国内外太阳能光伏发电应用与安装成本
2012-02-15钱伯章编译
钱伯章 编译
一 太阳能光伏发电应用
1 世界应用
据欧洲光伏产业协会(EPIA)发布的统计报告显示,2011年全球光伏发电安装量突破27.7GW,同比2010年增长70%,创历史新高。意大利和德国成为全球安装量最高的国家,占全球市场60%。而欧洲继续统领全球光伏市场,占全球市场的75%,较2010年下降5%(2010年欧洲占全球市场的80%)。2011年全球累计安装量达67.4GW,较2010年底的39.7GW增长70%。意大利、德国、中国、美国、法国和日本在2011年安装量超过1GW。
EPIA表示,中国市场成长显著,中国光伏组件生产商,大力发展本国市场业务,以支持自身的产能增长。在2011年里中国新增安装量至少2GW、美国1.6GW、日本1GW、澳大利亚700MW、印度300MW。此外,非洲、中东、东南亚和南美洲地区也积极开展光伏市场。EPIA还指出,2011年光伏发电量约等于80亿kWh,足以满足20万家庭需求。
2 中国应用
全联新能源商会发布的《2011~2012中国新能源产业年度报告》最新统计数据称,2011年“十二五”开局之年,我国光伏安装量达到2.2GW,首次突破GW级,成为全球第三大光伏安装国。中国只用了短短五年时间,就成为光伏产业的制造大国,根据目前发展状况,完全可能在未来5~10年里,成为光伏产业的使用大国。中国将大力发展光伏建筑一体化(BIPV),切实拓展国内市场。可以预言,在市场巨大需求的推动下,太阳能发展速度之快,将远远超乎想象,大规模运用即将变成现实。
Solarpraxis公司对中国大规模光伏设施的项目开发、融资、建设、运营和监测表明,在2011年中国2.89GW光伏装机容量投运后,预料2012年将要安装4~5GW。
二 太阳能光伏发电设置成本
1 国外
太阳能光伏发电的快速发展将使大型项目的设置成本朝着1美元/W努力,并使之可与化石燃料相竞争。截至2011年4月,太阳能光伏发电设置成本仍徘徊在3美元/W,在技术、公共政策和制造过程取得多个突破后,将于2017年达到美国能源部的SunShot目标:1美元/W。
太阳能设施已不再是一项小的业务,加快推动增长,在全世界已成为价值1000亿美元的产业。其成本降低是如此富有戏剧性,彭博公司报道称,太阳能光伏发电可能很快成为与煤炭竞争的对手 ,其在日本和美国加州更具竞争性。
美国第一太阳能公司的制造成本在2004~2011年间下降了75.5%,从2004年2.94美元/W降至2011年75美分/W,第一太阳能公司还使薄膜和玻璃太阳电池板效率从2009年的10%提高到2011年的11.2%。该公司的路线图要求到2014年每瓦成本降低至64美分。
GE公司认为,由于创新,在3~5年内太阳能发电将比化石燃料和核反应堆发电更廉价。如果太阳能发电能达到15美分/kWh,将会有很多人希望使用太阳能。
据技术推进协会IEEE发布的预测报告,太阳能光伏系统成本在10年内可望低于化石燃料,要使这一成本持平,太阳能行业必须继续使光伏电池技术效率进行提升,并实现规模经济性。
欧洲光伏工业协会(EPIA)于2011年9月6日公布主要的欧洲电力市场分析显示,太阳能光伏发电(PV)最少于2013年可实现某些细分市场达竞争力程度,所有市场将于2020年达这一程度。研究发现,光伏技术在过去20年内已出现价格下降,光伏模块的价格下降了20%以上,累计出售的光伏模块数量已翻了一番。重要的是,光伏发电成本有进一步下降的巨大潜力:到2020年将下降约50%。
2 中国
据北京市供电局数据显示,2011年5月北京地区大工业用电尖峰价格为0.995元/kWh。这意味着,光伏发电想要跻身一直由火电独霸天下的市场,就必须将发电成本压低至1元/ kWh以内。然而,相对于0.995元/ kWh的大工业用电尖峰价(最高价),其谷段价(最低价)却仅为0.369元/ kWh。依此推算,即便有朝一日,光伏发电成本降至1元/kWh,想要与大工业0.682元/ kWh的平均电价相抗衡也仍显乏力。
在光伏领域,围绕“电价1元/ kWh”展开的竞赛、争论无时不刻地发生着。2009年4月,英利集团、无锡尚德、晶澳太阳能等13家知名中国光伏企业共同签署了《推动光伏发电“一元工程”建设倡议书》,以求形成合力,争取在2012年实现光伏发电成本降至1元/ kWh的目标。至此,“1元/kWh”正式成为行业标杆。
2009年7月~2010年7月,我国首批光伏特许权招标项目敦煌10MW发电项目以1.09元/ kWh的中标价,将最低光伏成本纪录保持了近1年的时间。而此后,伴随中电投旗下黄河上游水电开发公司、新疆能源有限公司分别以0.7288元/ kWh、0.9907元/ kWh的中标青海共和30MW项目和新疆和田20MW项目,我国光伏发电价格纪录被再度刷新。
日前国家能源局与亚洲开发银行联合召开的太阳能发电规模化发展研讨会显示,近年来,太阳能发电技术取得长足进步,经济性显著提高:目前光伏发电的成本比三年前降低了50%;而中国的太阳能发电价格,在不考虑土地成本的情况下已降到1元/kWh以下,其中光伏发电的价格已经降到0.73元。国家能源局介绍,目前,太阳能发电价格仍是燃煤发电的3~4倍,与风电相比也要高50%左右。我国政府对太阳能发电主要有两种政策支持措施:对大型并网太阳能电站建设,采用电价补贴的方式给予支持;对屋顶光伏等分散应用,采取对工程初投资给予财政资金补助进行支持,总体补助水平约为工程总投资的50%。
国家能源局新能源和可再生能源司表示,不考虑土地成本,当前我国太阳能发电的度电成本已经降至1元以下。但现在承担大规模发展的成本,还不是很合算。未来5年,中国光伏市场发展的主要目标是提高太阳能发电的经济性,加速技术进步,扩大产业规模。力争光伏发电成本降至0.8元/kWh以下,为2015年后光伏规模化发展奠定基础。
中国的光伏发电有望在2014年实现工商业用电平价上网,2018年实现居民用电平价上网,并在2021年实现发电侧平价上网。以上预测见于2011年8月12日发布的《中国光伏发电平价上网路线图》。国家发改委能源所表示,随着技术进一步提升和装备的全面国产化,到2015年,中国的光伏系统初始投资将降到1.2万元/ kW,同时发电成本也将小于1元/ kWh。“路线图”初始假设,2010年,中国的并网光伏系统初投资为2万元/ kW,并以每年8%的速度下降。按照这样的速度,到2015年,中国的并网光伏系统造价将下降至1.2万元/ kW,在2020年将进一步降至1万元/ kW,此时对应的发电成本将是0.60元/ kWh。
据预测,基于行业发展平均水平,到2015年我国光伏发电电价可达到1元/ kWh以下,若按先进技术测算,光伏发电成本将低于0.8元/ kWh。2011年7月,国家发改委曾颁布了全国统一的太阳能光伏发电标杆上网电价,按1~1.15元/ kWh(含税)执行。
在未来的五年中,展望欧洲市场将会不断萎缩,到2016年将只占42%。其中,仅中国可望提高到占世界需求的17%。也可以预期,模块出厂价将保持快速下跌。据Solarbuzz的计算,2012年价格将再有29%的跌幅,2011~2016年整体下跌43~53%。