弃风弃光什么意思
“弃风弃光“的意思就是受限于某种原因被迫放弃风水光能,停止相应发电机组或减少其发电量,也可以说是光伏电站的发电量大于电力系统最大传输电量+负荷消纳电量。
“弃风弃光”原因分析主要集中在电源、电网、负荷等三个系统要素上:
1、电源方面。目前风力和光伏装机主要集中在“三北”地区(东北、西北、华北),占全国的比重为77%和68%,且以大规模集中开发为主。“三北”地区电源结构以煤电为主,燃煤热电机组比重高达56%,采暖期供热机组“以热定电”运行,导致系统调峰能力严重不足,不能适应大规模风力和光伏发电消纳要求。
2、电网方面。“三北”地区大部分跨省跨区输电通道立足外送煤电,输电通道以及联网通道的调峰互济能力并未充分发挥,对风力和光伏发电跨省跨区消纳的实际作用十分有限。
3、负荷方面。电力需求侧管理成效不明显,峰谷差进一步加大影响了风力和光伏发电的消纳。
扩展资料:
2017年1月,国家能源局发布了《2016年风电并网运行情况》,全年“弃风”电量497亿千瓦时,超过三峡全年发电量的一半,全国平均“弃风”率达到17%,甘肃、新疆、吉林等地“弃风”率高达43%、38%和30%,今年一季度全国“弃风”电量135亿千瓦时,全国平均“弃风”率16%,业内震惊,业外惊诧。
其实严重“弃风”并非偶发事件,2011年全国“弃风”电量就已达到123亿千瓦时,“弃风”率约为16%,此后愈演愈烈,“弃风”成为能源和电力行业的心腹之疾。7年间,全国累计“弃风”电量达到1500亿千瓦时,直接经济损失800亿元以上。
参考资料来源:中国储能网-西部弃光限电严重,如何解决?
2018年12月27日,中国首个百兆瓦级熔盐塔式光热电站在甘肃敦煌建成。(资料图) 杨艳敏 摄
中新网兰州5月21日电(记者 冯志军 高莹)随着新能源外送通道日益畅通,加之就地消纳能力不断提升,辖区内拥有“世界风口”“世界风库”等天然风光资源优势的甘肃酒泉市,逐渐摆脱了中国新能源发展进程中“弃风弃光”的“负面形象”,并在全国率先开启规模化平价上网时代。
作为官方规划建设的中国首个千万千瓦级风电基地和百万千瓦级光电基地,三四年前,经过近10年快速发展的酒泉新能源项目建设,因外送通道等问题导致弃风弃光率“居高不下”,而被中国国家能源局“叫停”。彼时,新能源项目“遍地开花”的甘肃亦被列为“风电红色预警区域”。
针对新能源发展中出现的问题和矛盾,酒泉官方采取火电轮停、用电高峰发电留取负备用、跨省联络线支援等措施,优先安排新能源发电。尤其是建成了酒湖正负800千伏特高压直流输电等工程,并与湖南省和国家电网公司签订协议,使得酒泉新能源基地有了长期、稳定、可靠的外送市场。
韩利民介绍说,酒泉风电和光伏电站单位千瓦投资成本分别由2008年的1万元(人民币,下同)和约2万元,降至目前约0.7万元和0.6万元以内。两者度电上网电价均实现“降至目前火电标杆电价”。
“一年一场风,从春刮到冬。”地处甘肃河西走廊最西端的酒泉,面积接近两个江苏省大小,逾七成面积为戈壁荒漠,属中国光热资源分布一类地区,“不占耕地、没有拆迁、无灾害气候”等地利因素,使得发展新能源产业得天独厚。
韩利民说,自1997年从丹麦引进4台电机组,建成甘肃第一座示范型试验风电场开始,目前当地已开启新能源装备制造、外送骨干电网、配套调峰电源、新技术示范应用等关联产业快速崛起的高质量发展新模式。
这期间,提升新能源发电质量和就地消纳能力是关键“突破口”。如以支持先进高载能企业、新能源直购电交易及新型储能电站及调峰电源等产业发展,并大力推广冬季清洁取暖、新能源公共交通、推广“进村入社”节能路灯等。
据酒泉官方统计,近年以来,酒泉新能源产业保持了持续 健康 发展态势,形成一定规模的新能源装备制造产品不仅辐射西部地区,还远销中东部省区,并出口到中亚等国家。
