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新能源时代光伏发电行业进入快车道 分布式光伏发电规模化发展

时间:2023-05-30 22:15:33 | 浏览:1956

一、光伏发电行业概述光伏发电的基本原理是利用半导体界面的光生伏特效应,将太阳能通过太阳能电池(光伏组件)直接转变为电能,通过并网逆变器转化为交流电,再通过变压器升压后输送到电网中。资料来源:中国光伏发电行业发展趋势研究与未来前景分析报告(2

一、光伏发电行业概述

光伏发电的基本原理是利用半导体界面的光生伏特效应,将太阳能通过太阳能电池(光伏组件)直接转变为电能,通过并网逆变器转化为交流电,再通过变压器升压后输送到电网中。

资料来源:中国光伏发电行业发展趋势研究与未来前景分析报告(2023-2030年)

20世纪以来,传统能源如煤炭、石油、天然气的大规模开发利用引发了一系列的生态环境问题,给全球的居住环境带来了严重负面影响。发展清洁能源如太阳能、风能、水能等已经成为世界范围内应对生态环境问题的共同选择,其中,太阳能因具有普遍性、无害性、长久性等诸多优点,逐渐成为新能源领域重点发展的产业之一。光伏发电是利用半导体界面的光生伏特效应,而将太阳能转变为电能的一种技术,当前光伏产业已经列为战略性新兴产业。

根据观研报告网发布的《中国光伏发电行业发展趋势研究与未来前景分析报告(2023-2030年)》显示,光伏发电产业链上游主要包括高纯多晶硅、多晶铸锭/单晶拉棒等原材料供应商;中游主要为光伏电池、控制器等生产、光伏发电组件封装等供应商;下游主要为集中式光伏电站、分布式光伏电站等光伏发电系统供应商。

资料来源:中国光伏发电行业发展趋势研究与未来前景分析报告(2023-2030年)

观研天下分析师观点:当前对于清洁能源的转型是全球性的趋势,在光伏发电占比逐步提升的背景下,上游原材料高纯多晶硅中长期供需将长期保持紧平衡或阶段性不足的情况。

二、光伏技术应用领域广泛,太阳能发电的应用最突出

光伏技术的应用领域可以分为太阳能发电、农业和灌溉系统、公共建筑和基础设施、交通运输领域、人工/机器智能、以及军事和应急领域等。其中,太阳能发电是光伏技术最主要的应用领域。光伏发电是一种绿色能源,它可以利用太阳能,把太阳能转换成电能,比传统的燃煤、燃油发电更加环保、节能。光伏发电系统的安装和维护也比传统发电系统要简单得多,而且可以在任何地方安装,使用成本低,是可再生能源发电的首选。

目前光伏发电可以用于家庭、商业和工业建筑的电力供应,也可以用于独立供电系统,例如:对于偏远地区和不便接入公共电网的地方,光伏发电系统可以作为独立或微电网系统为当地居民提供电力;另外,由于通讯基站一般位于比较偏远的地方,如果铺设电线供电,其投资巨大。在光伏发电系统没有普及以前基本使用柴油发电机来供电,造成很大污染和能源浪费。如果采用光伏发电系统能很好的解决这个问题,能够绿色无污染的给通信基站供电,而且安装方便,还能将通信基站旁的空地加以利用。

光伏发电主要应用领域

应用领域

介绍

用户太阳能电源

(1)小型电源10-100W不等,用于边远无电地区如高原、海岛、牧区、边防哨所等军民生活用电,如照明、电视、收录机等;(2)3-5KW家庭屋顶并网发电系统;(3)光伏水泵:解决无电地区的深水井饮用、灌溉。

交通领域

如航标灯、交通/铁路信号灯、交通警示/标志灯、高空障碍灯、高速公路/铁路无线电话亭、无人值守道班供电等。

通讯/通信领域

太阳能无人值守微波中继站、光缆维护站、广播/通讯/寻呼电源系统;农村载波电话光伏系统、小型通信机、士兵GPS供电等。

石油、海洋、气象领域

石油管道和水库闸门阴极保护太阳能电源系统、石油钻井平台生活及应急电源、海洋检测设备、气象/水文观测设备等。

家庭灯具电源

如庭院灯、路灯、手提灯、野营灯、登山灯、垂钓灯、黑光灯、割胶灯、节能灯等。

光伏电站

10KW-50MW独立光伏电站、风光(柴)互补电站、各种大型停车厂充电站等。

太阳能建筑

将太阳能发电与建筑材料相结合,使得未来的大型建筑实现电力自给,是未来一大发展方向。

其他

(1)与汽车配套:太阳能汽车/电动车、电池充电设备、汽车空调、换气扇、冷饮箱等;(2)太阳能制氢加燃料电池的再生发电系统;(3)海水淡化设备供电;(4)卫星、航天器、空间太阳能电站等。

