为什么在采煤沉陷区建立光伏示范基地

1、山西大同国家先进技术光伏示范基地(3000MW)

这是我国首个促进先进技术光伏产品应用的大规模太阳能光伏电站，是国家能源局“光伏领跑者”计划首个被批准的项目，总规划装机量3000MW，分三年实施。基地旨在规模化应用先进技术光伏产品，同时，示范基地将发展光伏发电、新能源与治理采煤沉陷区相结合，对于探索采煤沉陷区生态修复，进而推动资源型城市能源发展方式转变都有重要意义。

2、山西阳泉国家先进技术光伏发电基地(2200MW)

为推动国家光伏产业升级转型，引领电价下降，调整以煤电为主导的产业结构，阳泉市采煤沉陷区建设国家先进技术光伏发电示范基地，总规划装机量2200MW，分两期实施，其中2016年一期建设1000兆瓦。根据基地规划总体布局，一期共分13个单体项目，其中光伏发电示范项目12个，平台项目1个。建设期截至2017年中，开发经营期为25年(不含建设期)。

3、宁夏(盐池)新能源综合示范区电站(2000MW)

这是截止目前全球最大的单体光伏电站项目，总规划装机量2000MW，占地约6万亩。按照宁夏的光照条件，这一2000MW项目建成后，年平均上网电量289419万度。以该发电量计算，与火电相比，每年可节约标准煤101万吨。该示范区还将建设风、光、生物质、储能多元互补可再生能源发电系统、绿色现代牧业养殖示范基地、绿色现代牧草种植示范基地、全球最大光伏旅游基地等项目。

发挥好“领跑者”计划的引领作用

据记者了解，我国的光伏产业过去十年主要靠三个方面来降本：一是经验曲线，学习国外；二是规模效应，成本迅速下降；三是技术创新。目前经验曲线的效用已很低，规模效应降本也已接近“地板”，持续的技术创新则成为当下推动光伏产业升级发展、最终实现平价上网的最有效的手段。光伏“领跑者”计划实施一年多来，高效高可靠产品普及与推广迅速加快。对先进技术的引导作用和光伏产品效率提升也十分明显。

记者查阅了一份《山西大同采煤沉陷区国家先进技术光伏示范基地2015年项目招商文件》，其中对光伏基地电站建设指标有严格的规定：如光伏电站首年系统效率不低于81%；单晶组件效率达到17%以上，多晶硅光伏组件转换效率不低于16.5%；逆变器应具备零电压穿越功能、最高转换效率不低于99%、综合效率不低于98.2%等。很明显，部分技术含量低的光伏组件产品和实力不强的中小企业将很难参与该计划。

作为我国首个“领跑者”计划项目———大同采煤沉陷区国家先进技术光伏示范基地的一期工程已于去年6月底并网发电。

据了解，该项目共使用101.6万千瓦光伏组件，其中单晶硅组件60.9万千瓦，占比60%。目前全国已有多个省份启动了“领跑者”基地项目招标工程，竞标成功的企业一般都在业内有较高知名度，且技术实力强。

如成功中标去年“领跑者”基地项目的协鑫新能源、英利能源等企业就是最好的例子。

另外，目前天合光能、汉能控股、晋能科技、阿特斯、晶科能源等众多有实力的光伏企业也都纷纷加入光伏“领跑者”计划。

据相关部门测算，与常规的组件相比，“领跑者”先进技术组件在几乎不增加成本的情况下实现了单位面积装机容量5%~8%的提升，对促进光伏发电成本的下降有明显影响。如今，在“领跑者”计划的引领下，不仅“领跑者”基地项目对先进技术和转换效率有明确标准，其他光伏项目也开始主动向“领跑者”看齐。例如，去年国内多个主流电站投资商在大型集中招标过程中，要求一般项目设备产品也需满足“领跑者”计划效率标准

李世民对记者说，今年国家还将出台升级版的“领跑者”计划，会更加注重技术先进性，相关部门应充分发挥“领跑者”计划的技术引领作用，让更多新技术在光伏领域得到应用，这势必将会有效推动光伏发电成本的下降。

推动点二

全面实施竞价上网

2016年5月30日，国家发展改革委、能源局联合下发了《关于完善光伏发电规模管理和实施竞争方式配置项目的指导意见》。如今，在这个指导意见框架下，充分发挥市场机制作用，把光伏行业的发展潜力给激活了。这在光伏“领跑者”计划项目招标上表现的尤为明显。

据了解，基于上述指导意见，2016年的光伏“领跑者”计划专门增加了竞价上网的内容。其中去年10，在内蒙古乌海“领跑者”项目竞标中，英利能源以0.45元/千瓦时的超低价格成功竞标，这一电价低于当前的民用电价，让业内颇为震惊。似乎让人们看到了光伏平价上网的曙光。