“新能源是未来生生活的必然趋势,也是生态环境的必然趋势。”韩利民表示,新能源产品只有实现量产后才能不断降低使用成本,“飞入寻常百姓家”则是未来发展的方向。(完)
二是采取针对性措施解决西南地区弃水问题。利用贵州送广东减送临时腾出的空间以及通过水火置换、市场化交易等方式,组织云南增送广东电量;加快四川电力外送通道建设,上半年川电外送500千伏第三通道已经投运,第四通道也在进一步推进中。今年上半年,西南地区弃水情况有所好转。
三是优化可再生能源系统调度运行。国家电网公司加大调控力度,充分发挥调度作用,实施全网统一调度,充分发挥大电网的作用,跨区域安排旋转备用容量和火电开机方式,深度挖掘系统调峰能力。南方电网公司充分利用大数据、云计算等技术,及时开展流域梯级、跨流域协调调度,这个也是起到了很好的作用。内蒙古电力公司也积极研究风电和光伏发电的技术特性,强化实时调度。
四是落实可再生能源电力消纳监测评价制度。印发了《可再生能源开发利用目标引导制度》,明确了各地区用电量中非水电可再生能源比重指标,另外出台了《可再生能源发电全额保障性收购管理办法》,建立了可再生能源发电全额保障性收购制度,各地没有达到保障收购小时数要求的,在规模上要加以控制。
五是建立可再生能源发电就近消纳机制。指导内蒙古等地区扩大本地就近消纳,提高可再生能源保障性收购电量并扩大直接交易。结合北方地区清洁取暖工作,扩大风电清洁取暖规模,目前已安排供暖面积500万平方米,我们也在做一个北方地区清洁供暖的指导意见。另外,在河北、吉林等地区开展风电制氢示范工程。
我国《能源发展战略行动计划(2014年-2020年)》提出“着力优化能源结构,坚持发展非化石能源与化石能源高效清洁利用并举,要大幅增加风电、太阳能、地热能等可再生能源和核电消费比重。到2020、2030年,非化石能源将占一次能源消费比重分别达到15%、20%”。目前,距离规划目标还存在一定的距离,因此,在当前能源革命和电力体制改革背景下,不断完善促进可再生能源开发利用的体制机制、促进我国可再生能源的大规模发展、转换能源发展模式以及提升能源利用水平,成为当前我国可再生能源发展的主要任务。
总体来说,根据国际经验,可再生能源的发展最终是需要基于市场机制的建设。然而,现阶段我国还不完全具备可再生能源发展所需的市场化条件,“中国式配额制”与“统筹规划”的有机结合,将是大势所趋,同时也是适合我国国情的可再生能源发展主要途径。可以预见,我国可再生能源发展将迎来重要机遇。
光伏“新政”在出台 进入精细化发展新阶段
让光伏行业在一季度焦灼等待的“新政”,终于在4月上旬连续发布的多份文件中找到答案。4月12日,国家能源局发布《关于报送2019年度风电、光伏发电平价上网项目名单的通知》而前两天《关于推进风电、光伏发电无补贴平价上网项目建设的工作方案(征求意见稿)》才刚发布——推进平价上网文件接踵而至,表明相关部门加快推动平价项目上报和建设进程的决心。
中国光伏行业协会副秘书长刘译阳告诉第一财经,在宏观政策引导下,中国的光伏产业将由粗放式发展转向精细化发展的新阶段,由拼规模、拼速度、拼价格转向拼质量、拼技术、拼效益转变的新阶段。在新的形势下,中国光伏产业将会进一步加强技术创新,加快提质、降本、增效的步伐,以求尽快地实现全面平价上网。
平价上网趋势日显
随着光伏发电技术的进步和产业规模的持续扩大,光伏建设成本和发电成本不断下降,光伏平价上网成为可能。
发电成本方面,水电水利规划设计总院副院长易跃春近日表示,自2011年起出台标杆电价、2013年起出台分区标杆电价以来,平均电价水平逐年降低。2015年启动领跑基地建设后,第二批、第三批光伏领跑基地项目通过竞争产生的上网电价,比当时光伏上网标杆电价平均低0.21元/千瓦时和0.24元/千瓦时,其中第三批基地中青海格尔木基地项目最低入选电价0.31元/千瓦时,已低于当地燃煤标杆电价。
建设成本方面,2018年第四季度,新建光伏系统的建设成本已降至5元/瓦以下。
