可再生能源成本逐渐降低 全球加大光伏产业开发力度
2017-01-22 09:12:33   来源:新华网
内容摘要
面对电力紧缺压力,越南政府近年来大力推广以太阳能为代表的新能源产业。同时,中国与越南也在不断拓展产能合作。作为天合光能越南公司项目的合资方,越南光伏科技有限公司总经理杨勇智表示:“项目高效推进对越南正着力发展的光伏产业而言是重大利好,我们有信心创造更好成绩。”另一方面,日本也在加大对可再生能源的使用。日本政府目标到2030年,在混合能源方面不排放二氧化碳,可再生能源和核电将提高44%。

可再生能源成本逐渐降低 全球加大光伏产业开发力度 IT科技年


越南在东盟十国中经济增速较快,2016年国内生产总值增长6.21%。但该国当前仍主要依赖火力和水力发电,煤炭资源日益枯竭,水电资源开发殆尽,国民经济面临电力紧缺的难题。据越南能源总局预测,未来5年越南电力需求预计以每年13%的速度增加。

近日,中国天合光能有限公司(以下简称“天合光能”)控股的太阳能电池组件工厂在越南北江省云中工业区正式投产。凭借单体设计1000兆瓦的总产能,该项目成为目前越南国内规模最大的太阳能电池制造项目。


“中国速度”让当地惊奇

天合光能越南公司项目总投资1亿美元,占地约4.2万平方米,生产多种单、多晶电池片。从杂草丛生的荒地,到现代化的工厂,“中国速度”让当地惊奇。

“2016年4月项目启动,5月9日打下了主厂房的第一根桩,11月下旬一期700兆瓦生产线实现满产,天合光能越南公司用6个半月时间刷新了行业纪录,比原计划提前35天。”天合光能越南公司总经理冯文生说。

支撑“中国速度”的是中越两国参建人员的拼搏与坚守。40多摄氏度的高温,24小时白夜班调试“连轴转”,磨炼了意志,凝聚了友谊。

生产线每分每秒都在运行,中国员工在海外坚守的感人故事每时每刻都在发生。

2016年11月,天合光能越南公司生产主管李威当了爸爸。“当时正赶上最紧张的满产调试阶段,我回国看了儿子一眼,就匆匆返回越南。”李威表示,因为生产需要,他和人事主管王伟等很多同事都选择留守,不回国过年了。“不能与家人围坐在一起,为儿子庆祝生命中的第一个春节。”李威话语中带着一丝愧疚,但很快就转移到对越南员工技术培训的话题。

作为天合光能越南公司项目的合资方,越南光伏科技有限公司总经理杨勇智表示,“项目高效推进对越南正着力发展的光伏产业而言是重大利好,我们有信心创造更好成绩”。

与“中国速度”同步的是“中国品质”。天合光能越南公司配备的14条电池生产线均处于行业领先水平,天合光能董事长高纪凡表示,天合光能将为越南带来全球领先的技术创新平台和专业的制造管理体系,促进越南当地光伏制造技术的提升和高端技术人才的培养,为越南经济社会发展创造了价值。


打造越南的光伏产业集群

面对电力紧缺压力,越南政府近年来大力推广以太阳能为代表的新能源产业。越南中央和地方政府亲自推动,让光伏发电走进百姓生活。全国最大的经济中心胡志明市人民委员会成立了以人委会副主席为组长的楼顶太阳能项目推进领导小组,在全市范围内推广应用楼顶太阳能发电。

杨勇智说:“我们公司2014年4月在越南成立,目前具备600兆瓦太阳能电池产能,以及3200兆瓦的组建产能,力争到2017年5月达到1200兆瓦的太阳能电池产能。我们此次与天合光能进行战略合作,就是要扩大规模,只有形成规模效应,供应商才愿意来越南投资,才能实现产业上下游的整合。我们的最终目标是在越南打造一个光伏产业集群,实现共同发展。”

