江苏省分布式光伏市场前景预测和发展建议

2016-02-05 08:17吴建辉孙利鹏
发电技术 2016年6期
关键词:电站分布式江苏

吴建辉,孙利鹏

(1.中国华电集团电力建设技术经济咨询中心,北京100000;2.华电电力科学研究院,浙江杭州310030)

江苏省分布式光伏市场前景预测和发展建议

吴建辉1,孙利鹏2

(1.中国华电集团电力建设技术经济咨询中心,北京100000;2.华电电力科学研究院,浙江杭州310030)

光伏发电是推进能源生产和利用方式变革的重要举措。分析了江苏省光伏资源条件,归纳了各个层面的政策支持,通过财政分析、造价分析和经济性分析对江苏省光伏市场进行了前景预测,并提出了江苏省光伏市场发展风险防范及措施。

光伏;能源政策;前景预测;财政分析;发展建议

0 引言

随着风电、太阳能发电等新能源发电技术的推广范围扩大和普遍进入规模化发展阶段,新能源的发展已经从过去以发达国家为主进入到发达国家与新兴国家、发展中国家并举的阶段[1]。光伏发电作为可再生清洁能源,是未来能源发展的方向,是第三次工业革命的主要实现手段,是国家和用户实现能源消费革命的重要途径之一[2]。截至2015年底,我国光伏发电累积装机容量达到4318万kW,其中光伏电站为3712万kW,分布式光伏电站为606万kW。当年新增分布式光伏装机容量139万kW。从区域分布来看,分布式光伏装机量前十名的省区大多分布在中东部用电负荷高、经济发达的沿海地区。截至2015年底,江苏、浙江两省的分布式光伏发展迅猛,分布式光伏装机容量达到240万kW,2015年新增分布式光伏84万kW。

因此,分析江苏分布式光伏市场的前景以及可能产生的风险对在江苏地区分布式光伏事业的发展十足重要。本文将从江苏光伏资源条件和各个层面的支持政策出发,分别从财政分析、造价分析和经济性分析等方面预测江苏地区的分布式光伏市场,同时针对在发展过程中潜在的风险提出防范措施。

图1 江苏地区年总辐射量分布情况

图2 江苏典型城市月均太阳辐射量

1 江苏光伏资源和政策分析

根据电网和资源现状,按照2030年碳排放峰值推算,2020年、2030年太阳能装机需分别达到1亿kW和3.5亿kW,增量分别为0.6亿kW和3.1亿kW。至2030年,光伏市场规模将与风电市场规模持平,且3.5亿kW太阳能装机中,将有超过50%为分布式光伏,发展潜力巨大[5]。

江苏地区光伏发展的自然资源丰厚;政策环境宽松。良好的外部条件为发展光伏提供了很好的支持和保障。

1.1 江苏光伏发展光资源

根据《太阳能资源评估方法》,按照平面辐射总量,将我国划分为四个区域:最丰富带、很丰富带、较丰富带和一般带。江苏省大部分地区太阳能资源属于丰富和很丰富地区。江苏省各区域内年总辐射量情况如图1所示。选取南通、连云港和扬州为典型城市,月均太阳辐射量如图2所示[6]。

由图1可分析得到,江苏省气候平均年太阳总辐射量为2978-5657MJ/m2,平均太阳总辐射量为4947MJ/m2。整体分布由西南向东北递增,其中连云港地区全年总辐射量最高,无锡市最低。

由图2可分析出,在南通、连云港以及扬州这三个地区内,太阳辐射量月均分布均为双峰布置,月均太阳辐射量最低值均分布在1月或12月,月均最高值均分布在5月至8月之间。

1.2 江苏光伏发展能源政策

光伏发电是推进能源生产和利用方式变革,合理控制一次能源消费总量的重要举措,是对传统能源生产和利用方式的重大变革,是实现能源发展战略行动计划(2014-2020年)的主要途径[7]。

从国家政策、能源局以及江苏地方政策和国家电网层面,对光伏发电给予了大量的支持,如图3所示。

同时江苏省各地也出台相应的光伏补贴政策。目前最新江苏省各地光伏补贴政策见表1。

可见,从国家层面到地方政府以及其他相关主体,各个层面都有相当宽松的光伏发电政策支持。

图3 各个层面对光伏发电的政策支持

表1 江苏省各地光伏补贴

2 江苏分布式光伏市场前景预测

根据我国能源中长期发展研究测算,可利用的太阳能发电资源约20亿kW。目前可安装太阳能系统的屋顶面积约185亿m2,按照每平米安装60W光伏发电系统计算(已考虑光伏阵列间距),若以20%屋顶安装光伏发电系统,分布式光伏发电安装量可达2.2亿kW[8]。