易跃春认为,光伏平价上网在我国部分地区具备条件。全国能够实现平价上网的地方,现阶段主要集中在资源和建设条件较好、消纳保障条件较好、当地燃煤标杆电价相对较高的地区。
刘译阳表示,由于产品价格和投资成本的快速下降,我国光伏发电的竞争力得以进一步提升。2018年,“5·31”新政之后,国内新增装机仍能保持一定规模。
2018年,国家能源局会同有关部门对光伏产业发展政策及时进行了优化调整,全年光伏发电新增装机4426万千瓦,仅次于2017年新增装机,为历史第二高。其中,集中式电站和分布式光伏分别新增2330万千瓦和2096万千瓦,发展布局进一步优化。到12月底,全国光伏发电装机达到1.74亿千瓦,其中,集中式电站12384万千瓦,分布式光伏5061万千瓦。
李创军强调,2018年,全国光伏发电量1775亿千瓦时,同比增长50%。平均利用小时数1115小时,同比增加37小时光伏发电平均利用小时数较高的地区中,蒙西1617小时、蒙东1523小时、青海1460小时、四川1439小时。
李创军指出,2018年,全国光伏发电弃光电量同比减少18亿千瓦时,弃光率同比下降2.8个百分点,实现弃光电量和弃光率“双降”。弃光主要集中在新疆和甘肃,其中,新疆(不含兵团)弃光电量21.4亿千瓦时,弃光率16%,同比下降6个百分点甘肃弃光电量10.3亿千瓦时,弃光率10%,同比下降10个百分点。
光伏行业补贴缺口大超过600亿元
光伏平价上网在提升光伏发电竞争力的同时,可有效促进度电补贴的下降,缓解补贴资金收支缺口。
因广受国家补贴,光伏产业受到“巨婴症”的指责,国家财政面临较大压力。中国光伏行业协会统计数据显示,2018年,我国可再生能源补贴缺口超过1400亿元,其中光伏行业缺口超过600亿元。
为何会产生巨额补贴缺口?一方面是收入不足。可再生能源电价附加作为可再生能源补贴的唯一来源,自2016年可再生能源电价附加调整到1.9分/千瓦时之后,再未做调整部分自备电厂拖欠缴纳可再生能源电价附加。
另一方面是支出超出预期。2018年,全国光伏发电装机达到174.5GW,提前完成可再生能源“十三五”规划提出的底线目标。其中,集中式电站123.84GW,分布式光伏50.61GW。光伏发电补贴强度较高,补贴需求增大。
多位接受第一财经记者采访的业内专家认为,对于已经颁布的政策还需承担履约责任,补贴资金应该及时到位。否则会动摇市场对绿色发展的决心,引发行业发展危机。
借鉴可再生能源发展较好的国家,可再生能源发展到一定阶段,补贴逐步退坡是大势所趋。德国在2010年至2012年期间光伏装机量急速增长。一方面政府提高了可再生能源附加税,电力消费者买单另一方面政府调低了补贴。
业内人士认为,可再生能源补贴逐步退坡,最终实现平价上网,更加符合新一轮电改的方向。通过实行竞价上网,可以突出风电、光伏变动成本低的优势,在风大和光照充足的区域,风电和光伏可以报极低的价格来获取发电权,这将在一定程度上降低弃风弃光率,同时降低整体电力市场交易价格,使得电力系统获得既便宜又清洁的电力。而补贴退坡也不能“一刀切”“断崖式”,应设计合理退坡机制,以确保发电企业和相关装备制造业持续健康发展,避免大起大落。
2019年1月,财政部在“关于可再生能源发电补贴政策”座谈会上表达的思路是,先保证补贴的年度收支平衡,再考虑累计缺口如何应对。
按照有关规定,可再生能源电价附加由电网企业向电力用户代征,并向有关可再生能源发电企业发放。
国家电网公司财务部相关负责人对第一财经记者表示,征收方面,可再生能源电价附加随终端售电量收取,收取标准为1.9分/千瓦时,国家电网公司所属各级电网企业按月将收取的可再生能源补贴上缴中央财政。目前,电网企业直供用户全都按时缴纳了可再生能源电价附加,但部分自备电厂自发自用电量、地方电网售电量,有的不通过电网企业上缴,情况不太清楚。
