施政遠(yuǎn)

摘 要：今年暑期我回到家鄉(xiāng)浙江金華。看到近兩年當(dāng)?shù)毓夥a(chǎn)業(yè)發(fā)展勢(shì)頭強(qiáng)勁，僅金華市區(qū)就有100多家光伏公司。調(diào)研發(fā)現(xiàn)，金華具備光伏發(fā)電的自然條件和社會(huì)需求，技術(shù)的進(jìn)步和政策的支持也為光伏產(chǎn)業(yè)的發(fā)展提供了保障，它擁有明顯的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益，具有廣闊的市場(chǎng)發(fā)展前景。因此，本人利用暑期的時(shí)間，對(duì)金華市光伏產(chǎn)業(yè)的發(fā)展進(jìn)行了調(diào)研。

關(guān)鍵詞：分布式；光伏；發(fā)電；前景

中圖分類號(hào)：TM615 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1671-2064（2017）01-0155-02

金華市是位于浙江省中部的地級(jí)市，古稱婺州，下轄婺城區(qū)、金東區(qū)2個(gè)市轄區(qū)以及蘭溪市、義烏市、東陽市、永康市4縣級(jí)市以及武義縣、浦江縣、磐安縣3縣，總面積10942平方公里，是國家級(jí)歷史文化名城、中國十佳宜居城市之一。2011年金華-義烏都市區(qū)被確定為浙江省的第四個(gè)大都市區(qū)，規(guī)劃2020年成為200萬人以上特大城市。近兩年，金華光伏產(chǎn)業(yè)方興未艾，僅市區(qū)就有100多家光伏公司，呈現(xiàn)出前所未有的發(fā)展勢(shì)頭。

1 金華具備光伏發(fā)電的自然條件

光伏產(chǎn)業(yè)是新興產(chǎn)業(yè)，它依靠太陽能進(jìn)行發(fā)電。地球上太陽能資源的分布與各地的緯度、海拔高度、地理狀況和氣候條件有關(guān)。資源豐度一般以全年總輻射量和全年日照總時(shí)數(shù)表示。就全球而言，美國西南部、非洲、澳大利亞、中國西藏、中東等地區(qū)的全年總輻射量或日照總時(shí)數(shù)最大，為世界太陽能資源最豐富地區(qū)。我國屬太陽能資源豐富的國家之一，全國總面積2/3以上地區(qū)年日照時(shí)數(shù)大于2000小時(shí)。我國將日照輻射強(qiáng)度超過9250MJ/m2的西藏西部地區(qū)以外的地區(qū)分為五類，浙江屬于太陽能資源分布的四類地區(qū)，全年日照時(shí)數(shù)為1400～2200小時(shí)，輻射量在4150～5000MJ/m2，相當(dāng)于140～170kg標(biāo)準(zhǔn)煤燃燒所發(fā)出的熱量。金華市區(qū)日照充足。全年日照時(shí)數(shù)為1804小時(shí)～2060小時(shí)，年日照率為42-45%。年平均接受太陽輻射量為4489.2MJ/m2，金華市區(qū)水平面上年平均有效發(fā)電輻照量1247（kWh/m2.a），具備建設(shè)光伏電站項(xiàng)目的自然條件。

2 光伏發(fā)電是建設(shè)美麗宜居金華的需要

金華市是全國十佳宜居城市之一，也是浙江省能源消耗大市，是省內(nèi)以煤為主要能源的城市之一，這種消費(fèi)結(jié)構(gòu)給環(huán)境造成巨大壓力。根據(jù)目前浙江省以及金華市的能源結(jié)構(gòu)，基本上屬于純煤電的電力系統(tǒng)，燃煤產(chǎn)生大量的CO2、SO2、NOX、煙塵、灰渣等，對(duì)環(huán)境和生態(tài)造成不利的影響。為提高環(huán)境質(zhì)量，在對(duì)煤電進(jìn)行改造和減排的同時(shí)，積極開發(fā)利用太陽能等清潔可再生能源是十分必要的，這是金華市可持續(xù)發(fā)展的戰(zhàn)略需要，是建設(shè)美麗宜居金華的需要，也是實(shí)現(xiàn)“十二五”規(guī)劃《綱要》把單位GDP能耗降低21%左右作為約束性指標(biāo)的需要。

