太陽能發(fā)電站是用太陽能進(jìn)行發(fā)電的電站,包括太陽光發(fā)電和太陽熱發(fā)電。從技術(shù)層面來看,光伏發(fā)電是利用半導(dǎo)體的“光生伏特效應(yīng)”將光能直接轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔堋6鉄岚l(fā)電是通過大規(guī)模采光鏡面陣列采集太陽熱能,經(jīng)由換熱裝置提供蒸汽帶動(dòng)傳統(tǒng)的汽輪發(fā)電機(jī),從而產(chǎn)生電能。近年來,我國太陽能發(fā)電裝機(jī)規(guī)模不斷提升,但發(fā)展中仍存在諸多瓶頸。
一、太陽能光伏發(fā)電概況
◆ 太陽能光伏發(fā)電規(guī)模
前瞻產(chǎn)業(yè)研究院發(fā)布的《2013-2017年中國太陽能發(fā)電站市場(chǎng)前瞻與投資戰(zhàn)略規(guī)劃分析報(bào)告》研究顯示,2011年,我國光伏發(fā)電裝機(jī)容量突破3GW,2012年突破7GW。按照新的光伏產(chǎn)業(yè)發(fā)展目標(biāo),2013-2015年,我國每年新增的光伏裝機(jī)容量應(yīng)約達(dá)10GW。從區(qū)域分布來看,中國光伏發(fā)電產(chǎn)業(yè)已經(jīng)形成四個(gè)產(chǎn)業(yè)集聚區(qū):環(huán)渤海地區(qū)、長(zhǎng)三角地區(qū)、珠三角地區(qū)和中西部地區(qū)。
截至2013年2月22日,我國總共披露光伏電站已完工的項(xiàng)目是4997MW,包含并網(wǎng)項(xiàng)目、離網(wǎng)項(xiàng)目及金太陽金屋頂項(xiàng)目。從區(qū)域來看,我國的光伏裝機(jī)主要集中在青海、甘肅和寧夏,這三個(gè)省份集中我國一半多的光伏裝機(jī)容量,裝機(jī)量都在640MW以上,青海省更達(dá)到了1453MW。其次是新疆、江蘇和內(nèi)蒙古自治區(qū),三個(gè)省份的完工量在160-320MW之間。
◆ 太陽能光伏發(fā)電站建設(shè)成本
太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)主要由太陽能電池組件、光伏逆變器、支架及升壓系統(tǒng)三部分組成。太陽能電池組件和光伏逆變系統(tǒng)的主要成本分別為上游的電池組件和逆變器設(shè)備,升壓系統(tǒng)中主要是主變壓器及電纜成本,此外,電站的建筑工程和安裝工程也占有較大比重。以國內(nèi)某10MW光伏電站項(xiàng)目為例,太陽能電池組件的成本占比約為60%。但隨著相關(guān)產(chǎn)品技術(shù)進(jìn)步以及規(guī)模效益,成本有下降趨勢(shì)。
圖表1:國內(nèi)某10MW光伏電站建設(shè)成本占比(單位:%) 資料來源:前瞻產(chǎn)業(yè)研究院整理
二、太陽能光熱發(fā)電概況
◆ 太陽能光熱發(fā)電規(guī)模
前瞻產(chǎn)業(yè)研究院分析認(rèn)為,我國的太陽能光熱發(fā)電處于起步階段,自2009年科技部成立“太陽能光熱產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新戰(zhàn)略聯(lián)盟”開始。目前,我國已完成建設(shè)的光熱發(fā)電項(xiàng)目只有少數(shù)幾個(gè),且裝機(jī)容量均在1MW以下,但我國在建和擬建的光熱項(xiàng)目較多。據(jù)統(tǒng)計(jì),如果所有已公布項(xiàng)目均能實(shí)施,2015年前,我國的太陽能熱發(fā)電裝機(jī)容量規(guī)模將達(dá)3GW左右,市場(chǎng)總量約為450億元。
◆ 太陽能光熱發(fā)電站建設(shè)成本
以技術(shù)相對(duì)成熟的拋物面槽式CSP電站為例,目前已投產(chǎn)的項(xiàng)目建設(shè)成本在$4.2/W-$8.4/W之間,成本的差異主要由項(xiàng)目所在地的直射陽光資源水平、勞動(dòng)力和土地成本、儲(chǔ)熱系統(tǒng)和集熱場(chǎng)的規(guī)模所決定。
從建設(shè)成本的構(gòu)成來看,反光鏡、接收器、儲(chǔ)熱儲(chǔ)能裝置和包括渦輪機(jī)所在的發(fā)電機(jī)組是最為關(guān)鍵的設(shè)備,這幾個(gè)部分占到了整個(gè)電站建設(shè)的50%以上。
三、太陽能發(fā)電站建設(shè)瓶頸
◆ 并網(wǎng)困難
前瞻產(chǎn)業(yè)研究院分析認(rèn)為,我國的光伏電站項(xiàng)目主要分布在西北電網(wǎng)管轄地區(qū)內(nèi)。隨著國內(nèi)光伏電站項(xiàng)目的加速,并網(wǎng)送電的難度在個(gè)別地區(qū)正在加大,由于電站最終并網(wǎng)關(guān)鍵是電網(wǎng)接入,沒有電網(wǎng)公司的電纜傳電,建好的電站則無法運(yùn)轉(zhuǎn)。
◆ 關(guān)鍵技術(shù)有待突破
在光熱發(fā)電方面,盡管我國已掌握完全自主知識(shí)產(chǎn)權(quán),但技術(shù)上與國外仍有差距,且尚未實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化,特別是部分關(guān)鍵組件的生產(chǎn)設(shè)備需要進(jìn)口,比如生產(chǎn)聚光鏡的圓柱形半徑彎曲設(shè)備、外部壓制成型設(shè)備、深彎設(shè)備等被美國Glasstech公司壟斷。
◆ 投資成本較高
太陽能發(fā)電站建設(shè)成本大約九成是在初始投資階段,單機(jī)容量大,電站經(jīng)濟(jì)裝機(jī)規(guī)模更大,投資回收期長(zhǎng),后期運(yùn)營(yíng)對(duì)技術(shù)和管理的要求高,對(duì)資金的需求較大。投資成本高企成為太陽能發(fā)電站建設(shè)的主要瓶頸。