发放方面,电网企业统计纳入可再生能源补助目录项目的补贴电量、补贴金额,提前向财政部申请补贴资金,今年3月初,它们已经向财政部申请了全年的可再生能源补助资金。财政部补贴资金将直接拨到各省电网企业,电网企业在收到钱的结算周期将补贴拨付至各项目。今年,财政部正在研究将补助资金直接拨付至各可再生能源发电项目,电网企业将积极配合做好工作。
新能源消纳“天花板”仍存
可再生能源利用率在2018年显著提升,弃水、弃风、弃光状况明显缓解。2018年,全国光伏发电量1775亿千瓦时,同比增长50%。弃光电量54.9亿千瓦时,全国平均弃光率3%,同比下降2.8个百分点。
但值得关注的是,部分地区光伏等新能源发电消纳形势依然严峻。目前弃光主要集中在新疆和甘肃地区,其中,新疆(不含兵团)弃光电量21.4亿千瓦时,弃光率16%,同比下降6个百分点甘肃弃光电量10.3亿千瓦时,弃光率10%,同比下降10个百分点。
业内人士认为,新疆、甘肃新能源消纳主要面临以下问题:本地负荷低于新能源装机容量,电力供大于求系统灵活性不足,自备电厂参与系统调峰不够外送通道容量受限。此外,部分地区未严格执行国家全额保障性收购政策,制定了低于国家规定的新能源保障小时数,影响企业收益。
由于光伏具有随机性与波动性的特点,传统模式难以满足清洁能源大规模接入后的消纳需求。国家电网国调中心相关负责人对第一财经表示,需以“全国一盘棋”的思路来促进清洁能源跨区消纳。
具体来说,以“全国一盘棋”的思路来加强清洁能源发展科学规划研究,统筹源-网-荷协调发展,统筹大规模清洁能源发展、消纳问题,推动电源和电网、清洁能源与其他电源统一规划、统一平衡,促进清洁能源健康可持续发展加快推进特高压工程建设,确保具备“全国一盘棋”的电网基础。通过特高压跨区工程来扩大清洁能源资源配置范围,促进清洁能源消纳构建全国统一电力市场,加大清洁能源跨省跨区交易规模。通过市场手段拓展清洁能源消纳空间
展望2019年,刘译阳表示,尽管新的补贴政策尚未出台,但是“稳中求进”的发展思路已经确定,中国仍将会保持一定的光伏市场体量。全球市场上,预计光伏装机仍将保持持续向上的发展态势。中、美、印等主要市场需求保持平稳欧洲市场老树新芽,可能会出现较大幅度增长新兴市场正在快速崛起,越来越多的国家将进入到GW级市场的行列。
更多数据来源参考前瞻产业研究院发布的《中国光伏行业投融资前景与战略分析报告》。
我国光伏行业发展至第四阶段
我国光伏行业于2005年左右受欧洲市场需求拉动起步,十几年来实现了从无到有、从有到强的跨越式大发展,建立了完整的市场环境和配套环境,已经成为我国为数不多、可以同步参与国际竞争并达到国际领先水平的战略性新兴产业,也成为我国产业经济发展的一张崭新名片和推动我国能源变革的重要引擎。目前我国光伏产业在制造规模、产业化技术水平、应用市场拓展、产业体系建设等方面均位居全球前列,已形成了从高纯度硅材料、硅锭/硅棒/硅片、电池片/组件、光伏辅材辅料、光伏生产设备到系统集成和光伏产品应用等完整的产业链,并具备向智能光伏迈进的坚实基础。我国光伏行业发展经历了以下几个历史阶段:
年新增装机量波动较大
据国家能源局统计数据显示,2015年,我国光伏发电新增装机容量为1513万千瓦。2018年,受光伏531新政影响,各地光伏发电新增项目有所下滑,全年新增装机容量出现下降态势,从2017年的5306万千瓦下降至4426万千瓦。2019年,国内光伏新增装机仍然呈现下降趋势,下降至3011万千瓦。2019年对需要国家补贴的项目采取竞争配置方式确定市场规模,因政策出台时间较晚,项目建设时间不足半年,很多项目年底前无法并网,再加上补贴拖欠导致民营企业投资积极性下降等原因,截止2019年底竞价项目实际并网量只有目标规模的三分之一。
