相较光伏产业来说,光热发电的储能装置能实现持续稳定发电,同时光热产业对设备的要求,拉动了保温、矿业等多个产业的转型升级。
为推动我国光伏产业的健康发展,合理评价并网光伏发电系统的质量,为光伏电站的股权融资、产权交易、质量担保提供依据,在大量调研和实地检测的基础上,由中科院电工研究所、中国科学院太阳光伏发电系统和风力发电系统质量检测中心、中国质量认证中心等单位共同起草的《并网光伏电站性能检测与质量评估技术规范》,后来经由中国质量认证中心提交国家认监委科技与标准管理部,通过备案核准,成为了行业规范。其次,光伏项目如何像产品一样具有市场流通属性,打通金融机构也是必要工作,光伏系统风险评级标准也将应运而生。
而在未来,将针对已并网运行的光伏电站的光伏组件为研究对象,开展组件长期运行的故障诊断现场测试方法研究,并结合电站能效比(PR)的变化特性,研究组件失效特征与电站能效比的关联特性,现场故障诊断测试方法,正在行进之中;再如,研究晶体硅光伏组件在特定气候环境及安装方式下的衰减轨迹模型,采用实验室检测与电站现场测试结合的方法研究组件的机械应力特性、电性能参数的线性或非线性衰减趋势,亦在行进之中新的领跑者标准:更关注新产品、新指标、新领域光伏领跑者计划是一项评价指标体系动态调整、不断丰富完善的技术和质量提升的双提升计划,将不断引领我国光伏产业技术创新和提质增效。国际机构NREL、Fraunhofer是较早开展户外实证技术研究的,我们国内相关机构也非常重视这个方向。放任不管的话,会沙化,政府之前还要花钱治理运维。所以发展光伏,天时地利人和这其中,技术标准将对光伏领跑者计划的顺利实施起到重要的支持和保障作用。
王斯成说:我需要数据。新领域方面:我认为国家的光伏领跑者计划最终会关注于系统评价,这可能也就是领跑者技术标准的新领域。多晶硅流化床、硅片连续投料、硅锭从G6向G8发展,2000公斤硅锭已经出炉。
2015年我国多晶硅产量16.5万吨,同比增长21.3%,全球占比47.8%;硅片产量48GW,同比增长26.3%,全球占比79.6%;电池片产量41GW,同比增长24.2,全球占比66.6%;组件产量45.8GW,同比增长28.7,全球占比72.1%;光伏装机15.13GW,同比增长42.7%,全球占比28.5%。政策环境这十年我们出台一系列扶持产业发展的政策措施。技术进步应对未来竞争说到挑战,我觉得这些挑战可以归成一个核心,未来竞争必然是技术竞争和技术进步的核心。但制造业却非常需要投资,现在做高效电池的,都是财务状况较好的。
目前中国具备全球最好发展光伏的配套文件。2015年以来,特别是2016年特别是技术进步加快,以前每年光伏电池转换率提升03%-04%转,今年一季度就提升了0.3%,各种各样的高效电池不断刷新记录。
在产业的低谷时期技术往往是技术最密集时期,2012年大家寻求出路,提升了很多的技术储备。解决问题根本出路就是技术创新。我们认为PERC会很快量产,近中期N型电池也会出来,中期HIT、IBC等高效技术也会陆续推出,整体越来越贴近半导体发展,一些用于集成电路的工艺手段和设备正在引入。2016年在快速增长拉动下,光伏行业全面回暖,制造业各个主要环节继续领跑全球,光伏装机继续快速增长,企业盈利状况好转,多数企业扭亏为盈。
关注光伏产业发展的国际领导人很多,对光伏产业了解也日趋深入,习主席和李总理很重视我们对国际做出的节能减排承诺,从倒逼的角度来看政府会持续加强重视。国际市场格局以前主要集中于欧洲市场,现在已经完全变化,此伏彼起,100多个国家同时推进光伏产业发展有的国家装机量很小,但这是一种趋势。中国光伏的社会环境光伏深远意义日益深入人心。光伏产业十年回顾十年时间,光伏行业发生翻天覆地的变化。
研发、高端装备需要突破但我们还要清醒的认识到我们有很多不足,有很多差距,我们的数据领先大部分都在产业规模,但我们必须要承认美国、日本的产品水平高。我们的领跑者全部产能不超过5GW,今年虽然在加速,但按照去年来看,不到去年的10%。
双面组件、无边框组件、双玻组件、智能组件等技术也有很多。中国多晶硅产能在全球占比从0.3%提升至47.8%;组件产能从11%提升至72.1%,连续9年位居第一;新增光伏装机占比从0.36%-28.5%,并连续3年位列第一位,累计装机占比从1.35%增长至第一位。