资料来源:中国光伏发电行业发展趋势研究与未来前景分析报告(2023-2030年)

三、光伏发电主要分为两类,分布式光伏发电正当时

光伏发电根据太阳能电池板的数量和布局的不同,可分为集中式光伏发电和分布式光伏发电。集中式光伏发电通常是在大规模的太阳能电池阵列中产生电能。电能通过输电线路输送到电网中,并为大量用户提供电力,因此更适合于大规模建设的电站项目。而分布式光伏发电则是在个人住宅、商店和办公楼等小规模地点中进行,电能主要用于当地用户的需求。它们有一些共同点,但也存在一些不同之处。

集中式光伏发电和分布式光伏发电的区别

类别

集中式光伏发电

分布式光伏发电

相同点

1、都是利用太阳能光电转换技术将太阳能转化为电能。

2、都需要太阳能电池板、逆变器等设备进行光伏发电。

3、都可以利用国家政策支持来获得一定的补贴。

不同点

1、发电规模不同:集中式光伏发电通常规模较大,需要占用较大的土地资源;而分布式光伏发电可以分散在城市居民、企事业单位等地方,规模相对较小。

2、电网接入方式不同:集中式光伏发电通常是通过高压输电线路接入电网,而分布式光伏发电则是通过低压线路接入配电网。

3、维护方式不同:集中式光伏发电需要专业的运维人员进行维护,而分布式光伏发电可以由用户自行维护。

4、技术要求不同:集中式光伏发电的技术要求较高,需要考虑逆变器功率、并网技术等因素;而分布式光伏发电技术要求相对较低。

资料来源:中国光伏发电行业发展趋势研究与未来前景分析报告(2023-2030年)

在两种方式中,分布式光伏发电是未来最具有潜力的发电方式,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,就近转换,就近使用的原则,不仅能够有效提高同等规模光伏电站的发电量,同时还有效解决了电力在升压及长途运输中的损耗问题。根据国家能源局2021年9月公布,全国共有676个县(市、区)被列入光伏整县试点区域,占全国23.7%区域。截至2023年3月,我国分布式光伏发电装机容量达到1.76亿千瓦,随着中央及多地相关政策落地,预计未来分布式光伏将快速发展。

资料来源:中国光伏发电行业发展趋势研究与未来前景分析报告(2023-2030年)

四、政策为光伏发电行业创造良好环境,2023年安全监管继续加强

光伏发电行业是国家重点支持的朝阳产业,近年来国家始终贯彻支持可再生能源发展的大方向,通过制定一系列支持政策和激励措施来推动光伏发电行业的发展,一方面通过指导装机规模和制定行业标准等方式,引导国内光伏发电行业朝着健康有序、科学创新的方向发展,另一方面通过财政补贴、政策优惠等途径扶持光伏发电行业的成长与发展。

同时,面临电力供需形势发生巨大变化、项目开发和建设秩序给光伏发电行业带来巨大的挑战,加之补贴拖欠问题影响行业的良性发展的大背景下,政府加强了对光伏发电市场的监管和安全的督查,出台多项行业规范性文件,以保证市场的健康有序发展。

具体来看,早在2018年6月1日,国家发展改革委、财政部、国家能源局联合下发《关于2018年光伏发电有关事项的通知》(发改能源〔2018〕823号),被称为史上最严厉的光伏管理政策;2019年5月30日,国家能源局正式下发了《2019年光伏发电建设管理工作方案》,2020年完全沿用该管理方案;而在最近的2023年初,国家能源局发布《2023年电力安全监管重点任务》的通知,为杜绝重大以上电力人身伤亡责任事故、杜绝重大以上电力安全事故、杜绝电力系统水电站大坝垮坝漫坝事故,确保电力系统安全稳定运行和电力可靠供应,推动全国电力安全生产形势持续稳定向好,能源局组织开展分布式光伏涉网安全研究、加强光伏发电安全监管。

该政策不仅为光伏发电行业提供了市场保障,确保相关企业在公平的竞争环境中运营,同时监管的加强也将促进光伏发电技术的创新,包括提高光伏电池的效率、降低成本、增强系统的可控性等,这将进一步推动行业向更高效、更可靠的方向发展。