2020年,在未建成的2019年竞价项目、特高压项目,加上新增竞价项目、平价项目等拉动下,预计国内新增光伏市场将恢复性增长。“十四五”期间,随着应用市场多样化以及电力市场化交易、“隔墙售电”的开展,新增光伏装机将稳步上升,中国光伏发电新增装机容量为4820万千瓦。
2020年末累计装机量超2.5亿千瓦
累计装机容量方面,据国家能源局统计数据显示,2015年以来,我国光伏发电累计装机容量增长迅速。2015年,全国光伏发电累计装机容量为4318万千瓦,到2020年已经增长至25300万千瓦。从一定程度上说,我国的光伏发电正在迅速发展起来。
光伏发电量增速维持在15%以上
据国家能源局统计数据显示,2013年以来,我国光伏发电量增长迅速。2013年,全国光伏发电量仅为91亿千瓦时,到2019年,全国光伏发电量2238亿千瓦时,同比增长26.08%。截止2020年底,全国光伏发电量为2605亿千瓦时,同比增长16.4%。
华北、西北与华东地区新增装机量较多
截至2021年9月底,全国分布式光伏装机9399万千瓦,占光伏总装机比重33.8%,与上二季度相比提升1.2个百分点,同比提升1.8个百分点
从全国并网光伏发电新增装机布局看,2021年前三季度,我国华北地区新增装机8027.6万千瓦,占全国的28.9%西北地区新增装机6456.8万千瓦,占全国的23.2%华东地区新增装机5390.6万千瓦,占全国的19.4%华中地区新增装机3716.2万千瓦,占全国的13.4%南方地区新增装机2753.1万千瓦,占全国的9.9%东北地区新增装机1438.4万千瓦,占全国的5.2%。
总体来说,为了响应巴黎协定,我国提出了“碳中和”“碳达峰”的号召,在此号召下,近年来我国光伏行业有了长足的发展。
—— 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》
2018年上半年,我国光伏发电新增装机2430.6万千瓦,与去年同期增幅基本持平,其中,光伏电站1206.2万千瓦,同比减少30%;分布式光伏1224.4万千瓦,同比增长72%。
截至2018年6月底,全国光伏发电装机容量达到15451万千瓦,其中,光伏电站11260万千瓦,分布式光伏4190.3万千瓦。上半年光伏发电量823.9亿千瓦时,同比增长59%;弃光率3.6%,同比下降3.2个百分点。弃光主要集中在新疆和甘肃,其中,新疆(不含兵团)弃光电量13.5亿千瓦时,弃光率20%,同比下降6.1个百分点;甘肃弃光电量5.9亿千瓦时,弃光率11%,同比下降11个百分点。
从新增装机布局看,华北地区新增装机611.6万千瓦,同比增长47%,占全国的25.2%;东北地区新增装机206.4万千瓦,同比下降4%,占全国的8.5%;华东地区新增装机621.8万千瓦,同比下降25%,占全国的25.6%;华中地区新增装机387.8万千瓦,同比下降8%,占全国的15.9%;西北地区新增装机412万千瓦,同比下降1%,占全国的17.0%;华南地区新增装机191.8万千瓦,同比增长33%,占全国的7.9%。
光伏行业发展取得突破的同时,也面临一些困难和挑战。补贴缺口持续扩大。国家能源局有关负责人介绍,截至2017年底,累计可再生能源发电补贴缺口总计达到1127亿元,其中光伏补贴缺口455亿元(占比约40%),且呈逐年扩大趋势,目前已超过1200亿元,直接影响光伏行业健康有序发展,“如果这种超常增长继续下去,财政补贴缺口将持续扩大。”
消纳问题不容忽视。随着光伏发电的迅猛增长,一些地方出现了较严重的弃光限电问题。2015年全国弃光率12%,2016年为11%,2017年降至6%,但个别地方仍然十分严重,甘肃、新疆弃光率分别达到20%和22%。
产能过大存在隐患。“在国内光伏发电市场高速增长的刺激下,光伏制造企业纷纷扩大产能,光伏制造产能过剩、产品和电站建设质量问题有所显现。”国家能源局有关负责人谈道。他认为,当前需要引导市场和行业根据新形势调整发展思路,将光伏发展重点从扩大规模转到提质增效上来,推进技术进步、降低发电成本、减少补贴依赖,从而推动行业有序、高质量发展。来源:人民日报
