本文总览:
- 1、2019年1季度大型发电集团光伏发电累计上网电量87亿千瓦时
- 2、光伏发电项目上网电价与补贴标准的两套标准应如何区分使用?
- 3、光伏发电真的值得装吗?能省多少电费?
- 4、2019年贵州省供给侧改革方案全文,贵州省供给侧改革方案出台
- 5、光伏发电的政策补贴是怎样的?
- 6、光伏的另一面
2019年1季度大型发电集团光伏发电累计上网电量87亿千瓦时
2019年1季度,全国全 社会 用电量累计16795亿千瓦时,同比增长5.5%,电网企业销售电量13906亿千瓦时,同比增长7.8%(来源于中电联行业统计数据)。全国电力市场交易电量(含发电权交易电量)合计为4445亿千瓦时,同比增长33.8%(来源于中电联电力交易信息共享平台数据,以下同),市场交易电量占全 社会 用电量比重(即全 社会 用电量市场化率)为26.5%,较去年同期提高5.5个百分点,市场交易电量占电网企业销售电量比重(即电网企业销售电量市场化率)为32%。
2019年1季度,大型发电集团光伏发电累计上网电量87亿千瓦时,占其合计上网电量的1%;市场交易电量28亿千瓦时,光伏发电上网电量市场化率为32%,其中跨区跨省交易电量5.9亿千瓦时,占光伏发电市场交易电量的比重为21.4%。
图1 2019年1季度部分省区大型发电集团光伏发电市场交易电量示意图
2019年1季度,大型发电集团中光伏发电市场交易电量规模较大的省区分别是青海(16.9亿千瓦时)、新疆(3.8亿千瓦时)、云南(2.7亿千瓦时)和甘肃(2.1亿千瓦时),平均交易电价(含跨省跨区外送交易)分别为0.8443元/千瓦时、0.7332元/千瓦时、0.7218元/千瓦时和0.7942元/千瓦时。光伏发电上网电量市场化率超过40%的省区分别为云南(98.5%)、青海(90.5%)、新疆(51%)、甘肃(49.2%)和宁夏(43.5%)。
图2 2017年-2019年1季度光伏市场交易电价走势图
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中电联
光伏发电项目上网电价与补贴标准的两套标准应如何区分使用?
方法有:1、分布式光伏发电项目:2018年1月1日以后投运的,执行2018年标准;2018年1月1日以前投运的,执行旧标准。2、纳入财政补贴年度规模管理的光伏电站项目:2018年1月1日以后纳入财政补贴的,执行2018年标准;2018年1月1日以前备案并纳入以前年份财政补贴的,执行旧标准,但2018年6月30日以前未投运的执行2018年标准。3、纳入财政补贴年度规模管理的光伏电站项目:自2019年起,全部按投运时间执行对应的标杆电价。
光伏发电真的值得装吗?能省多少电费?
2019年中国光伏行业市场分析:平价上网趋势日渐明显,新能源消纳形势依旧严峻
光伏“新政”在出台 进入精细化发展新阶段
让光伏行业在一季度焦灼等待的“新政”,终于在4月上旬连续发布的多份文件中找到答案。4月12日,国家能源局发布《关于报送2019年度风电、光伏发电平价上网项目名单的通知》;而前两天《关于推进风电、光伏发电无补贴平价上网项目建设的工作方案(征求意见稿)》才刚发布——推进平价上网文件接踵而至,表明相关部门加快推动平价项目上报和建设进程的决心。
中国光伏行业协会副秘书长刘译阳告诉第一财经,在宏观政策引导下,中国的光伏产业将由粗放式发展转向精细化发展的新阶段,由拼规模、拼速度、拼价格转向拼质量、拼技术、拼效益转变的新阶段。在新的形势下,中国光伏产业将会进一步加强技术创新,加快提质、降本、增效的步伐,以求尽快地实现全面平价上网。
平价上网趋势日显
随着光伏发电技术的进步和产业规模的持续扩大,光伏建设成本和发电成本不断下降,光伏平价上网成为可能。