我国光伏发电行业重点政策梳理

发布时间

发布部门

政策名称

主要内容

2021年2月

国务院

国务院关于加快建立健全绿色低碳循环发展经济体系的指导意见

坚持节能优先,完善能源消费总量和强度双控制度。提升可再生能源利用比例,大力推动风电、光伏发电发展,因地制宜发展水能、地热能、海洋能、氢能、生物质能、光热发电。

2021年3月

国家发展改革委、国家能源局

国家发展改革委 国家能源局关于推进电力源网荷储一体化和多能互补发展的指导意见

在城市商业区、综合体、居民区,依托光伏发电、并网型微电网和充电基础设施等,开展分布式发电与电动汽车(用户储能)灵活充放电相结合的园区(居民区)级源网荷储一体化建设。

2021年4月

中共中央 国务院

中共中央 国务院关于新时代推动中部地区高质量发展的意见

因地制宜发展绿色小水电、分布式光伏发电,支持山西煤层气、鄂西页岩气开发转化,加快农村能源服务体系建设。

2021年5月

国家发展改革委

国家发展改革委关于“十四五”时期深化价格机制改革行动方案的通知

持续深化燃煤发电、燃气发电、水电、核电等上网电价市场化改革,完善风电、光伏发电、抽水蓄能价格形成机制,建立新型储能价格机制。

2021年8月

工业信息化部

新型数据中心发展三年行动计划(2021-2023年)

鼓励企业探索建设分布式光伏发电、燃气分布式供能等配套系统,引导新型数据中心向新能源发电侧建设,就地消纳新能源,推动新型数据中心高效利用清洁能源和可再生能源、优化用能结构,助力信息通信行业实现碳达峰、碳中和目标。

2021年8月

国家发展改革委

国家发展改革委关于完善电解铝行业阶梯电价政策的通知

鼓励电解铝企业提高风电、光伏发电等非水可再生能源利用水平,减少化石能源消耗。

2021年10月

国务院

2030年前碳达峰行动方案

加快智能光伏产业创新升级和特色应用,创新“光伏+”模式,推进光伏发电多元布局。

2022年1月

国务院

“十四五”现代综合交通运输体系发展规划

鼓励在交通枢纽场站以及公路、铁路等沿线合理布局光伏发电及储能设施。

2022年1月

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

智能光伏产业创新发展行动计划(2021-2025年)

支持智能光伏产品在光伏发电系统踏勘、设计、集成、运维、结算、交易中的应用,开发应用各类电网适应性技术,增强智能光伏系统自感知、自诊断、自维护、自调控能力,提升光伏发电电网友好性。

2022年2月

国家发展改革委、国家能源局

国家发展改革委 国家能源局关于完善能源绿色低碳转型体制机制和政策措施的意见

在农村地区优先支持屋顶分布式光伏发电以及沼气发电等生物质能发电接入电网,电网企业等应当优先收购其发电量。

2022年3月

国家发展改革委、国家能源局

“十四五”现代能源体系规划

全面推进风电和太阳能发电大规模开发和高质量发展,优先就地就近开发利用,加快负荷中心及周边地区分散式风电和分布式光伏建设,推广应用低风速风电技术。在风能和太阳能资源禀赋较好、建设条件优越、具备持续整装开发条件、符合区域生态环境保护等要求的地区,有序推进风电和光伏发电集中式开发,加快推进以沙漠、戈壁、荒漠地区为重点的大型风电光伏基地项目建设,积极推进黄河上游、新疆、冀北等多能互补清洁能源基地建设。积极推动工业园区、经济开发区等屋顶光伏开发利用,推广光伏发电与建筑一体化应用。

2022年4月

国务院

气象高质量发展纲要(2022—2035年)

开展风电和光伏发电开发资源量评估,对全国可利用的风电和光伏发电资源进行全面勘查评价。研究建设气候资源监测和预报系统,提高风电、光伏发电功率预测精度。

2022年5月

中共中央办公厅、国务院办公厅

关于推进以县城为重要载体的城镇化建设的意见

推动能源清洁低碳安全高效利用,引导非化石能源消费和分布式能源发展,在有条件的地区推进屋顶分布式光伏发电。

2023年1月

国家能源局

2023年电力安全监管重点任务

为杜绝重大以上电力人身伤亡责任事故、杜绝重大以上电力安全事故、杜绝电力系统水电站大坝垮坝漫坝事故,确保电力系统安全稳定运行和电力可靠供应,推动全国电力安全生产形势持续稳定向好,能源局组织开展分布式光伏涉网安全研究、加强光伏发电安全监管。

