光伏高歌猛進(jìn)勢頭依然未減
記者了解到,近年來(lái)光伏產(chǎn)能過(guò)剩與市場(chǎng)消納能力不足之間存在矛盾。國家電網(wǎng)有限公司的數據顯示,目前“三北”(東北、華北和西北地區)部分省(區)在運風(fēng)電裝機已超過(guò)2020年規劃目標。中國光伏協(xié)會(huì )最新數據顯示,我國在多晶硅、硅片、電池、組件領(lǐng)域都呈現產(chǎn)能過(guò)剩跡象。2017年全年新增裝機量約53GW,同比增長(cháng)超過(guò)53.6%,累計裝機量約130GW,2017年,我國光伏發(fā)電新增裝機規模居可再生能源之首,達到5306萬(wàn)千瓦。截至2017年12月底,全國光伏發(fā)電裝機量達到1.3億千瓦。而放眼全球光伏市場(chǎng),我國53.6%的增長(cháng)幅度,已連續五年居世界第一,其累計裝機量,也連續三年位居全球首位。
數據顯示,2017年,我國多晶硅產(chǎn)量24.2萬(wàn)噸,同比增長(cháng)24.7%;硅片產(chǎn)量87GW,同比增長(cháng)34.3%;電池片產(chǎn)量68GW,同比增長(cháng)33.3%;組件產(chǎn)量76GW,同比增長(cháng)31.7%。光伏產(chǎn)業(yè)鏈各環(huán)節生產(chǎn)規模全球占比均超過(guò)50%,繼續保持全球首位。
從當前看,光伏高歌猛進(jìn)的勢頭依然未減,我國在光伏高效產(chǎn)品領(lǐng)域正掀起新一輪產(chǎn)能擴張。如隆基、天合在云南麗江建設年產(chǎn)5GW的單晶硅棒項目,通威50億元在雙流建設高效晶硅電池等。國家“領(lǐng)跑者”計劃仍按每年8-10GW的規模對高端光伏產(chǎn)品予以扶持。這些都給市場(chǎng)消納帶來(lái)新壓力。
3月1日,工信部官網(wǎng)發(fā)布的《光伏制造業(yè)行業(yè)規范條件(2018年本)》要求,嚴格控制新上單純擴大產(chǎn)能的光伏制造項目,引導光伏企業(yè)加強技術(shù)創(chuàng )新、提高產(chǎn)品質(zhì)量、降低生產(chǎn)成本。新建和改擴建多晶硅制造項目,最低資本金比例為30%,其他新建和改擴建光伏制造項目,最低資本金比例為20%。
輸送和電網(wǎng)負荷安全難題待解
西部電力資源富余和外送能力不足之間存在矛盾。數據顯示,2016年,我國西北五省(區)棄光率19.81%,新疆、甘肅光伏發(fā)電運行較為困難,棄光率分別為32.23%和30.45%。國家能源局今年年初召開(kāi)例行新聞發(fā)布會(huì )發(fā)布,2017年棄光電量73億千瓦時(shí),棄光率6%,同比下降4.3個(gè)百分點(diǎn)。“雖然有所好轉,但實(shí)現2020年棄風(fēng)棄光率控制在5%以?xún)鹊哪繕?,面臨極大挑戰。”國家電網(wǎng)一位業(yè)內人士說(shuō)。
一家光伏上市公司的一位管理人士說(shuō),大型地面電站主要建在西北地區,當地消納能力有限,且遠距離輸配電設施建設不夠完善,導致電力供需在光照資源豐富地區內部及西北內陸和東南沿海地區間的不平衡。一家坐落在江蘇太倉的某光伏上市公司基地行政經(jīng)理說(shuō),電站建好未并網(wǎng)致積淀資金量達數十億元。上不了網(wǎng)就還不了貸,銀行就要收貸,他們無(wú)奈通過(guò)市場(chǎng)機構融資,利率達12%至15%。
