分布式光伏有什么特点?
分布式能源具有“定向输送,协同供电,就地生产,就近消费”的特点,具备很好的控制性、安全性、经济性和环保功能。2022年大秦电网集团旗下海南大秦发电首次走进贵州招募分布式光伏发电合伙人,与贵州盘北大秦售电有限公司强强联手,形成“发电+售电”的良性循环,为贵州众多企业提供优惠环保电力。。题主大大采纳下我呗
利用光伏组件的光电转换效应,把太阳光转换成直流电,经过光伏逆变器把直流电转换成普遍使用的交流电,通过控制设备供给就近的设备或电器使用,或者直接上传国家电网。分布式光伏发电特指采用光伏组件,将太阳能直接转换为电能的分布式发电系统。它是一种新型的、具有广阔发展前景的发电和能源综合利用方式,它倡导就近发电,就近并网,就近使用的原则,不仅能够提高同等规模光伏电站的发电量,同时还有效解决了店里在升压及长途运输中的损耗问题。
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一、光伏分布式发电是主要发展方向
近年来,我国西部地区大力发展光伏发电,但是随着集中式光伏电站的大规模建设,一些问题已经有所显现。部分地区用电量低,已经无法完全消纳这些电量,并且受到电力系统接纳能力限制无法大规模发展。因此,鼓励东、中部地区发展分布式发电,鼓励自发自用,成为光伏发电的发展方向。
前瞻产业研究院《中国分布式能源行业市场前瞻与投资战略规划分析报告》资料显示,分布式发电通常是指利用分散式资源,装机规模较小的、布置在用户附近的发电系统,它一般接入低于35千伏或更低电压等级的电网。分布式光伏发电特指采用光伏组件,将太阳能直接转换为电能的分布式发电系统。
今年7月份以来,国家出台一系列促进光伏产业发展的政策措施,尤其重点支持分布式光伏发电发展。
11月份密集出台的《关于征求2013、2014年光伏发电建设规模意见函》、《分布式光伏发电项目管理暂行办法》、《光伏发电运营监管暂行办法》、《关于分布式光伏发电有关问题的通知》等政策,预示着我国分布式光伏发电政策体系逐渐完善,为我国分布式光伏大规模建设奠定了决定性基础。
政府政策的支持是分布式光伏发电发展的重要推动力,但是也需看到目前分布式发电由在中国刚刚兴起,难免会出现各种障碍。前瞻产业研究院《2013-2017年中国分布式能源行业市场前瞻与投资战略规划分析报告》分析认为,从政府的各项举措来看,其发展分布式光伏发电的决心已定,如果未来在发展过程中还出现其他障碍,相信政策会持续加码。
在政策引导下,分布式光伏建设前景已经凸显。分布式式光伏将在2014年开始成为光伏建设的主要发展方向,也成为市场需求持续增长的主要推动力。根据《关于征求2013、2014年光伏发电建设规模意见的函》,2014年光伏发电的建设规模提高两成,达到12GW,其中分布式光伏8GW。前瞻产业研究院分析认为,在政府的大力支持下,这一目标有望实现
1、分布式能源高供电效率、低成本、环保性能好等优势显著
分布式能源追求终端能源利用效率的最大化,采用需求应对式设计和模块化组合配置,可以满足用户多种能源需求,能够对资源配置进行供需优化整合。目前,分布式能源已涵盖了天然气、生物质能、太阳能、风能、海洋能以及其他形式的能源,具有以下优点:
2、我国能源自给率保持高位,煤炭仍为能源消费结构主体
国际能源署发布《世界能源展望2019》中提到,中国是世界最大的能源消费国,而且消费规模将不断扩大。根据国家统计局公布的数据,2013-2019年我国的一次能源消费总量呈逐年增长趋势,且增速呈上升趋势。2019年我国一次能源消费总量达到48.6亿吨标准煤,同比增长4.74%。