谈及在越南的发展愿景,一些中国企业代表指出,除了在越南生产太阳能电池组件,未来还计划建设光伏发电基地,利用越南优越的光照条件生产清洁能源。


优质产能夯实战略对接基础

“越南人口年龄结构比较年轻,在生产制造、对外贸易等方面优势明显,这些都是吸引天合光能来越南发展的因素。”高纪凡说。

在中国“一带一路”倡议与越南“两廊一圈”规划对接的背景下,两国经贸合作成绩显著。据中国驻越南大使馆经济商务参赞胡锁锦介绍,2016年中越双边经贸合作迈上新台阶。2016年1—11月,双边贸易额近880亿美元,全年有望接近或达到1000亿美元的目标。“目前,中越两国有关部门正在积极推动‘一带一路’倡议与‘两廊一圈’规划对接,这是两国最高领导人的重要共识”。

像天合光能、晶澳太阳能等已在越南投资建厂的中国企业,技术水平在行业内保持领先。高纪凡介绍,天合光能总部设有光伏科学与技术国家重点实验室,光伏电池和组建效率已先后15次创造和刷新世界纪录,申请专利超过1200件,位居全球同领域企业第一。2015年天合光能销售收入30多亿美元,组建出货量5740兆瓦,占据超过10%的全球市场份额,2014年、2015年连续两年成为全球最大的太阳能组件供应商。

中越产能合作,不仅为中国优质企业“走出去”提供机遇,也为越南当地提供大量就业机会。天合光能越南公司已为当地创造近千个就业岗位,公司人力资源与行政部越南籍主管闵氏罗说,员工不分国籍和地域,只要有技术、有能力,就能获得相应机会,公司的工资待遇很有吸引力。

充满吸引力的待遇和上升空间,自然能吸引越南人才。而对于地方政府来说,在促进地方经济增长、扩大就业的同时,还能保护环境,这样的企业和项目自然受到“红毯”礼遇。北江省人民委员会主席阮文灵就表示,希望有更多优质的中国企业来北江投资兴业,他同时要求北江省有关部门,为中企等外资企业提供优质服务和保障,实现共同发展。


日本可再生能源发电成本降低

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日本固定价格收购制已经实行四年,可再生能源的引进量正在顺利发展。其中,开始运行的发电设备的规模超过3000万kw。大型核电站超出30座,并作为国内的电力源泉,承担着重要的职责。

可再生能源的电力供应量持续增加,2015年,全国电力扩大4.7%。和以前的水力发电配套,约为14.3%,2020年超过20%。今后有望超出核电规模,供应电力。

政府目标到2030年,在混合能源方面不排放二氧化碳,可再生能源和核电将提高44%。现在,可再生能源有望供应30%以上。核电重启,即便达不到目标,电力供应量和二氧化碳的减少量也没有障碍。

至今为止,已经列出两大可再生能源课题。其中一个将根据气候使发电量有所变化,另一个是发电成本变高。解决发电量变化的方法有很多。除了在当地间调整需求和供应外,也将通过企业和家庭促进消费。

FIT收购价格低于电价的话,比起售电,自我消费的好处更多。通过可再生能源产生的电力促进消费,电费有望减少。为防止国家整体费用的扩大,抑制电价税率上升很有必要。

2017年,政府有望扩大可再生能源。至今为止,依赖收购制度,提高引进量的情况下,将通过自我消费和自产自销等政策,使可再生能源变独立。

日本方面,可再生能源发电成本和海外相比,接近两倍。国土面积狭窄,土地费用高涨是一个很大的问题。市场尚未成熟,竞争变少,另一方面,流通线路变得复杂,成本有望增加。如果解决这一系列问题的话,发电成本有望大幅下降。

光伏发电和风力发电的成本有望达到政府的预期目标。到2020年,业务用光伏发电成本将达到14日元/kwh,到2030年,有望降低到7日元/kwh。14日元是面向企业的电力费用价格,7日元的话,比核电和煤炭火力的发电成本低。

住宅用光伏发电成本变低,2019年售电价格比家用电力的价格低,达到24日元/kwh。到2020年,早期售电价格有望降低到11日元/kwh。批发电力市场上,和交易的电价相等。

