我國太陽能發(fā)電行業(yè)起步相對較早,技術(shù)進(jìn)步與創(chuàng)新引領(lǐng)我國太陽能發(fā)電行業(yè)發(fā)電效率逐年提升、發(fā)電成本同步降低。光伏發(fā)電屬于太陽能發(fā)電,是人類直接利用太陽能資源的一種形式,即利用光伏組件的光生伏打效應(yīng),直接將太陽能轉(zhuǎn)化為電能的發(fā)電手段。整體看來,太陽能發(fā)電行業(yè)具備以下特點(diǎn):
(1)我國太陽能資源儲備豐富,三分之二以上的面積擁有良好的太陽能資源
我國太陽能資源儲備豐富,根據(jù)國家氣象局風(fēng)能太陽能評估中心發(fā)布的數(shù)據(jù)顯示,中國陸地面積每年接收的太陽輻射總量為 33×103-84×103MJ/m2,相當(dāng)于 24×104 億噸標(biāo)準(zhǔn)煤的儲量,全國太陽能技術(shù)可開發(fā)裝機(jī)容量達(dá)到 156 億千瓦。其中,新疆維吾爾自治區(qū)最大,約為 42 億千瓦,其次是青海和內(nèi)蒙古自治區(qū),分別為 34 億千瓦和 26.15 億千瓦,此外甘肅、西藏、寧夏以及山東等地太陽能可開發(fā)裝機(jī)容量也比較可觀。
我國太能源資源總體呈現(xiàn)“高原大于平原,西部干燥區(qū)大于東部濕潤區(qū)”的特點(diǎn)。根據(jù)年太陽總輻射量進(jìn)行區(qū)劃,可分為四個(gè)等級,分別為豐富區(qū),年總輻射量平均大于1,740 千瓦時(shí)/平方米;較豐富區(qū),年總輻射量平均在 1,400 至 1,740 千瓦時(shí)/平方米之間;可利用區(qū),年總輻射量平均在 1,160 至 1,400 千瓦時(shí)/平方米之間;貧乏區(qū),年總輻射量平均低于 1,160 千瓦時(shí)/平方米。
以內(nèi)蒙古高原至川西南一線為界,其以西、以北的廣大地區(qū)是豐富區(qū),以東、以南的地區(qū)為可利用區(qū),其中青藏高原及內(nèi)蒙古西部是我國太陽總輻射資源最豐富地區(qū),面積約占全國陸地面積 22.8%,四川盆地由于海撥較低全年多云霧最為貧乏。
根據(jù)世界銀行發(fā)布的全球光伏潛力分布圖顯示,我國總面積三分之二以上的地區(qū)擁有良好的太陽能資源,年日照時(shí)數(shù)大于 2,200 小時(shí),年輻射量在 5,000MJ/m2以上。
(2)我國太陽能發(fā)電裝機(jī)規(guī)模持續(xù)增長,棄光限電問題明顯改善
我國太陽能發(fā)電發(fā)展雖然相較于歐美國家起步較晚,2008 年我國太陽能光伏發(fā)電新增裝機(jī)容量僅占全球市場份額 0.60%,但在國家政策支持及行業(yè)技術(shù)水平提高的驅(qū)動(dòng)下,我國逐步發(fā)展成為全球最重要的太陽能發(fā)電應(yīng)用市場之一,2013 年,我國新增裝機(jī)容量 10.95GW,首次超越德國成為全球第一大太陽能光伏發(fā)電應(yīng)用市場。
2013 年至2022 年,我國太陽能光伏發(fā)電新增裝機(jī)容量連續(xù) 10 年穩(wěn)居世界第一,截至 2022 年底我國太陽能光伏發(fā)電累計(jì)裝機(jī)容量達(dá)到 392.61GW,穩(wěn)居全球首位。
伴隨著太陽能發(fā)電裝機(jī)規(guī)模爆發(fā)式增長,我國棄光現(xiàn)象問題凸顯,特別是西北地區(qū),甘肅和新疆 2015 年棄光率分別達(dá)到 31%、26%。在《解決棄水棄風(fēng)棄光問題實(shí)施方案》《清潔能源消納行動(dòng)計(jì)劃(2018-2020 年)》等促進(jìn)新能源消納政策的有效實(shí)施下,我國棄光率不斷下降,太陽能發(fā)電行業(yè)亦逐步追求規(guī)模、粗放式增長向精細(xì)化發(fā)展、追求質(zhì)量進(jìn)行轉(zhuǎn)變,2022 年我國棄光率為 1.70%,其中甘肅和新疆分別為 1.80%、2.80%。
