科技部解读太阳能发电和洁净煤技术十二五规划

发布时间:15-01-07 17:03分类:技术文章 标签:太阳能光伏
太阳能光伏发电的几个关键问题
发展太阳能光伏发电产业的关键问题包括光伏电池技术、光伏发电成本、光伏发电政策以及光伏电网的接入等。
–光伏电池技术
光伏电池是太阳能光伏发电系统的核心部件。光伏电池大规模应用需要解决2大难题:
提高光电转换效率和降低生产成本。太阳能光伏电池通常用晶体硅或薄膜材料制造,前者由切割、铸锭或者锻造的方法获得,后者是一层薄膜附着在低价的衬背上。晶体硅仍是当前太阳能光伏电池的主流。晶体硅电池包括单晶硅太阳电池和多晶硅太阳电池。单晶硅电池的实验室*高转换效率可达24.7%,商业化电池效率为16%~20%。多晶硅太阳能电池的实验室*高效率也超过了20%,商业化电池效率为15%~18%。除效率外,电池的厚度也很重要。降低硅片厚度是减少硅材料消耗、降低晶硅太阳电池成本的有效技术措施。硅片的平均厚度已从2003年的0.23mm减小到2007年的0.18mm。下表为2003—2007年各类太阳能产量MW
太阳能电池主要有六种:单晶硅、多晶硅、HIT(HIT太阳能电池为三洋电机采用特殊结构、结合结晶型及薄膜型特点研发而成的太阳能电池)、非晶硅、铜铟镓硒和碲化镉电池。在对能量产出要求比较均衡的情况下,单晶硅、HIT组件在太阳辐射较高时性能*优,适合在太阳辐射强、多晴天的地区使用;在太阳辐射量较高、少云或多云地区,碲化镉有优势;多晶硅和铜铟稼硒受太阳辐照影响较大,不适合在太阳辐射变化大、四季分明的地区使用;非晶硅在太阳辐射较低、多阴雨地区才能显现优势。
–光伏发电成本
光伏发电何时达到平价上网(即光伏发电的成本达到常规能源发电电价的水平)是一个备受关注的问题。*发改委能源研究所提出,所谓平价上网有2个概念,即输电侧上网和配电侧上网。配电侧上网也即自发自用,可以与电网销售电价比较(我国销售电价为0.5~1元/(kW·h)
),这表明光伏发电自用更容易实现“平价上网”。但如果是输电侧中高压并网,因我国常规电力上网电价一般仅为0.3元/
(kW·h),要在这个水平上达到平价上网还有相当的难度。光伏发电系统成本的60%以上来自太阳能电池。2006年,并网光伏发电系统成本约为5万元/kW,系统各部分成本比例见下表。
–光伏发电政策
政府的政策导向将决定光伏产业的发展水准和市场需求。由于原材料硅的价格下跌导致光伏发电价格从2008年10月快速下降,但目前光伏市场仍然是由政府和政策驱动的。下面介绍一下各国光伏发电主要扶持政策以及2008年后所做出的调整。
德国在*后实施“一千屋顶计划”和“十万屋顶”计划基础上,于2000年1月颁布实施了与“全网平摊”相配套的《可再生能源上网电价法》,对光伏发电实施0.99马克/(kW·h)的上网电价。
日本于1974年开始执行阳光计划,把光伏发电作为*电力未来的重要组成部分。2008年6月,日本又开始讨论重新启动对光伏系统进行补贴,7月即公布了《低碳社会行动方案》。同年11月又发布了《推广太阳能发电行动方案》。光伏业界普遍看好日本2009年后的光伏市场。
西班牙于2004年后对太阳能等可再生能源电力实施了高补贴电价政策,极大地刺激了西班牙光伏市场的迅速增长。2008年西班牙成为光伏市场发展*快的*,累计容量排名第2。在达到政府规定的市场容量后,西班牙政府于2008年9月对电价水平进行调整,直接对本国新增市场规模进行控制。
美国政府早在20世纪90年代提出“百万屋顶”计划刺激本国光伏发电市场。美国光伏市场的发展主要得益于5类经济政策的共同作用,即净电表制、生产税返还、投资税抵扣、配额制和税收优惠。这些经济政策的刺激加速了美国光伏产业的发展,2008年美国在全球新增光伏市场中以400MW排名第3,装机总容量达到1410MW。目前新的联邦投资抵扣税政策和《2009经济刺激法案》出台,但美国国内仍对是否使用财政资金大规模发展光伏发电存在争议,美国光伏市场前景存在不确定性。
中国的太阳能光伏市场总体发展速度比较缓慢。“六五”和“七五”期间,*对光伏市场的发展给予支持。近期中国政府推出一系列的光伏发电刺激政策。2009年3月,财政部联合住房和城乡建设部发布了《太阳能光电建筑应用财政补助资金管理暂行办法》、《关于加快推进太阳能光电建筑应用的实施意见》,支持开展光电建筑应用示范,实施“太阳能屋顶计划”;6月发布的《新能源产业振兴规划征求意见稿》提出2020年建成30
GW的光伏发厂;7月,财政部、科技部、*能源局联合宣布在我国正式启动金太阳示范工程。政府的大力支持使得各方普遍看好中国光伏市场的前景。
–电网接入问题
随着光伏发电的快速发展,如何接入电网成了一个关键的问题。对于光伏电站的并网要求,国际上已经有了很多标准,中国的标准分散在一些传统标准之中,大多只是对电压和电流的谐波、电压和频率偏差、电压波动和闪变、直流分量和功率因数的要求。在光伏电站容量较小时,这些参数要求基本适用。但是,当光伏电站的规模越来越大(几十甚至上百兆瓦)时,*必须考虑光伏电站接受电网调度以及参与电网管理等方面的因素,具体包括低电压穿越、无功补偿、有功功率降额等。