2.1 财政分析

根据江苏地区光资源分布情况对江苏典型城市(以扬州为例)进行区域效益分析。对扬州的典型分布式光伏项目进行经济性初步评估,运行模式分别为“自发自用、余电上网”以及“全部上网”,同时分别考虑混凝土屋面上组件以最佳倾角安装以及彩钢瓦屋面上组件平铺安装两种方式。

当项目以全部上网模式运行时,单位千瓦静态投资取7500元,上网综合电价为0.98元/kWh。采用支付屋面租金的方式给予企业优惠,租金价格暂定为10元/m2·a。材料费、维修费率等参数按照市场价格标准选取。

当项目以“自发自用、余电上网”模式运行时,根据当地的10kV大工业电价情况、自发自用比例定为70%,采用电价折扣的方式给予企业优惠,电价折扣为95折。

以上述边界条件计算得到扬州在多种运行模式下的财务指标情况,见表2。

表2 扬州地区分布式光伏项目财务指标计算结果

2.2 造价分析

图4 分布式光伏电站单位千瓦投资费用

图4是分布式光伏电站单位千瓦投资费用构成,由图可见,分布式光伏项目投资占比最大的为光伏组件和逆变器,约占总投资的60%。目前,光伏组件工艺正逐步完善,将有利地促进光伏组件转换效率提高和生产成本降低,未来五年内(2015-2020年)组件成本仍有20%-30%的下降空间,必将有利地促进光伏项目的快速发展。同时随着逆变器产品技术的逐步成熟,逆变器的单位造价也呈逐步降低的趋势。

2.3 经济性分析

根据以上价格水平预测,建模并计算首年利用小时数在950-1300h之间分布式光伏经济效益。以5MWp的分布式光伏发电项目为例,在满足8%的资本金内部收益率前提下,随着单位造价每千瓦下降100元,上网电价可相应下降0.015元/kWh。不同的单位造价、盈利上网电价和年利用小时数的关系如图5所示。以单位千瓦造价为7000元为例,上网电价最低0.88元/kWh,最高1.2元/kWh可满足投资收益要求。

图5 不同的单位造价、盈利上网电价和年利用小时数的关系

3 江苏分布式光伏市场发展建议

目前江苏地区内,能源结构仍存在着火电装机比例大,非水可再生能源电量缺口巨大的缺点。但同时江苏的光伏发展潜力大于风电,尤其分布式光伏,发展潜力巨大,近年江苏民营企业正在迅速抢占光伏市场,具备加快分布式光伏发展的各项条件。可在各个城市建设分布式光伏集控中心,以点带面,实现分布式光伏区域智能化运营[9]。

3.1 加快分布式光伏项目规划工作

江苏区域经济发达,工业园区和大企业众多,系统科学的做一个江苏省分布式光伏发展规划报告对加快江苏地区分布式光伏发展是十分必要的。下一阶段建议加快开展江苏区域分布式光伏项目规划工作,对江苏地区各地的分布式光伏发展潜力进行摸底调研,进行更加详尽的光资源分析和经济性分析,同时研究项目总投资、发电量情况、自发自用比例情况、电价情况对项目收益率的影响,分析项目以不同运营模式、组件不同安装方式时的财务指标情况,指导江苏区域分布式光伏项目发展规划。

3.2 加快建立前期工作规范流程

建议充分考虑场址的屋顶面积情况、房屋建设日期和使用年限,尽量选取单房屋顶面积较大的厂房建筑;并考虑屋面荷载、当地风载和雪载情况。建议优先选择企业用电电价较高(如商业用电)且信誉较高的企业,如企业电价较低,而项目所在地光资源条件较好,建议项目以全部上网的模式运行。

3.3 加快建设智能化管理平台

建议采用集中式智能化运维平台对区域内的分布式光伏项目进行统一管理、监控以及运维,减少项目点运行人员以及相关设备的投资,也可以借助远程集中监视系统替代项目点人员巡视,减少巡视人员数量和相应成本远程集中监视系统,同时还可以借助远程集中监视系统及时发现项目点光伏发电系统问题,由远程集中监视中心派技术人员到项目点运行维护。

图6 智能化监控系统功能结构图

3.4 单个项目规模化分析

由于分布式光伏发电项目建设在厂房建筑屋面上,单个项目装机容量从1MWp到10MWp以上不等。需对几种典型性光伏发电项目进行初步评估,判断项目容量对经济性的影响。

当项目装机容量较小时,单独进行前期工作、招标、设计以及施工,会造成项目的单位千瓦静态投资较高,同时如再单独设立一套运维团队,会增加单位运行成本,显著降低项目收益率。同时在运营期,由于业主数量较多,电费结算、运维等方面的工作会增大运营期项目管理难度。

