大家好!今天让小编来大家介绍下关于德国光伏发电技术_分布式光伏发电的各国发展的问题,以下是小编对此问题的归纳整理,让我们一起来看看吧。
文章目录列表:
1.储能技术路线选择:锂电、钠电、氢能、钒电产业链谁将胜出2.分布式光伏发电的各国发展
储能技术路线选择:锂电、钠电、氢能、钒电产业链谁将胜出
(一)从长时储能需求说起
储能装机量需求弹性巨大,国内储能的未来将是多技术路线并存的市场化竞争。储能的下游是电网、电站运营、户用等,与车用锂电(认证周期长、一致性要求高)进入壁垒高、集中度高不同,很难出现寡头的格局,更多是以经济性和成本优势为核心的竞争格局,从产业史上来看和光伏产业更为相似。研究储能的技术路线的选择和投资机会,必须以“长时储能需求和经济性”作为研究的出发点,储能时长才真正意义上代表了储能的市场空间。
海外借鉴:德国户用光伏与储能的发展依赖经济性。德国光伏发电景气度与政策导向高度同频,对补贴依赖度较高,新增装机以经济性驱动的户用为主;相应地,随储能系统成本的下降,用电侧储能装机占比持续提升,单户规模约8.5kWh,与非光伏发电时段的单户用电量基本匹配。经测算(俄乌冲突之前),德国500_/kWh系统成本下的户用储能系统静态投资回收期4.28年,具备良好经济效益。
国内展望:发电侧的政策性配储规模的核心是合理的IRR。目前,各地依据本地情况出台配储比例政策,常见要求配储10%、2h(0.2wh)。长期来看,配储规模的增长弹性取决于光伏和储能装置成本的持续下价,理论上是维持光储一体化资产的合理IRR.我们按照2030年光伏和储能的成本测算,配储0.6wh的IRR可以达到6%。
国内展望:用户侧的经济性体现在峰谷电价差和充放电次数。国内用户侧的峰谷电价差套利,我们认为主要体现在小工业和商业。按照地区分布,主要是长三角和珠三角。储能装置的经济性体现在两峰两谷(平),每天可以有效充放电两次的区域,比如广东、浙江、江苏等,按照我们的测算,广东、浙江、江苏三省储能系统投资回报期仅3-5年。
(二)锂电、钠电、氢能、钒电产业链谁将胜出
国内储能的未来:市场化竞争、多技术路线并存。储能的下游是电网、电站运营、户用等,与车用锂电(认证周期长、一致性要求高)进入壁垒高、集中度高不同,很难出现寡头的格局,更多是以经济性和成本优势为核心的竞争格局,更像是光伏产业。
钠电:产业化的进程快于市场的预期,主要基于高锂价带来的理论上的成本优势,以及锂电产业链的复用。从电池到正极、负极、隔膜等产能大部分可以通用,这个跟光伏领域的单晶多晶之争、异质结不同,成熟产业链的阻力非常小。钠电不会颠覆锂电龙头的竞争格局,更多地是行业β的机会,我们更需要寻找钠电和锂电在材料端的差异,比如石墨负极和硬碳/软碳的工艺和成本差异,几条不同路线正极前驱体性能和成本差异、集流体材料的差异等等。
氢能:产业链庞杂,包括制氢、储运、加氢、电堆等,最像三大化石能源中的天然气,虽然最清洁,但基于其运输瓶颈未来在能源领域大概率是补充,而不是主角;氢能的应用参考巴拉德的年报可以分为公交、重卡、船用、备用电源,在时长和功率层面要求高的领域最为适用,高功率才是氢能的核心竞争力。更简便的办法是去找柴油和燃料油的替代领域,单看商用车市场可能没多少,但看柴油和汽油的消费量,前者更大,氢能估值的天花板是否可以用柴油的需求来衡量?更长周期,氢能在能源领域的应用之外,是大量的工业领域(尤其是化工)的减排需求。
液流体系(钒电):安全性、长寿命以及易回收等优势,长期来看是储能最优的解决方案,但产业化受制于钒资源的稀缺性和钒的提纯工艺。另外,由于液流体系和氢燃料电池在结构上的相似性,氢能产业的发展速度、燃料电池的产业链能力也同样影响了液流体系的产业化进程。燃料电池产业链尤其是材料环节和龙头竞争力将大部分传承给液流体系,我们更关注在电堆中,氢燃料电池和液流电池的共用组件部分,比如双极板、质子交换膜、气体扩散层等,单一技术路线的应用空间不应该是上游材料的估值天花板。
我们的结论:钠锂求异,氢钒求同,寻找上游材料的投资机会。我们以钠电和锂电的负极为例,寻找在原材料端的差异,酚醛树脂、生物质均是钠电不同于锂电的负极原料;我们以氢能电堆和液流电池的双极板为例,对于共用组件石墨双极板来讲,长期来看在液流电池中的应用很可能远远大于氢能电堆。
(三)乘新能源之风、寻材料类平台
