太阳能光伏发电的社会意义是什么?
光伏行业的社会效益主要体现在以下6个方面:
1)解决无电人口和贫困地区用电。
独立光伏每3460 元的投资即可解决一人的用电而投资电网却需要13385 元,是独立光伏的3.87 倍。
2)实现精准扶贫。
2015~2017年三年光伏扶贫的开展,将使约200万户贫困群众在未来的20年获得每年3000元的稳定收入,相当于每年提供了60亿元的扶贫资金。
3)促进中西部融合。
西部以低廉的能源、人力成本吸引光伏制造企业前去投资。目前硅料环节57%的产能在西部,2018年底时这一数字可能达到76%其他环节的新增产能基本也都在西部。同时,截止2016年底,全国40%的光伏装机在西部省份,充分利用了当地丰富的太阳能资源和沙漠化土地,并能有效改善土地的沙漠化情况。
4)活跃民营资本,促进能源行业主体多元化。
传统能源从开采到发电,基本是控制在国有企业手中。而光伏产业,尤其是分布式光伏,打破了传统能源的地缘因素,降低了准入门槛,为更大范围的中小企业与公众参与能源事业提供了可能。
在持有量大的企业当中,国有企业和民营企业则各占半壁江山,而小规模持有人更是以民营企业为主。光伏发电的特点决定了其是促进能源行业主体多元化的主要力量。这种角色的转变将对能源系统的演进和发展产生重大而深远的影响。
5)集约用地,普及可再生能源,布局能源互联网
光伏发电与其他行业互补的发展新形式已经成为许多地区发展转型的措施之一,并使原有建筑物在原有功能的基础上,增加了发电、节能的功效,提高了利用率。户用光伏的发展,更是让可再生能源走进千家万户,让普通老百姓认识了可再生能源,提高了节能减排意识。
分布式光伏的发展,为未来的能源互联网发展奠定了坚实的基础。
6)节约水资源
从全生命周期来看,光伏发电的用水量仅是煤电用水量的50%,大力发展光伏发电,能有效节约水资源。
一、解决无电人口用电问题
2015 年9 月,联合国可持续发展大会通过《2030可持续发展议程》,确定了17 个“可持续发展目标”。可再生能源是其中第七项目标“经济适用的清洁能源”的重要组成部分。联合国对于该目标的解释为:确保人人获得可负担、可靠和可持续的现代能源。
中国解决无电人口的经验表明,独立光伏在解决偏远地区无电人口方面具有低投入高产出的特点,是实现“可持续发展目标”第七项“经济适用的清洁能源”的重要手段。中国经验同时也为全球,尤其是发展中国家解决无电人口用电问题提供了可复制的典范。
国家能源局数据显示,2013-2015 年,国家共安排投资247.8 亿元(中央资金145.5 亿元) 用于实施无电地区电网延伸和可再生能源供电工程建设。其中,安排电网投资计划206.8 亿元,为154.5 万无电人口通电安排光伏独立供电工程建设投资计划41 亿元(中央资金28.5 亿元),共建成光伏独立电站670 余座、光伏户用系统35 万余套,为118.5 万无电人口通电。相比于电网延伸,独立光伏用总投资16.5% 的资金解决了43.4% 的无电人口用电问题。从人均投资来看,每3460 元用于独立光伏的投资即可解决一人的用电相比之下,投资电网却需要13385 元,是独立光伏的3.87 倍。
表 1:2013~2015年解决无电地区人口用电投资及通电数据
二、实现精准扶贫
光伏扶贫工程的开展,使我国的扶贫工作由改输血向造血、由粗放扶贫到精准扶贫的转变,使贫困人口通过自己的劳动有尊严地获得收入,并保证贫困户未来20年有持续、稳定的收益。
2015年,我国在河北、山西、安徽、甘肃、青海、宁夏6省共实施了150万kW的光伏扶贫项目,预计使20万户以上的贫困群众获得20年的稳定收入。