1.1中国氢能经济发展初期:中国工业副产氢产量充足
中国当前化工工业基础具有强大和广泛的制氢基础,2015年国内副产氢(by-product production)的商用剩余量约为38万吨/年,是190万辆燃料电池车一年的燃料使用量(按每辆车年行驶两万公里计算)。中国另有198万吨/年的潜在专业制氢 (captive production) 产能可做后续氢源供应。不考虑物流运输问题,上述约240万吨氢源供应都无需新增资本投入。所以,在中国氢能经济发展的初期阶段,中国工业制氢基础有能力提供充足且廉价氢气资源。
1.2中国氢经济发展中期:煤制氢加碳捕捉技术将成为主流制氢路线
中国煤炭资源丰富且相对廉价,故将来煤制氢很有可能成为中国规模化制氢的主要途径。但煤制氢工艺过程二氧化碳排放水平高,所以需要引入二氧化碳捕捉技术(Carbon Capture and Storage, CCS),以降低碳排放。
目前二氧化碳捕捉技术(CCS)主要应用于火电和化工生产中,其工艺过程涉及三个步骤:二氧化碳的捕捉和分离,二氧化碳的输送,以及二氧化碳的封存。据美国环境保护局的统计数据,二氧化碳捕捉技术(CCS)的应用可以减少火电厂80%-90%的二氧化碳排放量。
二氧化碳捕捉技术(CCS)在国际上早已被深入研究和实践。2014年加拿大建成了世界上首个商业化的二氧化碳捕捉项目—边界大坝火电厂。该项目在火电厂的基础上整合了二氧化碳捕捉装置,降低了发电过程中的碳排放量。而国内的神华集团也早在2009年就在鄂尔多斯建设二氧化碳捕集和封存项目,近期神华集团已经在鄂尔多斯成功示范30万吨二氧化碳封存技术。
随着二氧化碳捕捉技术(CCS)的逐步成熟,煤制氢加二氧化碳捕捉技术的制氢工艺路线也会日益清晰,将为中国氢能经济中长期发展提供充足的氢气资源。
1.3中国氢能经济发展后期:可再生能源制氢将实现能源的清洁生产与利用
国家能源局发布的《2015年度全国可再生能源电力发展监测评价报告》显示,2015年我国弃风电量339亿千瓦时,同比增加213亿千瓦时,甘肃、新疆和吉林的弃风率均超过30%;西北地区出现了较为严重的弃光现象,甘肃弃光电量26亿千瓦时、弃光率31%,新疆弃光电量18亿千瓦时、弃光率26%。西南地区弃水现象也同样严重,四川弃水电量达到102亿千瓦时,云南弃水电量152.6亿千瓦时。据此推算,2015年我国至少有642亿千万时的可再生能源没有利用。如这些可再生能源用来电解制氢,则可以制备160.5亿立方米的氢气(按照制备每立方米氢气耗费4度电来计算)。
目前弃光、弃风和弃水发电的成本价格为0.15元/度,据此计算出的电解水制氢成本为1.5元/立方米,这已经远低于利用上网电电解水制氢的成本,且与化石燃料(煤、焦炭和天然气)制氢的成本上限接近。所以,未来氢能产业链下游储运等环节一旦取得突破,新能源支持的大规模电解水制氢的市场份额将出现增长,氢能成本也会进一步降低。
2. 氢能在能源市场的多种应用场景将降低氢能的整体使用成本
目前市场对氢能使用存在一个明显的误区,即将氢能的应用范围局限于传统化工生产领域这一单一应用场景,由此而担忧氢能基础设施投入开销巨大,且使用成本高昂。事实上,氢能作为储能介质能够横跨电力、供热和燃料三个领域,促使能源供应端融合,提升能源使用效率,其应用模式可以抽象为以下三个方面:
a.
电能到电能的转换(power to power):电解制氢实现电能向氢能的转化,必要时氢能可通过燃料电池再次转化为电能。
b. 电能到燃气的转换(power to gas):电解制氢后,将氢气直接混入天然气管道,或者合成甲烷后混入天然气管道;混合天然气在终端作为燃料提供热能。
c.