当项目装机容量越大时(大于1MWp),一方面项目单位千瓦静态投资降低,同时后期单位千瓦运维成本也降低,能够提高项目的收益率。

因此建议在进行前期项目选址时尽量考虑装机容量1MWp以上(混凝土屋面总面积在1.2万m2以上、彩钢瓦屋面总面积1万m2以上)的企业,提高单个项目的收益率。

4 江苏光伏市场发展风险防范及措施

4.1 政策方面

光伏电站项目属于新能源项目,在推进建设过程中还存在着一定的发展障碍,尤其分布式光伏电站项目,需要通过不断完善鼓励政策,保障分布式光伏电站项目快速、有序地的开发,促进分布式光伏电站所发电力及时消纳,尽量避免光伏电站“弃光”现象的发生。

同时需要对新出台相关政策及时进行分析,预测现阶段及下一阶段对分布式光伏工作开展的影响,然后提出相应应对措施。

4.2 工程技术方面

为了有效规避光伏电站设计、施工和设备采购风险,需要做好设计单位和施工单位的筛选工作。光伏电站设计运行周期为25a,存在项目选址不当导致实际运行周期达不到设计运行周期的风险,因此在光伏电站项目前期需要做好选址工作。

4.3 市场方面

分布式光伏处于起步发展阶段,市场前景广阔。但由于屋顶面积大小、企业用电负荷高低不同,可开发利用的程度也不相同,所以在投资建设分布式光伏发电项目之前,需对项目所在地的屋顶资源进行详细分析,精确把握资源条件。同时在前期需要考虑厂房改造和拆除,企业生产经营不稳定或转让,电费收取难等问题。

综上所述,虽然分布式光伏电站存在一系列潜在的风险问题,但通过有效的合作模式和管理模式,均可以将潜在的风险降低,甚至消除各类风险,从而保障分布式光伏电站稳定、经济运行。

5 结语

根据对江苏地区光伏市场的分析,整体自然资源丰厚,同时政策支持有力,光伏发展前景广阔。同时随着光伏系统设备价格的逐步下调,更有利于江苏地区光伏项目的开展。

通过采用光伏集控中心智能化运营、做好规划工作、完善前期工作规范流程、建设智能化管理平台等方式进一步促进江苏地区光伏市场的发展。

针对光伏发展中出现的各类风险,通过政策分析以及预测、优化设计采购、施工等环节以及合理的前期规划等方式来降低。

[1] 马胜红.我国光伏产业分析和发展建议[J].市场分析与预测,2004,(10):1-11.

[2] 王乾坤,蒋莉萍,李琼慧.我国发展光伏发电存在的问题面临的形势及建议[J].能源技术经济,2011,23(10):15-18.

[3] 袁巧.光伏产业发展趋势与中国光伏产能发展建议[J]. 城市发展理论,2014,(46):47-52.

[4] 马胜红,赵玉文,王思成,等.制定阶梯电价促进我国光伏发电发展的建议[J].中国能源,2004,26(11): 31-34.

[5] 谢旭轩,高虎.当前制约我国分布式光伏发展的问题调研及建议[J].资源环境,2015,(4):46-49.

[6] 陈隆建.江西光伏产业发展分析与对策建议[J].求实,2011,(6):66-69.

[7] 章激扬,李达,杨苹,等.光伏发电发展趋势分析[J].可再生能源, 2014,32(2):127-132.

[8] 王玉刚,王云红.山东太阳能光伏产业发展现状及对策建议[J].科学与管理,2012,(4):74-77.

[9] 李雷,杨春.我国光伏产业现状与可持续发展策略研究[J].中外能源, 2012,17(4):28-37.

修回日期:2016-10-31

Prospect Forecast and Development Proposal for Photovoltaic Markets in Jiangsu

WU Jian-hui1,SUN Li-peng2
(1.China Huadian Corporation Electric Power Construction Technical&Economical Consulting Center,Beijing 100000,China;2.Huadian Electric Power Research Institute,Hangzhou,310030,China)

Photovoltaic power generation is the important measure to promote energy production mode and change the utilization way .The photovoltaic resources in Jiangsu were analyzed. The policy support at every level was summarized. through financial analysis, cost forecast and economic forecast. The prospect of the photovoltaic market in Jiangsu province has been forecasted. The risk prevention and precautionary measures for Jiangsu photovoltaic market in Jiangsu were proposted in the end.

photovoltaic;energy policy;prospect forecast;financial analysis;development proposal

10.3969/J.ISSN.2095-3429.2016.06.003

TM615

B

2095-3429(2016)06-0011-05

吴建辉(1985-),男,湖北广水人,本科,工程师,从事新能源项目评估工作;孙利鹏(1990-),男,江苏泰州人,硕士,工程师,从事新能源项目开发工作。

2016-05-26

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