我国不仅只是能源消费大国,在改革开放的几十年里,我国能源供给结构持续优化,目前形成了煤、油、气、核。新能源和可再生能源多轮驱动的多远供应体系,我国已成为能源生产大国。2010-2019年,我国能源自给率一直保持在较高水平,2019年为81.69%。
在国内能源消费量持续增长、各一次能源品类进口增长的情况下,能维持较高的水平主要是由于中国能源结构仍以煤为主,且能源消费格局并未发生很大的变化。
2015-2019年,我国能源煤炭消费总量占比逐年减小,石油、天然气以及水电、核电、风电消费总量呈增长趋势。2019年,我国煤炭消费总量为28.04亿吨标准煤,占比为57.7%石油消费总量为9.19亿吨标准煤,占比为18.9%天然气消费总量为3.94亿吨标准煤,占比为8.1%水电、核电、风电消费总量7.44亿吨标准煤,占比为15.3%。
近年来,环境污染问题日益严峻,人民生活质量水平受到影响。在政策指导下,能源消费结构调整势在必行。2014年11月颁布的《能源发展战略行动计划(2014-2020年)》提出到2020年,非化石能源占一次能源消费比重达到15%,天然气比重达到10%以上,煤炭消费比重控制在62%以内能源自给能力保持在85%左右。
近几年,我国陆续出台各类政策推动光伏、天然气以及风电等行业发展。由于分布式能源具有高供电效率、低线损、环保性好等特点,政府加大了对分布式能源行业的建设支持力度,以促进能源消费结构调整升级。
3、天然气分布式能源建设与规划目标存在较大差距
目前,我国分布式能源项目以分布式光伏、天然气分布式能源为主。
截止2019年年底,全国光伏发电累计装机达到20430万千瓦,其中分布式光伏累计装机达6263万千瓦,同比增长24.2%,占全国光伏发电累计装机容量的30.66%截止至2020年6月底,全国发电累计装机达到2.16亿千瓦,其中分布式光伏6707万千瓦。
根据《太阳能利用十三五发展规划征求意见稿》,到2020年底,光伏发电总装机容量达到1.5亿千瓦,其中分布式光伏发电规模显著扩大,累计装机达到7000万千瓦,目前仍存在293万千瓦的缺口。
目前我国天然气分布式能源装机(含已建、在建)多数分布在长三角、珠三角和川渝地区,截止2019年底,全国装机规模约为150万千瓦。结合全国天然气分布式能源项目(含拟建、在建)装机规模情况及项目建设周期,前瞻产业研究院分析认为,至2020年底,全国天然气分布式能源装机规模离《关于发展天然气分布式能源的指导意见》中所提到5000万千瓦的发展目标还相距甚远。
—— 更多数据请参考前瞻产业研究院 《中国分布式能源行业市场前瞻与投资战略规划分析报告》
我国正积极发展天然气发电及分布式能源,在能源负荷中心、产业园区、物流园区、 旅游 服务区、大型商业设施、交通枢纽、学校、医院等,大力发展天然气热、电、冷三联供分布式能源项目,鼓励发展天然气与风电、光伏发电等其他可再生能源结合的多能互补分布式能源项目。我国分布式能源起步较晚,目前以天然气分布式能源项目为主。根据统计,截至2016年底,全国共计51个天然气分布式能源项目建成投产,装机容量达到382万千瓦。
据中研产业研究院发布的《2017-2022年中国分布式燃机发电行业竞争分析及发展趋势预测报告》分析显示,目前,国内分布式燃机发电的饱和度仍比较低。《关于进一步深化电力体制改革的若干意见》中,我国明确了积极发展分布式能源的目标。另据国家能源局不久前的回应,随着能源领域混合所有制改革和电力体制改革的深入,限制分布式能源的体制障碍将逐步清除,支持分布式能源发展的政策体系和市场环境也将逐步形成。