发电成本方面,水电水利规划设计总院副院长易跃春近日表示,自2011年起出台标杆电价、2013年起出台分区标杆电价以来,平均电价水平逐年降低。2015年启动领跑基地建设后,第二批、第三批光伏领跑基地项目通过竞争产生的上网电价,比当时光伏上网标杆电价平均低0.21元/千瓦时和0.24元/千瓦时,其中第三批基地中青海格尔木基地项目最低入选电价0.31元/千瓦时,已低于当地燃煤标杆电价。
建设成本方面,2018年第四季度,新建光伏系统的建设成本已降至5元/瓦以下。
易跃春认为,光伏平价上网在我国部分地区具备条件。全国能够实现平价上网的地方,现阶段主要集中在资源和建设条件较好、消纳保障条件较好、当地燃煤标杆电价相对较高的地区。
刘译阳表示,由于产品价格和投资成本的快速下降,我国光伏发电的竞争力得以进一步提升。2018年,“5·31”新政之后,国内新增装机仍能保持一定规模。
2018年,国家能源局会同有关部门对光伏产业发展政策及时进行了优化调整,全年光伏发电新增装机4426万千瓦,仅次于2017年新增装机,为历史第二高。其中,集中式电站和分布式光伏分别新增2330万千瓦和2096万千瓦,发展布局进一步优化。到12月底,全国光伏发电装机达到1.74亿千瓦,其中,集中式电站12384万千瓦,分布式光伏5061万千瓦。
李创军强调,2018年,全国光伏发电量1775亿千瓦时,同比增长50%。平均利用小时数1115小时,同比增加37小时;光伏发电平均利用小时数较高的地区中,蒙西1617小时、蒙东1523小时、青海1460小时、四川1439小时。
李创军指出,2018年,全国光伏发电弃光电量同比减少18亿千瓦时,弃光率同比下降2.8个百分点,实现弃光电量和弃光率“双降”。弃光主要集中在新疆和甘肃,其中,新疆(不含兵团)弃光电量21.4亿千瓦时,弃光率16%,同比下降6个百分点;甘肃弃光电量10.3亿千瓦时,弃光率10%,同比下降10个百分点。
光伏行业补贴缺口大超过600亿元
光伏平价上网在提升光伏发电竞争力的同时,可有效促进度电补贴的下降,缓解补贴资金收支缺口。
因广受国家补贴,光伏产业受到“巨婴症”的指责,国家财政面临较大压力。中国光伏行业协会统计数据显示,2018年,我国可再生能源补贴缺口超过1400亿元,其中光伏行业缺口超过600亿元。
为何会产生巨额补贴缺口?一方面是收入不足。可再生能源电价附加作为可再生能源补贴的唯一来源,自2016年可再生能源电价附加调整到1.9分/千瓦时之后,再未做调整;部分自备电厂拖欠缴纳可再生能源电价附加。
另一方面是支出超出预期。2018年,全国光伏发电装机达到174.5GW,提前完成可再生能源“十三五”规划提出的底线目标。其中,集中式电站123.84GW,分布式光伏50.61GW。光伏发电补贴强度较高,补贴需求增大。
多位接受第一财经记者采访的业内专家认为,对于已经颁布的政策还需承担履约责任,补贴资金应该及时到位。否则会动摇市场对绿色发展的决心,引发行业发展危机。
借鉴可再生能源发展较好的国家,可再生能源发展到一定阶段,补贴逐步退坡是大势所趋。德国在2010年至2012年期间光伏装机量急速增长。一方面政府提高了可再生能源附加税,电力消费者买单;另一方面政府调低了补贴。
业内人士认为,可再生能源补贴逐步退坡,最终实现平价上网,更加符合新一轮电改的方向。通过实行竞价上网,可以突出风电、光伏变动成本低的优势,在风大和光照充足的区域,风电和光伏可以报极低的价格来获取发电权,这将在一定程度上降低弃风弃光率,同时降低整体电力市场交易价格,使得电力系统获得既便宜又清洁的电力。而补贴退坡也不能“一刀切”“断崖式”,应设计合理退坡机制,以确保发电企业和相关装备制造业持续健康发展,避免大起大落。
2019年1月,财政部在“关于可再生能源发电补贴政策”座谈会上表达的思路是,先保证补贴的年度收支平衡,再考虑累计缺口如何应对。
按照有关规定,可再生能源电价附加由电网企业向电力用户代征,并向有关可再生能源发电企业发放。
