农光互补分布式光伏发电项目光伏发电产业现状及前景预测

农光互补分布式光伏发电项目光伏发电产业现状及前景预测1.1国内外光伏发电应用分析和应用情况1.1.1国际光伏发电系统应用情况介绍国际上太阳能发电应用主要集中在欧洲，其中，德国、西班牙为了鼓励可再生能源发电，颁布了“购电法”以吸引投资；英国早期实施“非化石燃料公约”制度，为可再生能源发展创造条件；美国有些州及澳大利亚和日本等国家实施配额制，要求在电力供应中可再生电力的比例要达到一定的程度。以立法的形式强制社会接纳和开发可再生资源。其次制定重大发展计划，切实推动可再生能源发展。欧盟在能源政策白皮书中，把可再生能源视为“提高能源竞争力，保证供应安全和环境保护”三大战略目标的关键，制定了2010年可再生能源要占欧盟总能源消耗的12%的宏伟目标，其中，光伏发电增加到3GW。在欧盟、北美等发达国家，在政府立法推动下，太阳能发电应用呈现出蓬勃发展的趋势，屋顶发电和并网发电已非常普遍。目前世界各国都在加速实现“零碳排放”，大力发展可再生能源发电，而在所有可再生能源里，光伏发电是一个最重要的发展方向。依赖于不受地理条件限制、占地面积小（或者可以安装于屋顶，不占用土地）、零碳排放、安装简单、相对成本低等特点，光伏发电正在全球范围内被全面普及，一股光伏热潮正在“席卷”全球。美国目前是世界上光伏发电最为普及的一个国家，这依赖于美国光伏发电装置价格及安装成本双双下降。据美国太阳能产业协会（SEIA）发布的消息称，2014年的总装机容量达到6201MW，比上年增长30%以上，创下史上最高纪录。随着光伏发电已经普及到全美普通家庭，在一些较大的州，中等收入和工薪阶层的家庭都在加大屋顶太阳能系统的投资，而且这种趋势将愈演愈烈。德国是世界上光伏装机规模最大的国家，在推动光伏发展方面的政策、管理、技术等经验为世界上多个国家效仿。2014年，德国已连续9年保持世界光伏发电第一大国的位置。截至2014年年底，德国光伏发电装机容量约为3820万千瓦；当年光伏发电量达到328亿千瓦时，约占全部发电量的6.3%。光伏已成为德国装机容量最大的电源。截至2014年年底，德国光伏发电装机容量约占德国电力总装机容量的21.5%，占比最高。就可再生能源发电而言，光伏装机占比也最大，达可再生能源装机的43.5%。

英国也正打算在全国范围内普及光伏发电。日前，英国政府对不动产使用权的相关法规进行了修改，降低了在屋顶安装光伏发电装置的门槛。按照修改后的法规，未来在屋顶上安装1MW（相当于1000kW）及以下的光伏发电装置不再需要“建筑许可证”（英国政府规定在建造或改建房屋前必须申请获得该证）。之前，英国政府规定如果要在屋顶装高于50kW的光伏发电装置，就要先申请“建筑许可证”。与此同时，英国能源与气候变化部也对“上网电价补贴政策”进行修改：从2019开始，安装于建筑物上的光伏发电装置可以随时搬迁，并在搬迁后还将继续享受上网电价补贴政策。修改前的上网电价补贴政策与实际情况相悖，规定建筑物上安装光伏发电装置必须在同一地方“服役”满20年方可享受政府补贴。由此可见，英国政府的这项举措为普及光伏发电“插上了一双翅膀”。英国政府机构能源与气候变化部（DECC）今天发布的最新数据显示，2014年该国太阳能光伏发电量几乎翻倍。DECC的2014年英国能源统计报告显示，2014年太阳能光伏能源产量提高93%至3.9TWh，是去年所有可再生能源类型中增幅最大的。该3.9TWh数字占2014年英国可再生能源总产量的6.1%左右，几乎是其2013年记录的3.8%份额的两倍。2014年第四季度增幅尤为显着，可再生能源创纪录占英国能源总产量的22%，较2013年同期记录的17.9%数字增长超过4%。在当今能源短缺的现状下，各国都加紧了发展光伏的步伐。美国提出“太阳能先导计划”意在降低太阳能光伏发电的成本，使其2015年达到商业化竞争的水平；日本也提出了在2020年达到28GW的光伏发电总量；欧洲光伏协会提出了“setfor2020”规划，规划在2020年让光伏发电做到商业化竞争。在发展低碳经济的大背景下，各国政府对光伏发电的认可度逐渐提高。综上，世界各种权威机构对可再生能源替代速度和光伏发电未来前景的预测具有高度一致性。