据参与乌海光伏“领跑者”项目招标的相关企业负责人透露，部分企业之所以敢于“低价竞争”，主要原因还是目前光伏组件价格在不断下跌。另外一个原因则是“领跑者”项目中标企业可以优先上网、优先拿到补贴，因此，在这种情况下，拥有较好的付款条件、启用最好的管理团队，动用最好的资本资源，使得类似于0.45元/千瓦时的价格也有可能实现微利。

纵观全球光伏市场，一些国家通过竞价上网同样也使得光伏发电价格实现了大幅下降。例如，2016年在阿联酋的光伏项目招标中，最低价格为2.42美分/千瓦时；在近日印度的一个光伏项目招标中，最低价仅为2.99美分/千瓦时。

李世民告诉记者，竞价上网既是光伏产业发展的一个过程，同时也是“领跑者”项目招标的一个手段，通过竞争可以重新洗牌，不具备技术优势的企业将退出竞争。目的就是要促使光伏企业加快技术创新步伐，提高转换效率，降低度电成本。

国家能源局新能源和可再生能源司副调研员邢毅腾日前表示，2016年主要在8个“领跑者”基地采用竞价上网模式公开招标，平均每个项目比当地光伏标杆上网电价降了2毛钱，预计节省补贴15亿元。2016年并未对普通项目采取竞价上网模式，为了促使光伏行业更快地降低成本，今年对普通项目也将采取竞价上网模式。

推动点三

优化电站规划设计

“在上网电价下调的同时，普通光伏电站项目也将全面开启竞价机制，由此，光伏电站将逐渐进入‘微利’时代。在目前光伏发电应用模式多样化发展和光伏制造技术水平快速提升的前提下，如何强化光伏电站建设前的精细化设计和设备选型工作，对于进一步降低光伏发电度电成本显得越来越重要。”业内人士对记者说。

中国电建西北勘测设计研究院光电分院院长肖斌在近日召开的第二届光伏电站设计与设备选型研讨会上表示，通过精细化、定制化的设计规则，将环境友好、景色优美与生态效益、经济效益等跨界融入到了光伏电站项目规划设计理念中，为光伏电站提出了新的设计理念。

要想进行精细化、定制化的设计，光伏电站在规划选址的时候，就需要考虑土地资源的综合利用。例如，可以采用农光互补、渔光互补、牧光互补等形式建设光伏电站，这样可把传统产业的效益和光伏的效益进行一个互补和提升，最终实现生态效益与经济效益的双丰收。

另外，针对复杂地形光伏电站的设计，三峡新能源总工程师吴启仁在上述研讨会上表示：“我们应该对光伏子阵倾角及组串进行详细摸底，挑选坡度、朝向有利于光伏电站布置区域，要规避周围高大建筑物，在土地条件允许的前提下，综合分析加大组件支架单位前后排间距，延长发电时间。”李世民还告诉记者，目前光伏电站设计可以优化的空间还有很多。例如，增加光伏组件的装机容量，可以提高发电量，减少逆变器的数量，可以节省成本，本质都是提高电站的收益率；电缆的损耗和使用量，也是优化设计重点要考虑的，通常电缆的敷设量，和阵列的排布、串并联走线、地形地貌、逆变房的位置有关。

在设备选型方面，如采用1500伏直流系统，可以有效降低直流电缆损耗，提高系统效率。据了解，其中协鑫在江苏阜宁东沟30兆瓦农光互补光伏电站中采用了1500伏直流系统，在不增加电缆造价的情况下降低了光伏电站直流侧线损约30%，提高了整个光伏电站系统效率约0.4%。

首先，日光强度和辐射度的可观数可以让发电站发电力度更加强烈，其次土地密集较大，可塑性强的话可以增加，发电机的数量与质量。

发电站，是将自然界蕴藏的各种一次能源转换为电能（二次能源）的工厂，19世纪末，随着电力需求的增长，人们开始提出建立电力生产中心的设想。电机制造技术的发展，电能应用范围的扩大，生产对电的需要的迅速增长，发电厂随之应运而生。发电厂有多种发电途径，靠火力发电的称火电厂，靠水力发电的称水电厂，还有些靠太阳能（光伏）和风力与潮汐发电的电厂等。

在“双碳”目标背景下，光伏是一座城市优化能源结构，推动“双碳”建设的重要抓手。

太阳能光伏产业在将来会占据世界能源消费的重要席位，不但要替代部分常规能源，而且将成为世界能源供应的主体。未来的能源互联网将在现有电网基础上，通过先进的电力电子技术和信息技术，实现能量和信息双向流动的电力互联共享网络。

随着光伏发电等波动性电源比例的提高，要求电源侧具备更大的调节能力，分布式储能将得到普及，主动式配电网也将应运而生。太阳能发电和其他可再生能源、储能互补发电，并与负荷一起形成既可并网、又可孤网运行的微型电网，将是太阳能发电的一种新应用形式，既适用于边远农牧区、海岛供电，也适合联网运行作为电网可控发电单元。

