-“人均一千瓦光伏”何以實現
作者:李惠鈺
發布時間:2021-02-22
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-“人均一千瓦光伏”何以實現

分布式光伏電站存在很大上升空間。

■本報記者 李惠鈺

列支敦士登,一個(ge) 位於(yu) 歐洲中部的內(nei) 陸袖珍國家,雖然占地麵積較小,卻因完全用建築光伏獲得人均光伏裝機世界第一。

在德國,光伏屋頂隨處可見,光伏發電不需要等待儲(chu) 能設施建設完備,現有電網就已經有足夠的容納能力。

在意大利,政府推出能效減稅政策工程,即節能與(yu) 光伏結合就可以獲得政府減稅……

清華大學社會(hui) 科學學院能源轉型與(yu) 社會(hui) 發展研究中心常務副主任何繼江在歐洲考察時發現,可持續發展理念已滲透到多個(ge) 國家的能源體(ti) 係,光伏更是廣泛應用於(yu) 建築、生態等各個(ge) 方麵。

目前,德國2030年人均光伏1.2千瓦的目標已經確定,中國2060年實現“碳中和”需要多少光伏?又該如何實現“人均一千瓦光伏”目標?

目標並不遙遠

為(wei) 應對全球氣候變化,能源轉型勢在必行。為(wei) 此,清華能源轉型中心發起全球每人一千瓦光伏倡議——在2035年左右,全球光伏裝機總量達到90億(yi) 千瓦左右,基本實現全球人均一千瓦,完成能源轉型。

日前,“清華大學·大同第二屆能源轉型國際論壇”在線上召開,多位專(zhuan) 家表示,歐洲國家光伏發展經驗,對我國有借鑒意義(yi) ,也有助於(yu) 我國早日實現“人均一千瓦光伏”目標。

清華能源轉型中心每人一千瓦光伏課題組成員於(yu) 琪琪介紹,在意大利,很多小鎮的屋頂會(hui) 安裝太陽能集熱器,餐廳安裝光伏板,院子的集熱板可為(wei) 整棟樓提供熱水或給房屋供暖。小鎮上隨處可見光伏自行車棚、光伏兒(er) 童遊樂(le) 場等等。

在德國施特凡斯波興(xing) 小鎮,穀歌地圖可以清晰地顯示小鎮的光伏分布情況。另一位課題組成員孫楚鈺介紹,該小鎮光伏建設呈現屋頂光伏、光伏建築一體(ti) 化(BIPV)、地麵光伏電站3種形態,地麵光伏電站又可分為(wei) 兩(liang) 大類,一類是位於(yu) 公路兩(liang) 側(ce) 的光伏電站,一類是比較集中的農(nong) 田光伏電站。得益於(yu) 補貼政策和光伏組件價(jia) 格的快速降低,該小鎮光伏數量和光伏裝機功率從(cong) 2000年到2012年幾乎呈指數式發展。

“我國北方大部分地區年發電小時數高於(yu) 1000小時,與(yu) 施特凡斯波興(xing) 鎮相當,具備發展分布式光伏的條件。”在孫楚鈺看來,中國要在2060年實現“碳中和”,光伏發展必然要加速,“每人一千瓦”的目標並不遙遠。

何繼江估算,中國實現“碳中和”,人均光伏大約為(wei) 5~10千瓦,需要約8580吉瓦光伏資源量。而從(cong) 資源稟賦來看,中國光伏相比風電有更大的選擇優(you) 勢,光伏裝機比例應該會(hui) 高於(yu) 歐洲。

分布式電站存上升空間

2020年,我國新增光伏裝機容量達4820萬(wan) 千瓦,創造近3年新高。不過,我國符合建設大規模集中式光伏電站條件的土地資源卻少之又少。

對此,中來股份董事長林建偉(wei) 覺得,我國應該重點利用城鄉(xiang) 各類屋頂資源發展分布式光伏電站。據統計,目前,我國既有建築麵積可安裝光伏400吉瓦,每年新竣工建築麵積可安裝40吉瓦,由此可見,分布式光伏電站仍存在很大上升空間。

他建議企業(ye) 可以充分利用各類建築屋頂資源和農(nong) 村三棚,如車棚、菜棚、養(yang) 殖棚等,采用“光儲(chu) 充”產(chan) 品與(yu) 技術,通過建設美麗(li) 鄉(xiang) 村、城市綜合智慧能源等業(ye) 務,進一步深化工商業(ye) 分布式光伏的發展。另外,還可以與(yu) 政府機關(guan) 協作開發光伏信息係統,出台應用App,通過透明化的光伏信息數據,助力分布式光伏就地消納和有效利用。

實際上,我國2017年就出台相關(guan) 政策,允許分布式能源項目通過配電網將電力直接銷售給周邊消費者,這一“隔牆售電”模式促使能源消費者成為(wei) “生產(chan) 投資型消費者”,行業(ye) 賦予他們(men) 參與(yu) 可持續發展的權利,促進電網企業(ye) 向平台化服務戰略轉型。

2019年,國家首批平價(jia) 上網項目批複了26個(ge) 分布式市場化交易園區試點。因此,林建偉(wei) 認為(wei) ,在“碳中和”願景下,“隔牆售電”的推廣必定會(hui) 擴大分布式電站裝機量,實現“人均一千瓦”目標指日可待。

技術持續進步是最大動力

對於(yu) 未來我國光伏產(chan) 業(ye) 的發展,隆基股份品牌總經理王英歌堅信,技術持續進步是光伏發電成本下降的最大推力,快速降低的光伏發電成本是實現高比例光伏部署的堅定基石。

以最為(wei) 典型的電池效率提升為(wei) 例,王英歌稱,目前P型PERC單晶電池轉換效率在22.8%至23%之間,隨著技術進步,轉換效率將突破24%;N型單晶電池產(chan) 業(ye) 化效率將由目前的23%~24%提升至26%,雙結疊層電池也有望進入量產(chan) 。

王英歌預計,隨著光伏技術的持續進步,2035年和2050年光伏電站投資成本會(hui) 分別下降37%和53%,組件價(jia) 格會(hui) 分別下降55%和70%。隨著政策瓶頸的突破,非技術成本也將實現快速下降。

與(yu) 此同時,儲(chu) 能技術進步帶來的成本下降也將為(wei) 高比例光伏部署提供有力支持。數據顯示,到2035年和2050年,化學儲(chu) 能係統投資成本至少下降60%和75%,化學儲(chu) 能技術正逐漸成為(wei) 用能調節的主要支撐手段。同時,抽水蓄能、氫能等其他儲(chu) 能技術也將發揮重要作用。

據王英歌介紹,隨著光儲(chu) 聚合模式、光儲(chu) 共享模式、虛擬電廠模式、分布式多能互補和微電網等分布式光伏實用技術的成熟,BIPV將得到大麵積應用。在此前提下,屋頂和建築牆麵光伏係統將存在300億(yi) 平方米的建設空間,直接可裝光伏30億(yi) 千瓦,發展前景十分樂(le) 觀。

《中國科學報》 (2021-02-22 第3版 能源化工)



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