这些预测充分说明可再生能源替代化石燃料的紧迫性和必然性，说明光伏发电未来的重要战略地位。1.1.2国内光伏发电系统应用情况介绍近年来全国范围内全国出现电力供应严重不足的现象，电力供应的紧张情况在相当长的时期内都不会缓解，电力供应单靠传统的煤、水、核仍然存在一定缺口，需要由可再生能源发电来填补。光伏发电系统将在中国未来的电力供应中扮演重要的角色，预计到2010年中国的光伏发电累计装机容量将达到600MWp，2020年累计装机将达到30GWp，2050年将达到100GWp。根据电力科学院的预测，到2050年中国可再生能源发电将占到全国总电力装机的25%，其中光伏发电占5%以上。2009年国家相继提出了《太阳能光电建筑应用财政补助资金管理暂行办法》、金太阳示范工程等鼓励光伏发电产业发展的政策；2010年国务院颁布的《关于加快培育和发展战略性新兴产业的决定》明确提出要“开拓多元化的太阳能光伏光热发电市场”；2011年国务院制定的“十二五”规划纲要再次明确了要重点发展包括太阳能热利用和光伏光热发电在内的新能源产业。一系列的政策支持让中国光伏发电发展之路更加宽广。根据国家能源局统计，截至2013年末，全国发电设备装机容量为12.47亿千瓦，同比增长9.3%；其中，火电8.62亿千瓦，水电2.80亿千瓦，核电1461万千瓦，并网风电7548万千瓦，并网太阳能1479万千瓦，上述电源装机分别同比增长5.7%、12.3%、16.2%、21.5%和335.1%。太阳能光伏发电方面，近年来随着国家对太阳能发电扶持力度增强，以及多晶硅价格下跌、组件成本下降，我国太阳能光伏发电试点工程逐渐增多、装机规模迅速增长。截至2013年末的我国光伏发电装机总容量为1479万千瓦，2010-2013年的年均复合增长率达到316.30%。2012年以来，光伏电站建设成本下降，以及标杆电价和补贴政策密集推出，使得我国光伏装机容量规模快速增长。1.2前景预测传统的燃料能源正在一天天减少，人们把目光投向了可再生能源，希望可再生能源能够改变人类的能源结构，维持长远的可持续发展。其中太阳能以其独有的优势成为人们关注的焦点。丰富的太阳辐射能，是取之不尽用之不竭、无污染、廉价的能源。太阳能每秒钟到达地球的能量高达80万千瓦时，如果把地球表面0.1%的太阳能转为电能，转变率为5%，那么每年发电量可达5.6×1012千瓦时，相当于目前全世界能耗的40倍。将光能转变为电能的光伏技术是一项非常重要的技术，它能够实现人类向可持续的全球能源系统转变。相对而言，目前这项技术的发展还处在初期阶段，到2030年之后将会有很稳定和很高的增长率，会成为可行的电力供应者。欧盟希望能够在2030年安装的光伏发电装置可能增加到200GW左右，全世界可能会达到1000GW，占世界发电总量的4%。到2030年，光伏发电将会在发展中国家的乡村大规模普及，为1亿多个家庭供电，这将对今天尚不能用上电的17亿人口中的5亿人的生活产生积极影响。在今后的十几年中，中国光伏发电的市场将会由独立发电系统转向并网发电系统，包括沙漠电站和城市屋顶发电系统。中国太阳能光伏发电发展潜力巨大，配合积极稳定的政策扶持，到2030年光伏装机容量将达1亿千瓦，年发电量可达1300亿千瓦时，相当于少建30多个大型煤电厂。国家未来三年将投资200亿补贴光伏业，中国太阳能光伏发电又迎来了新一轮的快速增长，并吸引了更多的战略投资者融入到这个行业中来。1.3太阳能资源分区1.3.1中国太阳能资源分区太阳能资源的分布具有明显的地域性。这种分布特点反映了太阳能资源受气候和地理条件的制约。从全球角度来看，中国是太阳能资源相当丰富的国家，具有发展太阳能利用得天独厚的优越条件。中国国土面积从南到北、自西向东的距离都在5000公里以上，总面积达960万平方公里，为世界陆地总面积的7%。在我国有着十分丰富的太阳能资源。全国各地太阳辐射总量为3340～8400[MJ/（m2·y）]，中值为5852[MJ/（m2·y）]。我国西藏、青海、新疆、甘肃、宁夏、内蒙古高原的总辐射量和日照时数均为全国最高，属世界太阳能资源丰富地区之一；四川盆地、两湖地区、秦巴山地是太阳能资源低值区；我国东部、南部、及东北为资源中等区。