加紧产业开拓

5月16日,科技部在其官方网站分别就《太阳能发电科技发展十二五专项规划》和《洁净煤技术科技发展十二五专项规划》作出解读。《太阳能发电科技发展十二五专项规划》解读问:《太阳能发电科技发展十二五专项规划》是在什么样的背景下出台的?答:太阳光伏发电和光热利用是近十年来世界上发展最迅猛的可再生能源技术,作为我国重点培育的战略性新兴产业明确列为我国十二五科技发展重点。我国的光伏发电和光热利用两大产业规模已跻身世界第一,但与太阳能低温热利用相比,我国在太阳能发电和中高温利用方面还没有形成完整的产业公共服务支撑体系,研究水平和国际先进水平相比还有明显差距,产业链关键技术、装备依赖进口,国内市场应用规模小的局面没有改变。在今后的发展中,迫切需要完善太阳能产业的公共服务体系,提升自主研发的能力,掌握核心技术,支撑我国从太阳能产业大国到产业强国的转变,形成太阳能产业良性循环发展的环境。为此,特制订《太阳能发电科技发展十二五专项规划》。问:当前世界上太阳能发电产业的形式如何?答:当前,世界太阳能发电产业呈现加速发展的态势。2010年世界光伏累计装机容量已接近40GW,近十年平均年增长45%。截至2011年4月,全球太阳能热发电累计装机容量为1.26GW,在建的太阳能热发电站超过2.24GW,年平均效率超过12%。我国光伏发电产业已经进入商业化进程,太阳能光伏和光热发电将成为未来我国重要的清洁能源。自2002年以来,我国太阳电池产量均以100%以上的年增长率快速发展,2010年产量
8.7GW,占到世界总产量的50%,连续四年产量位居世界第一。2009年,我国政府开始实施金太阳示范工程,通过光伏产品的规模化应用带动国内太阳能发电的商业化进程和技术进步。2011年国内累计光伏装机达到3GW,500kW级光伏并网逆变器等关键设备实现国产化,并网光伏系统开始商业化推广,光伏微网技术开发与国际基本同步。问:目前我国太阳能产业和市场的问题及需求有哪些?答:要实现太阳能从补充能源到主要能源的转变,必须大幅度降低成本,为此需要依靠技术进步和大规模的推广应用。目前我国太阳能产业和市场的问题及需求主要存在于以下六方面:1.太阳能硅材料及关键配套材料;2.太阳电池;3.生产装备;4.光伏系统;5.太阳能光热利用;6.测试及平台。问:《规划》的指导思想是什么?答:《规划》的指导思想是:一个目标,二项突破,三类技术、四大方向。一个目标:实现太阳能大规模利用,发电成本可与常规能源竞争;二项突破:突破规模化生产和规模化应用技术;三类技术:全面布局开展晶体硅电池、薄膜电池及新型电池技术研发;四大方向:全面部署材料、器件、系统和装备科技攻关。问:《规划》的基本原则是什么?答:在《规划》编制和实施中,应把握和坚持的基本原则有:坚持以降低终端发电成本为中心;坚持技术创新与示范工程相结合;坚持面向全产业链布局攻关;坚持多层次技术研发和产业服务体系并举。问:《规划》的总体目标是什么?