海外方面,将通过光伏发电,使电力交易价格降低到6日元/kwh。以光伏为首的可再生能源电力,除生物质发电外,没有消耗燃料费用。发电设备如果可以长期运行的话,将通过廉价电力供电。日本方面,2017年将通过FIT新制度,有希望降低发电成本。

到2017年,光伏发电的收购价格费用为21日元,FIT开始后的五年间,由最初的40日元降低一半。加上发电能力为2000kw以上的发电设备上引进招标方式,通过21日元以下的价格收购。低于20日元有待时间的验证。

住宅用光伏发电的收购价格方面,三年后,到2019年有望降低到24日元。政府目标,光伏发电成本和家用电力相当。2020年,购买电力将通过光伏发电,比自我消费的电力便宜。住宅方面,引进光伏发电的奖励再次变大。

光伏发电引进成本较多的是光伏面板。这时候,光伏面板价格低,超载的光伏发电设备增加。发电电力将通过输配电网络供应,功率调节器有望变大。比起功率调节器的容量,设置超出100%的组件称之为“超载”。

光伏面板的输出最大,早上和傍晚有所下降。白天发出的电力超出电容容量,即便有剩余,很多设置的光伏面板有望在早晨和傍晚增加发电量,每天的总发电量变多。售电收入增加,超出面板引进成本。

超载后,光伏发电设备使用率有望年年上升。发电能力超出1000KW以上,2015年7月—2016年6月,开始运行的设备使用率为15.1%。和一年前相比,高0.5%。况且,超出2000kw的发电设备有望上升16.3%。

FIT开始实行,到2012年,光伏发电设备的使用率预计12%。和当时的设备相比,年发电量有望增加25%以上。国土狭窄的日本也将有效使用土地,扩大光伏发电量。

其中一个是使用农业用地的农业型光伏发电。支撑农业发展的是光伏组件,在光伏组件下培植农作物。使用光伏发电和农业的称之为“Solar sharing”。全国各地荒废的土地增加,其中将通过发电和农业使收入增加,促进农业用地的发展。

最近,一般农业家庭中,运营的小规模光伏工程通过企业,大规模引进业务也有增加。典型的项目是从鸟取县日本海侧北荣町开始。面积在1万8000平方米的土地上,设置4200枚光伏组件,从2015年11月开始运行。发电能力为1000kw,现在有望成为国内最大的农业型光伏发电设备。

每年将供应105万kwh的电力,售电收入预计达到4200万日元。光伏面板下,也可以培植农作物再销售。农作物的收入和售电相比很小,但灵活运用农业用地使可再生能源增加的效果很大。


风力发电的成本和电价相近

日本方面,光伏发电引进量很大,但海外风力发电成为可再生能源的主流。引进量增加的同时,发电成本降低,2016年,全球平均降低到8.8日元/kwh。最新业务方面,也有低于3日元/kwh的案例。

在此基础上,日本风力发电平均成本为13.9日元/kwh,是海外的1.6倍。政府将推广和光伏发电相同的风力发电成本的降低,到2030年,海外平均成本约为8—9日元/kwh。如果得以实现的话,比起核电和煤炭火力发电成本,引进量较低。

风力发电方面,设备使用率较高。以前,预计标准为20%,最近的业绩将上升到24.8%。即便设备相当,年发电量有望增加20%以上。以此为前提,风力发电的收购价格在三年后的2019年,有望降低到19日元以下。已有的发电设备替换的话,将达到16日元。收购价格接近企业电价标准(14日元/kwh)。

只是,风力发电对噪音和动植物也有影响。在人员附近和鸟类的繁衍之地很难建设。在这一方面,未来海上风力发电有望扩大引进量。工业地区,海外地区和海外的一般海域,海上风力发电的引进项目有望增加。

现在,发电设备在海底采用固定的“着床式”案例很多,但日本近海上,因缘浅部分较少,通过着床式建设的海域很受限制。今后,海上风力发电设备将通过锚定链稳固的“浮体式”有所增加。