国家电网公司财务部相关负责人对第一财经记者表示,征收方面,可再生能源电价附加随终端售电量收取,收取标准为1.9分/千瓦时,国家电网公司所属各级电网企业按月将收取的可再生能源补贴上缴中央财政。目前,电网企业直供用户全都按时缴纳了可再生能源电价附加,但部分自备电厂自发自用电量、地方电网售电量,有的不通过电网企业上缴,情况不太清楚。
发放方面,电网企业统计纳入可再生能源补助目录项目的补贴电量、补贴金额,提前向财政部申请补贴资金,今年3月初,它们已经向财政部申请了全年的可再生能源补助资金。财政部补贴资金将直接拨到各省电网企业,电网企业在收到钱的结算周期将补贴拨付至各项目。今年,财政部正在研究将补助资金直接拨付至各可再生能源发电项目,电网企业将积极配合做好工作。
新能源消纳“天花板”仍存
可再生能源利用率在2018年显著提升,弃水、弃风、弃光状况明显缓解。2018年,全国光伏发电量1775亿千瓦时,同比增长50%。弃光电量54.9亿千瓦时,全国平均弃光率3%,同比下降2.8个百分点。
但值得关注的是,部分地区光伏等新能源发电消纳形势依然严峻。目前弃光主要集中在新疆和甘肃地区,其中,新疆(不含兵团)弃光电量21.4亿千瓦时,弃光率16%,同比下降6个百分点;甘肃弃光电量10.3亿千瓦时,弃光率10%,同比下降10个百分点。
业内人士认为,新疆、甘肃新能源消纳主要面临以下问题:本地负荷低于新能源装机容量,电力供大于求;系统灵活性不足,自备电厂参与系统调峰不够;外送通道容量受限。此外,部分地区未严格执行国家全额保障性收购政策,制定了低于国家规定的新能源保障小时数,影响企业收益。
由于光伏具有随机性与波动性的特点,传统模式难以满足清洁能源大规模接入后的消纳需求。国家电网国调中心相关负责人对第一财经表示,需以“全国一盘棋”的思路来促进清洁能源跨区消纳。
具体来说,以“全国一盘棋”的思路来加强清洁能源发展科学规划研究,统筹源-网-荷协调发展,统筹大规模清洁能源发展、消纳问题,推动电源和电网、清洁能源与其他电源统一规划、统一平衡,促进清洁能源健康可持续发展;加快推进特高压工程建设,确保具备“全国一盘棋”的电网基础。通过特高压跨区工程来扩大清洁能源资源配置范围,促进清洁能源消纳;构建全国统一电力市场,加大清洁能源跨省跨区交易规模。通过市场手段拓展清洁能源消纳空间
展望2019年,刘译阳表示,尽管新的补贴政策尚未出台,但是“稳中求进”的发展思路已经确定,中国仍将会保持一定的光伏市场体量。全球市场上,预计光伏装机仍将保持持续向上的发展态势。中、美、印等主要市场需求保持平稳;欧洲市场老树新芽,可能会出现较大幅度增长;新兴市场正在快速崛起,越来越多的国家将进入到GW级市场的行列。
更多数据来源参考前瞻产业研究院发布的《中国光伏行业投融资前景与战略分析报告》。
2019年贵州省供给侧改革方案全文,贵州省供给侧改革方案出台
新闻提示
4月21日,贵州电力交易中心有限责任公司成立,成为全国首家多股东有限责任公司制的省级电力交易机构。这既是我省推进供给侧结构性改革的重要举措,也是我省深化电力体制改革综合试点的具体行动。
时间回到2月,为推进电力市场化交易,我省“先行先试”,组建了挂靠贵州电网公司的贵州电力交易中心,迈出电力市场化改革的步伐;
3月15日,******国务院《关于进一步深化电力体制改革的若干意见》(中发[2015]9号)出台;
11月9日,国家发改委、国家能源局批复《贵州省电力体制改革综合试点方案》,我省成为国内首批电力体制改革试点省份;
11月16日,贵州电力交易中心正式挂牌运行,成为相对独立的电力交易机构;
3月28日,贵州电力交易中心进行公司制组建,完成工商注册,成为全国首家多股东有限公司制的省级电力交易机构;
4月21日,贵州电力交易中心有限责任公司正式成立。同日,贵州电力市场交易系统投入运行。
贵州电力交易中心业务办理区。
机构解读:让市场决定资源配置
据了解,贵州电力交易中心主要有研究起草交易机制和规则、市场交易策划和组织、市场管理、统计结算和分析、信息统计与披露管理、技术支撑建设及运营维护管理等六大职能。
