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    光儲、成本、深度融合:十四五光伏產業三大挑戰
    時間:2021-02-23 17:17    來源:索比光伏網    作者:網絡    點擊:
            此前索比咨詢曾預測,到2030年,中國光伏風電總裝機將遠超政府提出的12億千瓦目標,達到20億千瓦。而近期上海等城市表示,要在2025年也就是十四五期間實現碳達峰,各央國企和騰訊等大型企業也開始了“碳達峰”甚至“碳中和”計劃,因此完全有理由相信,光伏產業的前景可能比之前最樂觀的預計還要激動人心:如同扶貧工作一樣,2030碳達峰將成為下限          目標,隨著各地政府、各家企業的努力,十年的新能源與節能減排工作可能被縮短在八年左右,每年風電光伏裝機將再創新高。
            與此同時,日本、德國、加拿大、智利、丹麥、法國、西班牙、英國等國家均出臺了2050年前后實現碳中和的政策,而拜登上臺后,美國第一時間重回巴黎氣候協定,這些都意味著新能源的替代進程已經隨著光伏風電在大多數國家和地區實現平價后,已經正式啟動。
            近期連創新高的光伏股票也證明了這一點:各環節龍頭企業股票在2020年翻了數倍,顯示了資本對光伏產業的強大信心。
            但在高歌猛進,迎來最好時代的同時,產業想要順利邁入十四五,實現部分城市碳達峰,為2030全面達峰奠定基礎,以目前的光伏產業來看還不完全具備條件,需要產業在新的五年征途中繼續取得技術和政策上的突破。
            筆者盤點了光伏產業在十四五期間需要解決的三挑戰。
            “光+儲”真正融合才能對標火電
            首先可以確定的是,在光伏發電逐步成為主力能源的道路上,一定會遇到日益嚴格的并網需求,在穩定性、頻率和電壓等方面的不斷提升。
            光伏度電成本已經低于煤電,未來光伏政策將從繼續降低電價,向穩定電網,逐步提升儲能比例過渡,并且從依賴火電調峰邁向通過光儲實現能量平衡,甚至替換火力,實現真正的綠色發電機。
            不管寧德時代、比亞迪等傳統的電池廠商推出儲能方案,各大逆變器企業也已經全面推出儲能解決方案,部分企業進而延伸出光儲充業務以及相應的能源管理系統。
            就現有技術而言,光儲方案雖然已經能夠滿足現有電網要求,可如果完全對標火電的指標會發現,光儲系統在調壓功率調度的響應時間比火電還仍然處于劣勢:火電響應時間小于5ms,而光伏發電則需要約30秒的時間,同時電能質量和頻率調度響應時間目前也是火電占優。
           很多“光伏+儲能”項目由于在初期是獨立設計,組合到一起后耦合度不高,同時存在重復部件的情況,如光伏和儲能都帶有PCS和箱變設備,未來的光儲設計應當避免浪費,深度融合。此外目前光伏電站的超配設計中,為了實現最優性價比而棄掉的電力應該利用儲能系統將其收集過來,這樣不僅經濟,同時也能讓電站發電曲線更加平滑。
            同時光儲項目還不能完全解決提供轉動慣量等一系列的要求,包括光儲分離的系統不能解決光伏瞬時波動性,響應速度有限。
            除此以外,儲能項目還存在成本和安全兩方面的挑戰,需要在下一個五年內加通過技術進步和規模效應以及良好的政策引導,讓光儲以及多能互補項目更加快速、穩定、經濟。
            光伏發電成本須進一步下降
            當光伏從補充能源走向替代能源,再到主力能源之時,“光伏平價”這一概念也是在不斷變化的。當光伏成為主力能源之后,“光儲平價”才是真平價。
            這就意味著光伏發電的成本還要進一步降低,產業仍然有較長一段的降本增效之路要走。