答:《规划》的总体目标是:十二五期间,实现光伏技术的全面突破,促进太阳能发电的规模化应用,晶硅电池效率20%以上,硅基薄膜电池效率10%以上,碲化镉、铜铟镓硒薄膜电池实现商业化应用,装机成本1.2~1.3万元/kW,初步实现用户侧并网光伏系统平价上网,公用电网侧并网光伏系统上网电价低于0.8元/kWh,基本掌握多种光伏微网系统关键部件及设计集成技术,实现示范应用。太阳能热发电具备建立100MW级太阳能热发电站的设计能力和成套装备供应能力,无储热电站装机成本1.6万元/kW;带8小时储热电站装机成本2.2万元/kW,上网电价低于0.9元/kWh。突破太阳能中温热能在工业节能中的应用技术和太阳能建筑采暖的长周期储热技术,并示范应用。初步建立太阳能发电国家标准体系和技术产品检测平台,形成我国完整的太阳能技术研发、装备制造、系统集成、工程建设、运行维护等产业链技术服务体系。问:《规划》是如何设置重点任务?答:《规划》按照材料、器件、系统及装备的四个方向设置了十二五太阳能发电科技重点任务为:掌握太阳能材料、器件、系统核心技术和工业生产线的关键工艺及装备;突破太阳能发电系统规模化利用的关键技术及装备;建设国家重点实验室、工程中心和产业化基地;完善太阳能产品及系统的检测技术和认证标准;集成示范太阳能开发利用的新技术、新设备。问:《规划》对太阳能发电科技发展是如何整理布局的?答:《规划》从材料、器件、系统及装备四个方向对太阳能发电科技发展进行全线规划布局。材料方面,太阳能级硅材料位于光伏产业链最上游,生产技术含量高、投资大。多晶硅材料与太阳电池关键配套材料生产制备技术的发展有利于降低光伏电池生产成本和光伏发电成本、实现硅材料生产的环境友好和可持续发展。器件方面,太阳电池是太阳能发电系统的重要组成部件,太阳电池转化效率的提高和生产成本的降低将直接影响光伏发电系统的整体效率与成本。系统方面,光伏规模化利用的成套关键技术与装备技术的突破,将改变我国近年来光伏产业和市场发展的反差,有效推动光伏发电技术在我国的大规模应用。开展自主知识产权的太阳能热利用关键装备和系统集成科技攻关,依托规模化示范工程建设,将推动太阳能热利用技术与产业发展。装备方面,太阳能光伏生产设备是贯穿整个产业链的基础。目前,亟需提高我国太阳能光伏生产设备的国产化能力,为形成具有自主知识产权的太阳电池完整生产线奠定基础。问:《规划》如何对太阳能发电科技进行了从基础到产业化的全链条规划?答:太阳能级硅材料方面,重点研究高效节能多晶硅材料的产业化技术。太阳电池方面,重点研究高效、低成本、超薄晶硅太阳电池和高效薄膜太阳电池的产业化技术,着力发展新型太阳电池关键技术。光伏系统及平衡部件方面,重点研究100MW级并网光伏电站、高密度区域建筑光伏系统、光伏微电网系统技术和大型多能互补光伏并网系统技术与关键设备的产业化技术。太阳能热利用方面,重点研究太阳能热发电和太阳能热利用技术与关键设备的产业化技术。问:《规划》在太阳能发电科技的材料方向是如何部署的?