“交易中心是相对独立的,不以营利为目的,依法依规提供规范、可靠、高效、优质的电力交易服务,形成公平公正、有效竞争的市场格局,促进市场在资源配置中起决定性作用和更好发挥政府监管作用。”贵州省电力交易中心负责人在接受采访时强调。
“相对独立”指将原来由电网企业承担的交易业务与其它业务分开,实现相对独立运行。
此前,贵州电力交易中心挂靠贵州电网公司。而此次由贵州电网有限责任公司和贵州产业投资(集团)有限责任公司共同出资组建贵州电力交易中心有限责任公司,实现公司化运营后,贵州电力交易中心将实行独立运行。中心向市场主体合理收费,用以支付办公、人工等运行成本,主要包括注册费、年费、交易手续费等。
公司化运营之前,贵州电力交易中心在由省经信委、发改委、能源局和能监办共同组成的贵州电力市场化领导小组领导下开展市场化交易工作。之后,其市场化交易工作将接受市场管理委员会的管理。该管理委员会由电网企业、发电企业、售电企业、电力用户选派代表组成,负责研究讨论交易机构章程、交易和运营规则,协调电力市场相关事项等,实行按市场主体类别投票表决等合理议事机制,但能源监管机构和政府有关部门仍然可以行使最终否决权。
颇受关注的是,贵州电力交易中心开展的电力直接交易,将更加凸显电力体制改革的精细化程度。
随着国家发展改革委今年3月正式批复我省输配电价,将按“准许成本加合理收益”的原则,核定电网企业准许收入和输配电价水平。电网企业不再以上网电价和销售电价价差作为主要收入来源,参加电力直接交易的用户或售电主体按照其接入的电网电压等级所对应的输配电价支付费用。
贵州电力交易中心将按照电力市场准入规定,严格执行市场准入和退出政策,受理市场成员递交的入市注册申请,与市场成员签订入市协议和交易平台使用协议,办理交易平台使用账号和数字证书,管理市场成员注册信息和档案。注册的市场成员可通过电子交易平台在线参与各类电力交易,签订电子合同,查阅交易信息等。
据介绍,目前贵州电力交易中心组织的售电业务主要针对火电企业。下一步主推的交易品种涵盖直接交易、富余水电交易、发电权交易、跨省电力交易等。
“富余水电”主要针对汛期时,在保障省内电力供应基础上,为减少弃水,在西电东送电量交易中引入市场化机制,增送用电低谷时段电量。通过电力交易中心在电网与电网之间达成购电交易,有效引导错峰用电。
而发电权交易,则是引导鼓励和促使发电成本高的机组,将其计划合同电量的部分或全部出售给发电成本低的机组替代其发电,以达到优化电源结构、降耗减排的目的。
有关人士就此指出,电力交易中心的成立为本轮电改中可能获得最大红利的售电公司搭建了全新的舞台。
《贵州省电力体制改革综合试点方案》批复后,我省售电侧改革加快步伐。在贵安新区,放开增量配电投资业务,目前正在加速推进混合所有制配售电公司的组建工作。在兴义市,解除了贵州电网公司对兴义市地方电力公司的代管,将兴义市地方电力公司改造成独立的输电公司和配售电公司。而在全省,售电业务向社会资本放开,全省工商注册的售电公司已有24家,注册资本包括了地方国资、当地民资和省外资本。
今后,售电公司进入省政府公布的售电主体目录后,可注册成为电力交易中心的会员。他们可以通过提供优质的服务捆绑多个用电户进行集中竞价或挂牌,从而掌握价格谈判主动权。
中电投贵州金元集团股份有限公司总经理朱绍纯认为,贵州电力交易中心开展电力市场化交易,将极大地支持省内工业发展,为发电企业赢得市场,实现共赢。
应运而生:推进电力交易体制改革
成立贵州电力交易中心,是我省电力体制改革的一项重要任务。中心的主要职能是在政府监管下,为市场主体提供规范、公开、透明的电力交易服务,完善市场化交易机制。
11月9日,国家发改委、国家能源局批复同意《贵州省电力体制改革综合试点方案》,明确改革内容涵盖输配电价改革、电力市场改革、售电侧改革和跨省跨区电力交易改革。其中,建设公平、规范的电力交易平台,是新电改“管住中间,放开两头”体制构架的具体形式体现,未来将引入市场竞争,打破市场壁垒,建设全国省级试点电力市场。
贵州为什么会成为全国首批电力体制改革综合试点?