在此基础上,2016年多个省份的能源局联合当地的扶贫工作小组,将“光伏扶贫”作为农村脱贫的重要方式。2016年,在14个省份实施5168万kW光伏扶贫项目,帮扶贫困群众55.6万户,如下表所示。
表2:2016年扶贫帮扶贫困户数(万户)
2017年,仅村级扶贫一项就帮扶14个省、236个光伏扶贫重点县14556个建档立卡贫困村的71.0751万户建档立卡贫困户,如下表所示。
表3:2017年村级电站扶贫帮扶贫困户数(万户)
同时,各省也积极开展集中电站光伏扶贫,即经营集中电站的企业,按照规模每10~25kW中每年拿出3000元的利润给所在地的贫困户。目前,据不完全统计,已经有11省下达了720万kW的集中式扶贫电站指标,预计将帮扶贫困户约36万户若考虑全国所有省份,2017年集中式光伏扶贫预计将帮扶50万户以上的贫困户。
表4:2017年部分省份地面电站光伏扶贫规模
2015~2017年三年光伏扶贫的开展,将使约200万户贫困群众在未来的20年获得每年3000元的稳定收入,相当于每年提供了60亿元的扶贫资金。可见,光伏项目为消除贫困人口,使贫困群众获得长期、稳定收益做出了重要的贡献,成为各地精准扶贫的重要措施之一。
三、促进中西部融合
1光伏上游生产制造业主要分布在西部
光伏上游制造端属于高载能、劳动密集型产业,西部省份低廉的能源价格、人力成本成为许多光伏制造企业建厂的首选。以硅料环节为例,截止2017年底的27.64万吨产能中,西部省份的硅料产能占全国总产能的57%(如表4所示)。同时,2018年各企业约有13.85万吨扩产计划,几乎全部位于内蒙古、新疆、云南、陕西4省。届时,西部的硅料产能将占全国的76%!
表5:2017年底各省硅料产能分布情况
除了硅料环节,各企业硅片环节的扩产基本也都布局在西部地区。如单晶硅片龙头企业隆基在云南楚雄布局了10GW的单晶硅片产能,将在2018年底投产晶澳、阿特斯、东方日升等企业在内蒙也有扩产。在此引用中国光伏行业协会王勃华秘书长之前的图片作为说明。
从上图中可以看出,近期企业的扩产计划基本都布局在西北部地区。
2光伏上下游电站在西部的投资
西部省份具有丰富的太阳能资源,光伏项目发电量好同时,西部有大量的未利用土地,建设条件好。因此,早期的光伏项目主要分布式在西部省份,如新疆、甘肃、青海、内蒙古等地。
根据国家能源局公布的截止2016年底的统计数据,8个西部省份(内蒙古、云南、西藏、陕西、甘肃、青海、宁夏、新疆)的光伏累计安装量占全国总安装量40%!
在当地的荒漠、戈壁安装上光伏电站之后,由于光伏组件的遮挡,减少了地表的蒸发量,改善了当地的沙漠化情况。下图为隆基在库布其沙漠开展光伏项目前后,地表情况的变化。
综上所述,光伏行业的发展,给西部地区带来产业投资,拉动了当地的GDP、增加了当地的税收,解决了一部分当地人口的就业问题,为促进西部经济发展、减少东西部差距作出了卓越的贡献!
四、活跃民营资本,能源行业主体多元化
传统能源需要大量的资本和高度集中的控制体系对其进行开采、加工与运输。能源工业的资本密集性特征决定这个行业非个人能力可以企及。传统能源从开采到发电,基本是控制在国有企业手中。而光伏产业,尤其是分布式光伏,打破了传统能源的地缘因素,降低了准入门槛。
光伏行业为更大范围的中小企业与公众参与能源事业提供了可能。能源行业主体的多元化,有效地促进了全社会对能源行业的参与,打破了垄断性大企业一统行业的局面,实现能源的经济化和能源服务需求差异化。众多中小企业的出现和活跃也为商业模式创新和技术进步提供了更适宜的土壤。
