青海太阳能发展利弊分析青海省地处青藏高原的东北部,大部分地区地广人稀,地势平坦,人口密度低于1人/平方公里。2006年有未利用荒漠面积20万平方公里以上,主要分布在光照资源丰富的柴达木盆地和三江源地区,而且有不少荒漠靠近电力线路和负荷中心,并网条件优越,是建设大型荒漠光伏并网电站、建立太阳能电力输出基地的优选区域。青海与相邻,青藏铁路将两省区紧密联系在一起,青海省太阳能产业的发展及推广应用对地区具有良好的辐射和带动作用。
根据有关统计数据显示,我省能源消费以“水电为主、煤炭为辅”。全省工业结构中高耗能工业占有较重,用电量占工业用电量的90%。电源结构是水电比重大,火电比重小,水电发电量受制于黄河上游来水的影响。青海省目前仍是欠发达地区,至今尚有800个无电村,设施农牧业水平发展不足,农牧区群众生活用能处于较低层次,农村牧区的中小学办学条件简陋,用电、取暖得不到保障的问题还十分突出。青海省生态地位重要,在做好环境保护的同时,加快地区经济发展,节能减排的任务还十分艰巨。随着经济社会的快速发展,以传统能源为基础的能源供给因资源和环境而将受到很大的制约,代之以新兴能源的崛起是未来保持经济和社会可持续发展的必然趋势。
1、能源是满足人类生存、促进社会发展的重要资源,能源技术的每次变革都促进了人类社会的进步。截至2017年底,全球探明石油储量约为1.697万亿桶,天然气探明储量为193.5万亿m3,按照2017年消耗量水平,石油与天然气分别只能满足全人类约50年与52年的用度。随着一次能源的大量消耗,以及面对全球气候变暖,生态环境持续恶化等问题,低碳绿色能源的开发成为世界各国关注的焦点。
经过多年的开发建设,青海海西州新能源装机容量已达到了381万kW,建成了格尔木、德令哈、都兰、乌兰及大柴旦等5个交通便捷、电网网架结构完善的新能源发电产业园区,园区水电路、绿化、亮化、公共服务等配套设施完善。电力输送通道有序推进。2015年底,全州750kV变电站(含开关站)3座,输电线座,输电线座,输电线条,有效地保障了海西州300万kV新能源电力消纳和输送。“十三五”期间随着特高压电网入青,青海电网将迈上新的台阶,输送能力将大幅提升,可有效解决海西州乃至青海光伏等新能源发电的大规模开发和电能远距离输送问题。青海电网预计新增柴达木、海南(塔拉)、花土沟东、玉树、果洛等5座特高压变电站,并通过塔拉一果洛-阿坝、塔拉-天水、格尔木-玉树一昌都、若羌-花土沟-格尔木--塔拉特高压输电通道的建设,形成省内“一横两纵两直”特高压电网网架。格尔木至福州1100kV直流外送工程,已得到国家能源局和国家电网公司的支持,可输送可再生能源2000万kW以上,争在十三五”期间建成运行。
地区负荷稳定提升。2015年底,海西州最大电负荷73.84万kW,电量50.29亿kW.h。“十三五”期间,海西州-批重点载能项目陆续建成投产,勘需求将不断激发168娱乐app下载,本地电力吸纳能力显著提高。预计2020年全社会最大电力负荷565.2万kW,电量377.17亿kW.h,特别是如果重点谋划的太阳能、拆解大飞机等产业项目落地,预计地区用电负荷将大幅攀升。
太阳法向直接辐射值(DNI)的准确性是决定项目设计成败的关键因素。目前,我国多数地区太阳DNI数据缺乏、卫星数据与实测值偏差较大,不能准确反映规划厂址的光资源实际情况。
青海等我国西北地区生态环境脆弱,干旱少雨,水资源贫乏,冬季寒冷,且远离用电负荷中心,这些条件制约着光热发电技术的规模化发展。青海地区发展太阳能光热发电项目应结合当地环境及资源特点,合理规划项目方案,并与经济发展相适应,与电网配套建设步调一致。