从供给侧来看,有着“水火互济”优势的贵州,电力资源较为丰富,一直渴望将资源优势转化为经济发展优势。
统计数据显示,底我省电力装机已达4669万千瓦,当年全省发电量1844亿千瓦时,省内用电量1173.7亿千瓦时,外送电量500亿千瓦时。到,全省发电量1930亿千瓦时,省内用电量1180亿千瓦时,电力外送电量750亿千瓦时。其中,电力外送占发电量近三分之一,西电东送是主要去向。
然而,近年来我省电力行业却遭遇了一场难熬的市场“寒流”:火电企业因发电设备利用小时数减少,生产经营困难增多,迫切需要借助电力市场化改革拓展电力市场空间。与此同时,省内煤炭产能过剩问题突出,持续的消费疲软和市场供大于求,让煤炭企业迫切希望借助电力市场改革寻求出路。
从需求侧来看,随着宏观经济下行压力加大,产业结构调整和转型升级造成工业用电量下滑。省内的化工、有色、冶金、煤炭、建材、装备制造、电子信息等行业亟需降低用电成本,稳定企业生产,由此带来电力供大于求的矛盾进一步显现。
在此背景下,2月,贵州电力交易中心“先行先试”,应运而生。中心通过双边交易、集中竞价交易和挂牌交易等方式,为电力市场主体提供直接交易平台。
“形象地说,电力交易中心的功能与模式类似证券交易所。”贵州电网有限责任公司董事长尚春表示,此举的目的在于无歧视放开电力市场,提高市场效率,释放供给侧结构性改革的红利。
因此,贵州电力交易中心的成立,被业内视为本轮电改的一大亮点。
华北电力大学 教授、国家发改委电力体制改革专家咨询组专家曾鸣接受采访时认为,随着电力改革推进,交易中心是进行电力直接交易的必需场所,预计未来各省都会借鉴贵州这一框架进行电力体制改革。
贵州最后一座大型水电站——马马崖水电站。 刘坤伦 摄
贵州第一个风电场——赫章韭菜坪风电场。
成效初现:释放红利保增长
业内人士介绍,通过电力交易中心平台,参与电力改革的市场主体都将分享改革红利:
——发电企业可以通过降低生产成本、提高生产效率的方式,增强竞争力,争取更多的发电量和收入。
——电网企业主要从事电网投资运行,电力传输配送,负责电网系统安全,保障电网公平无歧视开放,按国家规定履行电力普遍服务义务,承担供电营业区的保底供电服务。同时,通过电网企业的售电公司,参与电力市场化竞争,提高服务能力和水平。
——各类资本被允许进入售电领域和新增配电领域,获得新的潜在盈利机会。
——通过发电侧和售电侧开展有效竞争,形成适应市场要求的电价机制,激发企业内在活力,使市场在资源配置中起决定性作用。
——电力用户用电更加便利,工业和商业电力用户有自主选择权,增加市场议价能力,用户权益可以得到更好的保障。
事实上,通过一年多运行,贵州电力交易中心“先行先试”释放出的改革红利已经让部分企业尝到了“甜头”。
据了解,贵州电力交易中心共组织全省498家电力用户和16家发电企业开展电力直接交易,全年交易电量172.42亿千瓦时,占省内售电量的20.4%。通过电力直接交易,用户购电价格每千瓦时平均下降5.9分,共减少用电企业电费支出10.17亿元,稳住省内大工业用电量约100亿千瓦时,相当于稳住了省内火电机组平均利用小时数426小时,有力支持了全省经济发展。
在宏观经济下行压力增大的环境下,以贵州电力交易中心为代表的电力体制改革红利已经释放,为保增长立下了汗马功劳。
贵州开磷集团股份有限公司,是全国三大磷矿石生产基地之一,也是我省重要的工业用电大户。公司总经理徐魁用“雪中送炭”来形容电力直接交易为企业带来的好处。据他介绍,贵州电力交易中心开展的电力直接交易,有效降低了开磷集团工业企业的用电成本。
今年,贵州电力交易中心已组织全省941家电力用户和22家发电企业参加年度双边协商直接交易,签约电量356.7亿千瓦时。其中,一季度完成直接交易电量54.56亿千瓦时,通过直接交易减少用电企业电费支出3.59亿元。
■ 相关链接贵州电力市场交易系统
贵州电力市场交易系统是贵州电力交易中心的主要交易平台。通过该系统,可以进行市场成员管理、交易管理、合同管理、结算管理和信息发布,实现电力交易的全过程实时管控。该系统于今年1月开始建设,4月开始试运行,预计6月正式运行。
在该系统中,贵州电力交易中心通过对全省13个重点产品的日交易电量统计,结合产品单耗、产品单价信息的分析,研究提出电力交易指数,该指数可实时反映交易电量对重点行业工业产值的影响。
未来,通过贵州电力市场交易系统,所有电力市场主体可以同时通过互联网进行在线交易,极大提升交易管理水平,提高交易效率。监管部门可以依托互联网,运用大数据,实现对交易情况的实时跟踪、对交易环节的实时管控。而交易中心则可以为市场主体提供规范、可靠、高效、优质的电力交易服务,形成公平公正、有效竞争的市场环境。
贵州第一个光伏发电站——平箐光伏电站。
光伏发电的政策补贴是怎样的?