浮体式海上风力发电有全球最大级的实证设备,但福岛海岸20千米的海域正在运行。三座大型风车和一座变电设备将通过海底电缆到陆上供应电力。发电能力约为1万4000kw,相当于1万多个住户在海上生产电力。

通过这一实证设备,确认这一引进效果的话,将通过浮体式扩大海上风力发电开发项目,并在全国推广开来。随着引进业务的增加,发电成本有望降低。2030年,比起陆上风力,海上风力项目的引进可能会变多。


继风力发电后的中小水力和地热发电

五种可再生能源发电设备中,继光伏引进量之后增加的是生物质发电。已经上升到280万kw的生物质发电设备开始运行。此外,加上运行开始前的认证设备,超过500万kw。现在,运行的生物质发电设备将通过垃圾使用一般废弃物。

今后,在全国各地的森林中,将灵活运用木质生物质发电,使用海外出口的棕榈椰子壳等农作物的发电设备有所增加。棕榈椰子壳将从椰果中榨油,干燥部分壳,作为木质生物质的一种,从东南亚处可以批量采购。

将棕榈椰子壳作为燃料的收购价格,现在和业务用光伏发电相同,为24日元。只是,发电能力超过2000kw以上的话,2017—2019年获得认证时有望降低21日元。即便如此,和一般的火力发电成本相比较高,使用生物燃料,有望减少二氧化碳排放量。

继生物质发电后,中小水力发电的引进量有望进一步增加。水库下,建设发电站,使用放流水外,还将引进农业用水路和下水道等小型发电设备。

最近,各地开始更新老化的水力发电站,增加发电量。其中一个典型的事例为,岛根县企业局运营的六座水力发电站有望更新。运行开始后四十年,将以水力发电站为基础,更新老化设备。

即便更新,使用发电的用水量和落差和以前相比没有多大的差别,但通过设备的更新,开工时间变长,发电量有望增加。同时,如果获得FIT认证的话,将通过高的销售价格售电。已经设立的线路如果可以灵活使用的话,发电设备有望更新,收购价格在12—25日元左右。已经接近火力发电的水平。

可再生能源扩大方面,剩下的课题是地热发电。日本方面,占全球第三的地热资源量即便有,引进量也很少。FIT项目,地热发电设备有望达到1万kw左右。地热资源丰富的火山地带如果指定自然公园的话,发电设备建设受限。温泉地带,当地反对的情况也不少。

其中,温泉地带变得活跃,也有地热发电站建设地区。阿苏山北侧,熊本县小国町上,当地居民有望推广地热发电站建设。灵活运用可再生能源推进地方经济发展,招徕观光客,创造新的就业机遇。

全国温泉地方也将开始推广。地热发电的排热将由塑料大棚供应,使用蔬菜和水果的栽培的情况也很多。可再生能源电力和热能将自产自销,促进地方农业和观光产业的发展。


全球首个双轴追光水面光伏电站建成

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2016年12月29日,绿华能源公司建设的双轴追光柔性支架水上光伏电站示范项目施工顺利完成,项目实现了双轴追光,属全球首创,比行业同类产品发电量提高20%以上;水上漂浮系统采用的柔性网架,完全自有设计,比行业同类产品成本降低30%以上。

产品釆用数学分形理论丶生物进化理论丶力学桁架理论合一的独特设计,使漂浮平台的抗台风能力大大提高,数据测算其抗台风能力优于同类产品的3—20倍。

产品在水体适合方面,由于水深不受限制的优势,因比水体适应能力极强,包括水深不断变化的沉陷区等水体。水位涨落最高承受可达20米,水流速最高可达3米/秒,风速最高可承受45米/秒。

