在传统能源紧张、环境压力日增的今天,光伏发电以其自身无污染、可再生的特点,受到了人们的青睐,是发展前景广阔的一种可再生能源。
光伏发电在能源战略中具有重要地位
光伏发电是根据光生伏特效应原理,将太阳光能直接转化为电能。我国的一次能源储量远远低于世界的平均水平,大约只有世界总储量的10%。而太阳能是人类取之不尽用之不竭的可再生能源,具有清洁性、安全性、广泛性、长寿命和免维护性、资源的充足性、可再生以及潜在的经济性等优点,在长期的能源战略中具有重要地位。从1997年德国的“百万屋顶计划”开始,光伏的商业化就在全球开始彻底推广开来。2011年开始,随着1.15元的上网电价,大型商业地面电站项目开始在我国西北展开。
截止到2014年底,全球光伏累计装机容量达到188.8GW,较2013年增长幅度达到33.1%。2014年全球光伏累计装机容量排名前列的国家依次为:德国、日本、美国、意大利、法国、英国、西班牙、澳大利亚和印度,其累计装机容量之和占全球总量的82%。从区域分布来看,欧洲光伏累计装机容量达到了86.2GW,占全球累计装机容量总量的45.7%,亚洲光伏累计装机容量达到66.7GW,占全球累计装机容量的35.3%。
目前国内光伏发电占比仅0.33%左右,与欧洲发达国家对比仍非常低,随着新一届政府对新能源的重视和平价上网的渐行渐近,光伏的快速爆发指日可待,国内每年潜在新增需求在30GW以上,空间极大。
光伏发电的作用不只是贡献电量光伏发电过去几年的发展出乎了所有人的意料,尤其是其成本的下降幅度与速度。过去单位千瓦投资高达十几万、甚至几十万的光伏发电,下降了10倍多,目前1元/kW·h的标准电价在资源尚可地区已经可以正常赢利。通常,人们会把风电与光伏发电放在一起,分析其类似的作用,特别是在改善电力结构、发展可再生能源发电,进而促进节能减排与能源转型方面的积极作用,而这一作用的发挥,直接的原因在于其可以提供电量服务。但是,仔细审视光伏发电,其应该比风电能够在“贡献电量”之外发挥更大的潜在作用。
光伏发电可以替代尖峰负荷
相对于风电,光伏发电呈现不同的特性,最显著是风电在小时到天的范围内是间歇性的,具有反调峰特性,保证容量非常低,近乎于零;而太阳能是秒到分钟级别的间歇性,与电力需求高峰相对一致,在增加调度灵活响应需求的同时,却也可以在尖峰时刻替代天然气发电,而后者事关能源安全与气候变化问题。光伏发电如果能够在某些电网区域内形成规模,辅以更先进的调度技术与实时响应,将有效地发挥替代尖峰负荷的作用。
光伏发电将拉动储能技术的进步
相对于风电,太阳能的能源密度更低,而出力波动更加频繁,难以控制。这是太阳能的缺点。但是另一方面,太阳能资源随处可得,场地独占性限制比风电相对要小,容易“遍地开花”。这也在客观上形成了对储能设备的需求,典型的就是目前已经广泛应用的太阳能路灯,配备相应的电池进行储能成为标配。电动汽车目前仍然面临续航里程短、成本高昂、电池寿命还无法满足要求等缺点,相信通过电池技术上的进步、管理上的弥补以及更清晰的价格杠杆,其未来仍值得期待。而这其中,光伏发电能够起到技术需求拉动的作用,而技术因素,是启动电动汽车市场的关键与前提。