3 光伏發(fā)電是能源、電力結(jié)構(gòu)改革的需要，具有廣闊的市場(chǎng)前景

按發(fā)電技術(shù)劃分，2013年化石燃料發(fā)電量占全球總發(fā)電量的比重為70%，水電和核電發(fā)電量占比分別為14.2%和10.9%。建設(shè)光伏電站對(duì)于改善電力系統(tǒng)的能源結(jié)構(gòu)、減少燃煤發(fā)電廠的環(huán)境污染、滿足用電負(fù)荷迅速增長具有重要意義。

在新能源技術(shù)持續(xù)發(fā)展，電力基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)不斷加強(qiáng)，電力供應(yīng)系統(tǒng)愈發(fā)智能及穩(wěn)定的環(huán)境下，預(yù)計(jì)到2020年，全球新能源（不含水電）電力累計(jì)裝機(jī)規(guī)模將從2013年的552GW增長到2020年的近1510GW，年均復(fù)合增長率高達(dá)8.3%。由于光伏發(fā)電應(yīng)用領(lǐng)域與方式廣闊靈活，在未來數(shù)年內(nèi)的增速將超過風(fēng)電。預(yù)計(jì)2014-2020年太陽能發(fā)電新增裝機(jī)容量將達(dá)到513GW，超過風(fēng)電的新增裝機(jī)容量，成為全球新能源領(lǐng)域的第一大增長點(diǎn)。

2014年，中國政府也出臺(tái)了一系列的光伏扶持政策，積極培育國內(nèi)光伏市場(chǎng)，中國的光伏產(chǎn)業(yè)進(jìn)入理性、健康的快速發(fā)展時(shí)期。2014年中國新增裝機(jī)容量為10.06GW，躍居全球最大的光伏市場(chǎng)（表1）。除了開發(fā)大型光伏電站之外，分布式光伏發(fā)電也將是中國光伏應(yīng)用的重要途徑之一。

4 分布式并網(wǎng)光伏系統(tǒng)有其自身優(yōu)勢(shì)

它把太陽能轉(zhuǎn)化為電能，不經(jīng)過蓄電池儲(chǔ)能，直接通過并網(wǎng)逆變器把電能送上電網(wǎng)，比獨(dú)立太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)的建設(shè)投資可減少35%-45%，從而使發(fā)電成本大為降低。省掉蓄電池，還可提高系統(tǒng)的MTBF（平均無故障時(shí)間）和蓄電池的二次污染。分布式建設(shè)，可就近就地分散發(fā)供電，進(jìn)入和退出電網(wǎng)靈活，既有利于增強(qiáng)電力系統(tǒng)抵御不可抗力的能力，又有利于改善電力系統(tǒng)的負(fù)荷平衡，并可降低線路損耗。

5 技術(shù)的進(jìn)步為分布式光伏發(fā)電提供了技術(shù)支撐

光伏發(fā)電系統(tǒng)主要由太陽能電池板、并網(wǎng)型太陽能逆變器、交、直流防雷配電柜、連接電纜、通訊軟件和監(jiān)控裝置及電能計(jì)量等設(shè)備組成。它通過光電轉(zhuǎn)換效應(yīng)將太陽的輻射能量轉(zhuǎn)換為電能（直流電），再通過逆變器將直流電逆變?yōu)?0Hz、400V的三相交流電并入地方電網(wǎng)供使用。

其原理如圖1所示。

在建筑物上安裝不同朝向或不同規(guī)格的的光伏陣列這種并網(wǎng)方式適合于分布式并網(wǎng)發(fā)電，在電氣設(shè)計(jì)時(shí)，將同一朝向且規(guī)格相同的光伏陣列通過單臺(tái)逆變器集中并網(wǎng)發(fā)電，采用多臺(tái)逆變器分布式并網(wǎng)發(fā)電方案實(shí)現(xiàn)聯(lián)網(wǎng)功能。

