光伏发电技术经济分析及发展预测论文_叶旭维

(国网甘肃省电力公司临夏供电公司)

摘要:太阳能是一种清洁、可持续的可再生能源,是一种绿色、环保能源。随着世界性能源危机的爆发,各个国际都在积极研究可再生能源。近年来,国家大力研究并推广太阳能光伏发电,希望用太阳能光伏发电代理煤炭发电技术,从而实现节能减排的目的。本文主要分析了光伏发电技术成本因素,光伏发电技术未来发展方向,希望促进我国太阳能产业的健康发展。

关键词:光伏发电技术;经济分析;太阳能;发展

引言

太阳每秒照射到地球表面的能力相当于500万吨煤,光伏发电技术就是将太阳能转化为电能,我国是一个太阳能资源十分丰富的国家。近年来,国家大力建设光伏发电站,大型的太阳能发电站越来越多,光伏发电将成为未来发电站的发展方向。因此,分析光伏发电技术经济性,有利于促进太阳能发电技术的进步。

一、光伏发电技术的成本

(一)光伏发电技术成本影响因素

我国太阳能资源十分丰富,但是光伏发电站的推广和应用比较慢,其中最主要的因素就是光伏发电站的成本。光伏发电站建设的成本受到两方面的影响:光伏发电站的总成本、发电站的总发电量、单位发电成本。光伏发电站的总成本影响比较大的主要是初始投资,光伏发电站的初始投资包括光伏组件、电缆、配电设备、并网逆变器等等。单位成本指的是太阳能发电每一度电的电费。其中投资最大的就是光伏组件,几乎占初始投资的一半。太阳能发电站的发电量受到太阳能资源、太阳能发电效率、电池表面清洁度、线路损耗、运行方式等影响。目前,太阳能与建筑结合的光伏系统主要在我国东部沿海地区,这种光伏发电技术实施条件比较好,成本比较低,每年有效运行时间为1200h。我国西部光照条件好,日照时间长,所以一般大型的光伏发电站都在西部,每年有效运行时间为1500h。下表是两种光伏发电系统初始价格对比。

我国光伏发电市场发展的比较晚,再加上国家的特殊政策、财政补贴,所以光伏发电站的数据不能真实反映企业建设成本。按照光伏发电站所使用材质类别,聚光光伏发电站的单位投资成本比晶硅光伏和薄膜光伏电站的成本要高,但是聚光光伏发电站的等效利用小时数高,每一度电的成本低于薄膜光伏发电站。所以大部分使用晶硅光伏材料。其次,薄膜光伏发电站单位投投资总成本低于晶硅光伏电站,但是电站发电效率低,每一度供电成本高于晶硅光伏发电站。

(二)影响光伏发电站的原因

目前,制约光伏发电技术推广和应用主要是成本比较高,随着电池效率的提高,组件成本的下降,以逆变器为,价格已经有2007年3.5元/W到现在的1元/W左右。因此,未来光伏发电站将会成为未来电网发展的主流方向,因此优化光伏发电站系统,对促进光伏发电站的发展具有重要意义。光伏发电的成本已经逐步向网上价格持平,因此未来光伏发电技术还是有很大的竞争力。目前,我国并网光伏的发电初始成本大概在15/W,光伏发电的装置容量在3GW,随着发电技术的进步以及发电效率的提升,每年的投资成本在不段下降。按照我国《可再生能源十三五规划》,光伏发电装机容量达到1亿千瓦以上,光伏发电的价格与电网销售价格相当,也就是说太阳能每一度电电费从0.93下降到0.67。根据测算结果来看,光伏发电单位的投资成本在11元/W,到2020年单位投资成本可能在10元/W,到2030年,光伏发电的单位成本将出现大幅度的下降,降低到4元/W。按照每年下降10%计算,2020年电费下降到0.4元KW•h,2030年将达到0.2元KW•h。

二、光伏发电发展前景

(一)多种光伏电池技术发展迅速

随着太阳光伏发电技术的进步,光伏发电技术的不断发展。比如第一代晶硅电池价格比较低,运行效率比较低,使用比较广泛,被公认为实现太阳能高效、廉价的主要途径。目前第一代晶硅电池的市场占有率已经达到了90%,可以预见的是在未来依然占据市场主导地位,并向高效率低成本方向发展。第二代薄膜电池的耗能低、成本低、发展前景比较好,但是转化率远远低于第一代晶硅电池。目前市场份额不足10%,但是发展前景比较好,尤其是新型的柔性太阳能电池技术,受到社会的广泛关注,近年来柔性太阳能电池技术发展的比较快。第三代新型太阳能电池效率比较高,但是价格比较昂贵,目前还在处于研究阶段,商业化还需要进一步的发展。

(二)光伏发电站将向大型化方向发展。

目前我国已有单个发电站规模超过1GW的光伏电站,装机容量亚洲第一的昆明石林太阳能光伏发电站,发电站的总规模166KW,每年发电量达到了1.88亿千瓦时。其次,分布式光伏电网系统发展速度很快。分布式光伏系统占地面积小、发电线损率低,一般位于负荷中心,可以实现就近上网。目前世界光伏发电量不到总发电量的0.1%,对整个结构的影响不大,但是西方发电国家比如德国、法国、西班牙等国家,光伏发电地总量已经达到了2%—3%。

(三)光伏微电网技术

光伏微电网是用光伏发电作为主要电源,与其它的储能装置配合就近向周围的电力用户提供电力,并且可以实现脱离主网独立运行,或者与主网并网运行,这样能减少投资,降低太阳能间歇对电力用于的影响,但是这种微网建设成本比较高。比较适合边远山区。目前,微电网发电技术还处于研究阶段,成本比较高,随着技术的进步,将进一步降低建设成本。

三、未来光伏发电站发展建议

我国光伏发电起步时间晚,很多技术还不是很成熟,目前全球光伏发电的市场主要集中的欧盟地区,市场占有率已经达到了40%,随着我国光伏发电技术的进步,到2020年光伏发电市场将转移到中国、美国、巴西等国家。近年来,国家为了促进光伏产业的发展,颁布了一系列的优惠政策,对光伏发电企业给予财政补贴、税收优惠等一系列方法,促进我国光伏产业的发展。未来想要取得更大发展,可以从以下几个方面发展:第一,政府做好带头示范作用,设置光伏产业发展专项经费,在资金、税收方面给予优惠,大力扶持光伏企业。第二,加强国内自主研发,目前国内光伏设备都是从国外进口,对国外比较大,未来中国想要进一步发展,必须走独立自主研究之路,建立自己的一套光伏发电系统。第三,制定,光伏产业的相关发展标准,制定光伏发电站的建设技术标准、行业标准,从而促进我国光伏产业健康发展。

结束语

近年来,随着技术的进步,大型的光伏发电站也在不断增加,光伏发电的成本逐渐降低,未来将是光伏发电站高速发展的黄金阶段。但是目前我国光伏产业市场比较混乱,技术水平比较低,还需要国家技术、资金方面的支持,这样才能真正让我国的光伏产业走向国际。

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论文作者:叶旭维

论文发表刊物:《电力设备》2017年第19期

论文发表时间:2017/11/16

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