光伏发电度电成本10年下降了近90%吗?
据报道,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,从2007年到2017年,光伏发电度电成本累计下降了约90%,光伏发电有望在三四年内实现平价上网。
报道称,与10年前的相对冷清相比,当前光伏发展的社会环境已发生翻天覆地的变化。2005年全国新增光伏发电装机只有5兆瓦,仅占全球当年新增总量的0.36%;2005年全国累计光伏装机量70兆瓦,仅为当时全球总量的1.35%。
数据显示,2017年全国新增装机达到53G瓦,占全国电源新增装机的39%,连续5年增量世界第一,占据全球增量的半壁江山;2017年,全国光伏发电累计装机达到130G瓦,连续三年装机总量世界第一,占全球总量的32.4%。
随着技术进步使光伏发电成本以令人意想不到的速度降低:2017年当年,国内多晶硅片、电池片和组件的价格分别同比下降了26.1%、25.7%和33.3%,光伏发电成本已降至7元/瓦左右,组件成本已降至3元/瓦左右。
大部分的技术在1.5-2块钱一度,有政府补贴的情况下可以到0.8元/度。
如果所用的EVA,焊带之类的都比较不错的话,估计1.8左右。
根据国家发改委《关于完善太阳能光伏发电上网电价政策的通知》,2011年7月1日以前核准建设、2011年12月31日建成投产、尚未经发改委核定价格的太阳能光伏发电项目,上网电价统一核定为每千瓦时1.15元(含税);2011年7月1日及以后核准的太阳能光伏发电项目,以及2011年7月1日之前核准但截至2011年12月31日仍未建成投产的太阳能光伏发电项目,除西藏仍执行每千瓦时1.15元的上网电价外,其余省(区、市)上网电价均按每千瓦时1元执行。
光伏(Solar
Power)是太阳能光伏发电系统(Solar
power
system)的简称,是一种利用太阳电池半导体材料的光伏效应,将太阳光辐射能直接转换为电能的一种新型发电系统,有独立运行和并网运行两种方式。
太阳能光伏效应,简称光伏(PV),又称为光生伏特效应(Photovoltaic),是指光照时不均匀半导体或半导体与金属组合的部位间产生电位差的现象。
人们通常不会将连接光伏组件和逆变器的布线系统视为关键部件,但是,如果未能采用太阳能应用的专用电缆,将会影响到整个系统的使用寿命。太阳能系统常常会在恶劣环境条件下使用,如高温和紫外线辐射。在欧洲,晴天时将导致太阳能系统的现场温度高达100°C。目前,我们可采用的各种材料有PVC、橡胶、TPE和高质量交叉链接材料,但遗憾的是,额定温度为90°C的橡胶电缆,还有即便是额定温度为70°C的PVC电缆也常常在户外使用,显然,这将大大影响系统的使用寿命。——2014年中国光伏市场应用浅析
就光伏应用而言,户外使用的材料应根据紫外线、臭氧、剧烈温度变化和化学侵蚀情况而定。在该种环境应力下使用低档材料,将导致电缆护套易碎,甚至会分解电缆绝缘层。所有这些情况都会直接增加电缆系统损失,同时发生电缆短路的风险也会增大,从中长期看,发生火灾或人员伤害的可能性也更高。
而在安装和维护期间,电缆可在屋顶结构的锐边上布线,同时电缆须承受压力、弯折、张力、交叉拉伸载荷及强力冲击。如果电缆护套强度不够,则电缆绝缘层将会受到严重损坏,从而影响整个电缆的使用寿命,或者导致短路、火灾和人员伤害危险等问题的出现。
光伏技术具备很多优势:比如没有任何机械运转部件;除了日照外,不需其它任何"燃料",在太阳光直射和斜射情况下都可以工作;同时太阳能组件无需维护,运行成本最小化;而且从站址的选择来说,也十分方便灵活,城市中的楼顶、空地都可以被应用。自1958年起,太阳能光伏效应以太阳能电池的形式在空间卫星的供能领域首次得到应用。时至今日,小至自动停车计费器的供能、屋顶太阳能板,大至面积广阔的太阳能发电中心,其在发电领域的应用已经遍及全球。
光伏发电系统所需要的硬件设备有:光伏组件、逆变器、配电箱、支架、线缆、MC4连接器等。
光伏组件:收集太阳光,将太阳光能转化直流电;
逆变器:将光伏组件所发直流电转换为交流电(日常生活用电为交流电);
配电箱:封装光伏系统中所有的开关设备(双向电表、光伏发电采集器、光伏自动闭合开光、浪涌、闸刀),起到保护电器的作用;
支架:固定、支撑光伏组件。
以上为家庭光伏系统的主要组成和其功用,家庭光伏系统的成本除了与以上设备有关,还与安装容量有关。一般来说,平房屋顶每KW需要安装面积10平方米。以目前市场价格来计算,若包含安装以及售后,5KW需要投资约3.5万元;10KW需投资7万元左右。
关于收益:
家庭光伏系统并入电网,可领取补贴。并网模式分为自发自用、余额上网和全额上网两种。
自发自用、余额上网:
即自家光伏电站所发电量自家用,用不完的卖给电网。目前国家对于自发自用、余额上网模式中所发的每度电都给予0.37元的补贴,持续20年。
我们以河南省5KW光伏电站为例,计算其年收益。年收益分为三类:发电补贴、节省电费和卖电收益。河南地区属于三类光照资源区,按年有效光照天数300天,每天光照4小时计算(光伏组件1KW在1小时内可发1度电),年发电量为6000度。假设用户每年用电4000度,卖电2000度。
发电补贴:6000*0.37(国家补贴)=2220元
节省电费:4000*0.56(河南省居民电费)=2240元
卖电收益:2000*0.3779(河南省燃煤标杆电价)=755.8元
年收益=2220+2240+755.8=5215.8元
电价补贴
现在国家对光伏行业的补贴为2013年8月份出的政策,《关于发挥价格杠杆作用促进光伏产业健康发展的通知》(发改价格[2013]1638号),其中规定了分布式发电的补贴政策,0.42元/千瓦小时的价格补贴,执行期限原则上为20年。
国家将根据光伏发电规模、成本等变化,逐步调减电价和补贴标准。2017年底国家发改委将补贴调整为0.37元/度。各省市又根据政策制定了有不同的补贴标准,基本就是:国家补贴+省补贴+市补贴+县级补贴(后三者如果有的话)=最终的光伏上网电价。
发改价格[2011]1594号
(一)2011年7月1日以前核准建设、2011年12月31日建成投产、我委尚未核定价
格的太阳能光伏发电项目,上网电价统一核定为每千瓦时1.15元(含税,下同)。
(二)2011年7月1日及以后核准的太阳能光伏发电项目,以及2011年7月1日之前
核准但截至2011年12月31日仍未建成投产的太阳能光伏发电项目,除西藏仍执行每千瓦时1.15元的上网电价外,其余省(区、市)上网电价均按每千瓦时1元执行。今后,我委将根据投资成本变化、技术进步情况等因素适时调整。
这个单价跨度挺大,主要是电气结构和支架结构以及人工成本变化空间较大。如果使用更好的材料或安装方案,价格甚至可能更高一些。而如果规模较大,成本控制较低,也有可能控制在9元/Wp以下,此处的数据只是个经验数据,尚需市场行情的变化而具体分析。据业内人士指出,太阳能光伏领域以后将呈现宽领域、多样化趋势,适应各种需求的光伏产品将不断问世
最近有许多朋友在询问风电、光伏和常规化石能源的度电成本相差多少,我梳理了一些资料,分国际和国内两个部分来做个比较。
( 1 )国际各种能源度电成本比较
国际可再生能源署(IRENA)在2018年1月发布的报告,全球陆上风电度电成本区间已经明显低于全球的化石能源,陆上风电平均成本逐渐接近水电,达到6美分/千瓦时,2017年以来新建陆上风电平均成本为4美分/千瓦时。
IRENA预计随着技术进步,2019年全球成本最低的风电和光伏项目的度电成本将达到甚至低于3美分/千瓦时,成为最经济的绿色电力。可再生能源相较化石能源已具备绝对的成本竞争力,将主导未来能源行业的新增投资。
(2)国内各种能源度电成本比较
由于全球范围内各个国家化石能源储量不一致、社会经济发展水平不一致,可再生能源资源不一致,能源政策不同等,各种能源的度电成本也有一定差异。
我们在各种发电形式电站满发、不限电的情况下来讨论当前技术水平下各种能源的度电成本。
火电的度电成本受煤炭价格影响很大,根据国内当前煤炭价格,大型火电站的度电成本约为0.2~0.3元。
陆上风电的度电成本受所在风电场的风能资源影响很大,根据当前项目造价,陆上大型风电场(I、II、III类资源区)的度电成本约为0.2~0.35。
集中式光伏的度电成本受所在区域的太阳能资源及技术路线影响较大,大型集中式、支架跟踪式光伏电站(I类资源区)的度电成本约为0.3~0.4。
而且随着竞价、平价上网、特高压线路的建设、促进消纳等政策的出台,我认为国内可再生能源的开发会趋于理性,风能及太阳能资源优越的地区才会有开发价值。可以看出,国内风能资源较好的陆上风电项目度电成本已经和火电十分接近,大型光伏电站的成本也在主要电气设备降价和技术提升的助力下快速下降。
可再生能源在国内相较化石能源也渐渐具备一定成本竞争力,而且火电对社会的环境成本也越来越是国家考量的重要方面,所以可再生能源在国内同样会主导未来能源行业的新增投资。
上述数据是在各途径收集、计算得出粗略的各种能源度电成本范围,欢迎大家给出专业的意见和指正。
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