關于“‘十四五’光伏發(fā)電,你了解嗎?太陽的光線出現(xiàn)在生活中的每一個地方,人們的生活已經(jīng)離不開太陽,太陽能不僅為植物生長提供光源,而且也能為人類提供能源,現(xiàn)在的光伏發(fā)電就是很大程度上利用了太陽能。
從2019年到2025年,可再生能源將要滿足99%的全球電力需求增量。到2025年,光伏在所有可再生能源新增裝機里占比將達60%,而整個可再生能源在新增裝機里占比要達到95%?!斑@個95%乘以60%,是相當大的比例?!笨稍偕茉磳蔀槿虬l(fā)電量的最大主體。盡管今年全球發(fā)電市場有所收縮,但可再生能源占比仍在提高,預計將達27%,到2025年可能達到33%。
光伏逆變器分為光伏并網(wǎng)逆變器和光伏離網(wǎng)逆變器。目前我國光伏發(fā)電系統(tǒng)主要是直流系統(tǒng),即將光伏電池發(fā)出的電能給蓄電池充電,而蓄電池直接給負載供電,如我國西北地區(qū)使用較多的太陽能戶用照明系統(tǒng)以及遠離電網(wǎng)的微波站供電系統(tǒng)均為直流系統(tǒng)。此類系統(tǒng)結構簡單、成本低廉,但由于負載直流電壓的不同(如12V、24V、48V等),很難實現(xiàn)系統(tǒng)的標準化和兼容性,特別是民用電力,由于大多為交流負載,以直流電力供電的光伏電源很難作為商品進入市場。離網(wǎng)系統(tǒng)的逆變器容量由負載容量、負載性質決定,一般小于光伏系統(tǒng)容量。根據(jù)全球光伏安裝容量計算,并網(wǎng)系統(tǒng)占光伏總安裝量的絕對比例,隨著國家政府的補貼政策到位,還將會進一步增加。光伏發(fā)電最終想要實現(xiàn)并網(wǎng)運行,這就必須采用成熟的市場模式,今后交流光伏發(fā)電系統(tǒng)必將成為光伏發(fā)電的主流。
影響逆變器溫度的主要是地域溫差、晝夜溫差、季節(jié)溫差、天氣變化如太陽、風、雨等形成的溫差。同時自然散熱在熱源和器件、外殼之間也形成溫差,導致逆變器個部件之間形成溫差。在北方地區(qū)冬季溫度較低,很多地方低于-20℃,夏季溫度超過40℃,晝夜溫差20℃、季節(jié)溫差60℃,同時逆變器外殼的溫升在20~30℃,內部IGBT的溫升在40~50℃。這樣容易在內部腔體內形成溫度差和各個部位的溫度差,并且溫度變化頻繁,這些對產(chǎn)品材料的選擇提出了嚴峻的挑戰(zhàn)。
此外早晚開機功率輸出,突變的陣雨及惡劣的天氣變化,溫變速率大,容易在一些部件上形成凝露,這也將影響逆變器的安全運行。組串型逆變器的功率不斷加大,目前最大功率已經(jīng)做到80KW,功率密度也在不斷提高,重量不斷降低,以適應安裝維護困難的復雜應用環(huán)境。陽光電源的40KW組串式逆變器已經(jīng)做到了39kg,是目前業(yè)內最輕的40KW產(chǎn)品。。在散熱方面,陽光電源一直堅持智能風扇散熱的方式,以進一步降低內部元器件的溫升,提升逆變器在高溫環(huán)境下的過載能力。所采用的風扇防護等級為IP65,壽命可以達到7萬小時,同時風扇可以提供20年的質保。
“‘十四五’光伏發(fā)電的發(fā)展目標將遠高于‘十三五’, 需要調動各級政府和企業(yè)、電網(wǎng)公司、傳統(tǒng)能源企業(yè)的積極性?!比斡f,預計今年中國光伏發(fā)電累計裝機將達2.4億千瓦。“十四五”期間,一般預計國內年均光伏新增裝機規(guī)模在70GW左右,樂觀預計最大值將達到90GW。
協(xié)會對行業(yè)“十四五”的發(fā)展比較樂觀。因為全球對可再生能源、光伏發(fā)展的重視程度正在快速提升,尤其是最近幾個月。即使今年疫情嚴重,全球投資者對可再生能源的投資熱情不減。預計一般情況下,到2025年,全球年均新增裝機會達到200多吉瓦。
隨著光伏發(fā)電規(guī)模進一步擴張,行業(yè)如何繼續(xù)以較高規(guī)模擴大規(guī)模,較大的速度擴大規(guī)模;如何進一步融入電力系統(tǒng);如何成功地參與電力市場競爭成為必須直面的挑戰(zhàn)。
原材料雖然出現(xiàn)短缺,并不會影響到“十四五”期間光伏行業(yè)的發(fā)展勢頭。任育之透露,目前國家發(fā)改委、國家能源局都按“30·60”目標(即二氧化碳排放力爭于2030年前達到峰值,努力爭取2060年前實現(xiàn)碳中和),正在測算“十四五”和“十五五”時期光伏風電的發(fā)展目標。
“至于中國,國家能源局在規(guī)劃方面已做了很多工作。但根據(jù)2030年和2060年的‘碳達峰’‘碳中和’目標,現(xiàn)在不說推倒重來吧,至少要重新考慮。換句話說,就是要大踏步提高。”按照協(xié)會專家的分析倒推,如果中國2020年非化石能源占比要達到20%這個目標的話,國家給光伏的任務平均下來每年就要裝機70吉瓦左右,整個“十四五”需要350吉瓦。在更樂觀的情況下,需要每年新增裝機90吉瓦。
目前光伏發(fā)電全面參與電力市場和煤電等傳統(tǒng)能源公開競爭,還存在較大的難度。但是我們必須要清醒的認識到,隨著電力市場改革的不斷深入,光伏風電等新能源必將逐步參與市場,這是大勢所趨。如何成功的參與電力市場,應該是在十四五期間,行業(yè)各方必須要共同研究和破解的問題。
以上就是“‘十四五’光伏發(fā)電預計概況,如果某一天人們能高效利用太陽能,相信能解決很大的能源問題,畢竟太陽能是符合可持續(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。