电能到燃料的转换(power to fuel):电解制氢后,氢气作为燃料电池车的燃料,为汽车提供动力。
而氢能作为能源载体的具体应用模式涉及新能源制氢补充发电、燃料电池汽车、分布式发电等领域。所以氢能的应用场景具有很强的多样性,如未来能够形成电力、供热和燃料相互交叉的应用网络,将大幅降低其使用成本。
行业主要上市公司:国内光伏行业上市公司主要有隆基股份(601012)、金高科技(002459)、晶科能源(688223)、通威股份(600438)、天合光能(688599)等。
本文核心数据:产能利用率、装机容量、弃光率、光伏发电量、系统建设成本。
行业概况
1.定义
光伏产业,简称PV(光伏),主要指硅材料应用开发形成的光电转换产业链,包括高纯多晶硅原料生产、太阳能电池生产、太阳能电池组件生产、相关生产设备制造和光伏发电应用。随着二氧化碳排放峰值碳中和国家目标的推进,以新能源为主体的新型电力体系建设正在加快推进。光伏与复兴号高铁、国产商用飞机、新一代运载火箭一起获得了中共十九大纪念邮票。光伏产业地位显著提升,迎来历史性发展机遇。
光伏产业的下游应用主要是光伏发电,根据建设规划定位可分为集中式光伏发电系统和分布式光伏发电系统。集中式光伏发电系统,如大型西北地面光伏发电系统;分布式光伏发电系统(以>6MW为界),如工商企业和住宅建筑的屋顶光伏发电系统。
2.产业链分析:产业链长。
随着光伏发电在能源供应体系中发挥越来越重要的作用,光伏相关产业也日益壮大,形成了从高纯硅材料、硅锭/棒/片、电池/组件、光伏辅助材料和配件、光伏生产设备到光伏产品的系统集成和应用的完整产业链。
光伏产业链的上游主要是与光伏电池相关的原材料,包括构成电池的单晶硅和多晶硅。上游单晶硅和多晶硅生产商主要有保利协鑫、隆基、通威、中环。然而,硅片生产企业已呈现双寡头格局,中国的太阳能硅片占据了全球大部分市场份额。在中国市场,主流厂商主要有隆基和中环,产能格局依然高度集中。在硅片对外销售规模中,中环股份和隆基股份占据绝对领先地位。
中游主要是电池芯片和电池模组制造商以及系统集成企业。电池芯片和模组的中游厂商主要有通威、隆基、晶澳等。光伏发电系统中的逆变器厂商主要有阳光电源等企业;系统集成包括亿晶光电、正泰电气等。一些企业如隆基,已经基本形成了从单晶硅到组件再到电站光伏运营的完整光伏发电产业链。是下游光伏发电应用领域,包括分布式光伏发电和集中式电站。
行业发展过程:行业处于快速发展阶段。
在欧洲市场需求的推动下,中国的光伏产业从2005年左右开始起步。十几年来,实现了跨越式的大发展,建立了完整的市场环境和配套环境。成为国内为数不多的能够同时参与国际竞争并达到国际领先水平的战略性新兴产业。也成为中国工业经济发展的全新名片,推动中国能源改革的重要引擎。目前,我国光伏产业在制造规模、产业化技术水平、应用市场拓展和产业体系建设等方面均居世界前列,具备了坚实的智能光伏基础。中国光伏产业经历了以下几个历史阶段:
行业背景:政策加持,光伏产业加速发展
我国自2006年1月1日起实施《中华人民共和国可再生能源法》。该法将可再生能源的开发利用列为能源发展的优先领域,促进增加能源供给,改善能源结构,保障能源安全,保护环境,实现经济社会可持续发展,建立和发展可再生能源市场。自2006年以来,为鼓励和支持光伏产业发展,国家发改委、财政部、工信部、国家能源局、住建部等部门密集出台政策文件,支持和规范光伏产业发展,涵盖了生产、销售、财税、补贴、土地政策等产业发展的各个相关方面。
工业和信息化部、住房和城乡建设部、交通运输部、农业农村部、国家能源局联合发布《智能光伏产业创新发展行动计划(2021-2025年)》,旨在“十五”期间有效引导产业智能化升级,促进光伏产业健康发展,从而推动光伏发电规模化应用,保持我国作为世界光伏制造和装机应用第一大国的地位。
“3060年二氧化碳排放峰值碳中和”是一项具有多重目标和约束的系统性经济和社会变革。重塑中国经济结构、能源结构,改变生产方式和生活方式是历史性的突破,需要处理好发展与减排、减碳与安全、整体与局部、短期与中期、建立与破除、政府与市场、国内与国际等多维关系。“二氧化碳排放峰值,碳中和”的目标将对中国光伏产业产生显著的多维影响。