(3)沙漠、戈壁土地利用以及分布式屋頂光伏增長潛力十足
“十四五”時(shí)期,我國一方面重視 9 大清潔能源基地建設(shè),另一方面重視分布式光伏發(fā)展。我國三分之二以上的面積擁有良好的太陽能資源,而建設(shè)太陽能光伏電站需要占用的土地資源較多,因此充分利用各類型土地,特別是沙漠、戈壁、屋頂?shù)冉ㄔO(shè)太陽能電站可以更好的推動(dòng)太陽能發(fā)電的發(fā)展以及綠色生態(tài)文明建設(shè)。
建設(shè)太陽能光伏電站兼具“治沙”的功效,我國沙漠、戈壁面積約為 130 萬平方千米,占全國陸地總面積的 13%,主要分布在西北地區(qū)且西北地區(qū)太陽能資源豐富。我國在沙漠、戈壁、荒漠地區(qū)規(guī)劃了建設(shè)大型風(fēng)電光基地項(xiàng)目的部署,2021 年 11 月,國家能源局、國家發(fā)展改革委印發(fā)《第一批以沙漠、戈壁、荒漠地區(qū)為重點(diǎn)的大型風(fēng)電、光伏基地建設(shè)項(xiàng)目清單的通知》;2021 年 12 月,國家能源局再次下發(fā)《關(guān)于組織擬納入國家第二批以沙漠,戈壁、荒漠地區(qū)為重點(diǎn)的大型風(fēng)電光伏基地項(xiàng)目的通知》?!肮夥紊场币喾e極推動(dòng)了我國綠色生態(tài)文明建設(shè)進(jìn)程。
乘“整縣推進(jìn)”東風(fēng),分布式屋頂光伏潛力十足。2021 年 6 月,國家能源局發(fā)布《關(guān)于報(bào)送整縣(市、區(qū))屋頂分布式光伏開發(fā)試點(diǎn)方案的通知》,明確提出開展整縣推進(jìn)屋頂分布式光伏建設(shè)工作。
《2030 年前碳達(dá)峰行動(dòng)方案》指出,到 2025 年,城鎮(zhèn)建筑可再生能源替代率達(dá)到 8%,新建公共機(jī)構(gòu)建筑、新建廠房屋頂光伏覆蓋率力爭達(dá)到 50%。目前全國有 600 多個(gè)縣級地區(qū)參與試點(diǎn),預(yù)計(jì)整縣推進(jìn)總量約超過 100GW。同時(shí),我國廣大農(nóng)村地區(qū)開展“農(nóng)林漁光互補(bǔ)”的新模式,也推動(dòng)了太陽能發(fā)電的新發(fā)展。
(4)定價(jià)機(jī)制隨行業(yè)發(fā)展而變化
我國太陽能光伏電價(jià)主要經(jīng)歷了標(biāo)桿電價(jià)、競價(jià)、指導(dǎo)電價(jià)、平價(jià) 4 個(gè)階段。
1)標(biāo)桿電價(jià)
2011 年 7 月國家發(fā)展改革委發(fā)布《關(guān)于完善太陽能光伏發(fā)電上網(wǎng)電價(jià)政策的通知》(發(fā)改價(jià)格〔2011〕1594 號),明確對非招標(biāo)光伏發(fā)電項(xiàng)目實(shí)行全國統(tǒng)一的標(biāo)桿上網(wǎng)電價(jià),指出“2011 年 7 月 1 日以前核準(zhǔn)建設(shè)、2011 年 12 月 31 日建成投產(chǎn)、尚未核定價(jià)格的太陽能光伏發(fā)電項(xiàng)目,上網(wǎng)電價(jià)統(tǒng)一核定為每千瓦時(shí) 1.15 元(含稅)。2011 年7 月 1 日及以后核準(zhǔn)的太陽能光伏發(fā)電項(xiàng)目,以及 2011 年 7 月 1 日之前核準(zhǔn)但截至 2011年 12 月 31 日仍未建成投產(chǎn)的太陽能光伏發(fā)電項(xiàng)目,除西藏仍執(zhí)行每千瓦時(shí) 1.15 元的上網(wǎng)電價(jià)外,其余?。▍^(qū)、市)上網(wǎng)電價(jià)均按每千瓦時(shí) 1 元執(zhí)行?!?