            光伏發電降本無外乎主要三個途徑:規模增大、效率提升和政策減負。而規模效應已越來越不明顯,想要進一步降本,需要各環節的技術與政策突破。
            未來五年,大硅片(210-230mm)、異質結/異質結&鈣鈦礦疊層、流化床顆粒硅、高密度組件、跟蹤支架、更高電壓等級、更大子陣以及采用第三代半導體器件的逆變器,可能會成為產業持續降本的主要推動力。
            同時更高電壓等級(1500V以上)、更大光伏子陣(6MW以上甚至超過8MW)是降低LCOE最有效利器,但仍然是目前產業在技術和標準上需要突破的瓶頸;電壓從600V,到1000V,1500V,下一步該走向哪兒?子陣從1MW,到1.6MW,3.15MW,海外甚至有6MW以上子陣,下一步又該多大?光伏組件在十四五期間將正處于一個組件多樣共存并快速迭代的時期,不同組件規格不統一,電流也從10A到20A,對于逆變器來說難度頗大。
            新技術、新標準將掀起產業又一輪的軍備競賽,可以看到未來五年的中國光伏產業越來越強的同時,競爭依舊激烈。
            當然,一大重要利好是各地政府在制定碳達峰目標后,會更積極的推動新能源產業的發展,這在部分地區甚至可能成為剛需,因此在土地等方面可能會給光伏企業減負,減少對于荒地、廢地不合理的高收費;在接入方面電網公司也會更加配合,甚至在未來考慮圍繞著風電光伏這樣的新能源打造新的電網體系,變相降低光伏度電成本,提高電網穩定性。未來新能源輸送線路會越來越多。
            電力世界需要大融合
            根據國際可再生能源組織發布的數據,光伏和風電將會是未來能源體系絕對的主流。到2050年,風光發電和其他可再生能源發電量占比會達到86%。裝機量也會占到75%左右??吹轿磥黼娋W的架構,支撐電網的穩定也是靠新能源,傳統能源不斷的退出。這是發電側。在用電側,電能的替代也會成為主力,在電代氣、電代油、電代煤上。電代油相對容易,最主要是電動車;電代氣跟電代煤,在熱方面也有一些替代,這個時間相對較長。在2050年,我們認為整個能源消費中,60%來自于電力,人類社會正在從化石時代向電力時代邁進。
            所以也可以得出結論,光伏與風電將是未來電力時代的最重要基石。人類的能源消費,經歷數千年的發展后,以電的形式得到統一,具備了以往化石能源所不具備的可聯結特性;而電力的來源,則通過光伏、風電作為主力能源來實現,光伏發電將助力電網公司在未來打造具備“隨時可用、隨地獲取、萬物互聯”的新型電力體系。
            這對智能化提出了新的要求。雖然光伏產業在過去七年間,在華為等一些頭部企業帶領下,行業智能技術高速發展,經過近十年的發展,光伏產業智能化道路已經成果頗豐:在發電端實現了逆變器&跟蹤支架的智能化,在運維端通過智能IV診斷實現了幾乎零巡檢的體驗;在制造端發展出了高度自動化和具備柔性制造功能的黑燈工廠,但還遠未達到滿足未來電力世界的聯結與管理需求。
            未來的智能化需要在實現光伏行業技術融合的基礎上,進而實現場景融合和產業融合。光伏組件、支架、逆變器三者之間實現機器對話,“儲能、用能、電網調峰調頻”三位一體,而通過產業融合,光伏將聯結農牧漁、新能源汽車、加工制造,將身邊每一個產業都通過智能化的系統聯結起來,進入一個大融合時代。
            當行業的壁壘被不斷打破后,綜合性質的項目將更多涌現,目前光伏電站多是作為獨立項目而存在的,但屆時光伏將真正融入進人類生產生活的方方面面,成為人類未來最重要的基石之一。
          (來源:網絡)
           鏈接網址:https://news.solarbe.com/202102/23/335033.html

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