产业发展和配套环境中国光伏产业各环节齐头并进,硅料、硅片、电池、组件、装机都是全球第一,3年-9年保持全球第一。同时光伏行业仍然面临着融资难的问题,最集中表现在制造业,银行把光伏列入适度进入,括弧电站,不包括制造业。以前在分母上做文章,现在必须在分子上做文章了。光伏行业是政策引导性的市场,全球都是如此,中国从2013年以后各部委都出台了相应的光伏有关的政策,14、15年出台了非常多的政策,一个月有时出了3个文件,各地政府也出台了各种政策,这很罕见。技术根底也比较差,几乎都是别人先突破,我们参与。十年间的全球光伏市场一季度电池产量13GW,上半年25GW,同比增长31,出口超过15亿美元,上半年13-15GW全年约20GW,同比30%增幅。
全球各环节前十企业中,中国多晶硅占4家、硅片9家、电池6家、组件7家。光伏逐步走向家庭,形成广泛的群众基础。
十年间,欧洲从70%出口量降到13%,美、日、澳、印度成为新兴市场,中国我们今年一季度装机1-5月,我们会增长30%以上,大家可能注意到国家能源局公布的18.1GW,跟去年17.8相差不大。十年前光伏的社会认知度非常低,随着新的能源革命来临,人类社会向着新的可再生能源社会过渡,加速能源转型,可再生能源成为全球能源产业竞争焦点,用清洁能源替代化石能源是大势所趋,人民群众越来越多的重视环境,越来越多的拥抱新能源。
总之我们的环境是机遇与挑战并存,机遇大于挑战。但弃光限电问题、土地使用土地税、补贴不到位等问题仍然困扰着光伏产业,技术创新技术投入不足,关键设备缺乏竞争力,如何正确引导健康有序发展已成为重要内容。
但屋顶和BIPV、扶贫、自发自用的、四个直辖市都没有设上限,还有领跑者项目,有了大同经验会推进快得多,市场环境非常好图2 在33%和40%可再生能源配额下,带储热的太阳能热发电系统和光伏系统的总价值,包括运行和容量价值(SM=solar multiple太阳倍数,6hrs储热6小时)该研究和其他类似分析显示,当评估可再生能源技术组合时,必须要考虑带储热系统的太阳能热发电站所具有的高并网价值,而不只是考虑均化电力成本(LCOE)。图1为槽式和塔式系统均化电力成本(LCOE)的下降情况以及2020年SunShot目标,其中显示了太阳能热发电系统成本呈下降走势,这为实现美国能源部SunShot计划设定的成本目标:2020年降至6美分/kWh奠定了基础。其中可以看出,对于当前低的天然气价格和碳排放成本,倾向于将太阳能热发电站作为调峰配置。
图3 低天然气价格和碳排放成本情景(上图)和高天然气价格和碳排放成本情景(下图)(SunShot太阳能热发电配置净成本对比,红色柱状图上的线段表示以SunShot为参数10%浮动)净系统成本是相似的,见图4。图4 当前和未来太阳能热发电、带电池光伏系统和带燃气轮机光伏系统的年化净成本情景(太阳能热发电调峰、中等负荷,基础符合配置和图3所示相同)。
分析发现,一旦加州的光伏渗透率达到15%,其容量可信度不足10%。当考虑未来的成本时,相信这些结果会发生变化。
然而,如果考虑到太阳能热发电技术由于储热系统所具有的灵活性特点,这种负面影响其实可以被弱化。储热系统容量和太阳倍数影响太阳能热发电站的可靠能量输出。
相对于提供1500MW可靠容量的常规天然气燃气轮机和联合循环电站,代表调峰、中间和基础负荷配置的三种太阳能热发电系统净系统成本情况如图3所示。近日,美国能源部(DOE)网站发布提高太阳能热发电技术、性能和可调度性的研究报告。将SunShot愿景研究中预测的投资成本和当前的发展现状比较发现,2015年塔式电站的成本下降符合预期,主要受益于定日镜成本的下降。容量因子是实际年发电量和满负荷条件下一年内输出电量之比。
表1是不同配置太阳能热发电系统的容量可信度情况。该报告是在通往SunShot的路途中的系列研究报告之一。
配置少于6小时储热系统的太阳能热发电站,其容量可信度较低。可再生能源配额制(RPSs)加上30%的联邦投资税收抵免(ITC)以及联邦贷款担保等政策,为太阳能热发电项目的开发商提供了在美国西南部建设太阳能热发电站的机会。
每一种技术选择都提供同样的可靠容量。图4显示,在目前的技术成本下,可考虑的最便宜的选择是太阳能光伏+燃气轮机,而这并不奇怪,因为带储热的太阳能热发电技术和电网级电池都是相对不成熟的技术。