新能源發(fā)電不穩和電網(wǎng)負荷安全之間也存在矛盾。太陽(yáng)光時(shí)有時(shí)無(wú),新能源發(fā)電易造成電壓不穩定。2017年1月至12月底,全國分布式光伏新增裝機量超過(guò)19GW,同比超過(guò)360%,遠超前五年分布式光伏總裝機量,在新增裝機量占比超過(guò)36%。分布式大量涌入,無(wú)疑給電網(wǎng)增加了負荷,特別是國家針對分布式可以就地消納,可隨時(shí)申請隨時(shí)并網(wǎng),沒(méi)有一個(gè)良好的規劃,蜂擁而上,無(wú)疑加大了其所在區域的負荷預測難度,改變了既有的負荷增長(cháng)模式,很顯然會(huì )使配電網(wǎng)的改造和管理變得更為復雜。
國家電網(wǎng)東部某省分公司一位負責人稱(chēng),盡管特高壓電網(wǎng)建設為解決“三棄”問(wèn)題提供治本之策,但清潔能源具有隨機性、間歇性,對電網(wǎng)運行安全提出嚴峻挑戰。高比例光伏發(fā)電介入電網(wǎng)后運行控制更加困難,特別是大量分布式電源項目接入配電網(wǎng)后,配電網(wǎng)由單端電源變?yōu)槎喽坞娫?,受目前裝備和技術(shù)水平限制,難實(shí)現實(shí)時(shí)監控和安全調度,易造成電網(wǎng)安全和人身安全事故。
裝備邁向高端化困難重重
國家電網(wǎng)及光伏企業(yè)界人士稱(chēng),光伏發(fā)展正面臨消納與升級雙重難題,比如,新能源發(fā)展規??刂萍懊弘婌`活性改造難,儲能、輸送及預測能力突破難、電網(wǎng)匹配新能源高速發(fā)展難及光伏產(chǎn)業(yè)本身向高端化裝備突破難。
首先,新能源發(fā)展規??刂萍懊弘婌`活性改造難。國家電網(wǎng)公司相關(guān)負責人稱(chēng),我國電力市場(chǎng)建設尚處起步階段,“十三五”建成全國統一電力市場(chǎng)存很大挑戰。從生產(chǎn)端來(lái)說(shuō),新能源發(fā)展規??刂圃趪乙巹澞繕藘入y度大,煤電靈活性改造規模和進(jìn)展難達預期,西北、華北地區推進(jìn)緩慢。從消費端來(lái)說(shuō),鼓勵新能源使用的綠政制度效果尚未顯現。
隨著(zhù)新能源大規模并網(wǎng),增加了常規火電機組調峰啟停次數以及調峰頻度和深度。目前,單臺容量60萬(wàn)千瓦火電機組啟停一次的成本近100萬(wàn)元。江蘇省電力有限公司調控計劃處副處長(cháng)汪志成說(shuō),實(shí)踐中還缺乏完善的新能源調峰輔助服務(wù)補償機制,常規火電機組缺乏調峰的意愿。
其次,儲能、輸送及預測能力突破難。國網(wǎng)泰州供電公司副總經(jīng)理姚軍說(shuō),通過(guò)調研十多家市場(chǎng)主體的儲能技術(shù)發(fā)現,由于前期投資大,商業(yè)化運行主靠峰谷價(jià)差,內部收益率低,回收周期長(cháng),運營(yíng)不劃算。
汪志成說(shuō),國家電網(wǎng)2017年8月通過(guò)從西北轉到西南,再到浙江紹興點(diǎn)對點(diǎn)向江蘇輸送光電。但這條通道主供西部水電輸送,豐水期基本被占滿(mǎn)。西部對新能源發(fā)電預測能力也不足,東部常措手不及,送端和受端曲線(xiàn)不匹配問(wèn)題嚴重。此外,跨省送電還擠占受端省發(fā)電空間,如果價(jià)格上沒(méi)優(yōu)勢,很難大規模消化。