光伏产业的不断深入发展，各行业也借助了光伏的自身优势开展应用，如光伏农业、光伏渔业、光伏水泵、光伏园区、光伏充电桩、光伏智慧路灯等等。

从数字化角度阐述下光伏行业未来发展模式：

实现大型室外光伏发电时运作状态实时监测，电站负荷情况、设备管控等信息的互联互通。数字孪生不同环境场景下的光伏电站。减少室外光伏发电站运维管控的人为操作成本与危害，实现无人值守的室外光伏电站新形势。

通过现场取景、卫星图等方式，进行场景搭建，人工摆放向日镜模型，向日镜从发电塔向外扩散排布，真实还原装机分布效果，场景从上往下看就像一朵巨大的向日葵，场景中心为发电塔，镜子作为反射太阳光的媒介，发电塔相当于一个大型的热量吸收器，一次性接收成百上千个向日镜同时折射出的热量再经过热能交换，推动汽轮发动机发电。通过图扑引擎的渲染功能，真实还原发电塔吸收热量的效果。

光热电站信息监测

通过点击交互场景中的发电塔模型，以二维弹窗形式弹出发电塔相关信息，与后台数据进行联动，接入真实数据，展示发电塔发电情况与发动机运行状态，做到实时监测管理。

光伏电站信息监测

通过对接数据接口可实现监测各方阵内汇流箱（包括母线电压、机箱温度、电流）数据，当出现告警时，可对模型进行染红闪烁显示，方便运维人员快速定位排查问题，足不出户即可实时查看设备相关指标，可结合算法实现数据分析，短时间内若出现数据异常变化的情况，提前进行告警，提醒相关人员及时做出决策。

同时接入了箱变（包括箱变油温、电压和电流）、逆变器（包括今日发电量、总有功功率、总无功功率、总功率因素、逆变器效率）、升压站相关数据，全面监测电站运行状况，由于场景比较大，做了点击设备模型视角拉近处理，可更直观的查看设备相关信息。

以往以节能降碳为主的理念，应该转变为多使用可再生能源。不少太阳能光伏企业已经在发展光储充一体化系统，这和互联网等科技企业的写字楼、车棚、电动汽车的使用等可以有机结合。科技企业还可以参与到与碳中和相关的数字化平台、物联网设备的建设、运营、管理和维护。

加强政策扶持新能源经济战略，国家相关部委推出太阳能屋顶计划。太阳能屋顶就是在房屋顶部装设太阳能发电装置，利用太阳能光电技术在城乡建筑领域进行发电，以达到节能减排目标。

采用轻量化三维建模技术， 1：1 高仿真还原光伏工业园区。3D场景将 BIM 楼宇数据叠加到地图场景中，实现 BIM + GIS 的结合展示。

2D 数据面板数字化展现园区内各区域的运行情况、安全配备、周边动态环境等情况。还支持渲染 3D Tiles 格式的倾斜摄影模型文件。Hightopo实现可交互式的 Web 三维场景，可进行缩放、平移、旋转，场景内各设备可以响应交互事件。

光伏行业发展趋势是：

1、产业规模持续扩大：由于光伏发电技术革新不断涌现、光伏产品成本持续降低，平价上网在全球绝大多数国家和地区指日可待，光伏发电成为各国重要的能源结构改革方向，包括中国、印度、美国、欧盟主要国家和沙特等能源大国纷纷宣布了大规模的新能源规划。

2、产品性能持续提升：技术进步仍将是光伏产业发展主题。2019年底，产业化生产的主流高效多晶硅电池转换效率将超过20%，单晶硅电池有望达到22.5%-23%，主流组件产品功率将分别达到285W和320W。单晶连续投料生产工艺和大容量铸锭技术持续进步；多晶硅片金刚线切割应用范围将会进一步扩大到30%，单晶硅片将完成金刚线切割的替代。

3、分布式光伏快速发展：分布式光伏具有安装灵活、投入少、方便就近消纳的优点，有利于解决我国发电与负荷不一致的问题，同时大幅降低传输损失，减少对大电网的依赖，并缓解电网的投资压力。

4、单晶硅电池市场逐步增大：随着光伏市场的不断发展，高效电池将逐渐占据市场的主导地位。根据中国光伏行业协会的预测，未来几年单晶硅电池市场份额逐步增大，2018年单晶硅片市场份额已经超过40%，2019年将超过一半，其中N型单晶硅片的市场规模也将逐年提升。

5、平价上网加速到来：随着政策支持和技术进步，我国光伏发电产业成长迅速，成本下降和产品更新换代速度不断加快，目前，用电侧在部分地区已可以实现平价，2019年1月，国家发改委、国家能源局联合发布的《关于积极推进风电、光伏发电无补贴平价上网有关工作的通知》，推进风电、光伏发电平价上网项目和低价上网试点项目建设。