整个光伏行业中,国有企业和民营企业则各占半壁江山,民营企业累计并网容量达到1962 万kW,占比47.7%,远远超过了中央五大发电集团和其它国企。可见,光伏行业更能够吸引不同性质的投资主体,促进全社会对能源行业的参与。
表6:2016年我国光伏资产持有量排名
注:2016年光伏开发企业的排名用的是水利总院一些数据,跟各家已经上市的光伏资产持有公司的公报有一定的出入
虽然2017年底的持有量数据和从上表中有一定差距,但可以明显看出,在持有量大的企业当中,国有企业和民营企业则各占半壁江山,而小规模持有人更是以民营企业为主。
光伏发电的突出特点是适合分布式开发。用户所生产电力可以自用,多余上传,夜间从电网购电。它可以应用在工业厂房、公共建筑、居民屋顶上。其中,光伏的分布式特点更明显,闲置的屋顶、荒漠、滩涂,都可以建立光伏电站。这种电力生产的准入门槛相比于传统能源非常低,任何一个普通人都可以成为电力的生产者。可见,分布式光伏的发展打破了传统电力生产和消费分离的模式。用户在市场中定位已经由原来简单的用能者变为动态产消合一者。
光伏发电的特点决定了其是促进能源行业主体多元化的主要力量。这种角色的转变将对能源系统的演进和发展产生重大而深远的影响。
五、集约用地,普及可再生能源,布局能源互联网
光伏发电与其他行业互补的发展新形式。譬如,“光伏+农业”“光伏+农户”“光伏+商场”“光伏+园区”“光伏+渔光”等“光伏+”已经成为许多地区发展转型的措施之一。另外,户用光伏的发展,更是让可再生能源走进千家万户,让普通老百姓认识了可再生鞥能源,提高了节能减排意识。
另外,光伏与农业、渔业、建筑物的结合,使原有建筑物在原有功能的基础上,增加了发电、节能的功效,提高了利用率。符合土地“集约化”利用的发展方向。
同时,分布式光伏的发展,为未来的能源互联网发展奠定了坚实的基础。在此,引用《第三次工业革命》中的一段话来予以说明。
未来,每一处建筑都会转变成能就地收集可再生能源的迷你能量采集器
未来,将每一大州的建筑转化为微型发电厂,以便收集可再生能源
未来25年内,数百万的建筑——家庭住房、办公场所、大型商场、工业技术园区——将会既可作为发电厂,也可以作为住所。
未来,家庭居民可以在自己的房顶上安装太阳能电池板,这些电池板能生产出足够的电力,满足房子所需的电能。如果有剩余,则可以出售给发电厂。
你准备好了吗?你的公司准备好了吗?中国准备好了吗?
六、节约水资源
煤炭的开采、洗选和发电环节都高度耗水,过度取水给当地的生态环境和人体健康造成了巨大的危害。与煤炭相比,光伏发电不仅在污染物减排方面具有优势,其用水量也远远小于燃煤发电。光伏和煤电发电阶段与全生命周期的耗水量如下表所示。
表 7:煤电与光伏用水量对比(单位:吨/MWh)
数据来源:发电阶段数据来自Tan et al, 2015,全生命周期数据来自Feng et al, 2014
从上表可以看出,即使从全生命周期来看,光伏发电的用水量仅是煤电用水量的50%,大力发展光伏发电,能有效节约水资源。
综上所述,光伏产业的快速发展,对全社会具有极其深远的正向推动。从政治意义上讲,光伏已成为我国在国际交往中的一张亮丽名片。不仅服务于国内能源转型,对全球应对气候变化、能源转型也作出了贡献。
近几年,因为分布式光伏的迅猛发展,很多人通过电视、网络、报纸等媒体、亲朋好友介绍、广告宣传等渠道经常看到关于安装光伏发电的宣传,慢慢很多人对光伏发电有了一定的理解,有的说光伏发电不错,值得推广,但是有部分人谈到光伏发电,就直言光伏发电是骗人之举。
为何会有这样的分歧?光伏发电真像部分人所说的是骗人之举?