其三、電網(wǎng)匹配新能源高速發(fā)展難。國網(wǎng)公司相關(guān)負責人稱(chēng),關(guān)系電網(wǎng)安全和新能源消納的一些關(guān)鍵電網(wǎng)工程,尚未明確方案,若不能在2019年建成投運,部分特高壓直流工程不能滿(mǎn)功率運行。
國網(wǎng)沭陽(yáng)縣供電公司副總經(jīng)理何新玉說(shuō),目前光伏、風(fēng)電等項目數量眾多,且分屬不同建設業(yè)主,地方政府層面缺乏統一的整體布局規劃和進(jìn)度協(xié)調,有的利用光伏扶貧政策集中建設村級和戶(hù)用光伏電站,建設周期短,給配套電網(wǎng)工程建設帶來(lái)較大難度。
其四,光伏業(yè)邁向高端化困難重重瓶頸依然存在,邁向高端化困難重重。據一位光伏界資深技術(shù)人士透露,整套太陽(yáng)能電池生產(chǎn)線(xiàn)設備中,現已有80%以上的設備實(shí)現了國產(chǎn)化,中國太陽(yáng)能光伏設備取得了飛速的發(fā)展,但同國際先進(jìn)水平相比,我們國產(chǎn)太陽(yáng)能光伏電池生產(chǎn)中的一些高端關(guān)鍵設備與國際先進(jìn)水平還存在較大差距。目前一些高端及關(guān)鍵性裝備的國產(chǎn)化,尚未取得實(shí)質(zhì)性突破,仍依賴(lài)進(jìn)口。
高端裝備進(jìn)口推高成本,這樣在某種程度上就會(huì )制約產(chǎn)業(yè)的成長(cháng)。硅片加工設備中,部分具有國際先進(jìn)水平的高檔全自動(dòng)單晶爐,但因價(jià)格較高,在光伏產(chǎn)業(yè)的應用數量有限,獲得大量應用的反而是價(jià)格低廉適用的、自動(dòng)化程度較低的中低端單晶爐。組件生產(chǎn)設備中的層壓機等,國際先進(jìn)水平的高端自動(dòng)化產(chǎn)品,有明顯的技術(shù)特色,但占據市場(chǎng)大部分份額的也是中低端產(chǎn)品。
據一位光伏企業(yè)管理人士稱(chēng),我國光伏裝備行業(yè)目前存在一些突出短板,缺乏自主創(chuàng )新能力,自主知識產(chǎn)權少。企業(yè)研發(fā)能力與國外比差距較大,高端裝備專(zhuān)業(yè)技術(shù)人才缺乏,技術(shù)力量不足,因而導致前瞻性和深度不夠,不具備核心競爭力。設備的設計制造脫節,大多數設備制造商只注重設備的生產(chǎn)制造,而忽視了與設備使用單位的交流與溝通,不能提供最適應生產(chǎn)需要的產(chǎn)品。
升級網(wǎng)能和優(yōu)化布局宜統籌并進(jìn)
業(yè)內人士指出,我國宜加速與歐美等發(fā)達國家之間開(kāi)展技術(shù)交流,開(kāi)展新一輪的技術(shù)合作,消納光伏發(fā)電,要實(shí)施“電從遠方來(lái)”和“電從身邊取”并進(jìn),在實(shí)施電網(wǎng)升級、暢通交易、發(fā)展儲能,逐步解決消納問(wèn)題的同時(shí),開(kāi)展新一輪的光伏產(chǎn)業(yè)裝備制造轉型升級,突破產(chǎn)業(yè)發(fā)展瓶頸。
記者采訪(fǎng)了解到,歐洲新能源發(fā)展起步早、基礎好,各國電網(wǎng)實(shí)現了互聯(lián)互通,系統平衡調節能力比較強,依托歐洲統一電力市場(chǎng),建立了較為完善的市場(chǎng)機制,新能源在各國之間能夠自由流通。丹麥新能源發(fā)電占總發(fā)電量的50%以上,西班牙瞬時(shí)風(fēng)電出力占負荷的比例達到54%,葡萄牙連續107小時(shí)全部由可再生能源供電。他山之石,可以攻玉,歐洲的市場(chǎng)機制和先進(jìn)技術(shù)值得我國借鑒。