国内目前具备全球竞争力的新能源赛道,可以类比1970-2000年电子产业在日本的地位。强大的政策扶持、技术推动的变革和成本下降,是一个全新的、技术驱动、在全球没有竞争对手的行业,光伏和锂电的崛起就是典型的案例,因为新能源市场的机会和增速被市场认可,资本投入下一代技术导致的变革也最为迅猛,比如电池环节的锂电-钠电-钒电甚至氢能,比如光伏领域的PERC-TOPCon-HJT-钙钛矿。
对于新能源技术的快速迭代,我们认为,电池和光伏龙头企业由于资金、人才、规模等因素具备天然的优势,但依然没办法完全避免新技术带来的新生力量。与此同时,上游优秀的材料龙头,面对技术路线之争带来的下游集中度走向分散,将在整条产业链的话语权增强。新能源领域单一技术路线的需求和应用空间,不应该是上游材料龙头估值的天花板,我们看好在新能源高速成长和快速技术迭代的长周期里,出现具备中国特色的材料类平台企业。
日本国内电子行业的崛起和完整的纵向产业链,带动了一系列上游材料集团的产生。日本电子产业2000年前后的繁荣和衰落,对日本电子材料企业的影响微乎其微。至今,日本依然在电子上游的元器件、材料和精密设备市场实力强劲,依然保持全球的领先地位。材料和设备由于认证周期、规模效应、产品一致性等等属性,可以在更长周期上保持龙头的领先地位和壁垒。
日本电子材料企业长周期的财务表现稳健。21世纪以来日材料企业ROE中枢维持在8%合理水平。住友金属矿山及信越化工这净利率呈上升趋势明显,二者业务中起拉动作用的分别是资源业务及半导体硅业务。日本企业逐步明确全球产业链中的材料及零部件供应商定位。虽然,2000年以后日本电子产业产值开始急剧减少,但是企业电子材料相关业务营收却呈上升趋势,增速与全球半导体销售增速基本匹配,同时,经营利润率亦有小幅提升。
分布式光伏发电的各国发展
将太阳能直接转换为电能的技术称为光伏发电技术。在国际上,光伏发电技术的研究已有100多年的历史。目前这一能源高端产品已经成熟。我国于1958年开始研究太阳电池,1971年首次成功地应用于我国发射的东方红二号卫星上。1973年开始将太阳电池用于地面。2002年,国家有关部门启动“送电到乡工程”,在西部七省区的近800个无电乡所在地安装光伏电站,该项目拉动了我国光伏工业快速发展。截止到2004年底,我国太阳电池的累计装机已经达到6.5万千瓦。
光伏发电是利用半导体界面的光生伏特效应而将光能直接转变为电能的一种技术。这种技术的关键元件是太阳能电池。太阳能电池经过串联后进行封装保护可形成大面积的太阳电池组件,再配合上功率控制器等部件就形成了光伏发电装置。光伏发电的优点是较少受地域限制,因为阳光普照大地;光伏系统还具有安全可靠、无噪声、低污染、无需消耗燃料和架设输电线路即可就地发电供电及建设同期短的优点。
光伏发电是根据光生伏特效应原理,利用太阳能电池将太阳光能直接转化为电能。不论是独立使用还是并网发电,光伏发电系统主要由太阳能电池板(组件)、控制器和逆变器三大部分组成,它们主要由电子元器件构成,不涉及机械部件,所以,光伏发电设备极为精炼,可靠稳定寿命长、安装维护简便。理论上讲,光伏发电技术可以用于任何需要电源的场合,上至航天器,下至家用电源,大到兆瓦级电站,小到玩具,光伏电源无处不在。太阳能光伏发电的最基本元件是太阳能电池(片),有单晶硅、多晶硅、非晶硅和铜铟镓硒薄膜电池等。
[编辑本段]光伏发电产业的发展
近几年国际上光伏发电快速发展,2007年全球太阳能新装容量达2826MWp,其中德国约占47%,西班牙约占23%,日本约占8%,美国约占8%。2007年,在太阳能光电产业链中有大量的投资集中到新产能的提升上。除此之外,太阳能光电企业在2007年间的贷款融资金额增长了近100亿美元,使得该产业规模不断扩大。虽然受金融危机影响,德国、西班牙对太阳能光伏发电的扶持力度有所降低,但其它国家的政策扶持力度却在逐年加大。日本政府2008年11月发布了“太阳能发电普及行动计划”,确定太阳能发电量到2030年的发展目标是要达到2005年的40倍,并在3-5年后,将太阳能电池系统的价格降至目前的一半左右。2009年还专门安排30亿日元的补助金,专项鼓励太阳能蓄电池的技术开发。2008年9月16日,美国参议院通过了一揽子减税计划,其中将光伏行业的减税政策(ITC)续延2-6年。