因为光伏产业近年来发展越来越快,很多人对这个代表未来趋势的新能源行业了解的还不够充分而造成了一些误解。发展光伏行业不仅能带来不错的经济效益,也可以带来良好的社会效益以及环境效益,今天就给小伙伴介绍一下。
先来说说光伏行业带来的经济效益:
根据数据统计,2017年光伏行业的总发电量为1182亿度,占全国总发电量的1.82%。需要补贴大约600亿元。而与此同时,光伏行业也回报全社会带来了巨大的经济效益,主要表现为对GDP的拉动、解决就业、上缴税收和增加外汇的贡献。
2017年光伏行业拉动下游电站相关投资约4091亿元,上缴各种税费月1708亿元。
光伏行业规模以上企业创造就业岗位超过200万个,分布式光伏尤其是户用光伏的发展,拉动全国1万多家小微企业成为户用光伏经销商,为农村提供数万个就业岗位。
光伏行业每年产品出口为我国创造外汇近1000亿元,所以特朗普政府才会通过光伏201法案,对进口光伏产品征收30%关税。
一、光伏应用领域拉动投资4000亿元以上
光伏产业属于资金密集型行业,可以带动光伏项目所在地的GDP增长,还通过产业间的相互关联拉动其它行业增长。其中,输配电、金融保险服务、电力热力等行业为光伏发电拉动最大的行业,所拉动的增加值分别占光伏发电所拉动总增加值的7.3%、6.4% 和5.2%。
二、光伏行业解决200多万人就业
光伏发电行业的发展创造了一批技术要求高和服务水平高的岗位,涵盖设计材料、设备制造、电力和自动控制等多个领域。光伏行业产业链长,尤其是上游光伏制造业,涉及面非常广。光伏行业涉及到众多的企业,自然会带来大量的就业。无论是现在还是在未来,光伏发电发展带动就业的优势越来越显著。
环境效益:光伏电站绿色、节能、环保
社会效益:光伏发电有利于节省不可再生资源,光伏发电可以减少温室气体排放,减少温室效应,保护环境。光伏电站的建设可以提高土地的利用率和价值。
光伏产业目前处于高速发展阶段,是一种技术、资金密集型的行业。经济上,光伏产业进入门槛较高,技术要求高,投资收益也高,但是设备价格的增加导致发电成本增加,必须通过技术优化设计、加强管理等方式来降低发电成本,增加产量,提高项目收益率。
光伏发电原理简单,没有机械运动,不消耗燃料,不排放包括温室气体在内的任何物质,无噪声、无污染。只要有太阳能就能通光电转换发电,而且太阳能取之不尽、用之不竭。与传统能源相比,太阳能可以称为最清洁、可持续的能源类型。
1、太阳能资源取之不尽,用之不竭,照射到地球上的太阳能要比人类目前消耗的能量大6000倍。而且太阳能在地球上分布广泛,只要有光照的地方就可以使用光伏发电系统,不受地域、海拔等因素的限制。
2、太阳能资源随处可得,可就近供电,不必长距离输送,避免了长距离输电线路所造成的电能损失。
3、光伏发电的能量转换过程简单,是直接从光能到电能的转换,没有中间过程(如热能转换为机械能、机械能转换为电磁能等)和机械运动,不存在机械磨损。根据热力学分析,光伏发电具有很高的理论发电效率,可达80%以上,技术开发潜力巨大。
4、光伏发电本身不使用燃料,不排放包括温室气体和其它废气在内的任何物质,不污染空气,不产生噪声,对环境友好,不会遭受能源危机或燃料市场不稳定而造成的冲击,是真正绿色环保的新型可再生能源。
5、光伏发电过程不需要冷却水,可以安装在没有水的荒漠戈壁上。光伏发电还可以很方便地与建筑物结合,构成光伏建筑一体化发电系统,不需要单独占地,可节省宝贵的土地资源。
6、光伏发电无机械传动部件,操作、维护简单,运行稳定可靠。一套光伏发电系统只要有太阳能电池组件就能发电,加之自动控制技术的广泛采用,基本上可实现无人值守,维护成本低。
如下:
1、节约土地资源,且对水生态环境的影响也较小。水上光伏发电工程没有支架基础和电缆沟的开挖,没有场内道路的施工,大大减少地面开挖,有利于水土保持。
2、发电效率高。水面地势相对较为开阔,可以有效避免阴影对光伏组件效率的制约,太阳能照射面积均匀且光照时间长。水对太阳能电池板有冷却作用,可抑制组件表面温度上升,据有关测算,电池板的温度若降低1℃,输出功率可增加0.5%。
光伏发电产品主要用于三大方面:
一是为无电场合提供电源;
二是太阳能日用电子产品,如各类太阳能充电器、太阳能路灯和太阳能草地各种灯具等;
三是并网发电,这在发达国家已经大面积推广实施。
到2009年,中国并网发电还未开始全面推广,不过,2008年北京奥运会部分用电是由太阳能发电和风力发电提供的。
光伏大棚 | 未来农业的必选之路
农业光伏温室大棚就是这样一种集太阳能光伏发电、智能温控、现代高科技种植为一体的温室大棚。它采用钢制骨架,上覆太阳能光伏组件,以保证光伏发电组件的光照要求和整个温室大棚的采光要求。太阳能光伏发出的直流电,直接为农业温室进行补光,并直接支持温室大棚农业设备的正常运行,驱动水资源灌溉,同时解决冬季温室大棚供暖,提高大棚温度,促进作物快速增长。
现在的光伏蔬菜、光伏花卉、光伏苗木、光伏食用菌、光伏中药材等都是依托光伏大棚而出现,对于用户来说可以实现一棚多收,一棚多得,不仅可以为用户带来不菲的经济收益,还可以践行用户节能环保的义务。
渔光互补 |潜伏在太阳能板下的“虾兵蟹将”
对于占地较广的大型光伏电站而言,日照时间长且拥有大片廉价荒漠化土地的西部地区无疑是第一选择。但是由于西部地区远离负荷中心,因此部分地区光伏电站的弃光问题一直没有很好地解决。而在东部地区发展光伏电站,虽然不愁并网,但稀缺的土地资源成为制约大型光伏电站发展绕不过去的坎。
为了解决这些困难,“渔光互补”光伏电站完胜解答,利用江南地区丰富的鱼塘资源及芦苇荡滩来开发建设光伏发电项目,采用水上发电、水下养殖的模式,用户不仅可以获得养殖收益,还可以获得国家的光伏补贴,让养殖户一举多得,并具有发展休闲旅游业的潜力。
光伏扶贫 | 家庭光伏村 发电得收益
光伏电站收益年限长,带动贫困人口增收稳定,是理想的精准扶贫产业项目。可解决深度贫困户,确保每户每年稳定增收。还能与美丽乡村建设、光伏精准扶贫、投资理财结合到一起,让用户能通过光伏发电,真真切切的得到实惠。
每发一度电,就能减少一点碳排放,推进分布式光伏发电项目建设、应用,对发展绿色新能源,助力健康生态有着重要意义。
光伏水利 | 解决世界性农业用水难题
随着全球气候的变暖,天气反复无常,农业对于水利灌溉设备的需求与日俱增。农业抗旱和灌溉缺水的问题如何解决?在基础设施发达、电网齐备的地区,这或许可以轻易解决。然而,那些电网难以覆盖的地方又当如何呢?
我国可用耕地中,有55%的缺水旱地。在邻接撒哈拉沙漠南部干旱的国家,因为缺水,农田荒废,几千万人挣扎在饥饿死亡线上,每年约有20万人饿死,世界人口总数40%的80个国家和地区严重缺水。
浙江天赐新能源科技有限公司利用太阳能源,反哺大地,潜心研究,迅速发展太阳能光伏提水技术,通过由多块太阳电池组件串并联组成的太阳电池阵列,吸收日照辐射能量,将其转化为电能,为整个系统提供动力电源,再通过光伏扬水逆变器对系统的运行实施控制和调节,将太阳电池阵列发出的直流电转换为交流电,驱动水泵,并根据日照强度的变化实时地调节输出频率,实现最大功率点跟踪,最大限度地利用太阳能。为农户带来了极大的便利,增收增产,解决了农业灌溉、人畜饮水、林业灌溉及荒漠化治理的矛盾困难。这种光伏水利,在偏远地区,电网设施相对落后的地区应用相对比较多。成为解决缺水困境的强劲可行方案。
通俗易懂的说就是水泵从深井或江河湖泊等水源中提水,注入水箱水池,太阳能供水泵工作的能耗!光伏电源的优势,可靠:光伏电源很少用到运动部件,工作可靠。安全,无噪声,无其他公害。不产生任何的固体,液体和气体有害物质,十分的环保。 安装维护简单,运行成本低,适合无人值守等优点。尤其以其可靠性高而备受关注。兼容性好,光伏发电可以与其他能源配合使用,也可以根据需要使光伏系统很方便的增容。标准化程度高,可由组件串并联满足不同用电的需要,通用性强。太阳能随处都有,应用范围广。产品特点:寿命长、功耗低、噪音小、调速平衡、运行可靠、无干扰等。光伏水泵系统利用来自太阳的持久能源,日出而作、日入而息,无需人员看管、无需化石能源、无需综合电网,独立运行、安全可靠。可与滴灌、喷灌、渗灌等灌溉设施配套应用,有效解决耕地灌溉问题,提高产量,节水节能,大幅降低传统能源、电力的投入成本。