我國在光伏突破瓶頸方面也同樣面臨諸多機遇。上述光伏界管理人士稱(chēng),我國光伏行業(yè)的巨大產(chǎn)能和市場(chǎng)、充沛的資本,是產(chǎn)業(yè)化技術(shù)實(shí)現規模生產(chǎn)的首選市場(chǎng),引起不少?lài)H知名企業(yè)的廣泛關(guān)注。這種形勢為中國光伏企業(yè)利用國際高端技術(shù)資源創(chuàng )造了眾多機會(huì ),并有多種實(shí)現路徑。通過(guò)合作的方式,國內企業(yè)可以用比較小的代價(jià)獲得關(guān)鍵技術(shù)上的發(fā)展,也有效地彌補目前國內光伏裝備行業(yè)存在的突出短板。
首先,全面升級電網(wǎng)能力,加快煤電靈活性改造。近年來(lái),針對保障電網(wǎng)安全、消納清潔能源的瓶頸,國家電網(wǎng)江蘇省電力公司探索新型管理方式,創(chuàng )建了“大規模源網(wǎng)荷友好互動(dòng)系統”(以下簡(jiǎn)稱(chēng)“新系統”)。
國網(wǎng)江蘇省電力有限公司董事長(cháng)尹積軍說(shuō),新系統將分散的海量可中斷用電負荷集中起來(lái)進(jìn)行精準實(shí)時(shí)控制,支撐能源生產(chǎn)革命,適應大規模區外來(lái)電,支撐分布式電源發(fā)展。到2020年,江蘇通過(guò)特高壓電網(wǎng)引入的區外來(lái)電將超過(guò)3700萬(wàn)千瓦,約占江蘇總負荷31.36%。新的系統將提升電網(wǎng)應對特高壓線(xiàn)路故障的能力。到2020年,江蘇省將實(shí)現1000萬(wàn)千瓦可中斷負荷精準實(shí)時(shí)控制,能有效應對短暫尖峰負荷而增加發(fā)電容量,相當于減少10臺百萬(wàn)千瓦級發(fā)電機組建設,節約或延緩電網(wǎng)配套投資近750億元,減少二氧化硫排放9.7萬(wàn)噸、二氧化碳排放3500萬(wàn)噸。
國家能源研究院新能源研究所所長(cháng)李瓊慧建議,在全匹配特高壓電網(wǎng)全面升級的同時(shí),宜按照國家“十三五”規劃確定的改造目標加快推進(jìn),將自備電廠(chǎng)全部納入電網(wǎng)統一調度。
其次,加快建設全國統一電力市場(chǎng),出臺可再生能源配額制,明確地方主體責任,加快建設現貨市場(chǎng),通過(guò)市場(chǎng)保障優(yōu)先消納。尹積軍說(shuō),新能源使用需納入地方政府績(jì)效考核,宜將煤電機組靈活性改造規劃分解到逐年、逐省。華北電力大學(xué)校長(cháng)助理、現代電力研究院常務(wù)副院長(cháng)張粒子建議,逐步放開(kāi)發(fā)用電計劃,將發(fā)電權交易、直接交易等交易機制納入電力市場(chǎng)體系,建立新建電源項目招標制,促進(jìn)長(cháng)期電力交易。
江蘇今年以來(lái)已參與中標電量11.3億千瓦時(shí),名列可再生能源電力現貨市場(chǎng)前列。江蘇省電力有限公司調控計劃處副處長(cháng)汪志成建議,東部和西部宜聯(lián)動(dòng),需從負荷及省內新能源發(fā)電預測著(zhù)手,努力提高預測精準度,確保省內發(fā)用電平衡,提高區外新能源消納能力。
