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光伏行业规划的往事!

日期:2021-10-19    来源:智汇光伏  作者:王斯成

国际太阳能光伏网

2021
10/19
09:37
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关键词: 光伏行业 光伏装机 光伏组件 光伏技术

“十四五”规划预期即将下发。2020年9月份“碳达峰、碳中和”的宏伟愿景,将可再生能源推到前所未有的高度,也给可再生能源行业的发展带来前所未有的机遇。

我从“七五”规划开始,便与光伏相关的规划结下不解之缘。“十一五”、“十二五”、“十三五”,光伏行业的实际装机都达到当初规划规模的200%以上!“十四五”将会是一个什么样的情况?在规划即将下发的时刻,不禁回忆起当年规划的点滴。

1、我参与规划工作的历程

我是从“六五”(1981- 1985)开始进入光伏行业 ,开始主要承担国家科委的一些科研示范项目;

从 “七五” (1986- 1990)开始,直到 “十一五”(2006-2010),都直接参与了国家科技攻关计划的制定;

1997 年正式调入国家发计委能源研究所(2003 年以后改为国家发改委能源所)后,从 “十五”(2001- 2005)开始直接参与国家能源和电力规划的制定。

光伏行业的实际发展情况,总是一次次突破我们的想象力。下表展示了光伏装机的国家规划与实际完成的差距:

光伏行业发展的太快!对成本下降的速度的低估,限制了我们对光伏行业发展前景预期的想象力!

对于大多数人来说,光伏行业仍然比较新,社会上不乏对光伏行业的种种误解。即使在参与国家级规划的高级专家中,也有很多人存在误解。

误解之一:光伏是高污染、高耗能行业

2006-2010年, 中国工程院曾经组织专家编写中国能源中长期(2030 ,2050)发展战略研究。当时参加这个课题的有十几名院士, 都是传统能源和核电领域的。

2010年中国工程院能源规划专家:我和光伏专委会赵颖代表光伏行业参加

规划的基准年是 2006 年。那一年,风力发电在我国电力供应中的占比仅仅 0.7%,而光伏的贡献是 0.0%!因此,当时有专家提出,“风电、光伏小打小闹可以,但不能当饭吃。”这个说法在当时的情形下是十分客观的。

主持这个规划课题的是工程院的杜祥琬院士,是一个具有开放思维的专家 ,他特别给了我 15 分钟, 说:“王斯成, 你可以讲 15 分钟光伏。”我就抓紧这 15 分钟讲述了光伏的发展现状和发展前景 。我刚发完言,就有一位院士质疑:“光伏发电表面上看在使用当中是没有污染的,是清洁能源,但是光伏电池在制造过程当中要消耗大量的能源,而且造成大量的污染。光伏电池寿命期内所发的电,甚至还不能补偿它在生产制造过程当中所消耗的电能, 这怎么能够大规模发展!”

这种光伏行业“高能耗 、高污染”的论点到现在仍有市场,当时有院士如此质疑也不足为奇。实际上,以2018年的技术水平计算,光伏产品的能量回收期已经不足1.7年,即光伏组件1.7年的发电量即可回收生产过程中产生的电量。随着技术的进步,光伏能量回收期还在不断降低;而且,对于光伏产品生产过程中的尾气和废液的排放,以及副产品的回收再利用,国家已经出台了严格的技术标准,完全实现了清洁生产。隆基等企业提出了“solar for solar”的理念,要用光伏组件做清洁能源的放大器。因此,“高耗能、高污染”的说法可以休矣!

这份规划2011 年2 月由科学出版社正式出版。综合卷:到2020 年,中国光伏总装机目标 24-25GW (高于印度的20GW ,但 低于日本的28GW);可再生能源卷:2020 年合适的目标是 50GW 。实际上,到 2020 年底,中国光伏总装机预期240GW,这在当年根本不敢想象。即使我跟赵颖两个光伏专家,发挥了极大的想象力,也就提出50GW的目标,只有现在实际装机的五分之一。

误解之二:光伏发电不稳定,是靠不住的

2019 年初的一次研讨会上,一名院士发言中提到:“我就支持火电和水电。对于风能和太阳能,我是很担心的。风能和太阳能最大的问题是不连续不稳定,我不能想象,这样的电力怎么能够构建一个安全,稳定的电力系统 。如果一旦连续阴天下雨一个星期 , 还怎么能保障供电?”

“光伏和风电这种不稳定的能源, 是不能够占据高比例的。”这种说法目前仍然很有市场。

且不说,我们是一个大电网,“东边日出西边雨”,“十里不同天”,不同地区的电力是可以互相支撑的。实际上,“多能互补+储能”、“分布式发电”和“智能微电网”等许多方法和手段都可以解决他提到的稳定性问题。

相关技术分析,我在《光伏高比例接入电网的问题及解决方案》一文中已经详细阐述过,读者感兴趣可以回看。

以现有的技术,不要说局部阴雨不会影响电力系统的稳定性, 即使是发生日全食,也会安全度过 。

2015 年 3月 20日,从上午 9 :28 分到 11 :30,德国发生日全食,太阳最大被遮挡85%面积,此时, 德国的 38GW 光伏电力会突然损失 70%!而德国全国最大电力负荷 80GW。德国为了应付日全食作了充分准备,配备了足够的燃气机组备用。可实际上, 仅仅通过减少了部分机动性负荷,同时切断了部分光伏就安全度过了日全食,根本没有启动备用机组。

根据报道,欧洲已经实现连续六个季度,以可再生能源发电为主。(详见:连续第六个季度,可再生能源为欧洲最大电力来源)

误解之三:光伏发电密度低、不适合大规模推广

一次讨论会上一位水电专家提出,用光伏这种低密度能源发电,好比“用洗脸盆儿接水来发水电”,无法想象光伏发电怎么能够大面积的推广!

确实,目前商业化高效光伏组件的 效率大约20%,也就是说,在标准日照下,每平方米光伏组件最多可 以发 200W 的电,早晚和天气不好情况下还达不到这个值。

实际上,

一方面,中国西部有大面积的沙漠和戈壁,完全可以用来建设光伏电站。10亿kW(1000GW)光伏装机占地大约2 万平方公里,仅占中国荒漠总面积的 1.56%!

另一方面,光伏具有其他能源不具有的最大优势——与建筑相结合。到 2050 年全国屋顶和南立面可利用面积将达到 380 亿平方米, 假设50%用于安装光伏,则可利用面积为 190 亿平方米,最大可装机容量 15亿kW(1500GW) 。

可见,能量密度低并不成为 光伏规模化发展的障碍。

感悟

过去风电和光伏占比很小,未对传统电力行业不构成威胁,传统电力有足够的发展空间,与可再生能源还能和谐相处;然而,“十四五”期间,风电、光伏不仅抢占了传统能源大部分的增量电力市场空间,还要挤占它们的存量电力市场空间,矛盾便不可避免。还好,顶层设计已经定调。尽管“十四五”规划我已经不再参与,但我相信中国光伏行业有“野草”一般的生命力,任何力量都阻挡不了它的发展!“十四五”期间,我们不仅能看到平价光伏(光伏与煤电同价),还能看到低价光伏(光伏电力低于煤电基准价)。国外,目前许多项目已经出现2美分以下的电价(0.14元/度以内);而6月17日,甘孜正斗项目竞争性评标结果公示,国家电投集团四川电力有限公司无意外的成为第一中标候选人。这也标志着,国家电投的投标电价——0.1476元/度,将成为光伏电价的一个新标杆!

光伏发电,让大家用电更便宜!


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