各地区资源分类见表4-1。表4-1中国太阳能资源分布表地区类型年日照时数（h/a）年辐射总量（MJ/m2·a）等量热量所需标准燃煤（kg）包括的主要地区备注一类3200-33006680-8400225～285kg宁夏北部，甘肃北部，新疆南部，青海西部，西藏西部太阳能资源最丰富地区二类3000-32005852-6680200～225kg河北西北部，山西北部，内蒙南部，宁夏南部，甘肃中部，青海东部，西藏东南部，新疆南部较丰富地区三类2200-30005016-5852170-200kg山东，河南，河北东南部，山西南部，新疆北部，吉林，辽宁，云南，陕西，甘肃东南部，广东南部中等地区四类1400-20004180-5016140-170kg湖南，广西，江西，浙江，湖北，福建北部，广东北部，安徽南部较差地区五类1000-14003344-4180115-140kg四川大部分地区，贵州最差地区一、二、三类地区，年日照时数大于2000h，辐射总量高于5000MJ／m2·a，是我国太阳能资源丰富或较丰富的地区，面积较大，约占全国总面积的2／3以上，具有利用太阳能的良好条件。四、五类地区虽然太阳能资源条件较差，但仍有一定的利用价值。我国地处北半球，土地辽阔，幅员广大，国土总面积达960万平方公里。南从北纬4o的曾母暗沙，北到北纬52.5o的漠河，西自东经73o的帕米耳高原，东至东经135o的黑龙江与乌苏里江汇流处，距离都在5000公里以上。在我国广阔富饶的土地上，有着丰富的太阳能资源。全国各地的年太阳辐射总量为928－2333KWh/m2，中值为1626kWh/m2。根据各地接受太阳总辐射量的多少，可将全国划分为五类地区。图4-1中国太阳辐射分布图一类地区为我国太阳能资源最丰富的地区，年太阳辐射总量6680-8400MJ/m2，相当于日辐射量5.1-6.4KWh/m2。这些地区包括宁夏北部、甘肃北部、新疆东部、青海西部和西藏西部等地。尤以西藏西部最为丰富，最高达2333KWh/m2（日辐射量6.4KWh/m2），居世界第二位，仅次于撒哈拉大沙漠。二类地区为我国太阳能资源较丰富地区，年太阳辐射总量为5850-6680MJ/m2，相当于日辐射量1.5-5.1KWh/m2。这些地区包括河北西北部、山西北部、内蒙古南部、宁夏南部、甘肃中部、青海东部、西藏东南部和新疆南部等地。三类地区为我国太阳能资源中等类型地区，年太阳辐射总量为5000-5850MJ/m2，相当于日辐射量3.8-1.5KWh/m2。主要包括山东、河南、河北东南部、山西南部、新疆北部、吉林、辽宁、云南、陕西、甘肃东南部、广东南部、福建南部、苏北、皖北、台湾西南部等地。四类地区是我国太阳能资源较差地区，年太阳辐射总量4200-5000MJ/m2，相当于日辐射量3.2-3.8KWh/m2。这些地区包括湖南、湖北、广西、江西、浙江、福建北部、广东北部、苏北、皖南以及黑龙江、台湾东北部等地。五类地区主要包括四川、贵州两省，是我国太阳能资源最少的地区，年太阳辐射总量3350-4200MJ/m2，相当于日辐射量只有2.5-3.2KWh/m2。全国太阳能资源分布见图4-2所示。图4-2中国太阳能资源分布图太阳能辐射数据可以从县级气象台站取得，也可以从国家气象局取得。从气象局取得的数据是水平面的辐射数据，包括：水平面总辐射，水平面直接辐射和水平面散射辐射。从全国来看，我国是太阳能资源相当丰富的国家，绝大多数地区年平均日辐射量在4kWh/m2·天以上，西藏最高达7kWh/m2·天。与同纬度的其它国家相比，和美国类似，比欧洲、日本优越得多。上述一、二、三类地区约占全国总面积的2/3以上，年太阳辐射总量高于5000MJ/m2，年日照时数大于2000h，具有利用太阳能的良好条件。特别是一、二类地区，正是我国人口稀少、居住分散、交通不便的偏僻、边远的广大西北地区，经济发展较为落后。可充分利用当地丰富的太阳能资源，采用太阳光发电技术，发展经济，提高人民生活水平。1.3.2***太阳能资源状况***具有丰富的太阳能资源，太阳能资源空间分布特征是北部多于南部，全省太阳能年总辐射量在4410～5400MJ/m2之间，按资源丰富程度可以划分为3