《依托能源工程推进燃气轮机创新发展的若干意见》指出:推进落实《能源发展“十三五”规划》、《电力发展“十三五”规划》和《加快推进天然气利用的意见》,提高天然气发电利用比重,加快培育和发展各类型燃气轮机的应用市场。根据区域冷热电需求大力发展天然气分布式多联供项目。支持用电负荷中心和风电、光伏发电端发展燃气调峰电站,提升电力安全保障水平和降低弃风弃光率。在大气污染防治重点地区结合热、电负荷需求和气源条件等有序发展燃气热电联产项目。支持利用煤层气、煤制气、高炉煤气等低热值气发电。依托天然气输送管线压缩站建设,推动驱动用燃机应用。通过推动国内各类型燃气轮机技术和产业进步,明显降低燃气轮机设备造价和维修服务费用。
发达国家分布式能源发展迅猛。发达国家政府通过规划引领、技术支持、优惠政策以及建立合理的价格机制和统一的并网标准,有效地推动分布式能源的发展,分布式能源系统在整个能源系统中占比不断提高,其中欧盟分布式能源占比约达10%。
我国分布式能源起步较晚,主要集中在北京、上海、广州等大城市,安装地点为医院、宾馆、写字楼和大学城等,由于技术、标准、利益、法规等方面的问题,主要采用“不并网”或“并网不上网”的方式运行。
分布式能源技术是未来世界能源技术的重要发展方向,它具有能源利用效率高,环境负面影响小,提高能源供应可靠性和经济效益好的特点。
分布式能源是最能体现节能、减排、安全、灵活等多重优点的能源发展方式,且十二五规划明确提出,促进分布式能源系统的推广应用。因此,国内优秀的分布式能源行业企业愈来愈重视对行业市场的研究,特别是对公司发展环境和需求趋势变化的深入研究。
分布式能源技术是中国可持续发展的必须选择。中国人口众多,自身资源有限,按照能源利用方式,依靠自己的能源是绝对不可能支撑13亿人的“全面小康”,使用国际能源不仅存在着能源安全的严重制约,而且也使世界的发展面临一系列新的问题和矛盾。中国必须立足于现有能源资源,全力提高资源利用效率,扩大资源的综合利用范围,而分布式能源无疑是解决问题的关键技术。
分布式能源是缓解我国严重缺电局面、保证可持续发展战略实施的有效途径之一,发展潜力巨大。它是能源战略安全、电力安全以及我国天然气发展战略的需要,可缓解环境、电网调峰的压力,能够提高能源利用效率。
2004年以来,美国和加拿大、英国、澳大利亚、丹麦和瑞典、意大利等国的相继发生的大停电事故,深刻说明传统能源供应形式存在着严重的技术缺陷,随着时代的发展,特别是信息社会的发展,已经不可能继续支撑人类文明的发展进程,必须加快信息时代的新型能源体系的建立,分布式能源是该体系的核心技术。
随着我国智能电网建设步伐加快,必将有效应对分布式能源频繁和不稳定的电压负荷,解决分布式能源并网技术难题。此外,我国已经有多家分布式能源专业化服务公司,大部分已建项目运行良好,天然气分布式能源在我国已具备大规模发展的条件。
电力行业主要上市公司:目前国内电力行业的上市公司主要有华能国际(600011)、国电电力(600795)、大唐发电(601991)、华电国际(600027)、长江电力(600900)、川投能源(600674)、国投电力(600886)、浙能电力(600023)、中广核电力(01816)、华能水电(600025)等
本文核心数据:江苏省光伏发电装机容量数据、江苏省光伏发电量数据等
光伏发电装机规模持续增长
江苏省作为我国经济强省,也是能源发展大省,在可再生能源发展方面处于我国前列,光伏发电领域更是位居前三。
据国家能源局统计数据显示,2014年,江苏省累计装机容量仅257万千瓦,到2018年,全省光伏发电累计装机容量突破1000万千瓦,达到1332万千瓦,同比增长46.9%。受光伏补贴退坡等政策影响,从目前装机容量来看,2019年以来,江苏省光伏装机增速较前几年有所下降。