项目全部由绿华能源公司自行设计,采用自主知识产权专利近20项,项目成为全球首个双轴追光水上光伏电站项目,具有重要示范效应。

光伏电站行业是以度电成本为竞争力导向的,最终肯定是最有能力降低电价的企业获得发展。

而当前光伏电站发展存在包括土地性质与成本、发电质量、安全风险、管理风险等问题。由于土地性质导致无法并网不在少数,政府征收费用、征地移民成本、运营期租金使土地成本越来越高;用地指标管理复杂、区域弃光限电使光伏电站投资风险剧增;现有水面光伏电站方案要么成本高要么环境风险高要么水体适应能力弱,缺乏大面积推广的竞争力。

绿华能源公司从2013年开始研究水上光伏电站,目前已经取得双轴追光柔性支架水上光伏电站相关发明专利和实用新型专利近20项。

绿华能源公司的双轴追光柔性支架水上光伏电站是利用水上光伏浮动平台将光伏组件漂浮在水面进行发电。水上光伏电站不占用土地资源,水体对光伏组件有冷却效应,可以抑制组件表面温度上升,从而获得更高的发电量,可广泛应用于水库、湖泊、池塘、煤矿沉陷区、工业废水池等环境。公司产品对于饮用水完全无害,同时由于减少蒸发水量对于农业灌溉和饮用水生产,以及遮挡作用可控制藻类生产,严格独特的可循环利用的材料选择都具有良好的环境效益。模块化的技术和简单的安装和拆卸方式,无需笨重的机械设备,无疑是光伏从业者的福音。

目前,国家能源局正在推行的光伏“领跑者计划”,将加速水上光伏的发展,绿华能源公司示范项目的成功建设,将对包括煤矿沉陷区在内水上光伏业务的开展起到了重大推广作用,为绿华能源的发展增添新的活力!


屋顶光伏大规模推广有何瓶颈?

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2016年12月国家能源局在发布的《太阳能发展“十三五”规划》(以下简称《规划》)中提出,大力推进屋顶分布式光伏发电,继续开展分布式光伏发电应用示范区建设,到2020年建成100个分布式光伏应用示范区,园区内80%的新建建筑屋顶、50%的已有建筑屋顶安装光伏发电。很显然,屋顶分布式光伏将成为未来光伏发展的一个重要方向。

甘肃省科学院自然能源研究所副所长李世民表示,“十三五”期间,在一系列政策措施的推动下,屋顶分布式光伏会有一定规模增长,但目前屋顶光伏在推广过程中遇到一些掣肘问题,未来要想实现大规模的推广应用还存在一定的难度。


瓶颈一 寻找优质屋顶资源的问题

数据显示,到2015年底,中国光伏发电累计装机容量4318万千瓦,其中,分布式光伏发电累计装机容量606万千瓦。从中可以看出,目前中国分布式光伏发电装机较小,而其中屋顶分布式发电则更小。这里面一个重要原因就是,用于分布式光伏发电的建筑屋顶难找。

据了解,屋顶面积直接决定屋顶分布式光伏发电项目的容量,是最基础的元素;屋面的设计使用寿命决定光伏电站的使用寿命等。因此,屋顶光伏对屋顶质量要求相对较高。这就意味着在中国广大农村地区,适合建屋顶光伏的优质屋顶并不多。

国网江苏海安县供电公司副总经理张圣健说,虽然城市居民小区屋顶结构较好,适合建屋顶光伏,但是目前城市居民小区屋顶光伏建设需占用公共屋顶,致使产权并不清晰,须征得其他居民乃至业主委员会或居民委员会的同意,协调难度大。这成为限制城市居民建设家庭光伏电站的重要因素。

基于以上原因,《规划》提出:在具备开发条件的工业园区、经济开发区、大型工矿企业以及商场学校医院等公共建筑,统一规划并组织实施屋顶光伏工程;在太阳能资源优良、电网接入消纳条件好的农村地区和小城镇,推进居民屋顶光伏工程,结合新型城镇化建设、旧城镇改造、新农村建设、易地搬迁等统一规划建设屋顶光伏工程,形成若干光伏小镇、光伏新村。