2013 年,國家發(fā)展改革委下發(fā)《關(guān)于發(fā)揮價(jià)格杠桿作用促進(jìn)光伏產(chǎn)業(yè)健康發(fā)展的通知》,開啟了三類資源區(qū)分區(qū)標(biāo)桿電價(jià)和電價(jià)補(bǔ)貼制度。2013 年到 2017 年期間,國家主管部門根據(jù)太陽能光伏行業(yè)發(fā)展情況,對太陽能光伏電價(jià)政策進(jìn)行了降價(jià)調(diào)整,并鼓勵(lì)各地通過招標(biāo)等市場競爭方式確定太陽能光伏發(fā)電項(xiàng)目業(yè)主和上網(wǎng)電價(jià),市場競爭形成價(jià)格不得高于國家規(guī)定的同類資源區(qū)太陽能光伏發(fā)電標(biāo)桿上網(wǎng)電價(jià)。
2)競價(jià)
2018 年,國家發(fā)展改革委、財(cái)政部、國家能源局發(fā)布《關(guān)于 2018 年光伏發(fā)電有關(guān)事項(xiàng)的通知》(發(fā)改能源〔2018〕823 號)要求,所有普通太陽能光伏電站均須通過競爭性招標(biāo)方式確定項(xiàng)目業(yè)主,招標(biāo)確定的價(jià)格不得高于降價(jià)后的標(biāo)桿上網(wǎng)電價(jià)。市場化配置項(xiàng)目成為太陽能光伏行業(yè)新趨勢。
3)指導(dǎo)電價(jià)
2019 年 4 月 28 日,國家發(fā)展改革委發(fā)布的《關(guān)于完善光伏發(fā)電上網(wǎng)電價(jià)機(jī)制有關(guān)問題的通知》(發(fā)改價(jià)格〔2019〕761 號)提出,集中式光伏電站標(biāo)桿上網(wǎng)電價(jià)改為指導(dǎo)價(jià),新增集中式光伏電站上網(wǎng)電價(jià)原則上通過市場競爭方式確定,不得超過所在資源區(qū)指導(dǎo)價(jià)。
4)平價(jià)
2021 年 6 月 7 日,國家發(fā)展改革委下發(fā)《關(guān)于 2021 年新能源上網(wǎng)電價(jià)政策有關(guān)事項(xiàng)的通知》(發(fā)改價(jià)格〔2021〕833 號),自 2021 年起,對新備案集中式光伏電站、工商業(yè)分布式光伏項(xiàng)目,中央財(cái)政不再補(bǔ)貼,實(shí)行平價(jià)上網(wǎng)。2021 年新建項(xiàng)目上網(wǎng)電價(jià),按當(dāng)?shù)厝济喊l(fā)電基準(zhǔn)價(jià)執(zhí)行。太陽能光伏平價(jià)上網(wǎng)時(shí)代已經(jīng)到來。
(5)技術(shù)進(jìn)步推動(dòng)太陽能發(fā)電裝機(jī)成本持續(xù)下降
太陽能光伏技術(shù)進(jìn)步主要圍繞發(fā)電效率的提升,太陽能光伏系統(tǒng)發(fā)電效率影響因素包括光伏電池本身的轉(zhuǎn)換效率、系統(tǒng)使用效率和并入系統(tǒng)電網(wǎng)的中間損失等。其中,光伏電池本身的轉(zhuǎn)換效率起著基礎(chǔ)性的決定作用,也是技術(shù)水平的重要體現(xiàn)。
近年來,我國太陽能光伏制造產(chǎn)業(yè)飛速發(fā)展,行業(yè)技術(shù)水平不斷提高,我國太陽能光伏企業(yè)在 PERC、TOPCon、HJT、IBC 等高效晶硅電池生產(chǎn)技術(shù)上先后取得突破。同時(shí),半片、雙面、疊瓦、多主柵、大尺寸等相關(guān)技術(shù)也相繼成熟并逐漸被應(yīng)用,硅片行業(yè)主流硅片尺寸從 158.75mm 提升到 166mm 后,182mm 和 210mm 產(chǎn)品也已經(jīng)開始量產(chǎn)。
隨著硅片、電池片和組件的先進(jìn)技術(shù)及工藝得以廣泛應(yīng)用,光伏電池產(chǎn)業(yè)化的轉(zhuǎn)換效率逐年提升,組件功率不斷提高,下游光伏系統(tǒng)技術(shù)成本大幅下降。此外,伴隨著非技術(shù)成本如土地費(fèi)用、并網(wǎng)成本的下降,我國光伏系統(tǒng)投資運(yùn)營成本持續(xù)下降,為光伏邁向平價(jià)上網(wǎng)創(chuàng)造了有利條件。
根據(jù)國際可再生能源署(IRENA)公布的全球平準(zhǔn)化度電成本(LCOE)數(shù)據(jù),全球太陽能光伏發(fā)電的加權(quán)平均 LCOE 從 2010 年的 0.381 美元/千瓦時(shí)下降到 2021 年的0.048 美元/千瓦時(shí),相較全球,中國太陽能光伏度電成本較低,太陽能光伏發(fā)電性價(jià)比更優(yōu),2021年已實(shí)現(xiàn)0.034美元/千瓦時(shí),較2010年的0.305美元/千瓦時(shí),降幅高達(dá)88.9%,我國太陽能光伏制造業(yè)處于世界領(lǐng)先水平,尤其是光伏組件制造成本方面在世界范圍內(nèi)競爭優(yōu)勢明顯。