截至2021年第三季度,江苏省光伏累计装机容量为1812万千瓦,仅次于山东省和河北省,排名全国第三。
从光伏发电装机结构来看,目前,江苏省光伏发电装机结构较前几年以发生明显变化,随着分布式光伏发电的推广,分布式光伏装机容量已逐步追上光伏电站装机容量。截至2021年第三季度,全省光伏电站累计装机容量为909万千瓦,占光伏总装机容量的50.17%分布式光伏累计装机容量为903万千瓦,占光伏总装机容量的49.83%。
光伏新增装机逐渐向分布式倾斜
2014年以来,江苏省光伏新增装机容量均维持在100万千瓦以上水平,2017-2018年新增装机容量更是超过300万千瓦。受政策变化影响,2019年以来,江苏省新增光伏装机量有所下降,截至2021年第三季度,江苏省新增装机容量为128万千瓦。
从具体新增装机容量市场结构来看,2015年以来,江苏大力发展分布式光伏发电,2018年分布式发电新增装机容量首次超过光伏电站,占全部新增装机容量的51.1%。截至2019年第三季度,江苏省新增分布式装机容量为90万千瓦,占全部新增装机容量的79.6%。
2019年5月,江苏省发布《环境基础设施三年建设方案(2018-2020年)》,其中明确提出以分布式为重点,有序推进分散式风电、分布式光伏发展,加快推进分布式能源市场化交易以及多能互补等各类国家和省级试点,促进能源供需实时互动、就近平衡、梯级利用。预计未来,分布式光伏发电市场份额将进一步提升。
近三年新增光伏装机中,分布式装机占比均在60%,2021年前三季度,江苏新增分布式光伏装机115万千瓦时,占总新增量的89.8%。由此可见,江苏省光伏发展正逐步向分布式倾斜。
光伏发电量屡创新高
据江苏省电力行业协会统计数据显示,光伏发电方面,2016-2020年,江苏省光伏发电量高速增长,2016年全省光伏发电量仅47.1亿千瓦时,到2020年增长至166.83亿千瓦时,光伏发电在新能源发电中的占比由2016年的不足20%提升至30%以上。
2021年前三季度,太阳能发电量150.23亿千瓦时,同比增长16.49%,占全省新能源总发电的27.25%。
以上数据参考前瞻产业研究院《中国光伏发电产业市场前瞻与投资战略规划分析报告》。
从中国太阳年辐射总量的分布来看,西藏、青海、新疆、宁夏南部、甘肃、内蒙古南部、山西北部、陕西北部、辽宁、河北东南部、山东东南部、河南东南部、吉林西部、云南中部和西南部、广东东南部、福建东南部、海南岛东部和西部以及台湾省的西南部等广大地区的太阳辐射总量很大。尤其是青藏高原地区,平均海拔高度在4000m以上,大气层薄而清洁,透明度好,纬度低,日照时间长。
根据各地接受太阳总辐射量的数值大小,将全国划分为如下五类地区:
一、二、三类地区,年日照时数大于2200h,太阳年辐射总量高于5016MJ/m2,是中国太阳能资源丰富或较丰富的地区,面积较大,约占全国总面积的2/3以上,具有利用太阳能的良好条件。四、五类地区,虽然太阳能资源条件较差,但是也有一定的利用价值,其中有的地方是有可能开发利用的。
从全国来看,中国是太阳能资源相当丰富的国家,具有发展太阳能利用事业得天独厚的优越条件,太阳能利用事业在我国是有着广阔的发展前景的。
2、分布式光伏处于快速上升期
根据国家能源局数据,2014-2019年,中国光伏发电累计装机容量逐年增长,新增装机容量呈现先增长后下降的趋势。2019年,全国光伏发电累计装机容量达到20430万千瓦,同比增长17.3%,其中集中式光伏14167万千瓦,同比增长14.5%。截止2020年6月底,光伏发电累计装机达到2.16亿千瓦,其中集中式光伏1.49亿千瓦。
