含光伏扶贫)组织项目建设。国发能研院、绿能智库认为,光伏补贴今年大幅退坡已成定局,但电站成本并不会出现明显下降,在这种情况下,“光伏+”模式通过把光伏电站与其他产业相结合,能够拓宽光伏电站的边际效益,提升电站经济性,保证投资收益率。

经过政策的引导,光伏行业已经由之前的爆发式增长,转向高质量发展阶段;在多能互补、产业融合、电力改革成为新“风口”的当下,对光伏行业发展的“创新性”提出了更高的要求。浙江省发改委副主任、能源局局长蔡刚在“第四届光伏+创新发展论坛”致辞中指出,"光伏+"模式打开了跨产业融合发展的新途径,通过探索沙光、渔光等建设高附加值的项目,提升了项目的生态效益。同时,技术的进步也为"光伏+"发展带来突破性革命,使得光伏全产业链更加智能、******、经济和环保。

多能互补:光伏+多种能源综合利用

光伏易受天气影响、只能够在白天发电的特点决定了电站在发电时存在波动性与不稳定性,而这种输出功率上的不确定会对电网造成很大压力,已成为制约光伏项目并网的瓶颈之一。若采用多能互补的形式,或配置一定规模的储能装置,则能够更好的调节光伏电站的输出功率,提高电网设施利用率。

利用太阳能和风电、水电在日内和季节间变化的互补性,以及水电、火电、光热电站的调节能力,多种能源取长补短,可以规避单一类型可再生能源的局限性,扩大消纳范围,对促进我国可再生能源的大规模开发利用具有重要的示范意义。对于不具备多能互补条件的光伏电站,可以考虑配置足够大容量的储能系统,在电网低负荷时储存电能,负荷高峰时段输出电力,有效减少电力系统负荷峰谷差,紧急情况下还能作为临时电源使用。

位于青海格尔木的海西州多能互补集成优化国家示范工程,是国家首批3个电源侧多能互补示范项目之一,总装机容量70万千瓦,包括20万千瓦光伏项目、40万千瓦风电项目、5万千瓦光热发电项目及5万千瓦储能系统。项目以风电和光伏为主要电源,光热电站及储能项目为调节电源,在光伏和风电不稳定时,光热电站的熔盐储能系统以及项目本身的储能部分,仍然能够提供稳定的电力输出,起到削峰填谷的作用,降低项目弃风、弃光率,提升系统灵活性。


海西州多能互补国家示范工程


产业融合:光伏+其他行业结合开发


“光伏+产业融合”项目结合光伏电站对土地要求不高,在水面、沙漠,甚至采煤沉陷区都能修建的特点,充分利用原本经济效益低、用途单一的土地,把光伏与其他产业相结合,提高土地利用效率和价值。常见的“光伏+产业融合”应用有“光伏扶贫”“农光互补”“渔光互补”“光伏+旅游”“光伏+治沙+”“光伏+建筑”等。


“光伏+治沙”作为中东部较少见的“光伏+”应用场景,在我国内蒙古、河北、甘肃及新疆等土地荒漠化严重的地区已得到推广。国发能研院、绿能智库了解到,沙漠地区常伴有大风,光伏组件能够起到挡风防风的作用,可有效阻止沙丘移动;结合地面铺设的滴灌设施,光伏板下可以种植原来风沙环境下难以存活的甘草、芦苇、苜蓿等植物,生态得到改善后还可以养殖绵羊、灰雁等动物,既做到了防沙治沙、改善生态环境,又创造了经济收益,可谓一举多得。


“光伏扶贫”一直是“光伏+”的标杆性应用场景之一。产业扶贫作为促进贫困地区发展、增加贫困农户收入的有效途径,是扶贫开发的战略重点和主要任务。光伏扶贫正是利用了光伏发电项目的投资杠杆作用以及光伏电站长期、稳定的经济效益,既扩大光伏市场规模,还能够调整欠发达地区能源结构、帮助贫困户脱贫。3月29日,财政部、国家发改委、国家能源局、国务院扶贫办联合公布了第二批光伏扶贫补助目录和调整后的******批目录,两批目录项目总建设规模超过10GW,其中扶贫补贴规模7.04GW。数据显示,截至2018年8月31日,全国已建成光伏扶贫电站装机规模1363万千瓦,累计帮扶贫困户224万户。



“光伏+建筑”是新兴落地的“光伏+”应用场景。传统的屋顶光伏电站只是单纯借助建筑物的屋顶平台,由于强度、重量等方面的限制,光伏组件很少直接用于建筑物的屋顶、墙体。随着技术的进步,以及碲化镉等新型吸收材料逐渐成熟,目前使用碲化镉薄膜组件加工而成的建筑构件,已达到国家安全标准,可以直接用于建筑物的修建。国发能研院、绿能智库资料显示,国内企业龙焱能源生产的碲化镉薄膜玻璃做成的建筑构件,已经能够像普通建筑玻璃一样,尺寸、颜色、图案、形状、透过率做到高度定制化,应用于世园会中国馆、北京通州国家大剧院、嘉兴光伏科技馆、杭州三堡排涝工程等国内大型项目及瑞典光伏小镇的彩色幕墙、南美洲哥伦比亚光伏幕墙等国外项目中。


电力改革:光伏+能源发展模式变革


我国太阳能资源丰富,但光伏发电成本较高,发展长期依赖国家补贴。近年来,光伏产业链降本增效成效显著,行业即将进入平价上网时代,届时光伏将摆脱补贴,成为国家重要的清洁电源,助力供给侧能源结构调整。在售电侧,“稳步推进售电侧改革,有序向社会资本放开配售电业务”是电力体制改革主要任务之一,分布式光伏电站售电收益不确定、并网难的问题有望得到解决。作为潜在的高收益售电主体,分布式光伏是“光伏+电力体制改革”的主要应用场景之一,预计将迎来大规模发展,推动电力市场交易多元化。


自2016年起,国家提出“互联网+”战略,各行各业万物互联,光伏行业也进入信息化时代。国发能研院、绿能智库认为,“互联网+光伏+大数据”,促进能源行业和信息行业的跨界融合,实现能源生产和使用的智能化运行,推动产业信息化、提高生产效率。前三批光伏领跑者项目配套建设的实证平台系统,是“光伏+互联网大数据”的代表性应用之一,平台主要包含气象要素综合监测系统、光伏组件实证监测系统、光伏逆变器实证监测系统、光伏发电单元实证测试系统等子系统,通过对当地环境因素、逆变器发电量、组件效率等方面的长期监测,对比各种类型组件、逆变器的运行性能,验证运行中的各项指标是否符合领跑者要求。



来源:北京国发智慧能源技术研究院

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