答:在光伏产业链上,硅材料主要涉及太阳电池用的多晶硅提纯和下游的硅片、单晶和多晶铸锭。发展高效节能低成本多晶硅材料的清洁生产技术和太阳电池关键配套材料制备技术,将有利于降低光伏电池生产成本和实现硅材料生产的环境友好。相关内容包括:改良西门子法、硅烷法、物理、化学冶金法多晶硅材料生产技术,太阳电池用银浆、银铝浆、TPT背板材料、EVA封装材料、薄膜电池用TCO玻璃基板等关键配套材料制备技术等。问:《规划》在太阳能发电科技的器件方向是如何部署的?答:太阳能发电效率的提高和生产成本的降低将直接影响发电成本。晶体硅电池正朝着高效率、薄片化和低成本三个方向进行改进;低能耗、低成本的薄膜太阳电池技术正朝着高效率、稳定和长寿命的方向努力。相关内容包括:效率20%以上低成本超薄晶体硅电池产业化制造技术,效率10%以上薄膜电池产业化制造技术,高倍率聚光电池及发电关键技术,柔性衬底硅基薄膜太阳电池中试制造技术,非真空电沉积柔性CIGS薄膜太阳电池中试制造技术,量子点电池、热光伏电池、硅球电池、多晶硅薄膜电池、有机电池等新型太阳电池的前沿制备技术,
高温直通式真空管及槽式聚光集热实验平台等。问:《规划》在太阳能发电科技的系统方向是如何部署的?答:突破光伏规模化利用的成套关键技术与装备,建成多种形式的光伏发电示范工程,能够有效推动光伏发电技术在我国的大规模应用;开展太阳能热利用关键装备和系统集成科技攻关,依托规模化示范工程建设,能够推动太阳能热利用技术与产业发展。相关内容包括:100MW级大型并网光伏电站系统及设备技术,100MW级城镇多点接入生态居住小区光伏系统技术,10MW级光伏微网系统及设备技术,区域性高密度光伏建筑并网系统及设备技术,10MW级次高参数太阳能热发电技术,硅基高可靠光伏建筑一体化关键技术、大型多能互补光伏并网系统技术、光伏直流并网发电技术、分布式太阳能热发电技术,太阳能储热技术,太阳能中温热在工业节能中的应用技术等。问:《规划》在太阳能发电科技的装备方向是如何部署的?答:太阳能光伏生产设备是贯穿整个产业链的基础,目前亟需突破产业链部分环节核心设备的瓶颈,提升其关键生产设备的性能和成套生产线的自动化程度。相关内容包括:晶体硅太阳电池整线成套装备集成技术,效率10%以上年产能40MW硅基薄膜太阳电池制造技术,效率10%以上年产能30MW碲化镉薄膜太阳电池制造技术,效率8%以上年产能5MW染料敏化太阳电池制造技术,薄膜硅/晶体硅异质结电池中试制造技术,硅基高可靠BIPV系列组件制造装备技术等。问:为保障《规划》的顺利实施,配套措施应从哪些方面考虑?答:为确保目标的实现和各项任务的顺利实施,《规划》还建议配套以下保障措施:1、加强科技专项的组织领导和统筹协调。2、加强科技投入力度,鼓励各类社会资本投入。3、制定和落实促进科技专项实施的各项激励政策。4、充分发挥金太阳示范工程的带动作用。5、建成第三方的与符合国际规则的权威检测机构。

