中國(guó)光伏產(chǎn)業(yè)發(fā)展的主要問(wèn)題

人們的日常生活的運(yùn)轉(zhuǎn)離不開能源，到2019年底，中國(guó)光伏累計(jì)裝機(jī)達(dá)到205GW，占到全國(guó)電力裝機(jī)的10.2%，發(fā)電量達(dá)到2240億千瓦時(shí)，占全國(guó)總發(fā)電量的3.1%。盡管取得的成就卓越，但產(chǎn)業(yè)長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展仍存障礙。

國(guó)際能源署，國(guó)際可再生能源署，美國(guó)風(fēng)能/太陽(yáng)能行業(yè)協(xié)會(huì)，歐盟委員會(huì)等國(guó)際研究機(jī)構(gòu)研究報(bào)告的結(jié)論都不約而同地指出：未來(lái)世界的能源和電力結(jié)構(gòu)是高比例可再生能源，甚至是100%可再生能源結(jié)構(gòu)。高比例可再生能源結(jié)構(gòu)中，光伏的占比是最高的，普遍認(rèn)為光伏裝機(jī)將超過(guò)全球總裝機(jī)的50%。

我國(guó)光伏發(fā)電新增裝機(jī)自2013年開始，連續(xù)7年全球第一，累計(jì)裝機(jī)規(guī)模自2015年開始，連續(xù)5年位居世界首位，2019年當(dāng)年裝機(jī)30.1GW，占全球裝機(jī)的四分之一;到2019年底，中國(guó)光伏累計(jì)裝機(jī)達(dá)到205GW，占到全國(guó)電力裝機(jī)的10.2%，發(fā)電量達(dá)到2240億千瓦時(shí)，占全國(guó)總發(fā)電量的3.1%，在我國(guó)能源轉(zhuǎn)型的道路上邁出了堅(jiān)實(shí)的一步。

就中國(guó)而言，迫于能源供給和溫室氣體減排的壓力，能源轉(zhuǎn)型勢(shì)在必行。如何推動(dòng)中國(guó)能源和電力轉(zhuǎn)型是中國(guó)電力改革最終要解決的問(wèn)題。其中：

1國(guó)家目標(biāo)

2020年中國(guó)非化石能源占一次能源消費(fèi)比重達(dá)到15%，2030年達(dá)到20%;到2030年，中國(guó)將于2030年左右，使二氧化碳排放達(dá)到峰值，并爭(zhēng)取盡早實(shí)現(xiàn)。

2發(fā)展路線圖

國(guó)家可再生能源中心依據(jù)國(guó)家能源轉(zhuǎn)型要求，2018年發(fā)布了研究報(bào)告“中國(guó)可再生能源展望2018”，提出：到2050年，中國(guó)可再生能源在一次能源消費(fèi)中的占比達(dá)到60%以上，在電力消費(fèi)的比重達(dá)到90%;電力在一次能源消費(fèi)中的比例從現(xiàn)在的不到30%提高到60%以上。

報(bào)告中提出的保守目標(biāo)為：

光伏裝機(jī)需要從現(xiàn)在的9.2%上升到2050年的38.3%，發(fā)電量從現(xiàn)在的2.5%上升到19.3%。光伏裝機(jī)到2050年將超過(guò)20億千瓦，即2021-2050平均每年光伏裝機(jī)6000萬(wàn)千瓦。

3中國(guó)光伏的發(fā)展有成本優(yōu)勢(shì)

光伏發(fā)電2021年在中國(guó)西部一類資源區(qū)可以做到0.25元/kWh以下，東部三類資源區(qū)可以做到0.35元/kWh以下，與常規(guī)火電相比較，具有很強(qiáng)的競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì); 未來(lái)10年之內(nèi)，一類資源區(qū)光伏成本將降到0.1元/kWh，三類資源區(qū)降到0.2元/kWh，2030年之后光伏將成為世界上最便宜的電力。

4不穩(wěn)定出力的兩種解決方案

然而，光伏也具有不連續(xù)、不穩(wěn)定的特點(diǎn)，可以用集中式光伏電站方式、分布式光伏兩種解決方案。

1)集中式光伏電站

凡接入10kV及以上公共電網(wǎng)，所發(fā)電量全部賣給電網(wǎng)的均屬于集中式光伏電站。當(dāng)電網(wǎng)接入高比例集中式光伏電站時(shí)，要求電網(wǎng)具有很強(qiáng)的調(diào)節(jié)能力，用于應(yīng)對(duì)光伏的波動(dòng)性和間歇性。

當(dāng)前存在的問(wèn)題有：

中國(guó)具有世界上最強(qiáng)大的電網(wǎng)，電網(wǎng)架構(gòu)遠(yuǎn)遠(yuǎn)優(yōu)于北歐和美國(guó)，但是卻沒有利用好，未能實(shí)現(xiàn)像美國(guó)和北歐那樣順暢的功率傳輸;

火電的靈活性改造進(jìn)展緩慢，現(xiàn)有機(jī)組調(diào)節(jié)性能差，最低負(fù)荷能力僅能達(dá)到50%;個(gè)別省區(qū)新能源裝機(jī)比例高，調(diào)節(jié)能力不足。

對(duì)于火電機(jī)組由基荷電力向調(diào)節(jié)電力的轉(zhuǎn)變，還缺乏相應(yīng)的電價(jià)體系和鼓勵(lì)機(jī)制;

國(guó)內(nèi)對(duì)于互補(bǔ)電源結(jié)構(gòu)還沒有統(tǒng)一規(guī)劃和部署;

電網(wǎng)側(cè)儲(chǔ)能和光伏電站站內(nèi)儲(chǔ)能目前僅有零星示范。

2)分布式光伏

分布式發(fā)電系統(tǒng)是在負(fù)荷側(cè)安裝的發(fā)電系統(tǒng)。從2021年開始，對(duì)于全國(guó)所有用電戶，用光伏的電都要比用電網(wǎng)的電便宜，分布式光伏的規(guī)模化發(fā)展具有顯而易見的商業(yè)驅(qū)動(dòng)力。

與分布式光伏相結(jié)合的分布式儲(chǔ)能市場(chǎng)潛力巨大。一方面是因?yàn)榉植际焦夥某杀敬蟠蟮陀陔娋W(wǎng)的零售電價(jià)，價(jià)差足以支持安裝儲(chǔ)能。另一方面，安裝儲(chǔ)能之后，分布式光伏系統(tǒng)不但具備了很強(qiáng)的調(diào)節(jié)能力，可以實(shí)現(xiàn)100%滲透率，而且通過(guò)與電網(wǎng)互動(dòng)，削峰填谷，還能夠?qū)崿F(xiàn)收益最大化。

目前的問(wèn)題是：

國(guó)家尚未對(duì)分布式光伏項(xiàng)目的建設(shè)規(guī)模全面放開，也還沒有像日本“凈零能耗建筑”和德國(guó)“智能家居”那樣類似的政府計(jì)劃; 配電網(wǎng)經(jīng)營(yíng)權(quán)尚未開放，電力交易市場(chǎng)和實(shí)時(shí)電價(jià)體系尚未建立，不利于光伏微電網(wǎng)項(xiàng)目的開展，也不利于分布式儲(chǔ)能市場(chǎng)的啟動(dòng)?？傊?，分布式光伏的規(guī)?；l(fā)展不存在技術(shù)障礙，更多的是管理和利益平衡的問(wèn)題。太陽(yáng)能是符合可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的，能保證人類的永續(xù)發(fā)展，需要我們科研人員更加努力。