第三,有序發(fā)展光伏,發(fā)展儲能業(yè)務(wù),逐步提高新能源電能在終端能源消費中的比重,逐步開(kāi)發(fā)“電從身邊取”。國網(wǎng)沭陽(yáng)縣供電公司副總經(jīng)理何新玉建議,在新能源項目規?;_(kāi)發(fā)的較為集中區,建議建立政府、電源和電網(wǎng)三方聯(lián)合工作機制,由所在地政府主管部門(mén)牽頭不同項目業(yè)主的前期接入工作,協(xié)助電網(wǎng)公司統一考慮接入及送出方案。
解決光伏發(fā)電上網(wǎng)除了通過(guò)特高壓實(shí)現“電從遠方來(lái)”,還需要破解“電從身邊取”的儲能技術(shù)瓶頸。國網(wǎng)泰州供電公司副總經(jīng)理姚軍建議,儲能是支撐新能源電力大規模發(fā)展的重要技術(shù),也是未來(lái)智能電網(wǎng)框架內的關(guān)鍵支撐技術(shù)。發(fā)展儲能業(yè),需從頂層設計階段就納入總體發(fā)展規劃,融入新能源和智能電網(wǎng)發(fā)展規劃。出臺利于儲能技術(shù)產(chǎn)業(yè)化的峰谷電價(jià)、投資補貼等激勵政策與機制,引導社會(huì )資金向儲能產(chǎn)業(yè)傾斜,構建儲能產(chǎn)業(yè)鏈。
第四,不宜再通過(guò)大規模補貼來(lái)發(fā)動(dòng)國內光伏市場(chǎng),須通過(guò)突破光伏關(guān)鍵裝備和技術(shù)促使產(chǎn)業(yè)升級。上述光伏界管理人士稱(chēng),相關(guān)部門(mén)對光伏產(chǎn)業(yè)發(fā)展的支持政策,需著(zhù)眼于引導技術(shù)創(chuàng )新和產(chǎn)業(yè)升級,加快實(shí)現光伏平價(jià)上網(wǎng)。而不是在現有的技術(shù)水平和產(chǎn)業(yè)格局下,通過(guò)大規模補貼來(lái)發(fā)動(dòng)國內光伏市場(chǎng)。
因此,相關(guān)部門(mén)需首先嚴格執行產(chǎn)品準入政策,堅決淘汰落后產(chǎn)能,支持優(yōu)勢企業(yè)技術(shù)創(chuàng )新。對光伏裝備行業(yè),具體而言,要激勵設備廠(chǎng)家眼光更遠大、交流更廣泛、力量更集中,加大研發(fā)和技術(shù)投入,奠定堅實(shí)基礎,提高自主創(chuàng )新能力。創(chuàng )造一個(gè)良好的氛圍,使得企業(yè)可以對國際高端技術(shù)資源加以利用,用比較小的代價(jià)獲得關(guān)鍵技術(shù)上的突破,并在光伏行業(yè)關(guān)鍵性共性問(wèn)題上合作攻關(guān),快速提升中國企業(yè)的高端裝備技術(shù)水平??蓛?yōu)先選取一些有一定技術(shù)基礎、已成為產(chǎn)業(yè)發(fā)展瓶頸的關(guān)鍵設備,打破常規,集中國內外優(yōu)勢力量,上下游配合,以高強度投入聯(lián)合攻關(guān),進(jìn)行突破,尤其重點(diǎn)支持符合光伏行業(yè)特點(diǎn)的低成本關(guān)鍵技術(shù)和設備的項目設立,并對其設備的推廣和開(kāi)發(fā),給予一定稅收和資金支持。只有這樣,才能使中國從光伏產(chǎn)品市場(chǎng)大國,走向光伏產(chǎn)品和光伏裝備并舉的強國。