根据《可再生能源发展“十二五”规划》,今后
5年内,我国太阳能光伏发电技术发展侧重在太阳电池方面,要重点研究高效、低成本、超薄晶硅太阳电池和高效薄膜太阳电池的产业化技术,着力发展新型太阳电池关键技术。光伏系统及平衡部件方面,重点研究100MW级并网光伏电站、高密度区域建筑光伏系统、光伏微电网系统技术和大型多能互补光伏并网系统技术与关键设备的产业化技术。

12

◇3月财政部印发《可再生能源电价附加补助资金管理暂行办法》,对接入电网系统的可再生能源发电项目,实行按距离远近和上网电量给予补贴。

在国内,城乡建设领域利用太阳能光电转换技术,解决建筑物、城市广场、道路及偏远地区的照明、景观等用能需求,对替代常规能源,促进建筑节能具有重要意义,同时推动光电建筑应用也是促进我国光电产业健康发展的现实需要。

太阳能是“取之不尽,用之不竭”的能源。太阳每年投射到地面上的辐射能高达1.05*10^18千瓦时,相当于1.3*10^6亿吨标准煤,大约为全世界目前一年耗能的1万多倍。各国将大量科研经费、人才力量投向太阳能领域,希望光伏发电成为未来可以替代化石能源的一种发电方式。2011年,全球新增并网光伏装机已经达到29.7GW,累计并网光伏装机容量达到69.7GW,各国不断提速本国太阳能光伏发电产业的发展。

中国光伏发电产业的飞速发展带来他国的担忧。于是,11月初,美国对华光伏“双反”的终裁、欧盟继反倾销调查以后又对我国开展反补贴调查等歧视性不公平待遇的消息纷至沓来。对此国家密集出台了一系列利好政策,对处于最困难时期的光伏产业施以援手。此时的国内光伏行业在取得暂时生机的同时,也开始重新审视自身问题:减少海外市场依赖、扩大国内市场;完善体系建设、增强行业监管。国内光伏产业在自救中学习发展。

中山大学太阳能系统研究所王帅表示,从该研究所楼顶的6.266kWp的BIPV并网光伏发电系统最近一年的发电数据来看,光伏电站的性能主要取决于组件的一致性、逆变器的性能、当地的天气情况和系统损失等,而发电量与光伏电站的性能密切相关。他说,该系统建设时组件的自身转换效率不高,导致阵列的转换效率和系统总效率较目前低,但运行情况良好。每千瓦同向安装的非晶硅阵列发电量比单晶硅阵列高了0.6%,就非晶硅阵列的单日发电量来看,也比单晶硅阵列的要高,这都说明在容量相同时非晶硅比单晶硅具有优异的发电性能。

中国是太阳能资源相当丰富的国家,总辐射量大致在930~2330千瓦时/平方米/年之间。太阳能光伏发电产业在我国已具有强大生命力和广阔的发展前景。记者日前了解到,2008年,我国并网光伏装机增量仅为45MV,而到2011年,这一数字增加到2200MV,中国正不断地从光伏发电大国向产业强国转变,我国能源结构体系也在发生变化。

对于平价消费,美国斯坦福大学MAP基金会可持续能源研究员沈玫表示,“目前影响我国太阳能光伏发电市场发展的很重要的问题就是经济可行性。加强国家对分布式太阳能光伏发电方面的补贴政策,除了补贴大中型示范工程项目以外,对小型光伏发电项目的补贴力度也要加大。”她说,目前中国的太阳能光伏发电市场主要还集中在大规模光伏发电厂,而对可安装于工业园区、住宅小区、城区写字楼等的中小型规模的分布式太阳能光伏发电系统,其在中国的发展还存在很多问题亟待解决。

发展产业带动技术进步

与常规能源发电相比,目前光伏发电电价还不具备竞争优势,制定一个合理的上网电价是推动我国光伏产业健康发展的关键。但是上网电价受光伏电站的建设和运营成本影响,涉及太阳能辐射量、器件和设备价格、电站规模、项目融资方式、贷款利率、政府补贴额定等诸多因素,如何制定出一个统一的上网电价,我国还需要深刻研究。

◇10月国家电网公布《关于做好分布式光伏发电并网服务工作的意见》,承诺对满足条件的分布式光伏发电项目接入电网,并将免费提供接入系统方案制定、并网检测、调试等全过程服务,全额收购这些项目富余的电量。