行业发展状况
1.光伏产品市场供应能力较强,产能利用率有待提高。
根据光伏行业市场重点公司光伏产品产量和产能利用率,2021年中国光伏产品市场供给能力较强,隆基绿能光伏产品产量遥遥领先其他公司,单晶硅片产量达到69.96GW,单晶组件产量达到38.69GW,从产能利用率来看,2021年光伏市场公司产能利用率不高,仍有较大提升空间。
2.光伏新增装机再创新高,累计装机超过300 GW。
我国太阳能光伏产业虽然起步较晚,但发展迅速。特别是2013年以来,在国家和地区政策的推动下,太阳能光伏发电在我国呈现爆发式增长。据国家能源局统计,2017年,我国光伏发电新增装机53.06GW,创历史新高。2018年,受光伏531新政影响,各地光伏发电新开工项目下降,全年新增装机受国家光伏行业补贴、财政扶持等政策影响,2020年和2021年光伏装机大幅上升。2020年,中国光伏装机容量增加48.20GW,同比增长59%。2021年,中国光伏新增装机再创新高,达到54.88GW,同比增长14%。
据国家能源局统计,2013年以来,我国光伏发电累计装机容量快速增长。2013年,我国光伏发电累计装机容量仅为19.42GW,到2019年已经增长到204.58GW。2013-2019年,中国光伏发电累计装机容量增长超过10倍。到2021年,全国光伏发电累计装机容量306.56GW,同比增长21%。
3.光伏弃光率明显下降,光伏发电量稳步增长。
随着光伏发电的快速发展,一些地方也存在严重的弃光问题。国家能源局数据显示,2015-2018年,新疆和甘肃最高弃光率超过30%。2019-2021年,新疆和甘肃轻弃率明显下降,2021年新疆轻弃率降至1.7%,甘肃降至1.5%。弃光率的大幅下降主要是因为光伏发电的并网运行,促进了资源的利用水平。
据国家能源局统计,2013年以来,我国光伏发电量快速增长。2013年全国光伏发电量仅为91亿千瓦时。到2021年,全国光伏发电量3259亿千瓦时,同比增长25%。预计2021年,我国光伏发电量将占全社会用电量的3.92%。
4.光伏发电系统建设成本呈下降趋势,光伏上网进入平价。
我国地面光伏系统初期总投资主要由组件、逆变器、支架、电缆、一次设备和二次设备等关键设备费用,以及土地费用、电网接入、建设安装和管理费用构成。其中,一次设备包括箱式变压器、主变压器、开关柜、升压站(50MW、110kV)等设备,二次设备包括监控和通信设备。土地成本包括全生命周期地租、植被恢复费或相关补偿费;电网的接入成本只包括50MW、110kV、10km的反向改造;管理费用包括前期管理、勘测、设计和招标。建筑安装费用主要是人工费、土方工程费、常规钢筋混凝土费等。,且未来下跌空间不大。随着技术进步和规模效益,组件、逆变器等关键设备的成本仍有一定下降空间。网络连接、土地、项目前期开发费用等。都是非技术成本,不同地区和项目差异很大。降低非技术成本,有助于加速光伏发电低价上网推广。
2021年中国地面光伏系统初始总投资成本约为4.15元/w,比2020年上涨0.16元/W,涨幅为4%。其中,组件约占投资成本的46%,比2020年提高了7%。非技术成本约占14.1%(不含融资成本),比2020年下降3.2个百分点。预计2022年,随着产业链各环节新增产能的逐步释放,组件价格将回归合理水平,光伏系统初期总投资成本将降至3.93元/w。
中国工商业分布式光伏系统初期总投资主要由组件、逆变器、支架、电缆、安装费用、并网、屋顶租赁、屋顶加固、一次设备和二次设备构成。一次设备包括箱式变压器、开关箱和预制舱。根据中国光伏产业发展路线图,2020年和2021年中国工业和商业分布式光伏系统的初始投资成本分别为3.38元/W和3.74元/W,预计2022年将降至3.53元/W。
2020年中国光伏上网电价补贴政策结束,平价逼近:中国上网电价政策经历了标杆电价、竞价上网、平价上网三个阶段。2020年招标项目规模26GW,增长14%。同时,2020年也将是光伏并网平价年,平价项目33GW,增长124%,首次超过招标项目规模。平价将至,2021年将是中国光伏上网全面平价元年。