光伏发电的政策补贴是怎样的?2018年1月1日以后投运的、采用“自发自用、余量上网”模式的分布式光伏发电项目,全电量度电补贴标准降低0.05元,即补贴标准调整为每千瓦时0.37元(含税)。采用“全额上网”模式的分布式光伏发电项目按所在资源区光伏电站价格执行。
太阳能光伏发电系统由太阳能电池组、太阳能控制器、蓄电池(组)组成。如输出电源为交流220V或110V,还需要配置逆变器。各部分的作用为:
(一)太阳能电池板:太阳能电池板是太阳能发电系统中的核心部分,也是太阳能发电系统中价值最高的部分。其作用是将太阳的辐射能力转换为电能,或送往蓄电池中存储起来,或推动负载工作。
(二)太阳能控制器:太阳能控制器的作用是控制整个系统的工作状态,并对蓄电池起到过充电保护、过放电保护的作用。在温差较大的地方,合格的控制器还应具备温度补偿的功能。其他附加功能如光控开关、时控开关都应当是控制器的可选项;
(三)蓄电池:一般为铅酸电池,小微型系统中,也可用镍氢电池、镍镉电池或锂电池。其作用是在有光照时将太阳能电池板所发出的电能储存起来,到需要的时候再释放出来。
(四)逆变器:太阳能的直接输出一般都是12VDC、24VDC、48VDC。为能向220VAC的电器提供电能,需要将太阳能发电系统所发出的直流电能转换成交流电能,因此需要使用DC-AC逆变器。
光伏的另一面
上一篇文章发出之后,与朋友们又有了一些新的讨论。
整体上,大家能够清晰的感受到我对于光伏行业未来发展的看好。但这并不是说光伏行业目前已经很完美,甚至没有缺点。
事实上,光伏行业在过去十数年、甚至更长久的时间里,经历了太多的风风雨雨。
这个朝阳行业曾经像磁石一般,吸引着人才、技术与资本的蜂拥而至,并成就过中国福布斯富豪榜的首富。然而,随潮水落去,它也曾让英雄般的名字跌落神坛,无数投资者因此血本无归。
事物皆有两面,我们就来看看光伏的另外一面。
与朋友们讨论下来,主要的短板有这么五个:占地方、靠补贴、难消纳、不环保和不连续。篇幅关系,我们准备分成两篇,第一篇探讨前两个短板:占地方和靠补贴,后三个留到下一篇。
光伏发电的原理,来自于 光生伏特效应 。
一块暴露的半导体材料,阳光中的光子与之接触后会有一部分转化为电子。由于半导体内部材质的不均匀或者掺有杂质,不同的部位会产生不同数量的电子,有的地方多一些,有的地方少一点。电子数量的不同,使得不同部位之间产生了电压(电位差)。这个时候,如果以导电体将存在电位差的不同部位相连接,电流就形成了。
从最根本的角度来看,地球上绝大部分能源的最终来源,都是太阳。以煤炭、石油为代表的化石能源,来自于远古的动植物。植物依赖阳光进行光合作用,将水和二氧化碳转化为碳水化合物,这构成了所有动物的底层食物来源。
风能来自于大气运动,水能来自于水汽循环所带来的降雨,这背后的根本推动力还是太阳照射带来的温度变化。
这些天然存在的一次能源,经过各种形式的发电机转化为人类最重要的二次能源电力,再经由电网输送到千家万户,驱动着现代生活中所必不可少的各种电力设备和家用电器。
所以,光伏发电从一开始就带着人类十分美好的期盼,因为它避免了中间环节,可以直接从太阳能转换成为电能。
在光伏行业,最核心的研究课题就是 光电转换效率 ,即照射到太阳能面板上的光照有多少可以转换成电流。这个核心指标,驱动着整个行业不断的取得一个又一个技术进步。
既然是指标,就要计算。而要计算,就得有个标准。地球上即使是相同的时节,由于所处的地理纬度不同,太阳照射的强度差别会很大。高纬度的阳光常常照在身上却感受不到多少温暖,而此时赤道地区的阳光却能将人皮肤灼伤。所以,为了能够一致的做比较,光伏人将光电效率定义标准化了:
同时,规定了检测的条件:太阳能工作温度为25℃±2℃,以及照射强度为1000 W/M2。
看不懂也没关系,只要知道 转换效率越高越好 就行了,因为这意味着同样的光照条件下,可以发出更多的电量。