“法规政策还待进一步完善、整合。”赵玉文建议完善“上网电价法”实施细则。他说,按照不同资源制定不同的上网电价,在电价上体现各利益攸关方的权益,使法规在全国有效实施。同时还要加强和完善“上网电价法”监管制度,防止法规行政化或“以政代法”情况的发生。他还表示,加强可再生能源发电与电网接口建设,保证可再生能源发电及时上网,并贯彻“可再生能源发电优先上网”的原则,当可再生能源上网与常规发电上网冲突或影响到电网安全而需要“弃电”时,根据“可再生能源优先上网”的原则,弃常规电。

光伏发电市场的发展集中在住宅屋顶以及大型电厂领域。各国发展的方向主要都是来自于政策的驱动。随着太阳能市场发展成熟的各国补助下调,或者停止对大型系统的补助,业内普遍认为,屋顶型系统将会是未来主要的市场需求。因为当市电同价后,结合储能的自发自用住宅系统将会是市场最主要的需求来源。

政府的态度是拯救光伏发电产业的重要着力点。随着相关政策的陆续出台,国内光伏市场的曙光已经显现,但行业何时才可以真正实现翻身、意见如何得到切实落实,都将成为产业自救的关键性问题。近期政策:

◇11月商务部就中方在世贸组织起诉欧盟光伏补贴措施发表谈话。中国就欧盟部分成员国的光伏补贴措施,提出与欧盟及其相关成员国在世贸组织争端解决机制下进行磋商,正式启动世贸争端解决程序。

◇4月科技部印发《太阳能发电科技发展“十二五”专项规划》,提出“十二五”期间,初步实现用户侧并网光伏系统平价上网,公用电网侧并网光伏系统上网电价低于0.8元/kWh,基本掌握多种光伏微网系统关键部件及设计集成技术,实现示范应用。

我国有2/3以上的地区太阳能资源较好,特别是青藏高原和新疆、内蒙古一带,利用太阳的条件尤其有利。在中央明确态度后,各地方政府也随即颁布了地方政策。太阳能发电相关企业集中的江苏省、上海市、浙江省、江西省、四川省和太阳能资源丰富的青海省更出台了多项相关政策。其中,江苏省和青海省的政策最为有力。江苏省预定首先推动产业规模扩大计划,建立多个旨在扩大应用的项目,并且发布了实施地方收割上网电价政策的决定。青海省的太阳能资源丰富,此次颁布的地方政策中,大型电厂建设计划的数量最多。

中国可再生能源学会副理事长、光电专业委员会主任赵玉文介绍现状时说,我国光伏发电系统安装量近几年发展迅速,这得益于2009年3月国家财政部、科技部等颁布实施的《金太阳示范工程》以及2011
年发改委颁布实施《上网电价政策》。中国是一个能源生产和消费大国,中国政府看到,随着经济高速发展,中国能源消耗增长速度居世界首位,加剧了中国能源替代形势的严重性和紧迫性。

自1839年法国科学家贝尔雷尔发现“光伏效应”,到1954年美国科学家恰宾和皮尔松诞生实用光伏发电技术。赵玉文表示,“在世界光伏市场拉动下和国家对发展新兴产业的支持促进下,我国光伏制造业从小到大、从弱到强,已经成为全球太阳电池和组件的最大制造国。”中国光伏发电产业链正在形成。

“我国光伏制造产业链的其他环节同样得到了快速、协调发展。掌握了产业链各环节的关键技术,并有所创新和发展。特别是多晶硅制造业的兴起和发展,不但支撑了我国光伏制造业的健康发展,而且对整个世界光伏发电成本的快速降低产生了重要影响;其他原辅材料制造、生产设备制造等同样得到相应快速发展,对提高我国光伏制造业的竞争力以及降低光伏发电成本起到了重要作用。但我们也应当看到,不管是多晶硅制造还是其他原辅材料和设备制造,就整体而言,我们同国际先进水平相比还有一定差距,不像晶硅电池和组件那样在性价比上具有明显的优势和竞争力。”赵玉文表示,这将是我国光伏制造业未来发展的重要着力点和方向之一。

迎接平价消费时代

太阳能发电与建筑一体化是分布式用户侧并网太阳能发电的典型模式。“光伏建筑一体化不单是指屋顶光伏电站。”山东烟台鼎城新能源光伏有限公司余国光表示,光伏建筑一体化是一个系统工程。它不是把荒漠电站简单地搬到屋顶上,也不是平铺在屋顶上,不会带来散热难和积尘问题。要实现光伏建筑一体化必须首先作到光伏设计与建筑设计的一体化,屋顶电站设计与建筑设计同步进行。

