清华阳光:光伏“充电”进行时
2015-01-01鹏飞
本刊记者 ■ 鹏飞
启迪控股入主清华阳光后,清华阳光加快了产业结构调整的步伐,公司在太阳能热利用主业的基础上,把脉市场新需求,积极向空气源热泵和光伏等领域拓展。特别是在光伏领域,一年来通过资源整合,组建了一支专业的光伏团队,迅速打开了市场局面。
清华阳光重新确立了“全球太阳能科技引领者”的定位后,加大了科技支撑的力度,清华阳光研究院暨科学顾问委员会的成立就是这一重大举措之一。清华阳光研究院首任院长殷志强教授的使命不再局限于其太阳能热利用的老本行,而是统领研究院的精英团队,为整个太阳能领域技术创新和应用提供研究、培训、决策和咨询等服务。
清华阳光外部光伏市场开拓步步推进,内部全面光伏培训不辍,可谓处于光伏“充电”进行时。9月11日,清华阳光科学顾问委员、我国知名光伏专家王斯成研究员应殷志强教授之邀为清华阳光骨干和清华大学电子工程系师生作了一场关于《光伏发电的现况与发展》的报告,科学顾问委员会主任委员卢强院士、清华阳光总裁文辉和中国农村能源行业协会太阳能热利用专业委员会主任张晓黎等也参加了会议。
王斯成老师在两个多小时的报告里,从产业、政策、技术与市场等多角度全面梳理了当前光伏产业现况与未来发展趋势,深入浅出,理论结合实际,是一场非常接地气的报告。
关于太阳电池技术,王老师认为,尽管有新一代太阳电池技术在研发,但不一定要等这些新技术获得突破,而是在现有成熟太阳电池技术深入研发、不断取得进展的情况下,很多地区就有可能在未来5年内实现用户侧光伏发电平价上网。由于目前晶硅太阳电池成本快速下降,晶硅光伏系统成本已接近7元/W,一些薄膜电池的比较成本优势也在降低;砷化镓电池效率达到42.3% (500倍聚光),CPV系统成本11.6元/W。
与会的清华大学材料学院庄大明教授率领的团队通过低调而踏实的研究工作,在CIGS方面取得突破。王老师赞赏脚踏实地干事业,不赞成一些光伏企业靠概念炒作、虚假繁荣、博取眼球的做法。
2014年,全球光伏组件产量50 GW,中国35 GW,占70%;前16家的产量占全国总产量的66.4%。从此角度看,中国可谓光伏制造业的世界巨人,自主研发并非强者,但也吸引了国外先进光伏技术进入中国。我国光伏产业存在产能过剩问题,国家推出的“光伏领跑计划”,将促进淘汰落后产能。
IEA PVPS 2015显示,2014年,中国光伏发电以10.6 GW的年装机量,占当年全球总装机的27.49%,坐第一把交椅;累计装机28.38 GW,低于德国38.2 GW,位居第二。国家能源局已经下达2015年总目标为17.8 GW,可见随着我国支持光伏产业发展政策的持续落地和市场开发,很快中国光伏总装机量位居世界第一将没有悬念。
根据2014年11月12日发布的《中美气候变化联合声明》,我国为实现2030年将非化石能源占一次能源消费比重提高到约20%的目标,非化石能源贡献要达到8.4亿t标煤,其中光伏3.5~4.2亿kW。也就是说,到2020年中国光伏总装机至少要达到150 GW,2015~2020年平均年装机20 GW;2030年中国光伏总装机达到400 GW,2021~2030年平均年装机25 GW。
在过去7年中:光伏组件价格下降了86.4%,系统价格下降了86.7%,光伏电价下降了76.2%,光伏发电平价上网的时代正在加快到来。
笔者以为,清华阳光向光伏领域拓展,也是基于以上趋势研判而做出的重大决策。
面对当前国内如火如荼的光伏终端市场,王老师强调了光伏企业要重视光伏发电5要素,即:政策和融资、质量、成本、安全和能效比(PR)。
对于与发电量攸关的光伏工程质量问题,除了常规部件质量监测和工程投运验收外,还需在光伏系统运行1年后进行后评估,电站的评价指标应当以“综合能量效率(PR)”为准。对青海格尔木4座光伏电站实测,平均PR=75.68%,而德国100个光伏系统的平均PR=84%,可见我国光伏电站质量仍有很大提升空间。
归一化的发电成本(LCOE)是光伏电站经济性的核心考核指标,LCOE=寿命期成本/寿命期发电量(元/kWh),降低LCOE是光伏电站提高效益所追求的目标。当前,国内光伏电站建设企业为降低寿命期成本提高,往往选用低价格部件,这就导致了价格战,并不可取;其实提高光伏电站寿命期发电量也是非常重要的途径。实践证明,在光伏资源一定的条件下,光伏发电应用技术环节提升发电量的潜力很大。
降低LCOE主要有以下5个途径:
1)增大光伏-逆变器容量比 PVIR,即扩装超配设计,PVIR由1:1到(1.2~1.4) :1(投入产出比1:2,净收益提高至少10%);
2)带有“反向跟踪”技术、高可靠性、低成本的太阳跟踪器(投入产出比1:3,净收益提高20%~30%);
3)分布式MPPT或组串逆变器(成本不变,提高 3%);
4)智能化运维:降低运行维护成本,减少故障发电损失(成本不变,提高3%~5%);
5)光伏电站“能效比”(PR)从现在的75%提高到80%。
通过以上技术创新,预计可将光伏度电成本降低约40%,光伏发电终端应用技术创新对于光伏电价下降的贡献显而易见。
对于一直被常规电力从业者视为“垃圾电”的可再生能源电力,其主要解决之道将是大力发展微电网,增加储能可以有效解决光伏高比例接入的问题,光伏渗透率可达到100%,甚至达到最低负荷的200%。最近,国家能源局发布了配电网建设改造5年投资2万亿行动计划,微电网被纳入配电网建设计划,因此未来基于分布式光伏的微电网将迎来很大市场机遇。
报告结束后,王老师现场答疑解惑,与会人员均感到收获匪浅。
国内涉足光伏领域的太阳能热利用企业并不多,特别是光伏电站投资巨大,鲜有取得较大规模性光伏电站投资的太阳能热利用企业。据悉,清华阳光进军光伏电站1年多以来,在光伏领域已经拥有太阳能并网、离网、微网电站项目的开发、投资、建设和运营,光伏电站核心设备的研发、制造与销售以及光伏电站能源管理、调度监控软件的研发与销售的能力,目前已经获得了100多MW的光伏电站订单。文辉总裁会后向笔者表示,在国内整个太阳能热利用产业市场下滑的形势下,清华阳光抓住光伏市场的现实机遇,依托控股股东启迪控股的雄厚资金支持,依靠专业化团队在技术与市场方面的支撑,清华阳光的太阳能科技事业将前途光明。