目前,学术界的研究认为,以晶体硅为材料的太阳能电池转换效率的 理论极限约为29%左右 。为了缩小与理论极限的差距,近年来在主流的P型单晶电池领域,晶科能源和隆基乐叶交替向世界纪录发起新的冲击。最新的记录由隆基乐叶在2019年1月16日创下, 转换效率为24.06% 。
在实际发电的时候,一片一片的太阳能电池片需要连接起来,构成一个发电的基本单元,这个单元就叫做组件。
我们来感受一下,一个组件所能够发出的电量,以目前较为典型的60片310Wp的单晶PERC组件为例。由于我国日照时间的不同,将全国划分为三类资源区,在计算中我们以二类资源区的中值1500小时/年作为参考。
即单个组件每年可以发电465度,按照家庭每天用电5度计算, 大概可供90天左右 。如果保障一个家庭的全年供电,大概需要4-5个组件。
当然,这是理想的情况,光伏发电受日照和环境温度的共同影响,而且随着使用年限的增加,发电能力会逐渐下降。
根据晶科能源的产品手册,我们大致可以看出,刚安装好的新组件初始发电功率实际为97%,经过12年使用后下降到90%,最终到达产品使用年限25年时进一步下降至80%。
这个组件有多大呢?根据产品手册的数据,长度为1.67米,宽度为1.00米,厚度为35毫米。这意味着,需要占地1.67平方米。也就是说,保障家庭每天5度的用电量,大概需要有1.67 * 4 = 6.68 平米的空旷空间。实际安装时,由于组件并不是平铺,而是有一定的倾斜角度,实际占地应该要少一些。
与之对比,我们以装机容量60万千瓦、火电设备利用小时4300小时/年、厂用电率4.34%的典型火力发电厂为例:
折合530万个组件的年发电量,按照每块1.67平米计算,约合886.37万平米,折合8.86 平方公里。
我们再做个极端测试,根据中国电力企业联合会报告,2018年我国全 社会 用电量 6.84 万亿千瓦时,假如全部采用上述的60片光伏组件来发电,大概需要占地 68400 / 24.68 * 8.86 = 2.46 万平方公里。大约占去了我国的960万平方公里国土面积的 0.26% 。
这就是光伏最大的短板, 单位面积发电量太低 ,远远不能够与火电相比。
理解了这一点,就能够理解为什么很多人仍然不看好光伏,因为光伏发电需要占用大量的土地面积,而我国的土地整体上是稀缺的,且价格不菲。
经过上面的计算,我们对光伏发电有了新的印象: 占地方 。
那在怎样的场景中,这个短板不是那么明显呢?
有这么几类:第一类,在我国的大西北,地广人稀、日照充足,适合建设大规模的光伏地面电站;在全世界范围内,符合这个特征的地方,还是挺多的,比如中东、北非、澳大利亚、美国的中西部等。
第二类,工业厂房、园区的屋顶。这些地方,本来就闲置在那里,利用起来装上光伏,完全不需要额外的土地成本。于是乎,我们看到京东的物流园、高铁的站台、谷歌的数据中心、甚至是苹果公司新建的总部大楼,都在屋顶装上了光伏。
第三类,以矿山的塌陷区、湿地、鱼塘、湖泊为代表,将光伏组件通过漂浮载体或者固定支架放置在这些区域。上市公司之中,阳光电源有不少漂浮载体的业务,而通威股份更是利用其深耕水产饲料的优势,搞起了渔光互补。
第四类,以农业大棚为载体,在其外部加上光伏,棚内搞种植,棚外搞发电,称之为农光互补。所发出来的电力,还能够为农业自动化提供能源。
在以上几类中,土地的成本较低、甚至可以忽略,所以只要光伏发电自身的成本能够有竞争优势,其应用就不可限量。毕竟,即使不考虑化石能源的不可再生因素,我国较高的工商业电价和居民电价本身就会对于低价的其他电力来源有着强烈的需求。
与单位面积发电量的不懈斗争,转换成了一个又一个的 光伏技术创新 。
这个过程最大的技术路线变革,是单晶电池片对于多晶的取代。所谓单晶,就是晶体硅中每一个硅原子都排列的整整齐齐,良好的晶体性质使得单晶有着更高的光电转换效率。