她具体说,如今居民用电费约为0.48元
/kWh,而太阳能光伏发电补贴后的成本约为1元/kWh左右,即使在国家财政补贴的帮助下,大多数居民依然无法承受太阳能光伏系统昂贵的初始安装费用。如今东部商业区的峰值电费已达到1.0~1.2元/kWh,这使得太阳能光伏发电在东部商业区用户侧的发展存在经济上的可行性。降低甚至避免业主的初始安装成本对于业主选择太阳能光伏发电至关重要。为此,她建议,解决这个问题的关键在于引进新型的太阳能光伏发电系统融资模式,现在中国政府采取的措施主要是国家层面的财政补贴政策,中国可以借鉴欧美发展太阳能光伏发电系统的融资模式和政策法规,创造适用于中国市场和符合中国国情的新型融资模式。

对于太阳能光伏发电产业发展重点,许洪华说:“‘十二五’”期间,为了促进太阳能发电的规模化应用,实现2015年公用电网侧光伏上网电价低于0.8元/kWh、用户侧光伏平价上网,我国必须在光伏发电的材料、器件、设备和系统四个方面取得全面的技术进步。”

于是中国把大力发展光伏发电作为能源安全的重要战略措施之一。计划“十二五”及2020年光伏发电规划发展目标为累计安装量分别达到21GWp和50GWp,并推广与建筑结合的并网光伏发电系统,鼓励在有条件的城镇公共设施、商业建筑以及产业园内安装光伏发电系统。

为加快启动国内太阳能光电建筑应用市场,支持太阳能光电在城乡建设领域应用的示范推广,2009年3月,财政部会同住房和城乡建设部推出了促进光电建筑BIPV(光伏建筑一体化)和光伏屋顶应用的国家光伏补贴计划,该计划被视为中国光伏市场的转折点。从2009年开始住房和城乡建设部每年都组织申报“太阳能光电建筑应用示范项目”,对核准并建成的项目给与定额补贴。截至2011支持项目316个,共计301.2MW。今年将继续支持约150~200MW的项目,而且光电建筑应用支持政策将向绿色生态城区倾斜,向一体化程度高的项目倾斜。在西部大规模荒漠电站电力输送通道受阻的现实情况下,政府、企业、投资商把注意力转向东部经济发达地区的这种分布式屋顶用户侧并网太阳能发电。

2011年,我国太阳能电池总产量达到
21.157GWp,占世界产量约56.16%。其中晶硅电池20.592GWp,占世界晶硅电池总量的62.2%;硅基薄膜电池0.565GWp,占我国电池总量的2.67%,占世界硅基薄膜总量1.647GWp的34.3%。据统计显示,我国排名前11家太阳电池厂商的电池产量均为晶硅电池,占全国晶硅电池总量的61.3%。2011年全国共计生产21.265GWp光伏组件(其中薄膜组件0.565GWp),占世界总光伏组件总量34.788GWp
的61.1%。排名前11家厂商生产了12.467GWp组件,占全国组件总量的58.63%,占全国晶硅组件的60.2%。大厂商是我国光伏制造业的主力,PV制造业已经形成规模化的格局。

推广光电建筑

光电建筑是未来重要的一个发展方向。2011
年,全球屋顶光伏电站装机容量约占光伏总装机容量的70%。一直以来,欧美等国家始终将扶持的重点放在屋顶光伏电站项目上,德国和意大利总装机容量的
80%来自屋顶电站;日本政府近年来推出了“太阳能屋顶计划”,其2011年屋顶电站装机量达70%;而这一比例在法国更是达到了90%;美国政府通过
2010年的“千万太阳能屋顶”计划,不断扩大其屋顶光伏电站的市场规模,预计2030年其屋顶光伏电站安装量将达到200GW。

“我国发展光伏产业前景广阔,潜力巨大。尽管发展的道路是不平坦的,尤其是近期国际市场发展趋势仍然是我国光伏产业持续发展的前提和关键因素,但总体发展大趋势不会改变。”赵玉文表示。