在2010-2015年间,我国集中式光伏电站一直处于投资风口,大批电站项目集中上马,而分布式光伏项目几乎无人问津。随着国家密集出台光伏分布式能源相关政策,各地加大投资及建设力度,2014-2019年,中国分布式光伏发电累计装机容量逐年增长,其中2016年起呈快速增长趋势新增装机容量呈现先增长后下降的走势。
2019年,全国分布式光伏发电累计装机容量达到6435万千瓦,同比增长23.75%2020年1-6月,全国新增分布式光伏发电装机443.5万千瓦。截止6月底,分布式光伏发电累计装机达到6707万千瓦。
2014-2019年,分布式光伏发电累计装机容量在光伏发电中的占比呈增长趋势。
其中,国家在下调2016年地面电站电价时,并没有调低分布式光伏的电价补贴,同时在国家电网地区的分布式光伏享受“预结算”的优待自旺旺集团在上海金山区立旺工厂的“旺旺百兆瓦屋顶光伏计划”引入银行和第三方平台,形成“分布式光伏三方模式”,拓宽了分布式光伏建设项目资金渠道来源。
因此,在政策和资本的共同助推下,2016-2018年我国分布式光伏快速发展,其占比从13.33%增长至29.00%。截止至2020年6月底,我国分布式光伏发电累计装机容量占全国光伏发电装机容量的比重为31.08%。
3、政策利好,助推中东部分布式光伏发电系统发展
目前,我国集中式光伏电站主要集中在西部地区,但由于项目过于集中,电网消纳困难、高线损等问题,当地出现弃光现象,局部地区弃光率甚至高于20%中、东部地区是分布式光伏发电布局的主战场,也是用电消费重地。
根据《太阳能利用十三五发展规划征求意见稿》,到2020年底,光伏发电总装机容量达到1.5亿千瓦,其中分布式光伏发电规模显著扩大,累计装机达到7000万千瓦,形成西北部大型集中式电站和中东部分布式光伏发电系统并举的发展格局。同时按照国家能源局提出的目标,到“十三五”末,力争太阳能发电规模较2015年翻两番,成本下降30%。
前瞻产业研究院分析认为,国家在“十四五”期间将坚持清洁低碳战略方向不动摇,加快化石能源清洁高效利用,大力推动非化石能源发展,持续扩大清洁能源消费占比,推动能源绿色低碳转型。而分布式光伏发电作为绿色环保的发电方式,符合国家能源改革以质量效益为主的发展方向。综合来看,分布式光伏发电发展前景广阔。
光热、光伏发电的区别
1、原理不同:
光伏--高纯硅利用太阳光照产生直流电,光伏发电,属于新技术新发电方法;
光热--收集太阳热加工成汽态,推动汽轮机,发电机发交流电,光热发电;原理与传统发电一样,属于新技术老发电方法;
2. 使用方向不同:
光伏--条件要求低,适合分散式、小规模、小局域供电,灵活多变,是城乡都适用的短、频、快项目;
光热--需要的条件高,如要求阳光资源好,有水等,适合集中式、大规模、大容量,甚至全国大范围供电,沙漠100平方公里的太阳热能,就够我们整个中国的用电。最终能够取代基础性能源的将是光热发电。
3. 相关产业链不同:
光伏--硅矿生产、提纯、切片、产品,相关产业链专业单一;
光热--钢铁、玻璃、水泥等等,涉及到多个行业,类似房地产,相关产业链长;
4、光伏发电和光热发电两种技术各有用途,都有发展前景。
一、太阳能发电
1.太阳光伏发电
太阳光伏发电是一种利用固体(半导体)的光生伏打效应,把光能直接变为电能的发电方式。太阳光伏发电系统由太阳电池板、蓄电池和控制器三部分组成。随着太阳能电池成本的不断降低(到2020年,预测造价约为每千瓦4000美元),太阳光伏发电将呈现出良好的发展前景。
2.太阳能-蒸汽循环发电
该发电系统由集热器、蓄热器和汽轮发电机组所组成。太阳辐射能被定日镜反射后被集热器(锅炉)所吸收。集热器中传热介质(水或有机介质、金属钠)吸热而汽化,蒸汽进入汽轮机组作功发电并将电能输入电网。为保证电站工作稳定,还需设有蓄热器,以供阴云蔽日或阳光不足的傍晚使用。