资料来源:中国光伏发电行业发展趋势研究与未来前景分析报告(2023-2030年)

观研天下分析师观点:虽然光伏发电行业受到政策和多种因素的推动,但在市场化交易和短期收益上仍面临挑战,一来在建设全国统一电力市场体系的背景下,新能源参与电力市场的电价跟原来的保障性收购会有很大的变化,参与市场化交易可能面临很大的压力;二来2023年以来硅料供应大幅增长,产业供需失配得到缓解,同时不少省份提出纳入保障性电网规模的光伏发电项目,土地费用、非技术成本融资、电网送出等方面短期内难以有效降低,光伏项目投资收益中间面临短期的波动风险。

五、光伏装机大增,成本下降驱动光伏发电投资加快

光伏作为清洁能源的代表,可以真正做到零碳排放,且具有成本低、安全高效的优势,在我国能源转型中发挥着重要的作用。近年来,得益于电力供需、政策引导、技术进步三大因素我国光伏装机维持高增长态势。数据显示,我国光伏新增装机量已连续十年位居全球首位,累计装机量连续八年位居全球首位。2023年一季度,我国新增光伏装机33.656GW,同比增长154.8%。其中集中式光伏新增15.525GW,工商业光伏新增9.211GW,户用光伏新增8.919GW。

资料来源:中国光伏发电行业发展趋势研究与未来前景分析报告(2023-2030年)

另外,从2023年1-2月数据来看,当前水电作为零排放且成本极低的发电方式开发已趋于饱和,火电投资也因为电力需求增长趋缓而短期下滑,相较之下,光伏发电投资则得益于上游光伏组件价格下降因此激增。展望2023年后十个月,光伏下游需求向好,随着硅料扩产产能的大量释放,硅料价格下行将有望带动行业制造端盈利中枢上移,光伏行业复苏势头强劲。2023年在保守情况下,2023-2030年中国光伏新增装机预测约95-120 GW;乐观情况下,中国光伏新增装机预测约120-140 GW,可以预见,随着光伏发电的成本下降,将会使得投资者对光伏发电项目更加青睐,未来投资有望保持高速增长。

六、“双碳”催生新能源时代机遇,加速光伏发电蓬勃发展

随着“双碳”升级为国家战略目标,这意味着我国经济增长与碳排放的深度脱钩,需要加快产业结构、能源结构、生产方式、生活方式、空间格局等全方位的深层次的系统性变革,构建以新能源为主体的新型电力系统。2022年1月24日,中共中央政治局第三十六次集体学习时指出,“要把促进新能源和清洁能源发展放在更加突出的位置,积极有序发展光能源、硅能源、氢能源、可再生能源”。此外,国家发改委、国家能源局也多次表示,大型风光基地建设是“十四五”新能源发展重中之重。国家发改委已下发第一批(97GW)、第二批(450GW)共计547GW的风光基地建设指标,第三批大型风电、光伏基地指标也有望在2023年下发。

在市场机制和中国“双碳”战略的双重影响下,新能源产业迎来新机遇。在这一过程中,作为新能源的排头兵,光伏发电的发展对于实现碳达峰的目标和碳中和的愿景具有非常重要的意义。一方面,光伏发电蕴含巨大的二氧化碳减排能力。根据测算,光伏发电产生的二氧化碳排放为33-50克/度,而煤电为796.7克/度。

光伏发电在降低碳排放上拥有压倒性优势,通过大规模推广和应用光伏发电可以显著减少传统能源行业的温室气体排放,对应对气候变化和全球变暖具有重要意义;另一方面,“碳中和”的实施需要大量的清洁能源供应,以替代传统的高碳能源。光伏发电作为最具发展潜力的新能源之一,具有可开发总量大、安全可靠性高、环境影响小、应用范围广、 运维成本低等优势,与传统能源形势竞争力更强,成为碳中和目标的重要选择。随着双碳战略的推进,光伏发电需求将迅速增长,为行业的蓬勃发展带来巨大的机遇。

观研天下分析师观点:从行业前景来看,当前我国光伏发电行业正在从政策推动转为市场推动,同时新一代太阳能电池最近在技术上取得了新突破,前景非常可观。未来一旦产业化,会做到综合成本远低于火力发电,这个时期是行业关键的转型期,行业内企业一定不能只是把转型当成挑战,需要高度重视转型所带来的机遇。

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