但这是有成本的,通过直拉法或者区熔法小心翼翼生成的单晶硅棒,成本一直居高不下,在和通过较低成本的铸锭法就能生成的多晶硅锭的竞争中处于下风。
近年来,隆基股份在单晶技术上连续取得突破,一方面通过拉晶设备的国产化和技术改进不断降低硅棒的生产成本,另一方面通过引入金刚线切割技术,大幅度的降低了硅片切割的成本,并通过硅片薄化技术进一步提高了出片率。
目前,电池片环节,单晶PERC技术引领了高效电池的产能升级,再叠加诸如双面双玻、半片等组件环节的诸多技术突破,共同将量产的高效光伏组件转换效率提升到 22% 以上。
这场单多晶的对决,让双方都突破了自我。
就在昨天,天合光能宣布其研发的高效N型单晶电池高达24.58%,创下了大面积TopCon电池效率最新的世界纪录。同一天,阿特斯发布新闻公告,其研发的高效多晶太阳能电池的转换效率达到22.28%,创造了新的大面积多晶电池的世界纪录。
似乎只在高 科技 领域才会有的百家争鸣,近年来在光伏行业正在不断上演。
就这样,随着 组件的转换效率 变得 越来越高,单位面积发电量 也就 越来越多, 而对于 土地的需求 也变得 相对减弱。
所以,有朝一日,像曾经风靡大江南北的太阳能热水器一样,家家的屋顶都变成了太阳能组件,也并非完全不可能。
作为新兴的可再生能源技术,光伏的产业化之路一直受到各国政府的高度重视。
实际上,在光伏成就无锡尚德的创始人施正荣先生以186亿元成为2006年中国大陆的新首富时,就是靠着欧洲、特别是德国政府对于光伏的大力补贴。
最终,市场证明靠着过度补贴成长起来的巨头,在补贴退去的时候也会推倒它们。时至今日,施正荣先生早已淡出人们的视角,尽管他仍然在这个行业里奋斗着。
在行业的起起落落之中,仍然有一些企业家在坚守,正是他们的坚持让这个行业迎来了新生。
在之前的文章中,我们通过对比火电龙头华能国际与光伏发电企业龙头协鑫新能源的财报数据,对于光伏发电成本做了推演。在数据的背后,光伏发电平价上网的脚步声正变得越来越清晰。
而这一天的到来,将会让很多的光伏发电项目,不再依赖国家补贴。
5月22日,国家发改委、能源局公布2019年第一批风电、光伏发电平价上网项目,其中光伏平价项目合计 14.78 GW 。
在全球市场上,平价上网项目也越来越多。2017年2月,日本丸红与晶科能源联合竞标阿布扎比大型光伏电站,累计装机1.18GW,中标电价为每度电2.42美分,折合人民币不到 0.17元 。
尽管光伏行业的企业一直在坚守,补贴的拖欠确实也对企业经营造成了实实在在的影响。
2018年,我国可再生能源补贴的缺口超过了1400亿元,这不可避免的会影响光伏补贴的及时发放。
光伏电站作为资本密集型的企业形态,由于不能够及时收到国家补贴导致运营资金的巨大压力,这会顺着产业链层层向上游传递。体现在财务数据上,就是光伏产业链上中游企业巨大的应收账款。
黑鹰光伏做过一个统计,截至2019年末,78家主要光伏公司应收账款和应收票据合计达到了1717.67亿元,大约是同期净利润的 8.03倍 。
所以,我们看到全球第二大光伏电站运营商协鑫新能源从去年开始,就在不断出售资产,开始了断臂求生。
2019年5月23日,协鑫新能源向云南能投集团一口气出售了19座国内正在运营的光伏电站,以换取资金减轻债务压力。这19座电站合计977MW,相当于其持有的全部7300MW光伏电站的13.38%。在此之前,协鑫新能源已经连续多次出售了合计760MW的光伏电站。和这次一样,接盘的都是能够以较低成本融资的国资企业。
这从一个侧面反映了, 如果能够以较低的利率融资,光伏电站的资产在当下已经具备相当的吸引力 。
所以,随着平价上网的到来,越来越多的光伏发电项目,可以在不依赖国家补贴的情况下运营。而这些电站的运营利润,将和其融资成本密切相关。
换句话说,后补贴时代, 融资成本的高低,才是决定光伏电站盈利质量的关键变量 。
未完待续。