技術(shù)進(jìn)步是降低光伏發(fā)電成本、促進(jìn)光伏產(chǎn)業(yè)和市場(chǎng)發(fā)展的重要因素。幾十年來圍繞著降低成本的各種研究開發(fā)工作取得了顯著成就。首先，電池效率不斷提高，目前商業(yè)化晶硅電池的效率達(dá)到15%～20%（單晶硅電池18%～20%，多晶硅15%～18%）；商業(yè)化單結(jié)非晶硅電池效率5%～7%，雙結(jié)非晶硅電池效率6%～8%，非晶硅/微晶硅的疊層池效率8%～10%，而且穩(wěn)定性不斷提高。電池效率的提高是光伏發(fā)電成本下降的重要因素之一。其次，硅片厚度持續(xù)降低。降低硅片厚度是減少硅材料消耗、降低晶硅太陽電池成本的有效技術(shù)措施，是光伏技術(shù)進(jìn)步的重要方面。30多年來，太陽電池硅片厚度從70年的450～500微米降低到目前的180～200微米，降低了一半以上。硅材料用量的大幅度降低是技術(shù)進(jìn)步促進(jìn)成本降低的重要因素。再次，產(chǎn)業(yè)化規(guī)模不斷擴(kuò)大。生產(chǎn)規(guī)模不斷擴(kuò)大和自動(dòng)化程度持續(xù)提高是太陽電池生產(chǎn)成本降低的重要因素。太陽電池單廠生產(chǎn)規(guī)模已經(jīng)從上世紀(jì)80年代的1～5MW/年發(fā)展到90年代的5～30MW/年，2006年25～500MW/年，2007年25～1000MW/年。生產(chǎn)規(guī)模與成本降低的關(guān)系體現(xiàn)在學(xué)習(xí)曲線率LR （Learning Curve Rate，即生產(chǎn)規(guī)模擴(kuò)大1倍，生產(chǎn)成本降低的百分比）上。對(duì)于太陽能電池來說，30年統(tǒng)計(jì)的結(jié)果，LR20%（含技術(shù)進(jìn)步在內(nèi)），是所有可再生能源發(fā)電技術(shù)中最大的。

6 政策的扶持為光伏發(fā)電的發(fā)展提供了保障

國家能源局《可再生能源發(fā)展“十二五”規(guī)劃》指出，十二五期間，可再生能源新增發(fā)電裝機(jī)量1.6億千瓦，其中光伏發(fā)電21Gw，到2015年底，太陽能發(fā)電裝機(jī)容量達(dá)到2100萬千瓦（21GW）以上，年發(fā)電量達(dá)到250億千瓦時(shí)。國家電網(wǎng)公司發(fā)布 《關(guān)于做好分布式發(fā)電并網(wǎng)服務(wù)工作的意見（暫行）》。根據(jù)《意見》，國內(nèi)分布式光伏發(fā)電項(xiàng)目將可享受全程免費(fèi)的并網(wǎng)服務(wù)，并可以自發(fā)自用、余量上網(wǎng)。國務(wù)院發(fā)布《國務(wù)院關(guān)于促進(jìn)光伏產(chǎn)業(yè)健康發(fā)展的若干意見》，《意見》指出“上調(diào)2015年的裝機(jī)量從21GW到35GW，增幅66%”，另外重點(diǎn)開發(fā)分布式光伏發(fā)電。發(fā)改委發(fā)布《分布式發(fā)電管理暫行辦法》，《辦法》規(guī)定，對(duì)于分布式發(fā)電，電網(wǎng)企業(yè)應(yīng)根據(jù)其接入方式、電量使用范圍，提供高效的并網(wǎng)服務(wù)；當(dāng)前，分布式光伏發(fā)電采用自發(fā)自用、余電上網(wǎng)的模式，補(bǔ)貼按國家0.42元/KWh，浙江省0.1元/KWh，金華市補(bǔ)貼政策正在制定中；如金華金磐網(wǎng)絡(luò)科技園分布式光伏電站裝機(jī)總?cè)萘?20KWp，運(yùn)營期25年，項(xiàng)目作為自發(fā)自用的分布式發(fā)電項(xiàng)目，電價(jià)按照光伏發(fā)電時(shí)段自用電價(jià)和國家、地方補(bǔ)貼合計(jì)計(jì)算，綜合電價(jià)為1.54元/kWh（不含稅），根據(jù)預(yù)測(cè)發(fā)電量計(jì)算，25年發(fā)電收入總額為1869.1萬元。項(xiàng)目投資財(cái)務(wù)內(nèi)部收益率（稅后）為15.73%，投資回收期（稅后）為5.2年（不含建設(shè)期），具備開發(fā)建設(shè)的投資條件。

7 結(jié)語

綜上分析，金華市光伏發(fā)電不僅具備自然條件，也有產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)和社會(huì)需求，擁有明顯的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益，具備廣闊的市場(chǎng)發(fā)展前景。

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