目前这类太阳能热动力发电系统的总效率可达15%-20%,最高工作温度500℃(水,有机介质)或1000℃(液态钠)。
二、燃料电池和微型燃气轮机复合系统
燃气轮机作为能源利用的前置级,其排气用来加热进入燃料电池的空气和燃料。燃料电池是固体氧化物,工作温度700-1000℃,用天然气或甲烷作燃料。
该燃料电池和微型燃气轮机复合供电系统具有下列优点:可以在无电力供应的地区使用;系统可保持自稳定运行;启动方便、快捷;SO2 和NO2 的排放量很少,是一种很有发展前景的分布式能源系统。
三、地热发电
地热发电是高温地热利用最重要的方式。根据地热流体的热量参数和性状,可以有两种不同的发电形式。
1.蒸汽型地热发电站
蒸汽型地热发电站是把高温地热蒸汽田中的干蒸汽直接引入汽轮发电机组发电。在引入之前,先要把地热蒸汽中的水滴、砂粒与岩屑分离和清除干净。
近年来,另一类也是未来地热能的主体——干热岩发电正在试验之中。在这类地热电站中,人为地将水灌入地下深层的高温热岩层中加热蒸发,再将产生的蒸汽引向地面的蒸汽轮机组。由于深层地热开采的技术难度很大,这种发电方式近期内还无法进入实用阶段,但前景很好。
2.热水型地热发电
热水型地热发电是当前地热发电的主要方式。目前已采用的循环有两种,它们是:
高压热水从地热井中抽至地面闪蒸锅炉内,由于压力突然降低,热水会发生沸腾,闪蒸出蒸汽。蒸汽进入汽轮发电机组作功发电。闪蒸后剩下的热水以及汽轮机中的凝结水可以供给其他热用户利用。利用后的热水再回灌到地层内。这种系统适合于地热水质较好且不凝气体含量较少的地热资源。
(2)双循环地热发电系统
地热水经换热器(锅炉),加热低沸点的工作介质(如氟里昂),使之产生蒸汽,蒸汽进入汽轮发电机组作功发电,凝结水再回到换热器循环使用。经过换热器的地热水再回流到地层。这种系统适合于含盐量大,腐蚀性强和不凝气体含量较高的地热资源。
我国的地热资源主要集中在西藏、云南、福建等省。
四、生物质能
生物质是指由植物光合作用而产生的有机物质。光合作用将太阳能转换为化学能而存储于生物质中。所以生物质能实际上是物质所具有的化学能。据测算,地球上每年由光合作用而生成的生物质能达到3×1021 J,它在分布式能源中占有重要的份额。
生物质能的利用与转换,除了效率较低的直接燃烧提供热能以外,主要是通过生物转换(微生物发酵)和化学转换(热解与气化)将生物质变成液体燃料(甲醇、乙醇)、气体燃料(甲烷)或固体燃料(焦炭)。醇类液体燃料和甲烷气既可以作为发电厂的燃料,又可以作为燃料电池的燃料,从而实现生物质能的动力利用。由于生物质能量多面广且各地都存在,所以生物质能的开发利用对分布式能源系统的发展有重大意义。
五、风力发电
风是太阳辐射引起的大气对流运动。地球上可利用的风能为2×107 MW,特别是在临海地区和内陆山口地区,风力资源十分集中。
发电是风能利用的主要形式。风力发电机既可单独供电,也可与其他发电方式(如柴油机发电、微型燃气轮机等)复合,向一个单位或一个地区供电,或者将电力并入常规电网运行。我国西部地区风力资源丰富,例如新疆达坂城已建成我国最大的风力发电站,装机容量为3300kW,是地区性分布式能源系统的重要组成之一,将在我国西部大开发中发挥重要作用。
总的说来,以可再生能源为主体且灵活多样化的分布式能源系统是本世纪正在大力发展的能源优化供应模式。各种新的分布式能源系统正在不断地推出,且随着科学技术的进步和高性能新材料的研制,分布式能源在社会能源结构中将占有愈来愈大的比重,将对社会发展产生举足轻重的影响。