青海省特殊的电网结构和输送能力为太阳能光伏产业提供了强有力的技术支持。理论上讲,光资源最好的地区应该是的西南部,但是受到了电网结构和电能消纳能力的局限,无法大规模发展太阳能发电产业。而青海省在建的新疆与西北主网联网750千伏第一通道工程是国家电网公司“十二五”规划重点建设项目,是青海电网与西北电网联系的又-重要通道,工程建设的落点在青海省格尔木地区,它可兼顾当地太阳能等新能源大规模的接入需要,有力支撑青海省新能源发展需求,对优化青海电网结构,有效发挥青海光伏产业优势,加速新能源开发,构建安全稳定清洁的能源体系及为柴达木盆地大规模光伏电站群并网及外送提供了强有力的技术支撑。
1、2016年9月13日,国家能源局发布《关于建设太阳能热发电示范项目》的通知,确定并发布的第一批太阳能热发电示范项目共20个,总计装机容量134.9万kW,分布在甘肃、青海、新疆、内蒙古、河北等省(自治区)。2016年12月,国家能源局发布《太阳能发展“十三五”规划》,该规划制定了我国2016年至2020年太阳能利用发展的发展目标、指导方针、保障措施和重点任务。该规划是“十三五”期间我国太阳能产业发展的指导文件。规划目标是到2020年底,太阳能热发电装机达到500万kW。
2、国家和地方对光伏产业的发展提供了强有力的政策支持。近几年,国家高度重视新能源发展,陆续出台了一系列指导和支持新能源行业发展的规划和政策。2010年颁发的指导性文件《国务院关于加快培育和发展战略性新兴产业的决定》中将光伏产业定义为战略性新兴产业,光伏发电将作为战略能源的角色进入能源和电力供应领域。2012年9月12日,国家能源局印发的《太阳能发电十二五规划》中明确指出,要建立以市场为导向、企业为主体、产学研结合的多层次技术创新体系。依托现有科研机构和技术创新能力基础好的企业,支持建设国家太阳能光伏发电、国家太阳能光热发电工程技术中心,重开展太阳能光伏发电、光热发电应用技术研发。加强太阳能光伏发电、光热发电设备及产品检测及认证能力建设,形成先进水平的新产品测试和试验研究基地。”2013年6月,国务院常务会议明确光伏产业是新能源产业的重要发展方向,重点扶持对象指向光伏产业链下游电站开发运营领域。如今,作为中国新能源产业的重要代表,光伏产业在国内发展迅速。青海省自2009年开始,先后编制完成了《青海省太阳能综合利用总体规划》、《青海省柴达木盆地千万千瓦级太阳能发电基地规划》、《青海省格尔木市新能源示范城市规划》、《青海省十二五能源规划》等系列发展规划。青海省按照“大集团引领、大项目支撑、集群化发展、园区化承载的光伏产业发展思路,大力培育和发展光伏产业。2010年,将光伏产业列为青海省十大支柱产业之首。仅2011年一年,拥有戈壁沙漠和成群的太阳能电站的青海省,就批准了42个光伏发电项目,中柴达木盆地光伏装机容量首次突破百万千瓦。
《太阳能发展“十三五”规划》提出依照“统筹规划、分步实施、技术引领、产业协同”的发展模式,逐步推进太阳能光热发电产业有发展。我国“十三五”光热发电规划中,2020年底实现5GW的装机目标,在国家规划的指引下,各地区也陆续出台了地方性的光热“十三五”发展规划。青海、甘肃、新疆等8省区发布光热发电十三五规划的总装机规模高达9000MW,其中首批20个光热发电示范项目的所在地(青海、甘肃、新疆、内蒙古、河北5省区)到2020年规划的光热发电装机容高达8600MW。
相对于传统产业,作为国家战略性新兴产业,我国的太阳能光伏产业几乎与发达国家同时起步,并在国内外市场强势拉动下,凭借国内资源和制造成本优势,在短短几年时间内,迅速成长为全球新能源产业大国。青海也不例外,尽管光伏产业发展迅速,产业链发展不协调,产业整体技术薄弱。
晶硅的光能转换率决定了光伏行业的光电价格。光伏发电的成本价格普遍在1元/度左右,而火力发电成本在0.45元/度~0.5元/度,水力发电成本在0.6元/度左右。可见,现有的光伏发电成本在市场竞争中并没用优势,只有通过加大太阳能的转换率才能使得产电成本减少,才能拥有更多的市场占有率。[412013年,国务院发布的《国务院关于促进光伏产业健康发展的若干意见》虽然大幅上调了装机目标,但同时对产能建设设置了门槛,要求新上项目单晶硅电池转换效率不低于20%,多晶硅光伏电池转换效率不低于18%,薄膜光伏电池转换效率不低于12%以及能耗等相关要求。目前,晶硅电池始终牢牢占据着装机总量的大部分,比例一直居于80%以上,其转化效率普遍在15-19%,这样的标准对于青海企业来说有不少压励,究其原因是缺乏核心技术,企业研发能力弱。