近几年,我国太阳能光伏发电产业发展迅速。
2011年,光伏系统安装量达到2.7GWp,并网发电2.2GWp;光伏组件达到21GWp,占全球的60%以上。我国太阳电池及组件产量已连续5年位居全球第一,是继意大利和德国之后的第三大光伏系统安装国。今日中国已成为欧洲之外的最大光伏市场。

对于屋顶光伏电站的电能质量和安全,北京京东方能源科技有限公司刘敬伟说,电网及用户侧的安全性主要体现在供电设备(光伏电站)输出的电能质量和供电设备在电网异常时候的响应特性。对于屋顶光伏电站大多采用用户侧低压并网,输出电能直接供用户侧使用,因此电站输出电能质量以及电站的安全性显得更为重要。合格的电能质量是在正常工作情况下不影响或干扰用户使用电力情况的物理特性,其衡量指标主要包括谐波、电压偏差、电压不平衡度、直流分量、电压波动和闪变等指标。光伏电站在电网异常时的响应特性直接决定了用户侧用电及维护的安全性,其响应特性主要包括孤岛保护、低电压穿越等。

◇11月财政部、科技部、住房城乡建设部和国家能源局联合印发《关于组织申报金太阳和光电建筑应用示范项目的通知》,对光伏发电入社区、入家庭项目,根据投资成本情况,在金太阳和太阳能光电建筑应用示范项目补助标准基础上予以适当增加。

他补充说,“达到了平价消费意味着不再需要政府的补贴,但是却仍然需要合理的政策。目前在欧洲,对于居民用户安装光伏发电系统存在着三种政策:‘上网电价’政策、净电量结算政策和自消费政策。当光伏电价高于电网电价的情况下,欧洲普遍采用‘上网电价’政策;而当光伏电价低于电网电价时,则可以选择后两种政策,各国的情况各有不同。”

◇8
月国家发改委发布《可再生能源发展“十二五”规划》,明确规定可再生能源发电在电力体系中将上升为重要电源,2015年我国太阳能发电将达到2100万千瓦,较原规划的1000万千瓦增加一倍多。目前我国太阳能发电装机容量不过200万千瓦左右。◇9月国家能源局印发《关于申报分布式光伏发电规模化应用示范区的通知》,特别强调国家对示范区的光伏发电项目实行单位电量定额补贴政策,对自发自用电量和多余上网电量实行统一补贴标准。这意味着分布式发电补贴模式发生了巨大变化。

国家发改委能源研究所研究员王斯成表示,随着技术进步和产业发展,光伏发电成本有了明显下降,晶体硅光伏组件的售价从2007年的36元/Wp下降到现在的5元左右,系统价格从6年前的60元/Wp
下降到2012年的10元。2012年中国西部的合理光伏电价大约为1元/kWh(年满发1500小时),中国东部的合理电价大约为1.3元/kWh(年满发1100小时)。中国东部平均白天工商业用电价格在0.925元,如果光伏成本再下降30%,即可以达到平价消费的水平。他说,在欧洲,电网对居民的零售电价大约在0.2~0.25欧元/kWh,而光伏发电的合理电价大约在0.10~0.15欧元/kWh,用光伏发的电比用电网的电还要便宜,达到了平价消费的水平。中国虽然目前还没有达到光伏平价消费的阶段,但在今后2~3年内就有可能在工商业用户建筑上实现光伏的平价消费,因此研究制订中国光伏平价消费政策是很有必要的。

“自2002年以来,我国光伏制造业产品连续多年以100%以上的年增长率快速发展,2007年~2010年连续4年产量居世界第一,2010年产量为8000兆瓦,占世界总产量的50%。”中国科学院电工研究所研究员许洪华说,我国光伏产业规模迅速扩大,光伏生产设备已经从过去全部引进达到70%的国产化率;光伏利用技术与国外差距缩小,发电侧并网光伏电站和用户侧并网系统正开始商业化推广,大功率逆变器已经实现产业化,光伏微网技术研究正在起步。

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