“目前在屋顶光伏建设方面,存在着这样一个问题,有屋顶的企业找不到光伏开发商,而光伏开发商可能找不到有用的屋顶。在‘十三五’期间,屋顶光伏要想得到大规模推广应用,国家须加大对其政策扶持力度,积极鼓励政府机构、企事业单位率先建设屋顶光伏。”李世民指出,“政府引导、市场运作、统一管理”,着重强调政府引导作用的屋顶光伏建设“嘉兴模式”值得其他地方借鉴。


瓶颈二 投资成本的问题

虽然国家出台了相关扶持政策、供电企业服务流程也很清楚,但是目前屋顶光伏发展速度并不快,其中一个重要原因就是屋顶光伏上网电价高于现在的民用电价,安装屋顶光伏发电设备及维护成本昂贵。这使得一些企业和个人不愿意投入资金发展屋顶光伏。

“在没安装屋顶之前,我对电站回本周期的计算过于乐观。然而,当我仔细查阅国家发展改革委《关于发挥价格杠杆作用促进光伏产业健康发展的通知》,才发现0.42元里包含了17%的增值税,实际补贴标准仅为每千瓦时0.359元。何况,光伏组件寿命25年,国家只补贴20年,最后5年并无补贴,收入也将减少。”一位不愿具名的安徽屋顶光伏用户坦言,随着生活水平的提高,家庭用电量也将持续攀升的现实,已建成的光伏电站赢利能力并不会有显著的增强,将进一步蚕食卖电收入所得;如果在没安装前充分考虑到这些,个人可能不会建屋顶光伏。

近年来,煤炭价格持续走低,也拉低了标杆电价,电网企业的收购价格并不高。实际赢利能力有限,让多数已经并网的家庭光伏电站的实际回本周期比之前计算的6~8年又延长了约3年。

李世民认为,为推进屋顶光伏的发展,国家应进一步出台发展屋顶分布式光伏发电细则,加大补贴力度,同时金融机构还应出台相关融资政策,创新投资模式,通过国家出资、企业投资和社会资本参与的形式,吸引个人、用电企业以及光伏企业共同参与屋顶光伏建设。


瓶颈三 并网难的问题依然存在

目前在中国西部等经济相对落后的地区,不管是个人还是光伏企业的屋顶电站依然存在并网难的问题。这主要是由于这些地区电网基础设施相对落后,现行电网及配套设施不能适应屋顶光伏并网需求,再加上屋顶分布式光伏发电标准不统一,光伏发电具有间歇性、不稳定等缺陷以及发电量、发电质量参差不齐等原因导致。

有一点需要指出的是,其实居民屋顶分布式光伏发电并不是完全独立的自发自用系统,须接入公共电网,如果没有公共电网支撑,分布式系统就无法保证用户用电的可靠性和用电质量以及创造出经济效益。一旦出现并网难的问题势必影响光伏企业及个人发展屋顶分布式光伏发电的积极性。

在中国东部地区,由于电网基础设施比较完备,并网难的问题相对出现较少,屋顶光伏发展较快。据了解,作为全国屋顶分布式光伏装机规模较大的城市,截至2016年8月底,嘉兴已并网分布式光伏项目2521个,并网容量81.4万千瓦,并网容量占受理容量比例为94.04%。目前嘉兴在解决屋顶光伏并网方面的好做法值得肯定。

据了解,为破解分布式光伏并网难以及保障电网安全运行,国网嘉兴市嘉善县供电公司积极开展课题研究,经过一年多的探索,研制出国内首套分布式光伏并网接口一体化装置。目前分布式光伏并网接口一体化装置已在嘉兴、温州、衢州及江西九江等地推广应用,受到各方好评,不仅节约了分布式光伏的投资成本,缩短了分布式光伏并网时间,而且有效提高了分布式光伏发电的经济效益,在全国范围内具有较大的推广应用价值。

李世民说,要想彻底解决屋顶光伏并网难的问题,首先国家须加快落后地区农网改造,提升农网供电能力和可靠性;另外,供电公司不仅要减少屋顶光伏并网的手续,而且还要开展技术创新应对屋顶光伏并网对电网的影响。

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