青海省不但有着丰富的太阳能硅材料矿产资源(储量在10亿吨以上),而且还有着丰富的电力资源,目前的工业电价水平为国内发达省区的50%左右。在发展多晶硅、单晶硅等太阳能基础产业时,可以最大限度地发挥电价低的比较优势,降低生产成本。
目前青海省投资太阳能产业的范围覆盖了太阳能光伏产业链的多晶硅、单晶硅、硅切片、电池组件、系统集成等各个环节。与省外相比,青海省已初步形成了完整的光伏产业链集群,产业布局集中,为太阳能产业发展奠定了坚实的基础。
青海省海西州是我国太阳能资源最为丰富的地区之一,尤其是柴达木盆地更是全国光照资源最丰富的地区,年日照时数在3200~3600小时之间,年总辐射量可达7000~8000兆焦耳/平方米,为全国第二高值区。在相同的面积和容量的情况下,光伏并网发电能比相邻的甘肃、新疆多发15%~25%的电量。太阳能总辐射量为6888MJ/m2,等效发电小时数可达到1650h左右。青海省有可用于新能源发电建设的荒漠化土地约10万km2,且地势平缓,适合集中连片规划布局大型光热发电项目。理论装机容量可达30亿kW。从资源角度看,青海新能源开发前景广阔。海西州地处青藏高原北部,州域主体为柴达木盆地,以荒漠戈壁为主,太阳能资源丰富,是中国建设大型荒漠太阳能并网电站的理想场所。该地区年均8照时数在3000小时左右,太阳辐射和日照仅次于,居全国第二位,是中国光能资源丰富的地区,综合开发条件居全国首位。2016年8月,海西州政府出台了《海西州国家清洁能源示范基地建设实施意见》,按照文件规划,到2020年柴达木盆地要新增光热发电装机3GW,到2030年柴达木盆地光热发电装机将达到20GW。
太阳能来自百度文库伏应用在青海起步较早,20世纪90年代前后主要由国家扶贫项目支撑。通过中日、中德等国际间的合作,以及2002年国家启动的“送电到乡工程,青海省太阳能光伏系统累计装机容量已达8000瓦。早在2004年,青海新能源(集团)有限公司承担的科技部科技攻关项目“10千瓦太阳能光伏并网电站”等一系列示范项目的建设,对开发利用青海省太阳能资源、建设太阳能并网光伏电站进行了有益的探索,为以后更大规模利用太阳能资源奠定了基础。
太阳能光伏发电具有间歇性、随机性、可调度性低的特点,大规模接入后对电网运行会产生较大的影响,而青海省目前的电网规模还不具备支撑千千瓦级光伏电的输送能力。光伏发电和电网建设不同步、当地电网负荷水平较低、灵活调节的电源少、跨省跨区市场调节不成熟等原因导致青海光伏发电并网难。如青海柴达木地区的电网建设步伐远远跟不上光伏电站的建设速度,西宁至格尔木750千伏双回输变电工程、400千伏青藏直流联网工程及区内有限的电网资源,实现了近2个GW的光伏并网工程建设,并网能力已达极限,难以满足光伏发电迅猛发展,电网问题是青海未来几年电站建设的最大瓶颈。
2、2017年,全球一次能源消费有40%用于发电,这使得电力行业成为最大的用能行业。随着可再生能源占比提升和电气化技术的加速发展,电力行业处在能源转型的前沿地带。由于风能和太阳能发电的快速提升,可再生能源领涨全球发电量。目前风能和太阳能在总发电量中的占比仅为8%,还有很大的提升空间。2017年,全球太阳能发电量增长超过30%,增长主要源于技术发展和政策支持,故其发电成本持续走低。2018年,上海电气集团中标的大型太阳能光热发电项目,投标电价为7.3美分/kW.h。太阳能热发电技术作为新的太阳能利用技术,以其可以规模化、连续运行的优势,成为近年来世界范围内可再生能源领域的投资焦点。同时,近年来随着通威股份、隆基股份、特变电工、隆基股份、协鑫新能源等公司的发展,光伏行业具有良好的发展前景。