中国太阳能资源非常丰富,理论储量达每年17000亿吨标准煤。太阳能资源开发利用的潜力非常广阔。中国光伏发电产业于20世纪70年代起步,90年代中期进入稳步发展时期。太阳电池及组件产量逐年稳步增加。经过30多年的努力,已迎来了快速发展的新阶段。在“光明工程”先导项目和“送电到乡”工程等国家项目及世界光伏市场的有力拉动下,中国光伏发电产业迅猛发展。
光伏技术可直接将太阳的光能转换为电能,用此技术制作的光电池使用方便,特别是近年来微小型半导体逆变器迅速发展,促使其应用更加快捷。美、日、欧和发展中国家都制定出庞大的光伏技术发展计划,开发方向是大幅度提高光电池转换效率和稳定性,降低成本,不断扩大产业。目前已有80多个国家和地区形成商业化、半商业化生产能力,年均增长达16%,市场开拓从空间转向地面系统应用,甚至用于驱动交通工具。据报道,全球发展、建造太阳能住宅(光电池作屋顶、外墙、窗户等建材用)投资规模为600亿美元,而到2009年还会再翻一倍达1200亿美元,光伏技术制作的光电池有望成为21世纪的新能源。以下按其材料分类,展示光伏技术、产业及市场发展动向。
德国可再生能源法规定了光伏发电的补贴办法,对于屋顶光伏和地面光伏等各类光伏发电的应用模式,其规模不同,补贴力度不同。
该国2012年最新修改的法律规定,光伏发电的上网电价从17.94欧分每千瓦时到24.43欧分每千瓦时。该国还规定,未来12个月内如果安装容量超过350万千瓦,上网电价下降3%;如果超过750万千瓦,上网电价下降15%。要求100千瓦以上的分布式电源必须安装远程通信和控制装置,以便调度实时了解其出力,并且可以进行调度。
该国已经开始采取一些间接措施来满足分布式电源接入配电网的要求,如升级改造接入点的上级变压器,重新配置馈线的电压条件和控制设备等。 中国从2009年开始实施特许权招标,推动地面大型光伏电站建设。
国家发展改革委副主任、国家能源局局长吴新雄指出,要抓紧落实国务院关于促进光伏产业健康发展指导意见的要求,大力开拓分布式光伏发电市场,促进光伏产业健康发展。
他同时强调,各地要充分认识光伏发电的重要性,准确把握光伏产业的发展形势,抓住光伏产业的发展机遇,把大力推动分布式光伏发电应用作为一项重要工作。重点在经济发达地区选择网购电价格高、电力负荷峰谷差大、补贴相对少、用电量大且负荷稳定的工业园区,按照“自发自用、就地消纳”原则开展分布式光伏应用示范。
发展现状
光伏产业产能过剩的矛盾由来已久。中国光伏组件产量自2007年以来,连续5年位居世界第一。2011年,中国光伏组件产量是当年新增安装容量的10倍,90%的光伏组件需要销往国外。
中国光伏产业严重依赖国外市场的风险在欧美“双反”时暴露无遗。为挽救中国光伏产业,国家2012年以来连续出台政策支持分布式光伏发电发展。为了响应国家政策,国家电网公司发布分布式光伏发电相关管理办法,为促进分布式发电的快速发展奠定了坚实的基础。
分布式光伏发电近3年呈现爆发式增长。中国从2009年开始了“金太阳”工程和光电建筑示范项目,给予分布式光伏发电系统补贴,并按照投资规模的大小,确定补贴额度。截至2011年年底,国家已公布的光电建筑示范项目规模约为30万千瓦;“金太阳”工程已公布的规模约为117万千瓦。分布式光伏发电爆发式增长,但与之相关的规划、设计、施工、管理和运行的标准、规范不健全,导致问题集中显现。
国家公布的相关规划提出,2015年分布式光伏发电要达到1000万千瓦。同时,明确提出鼓励在中东部地区建设与建筑结合的分布式光伏发电系统。因此,分布式光伏发电是未来的重要发展方向。
并网发电
2012年年底,中国首个居民用户分布式光伏电源在青岛实现并网发电,从申请安装到并网发电,整个过程用了18天就全部完成。
2013年1月25日,北京市首个个人申请的分布式光伏电源顺利并入首都电网。据该用户介绍,如果能得到每度电0.4-0.6元的补贴,这样的小型电站的投资回报率将远高于银行利率。
2015年,北京海淀区首个分布式光伏屋顶电站示范区项目——永丰产业基地分布式光伏屋顶电站并网发电。该电站装机量为300千瓦,每年发电量为33万度电,可为社会节约标准煤112吨,减少二氧化碳350吨。
各省市已基本完成上报分布式光伏示范区方案,各省市补贴方案将陆续出炉。江西、安徽等地关于个人分布式光伏电站补贴政策已先后出炉。其中,合肥市规定居民自家建光伏发电项目或企事业单位建设光伏停车场。