2022年初,国家发改委和国家能源局发布的《以沙漠、戈壁、荒漠地区为重点的大型风电光伏基地规划布局方案》提出,到2030年,规划建设风光基地总装机约4.55亿千瓦。作为支撑清洁能源转型的重要基础之一,我国风光大基地建设迎来明确路线图。
回首过去一年,我国电力消费增速实现了连位数的增长,电力装机结构延续了绿色低碳的发展趋势。受电、煤供应紧张等多种因素的影响,2021年9月和10月电力供需通体偏紧,多地出现有限用电,国家层面高度重视并出台了一系列能源电力保供措施。电力行业认真贯彻了党中央国务院的部署,落实相关部门要求,全力以赴保民生。
2021年11月7日至年底,中国有限用电规模已经基本齐平,个别省份部分高耗能高污染企业主动执行有限用电政策。2021年全社会用电量及发电量均同比实现同比增长,并网太阳能发电量更是快速增长,2021年风电及光伏发电占全社会用电量的11.8%,同步2020年增长2.1%!
国家发改委能源研究所可再生能源中心研究员时璟丽表示,目前风光等新能源实现跃升发展基本已达成共识,新型电力系统下,要想更好地支持风光大基地建设,仍需不断完善新能源发电政策。
消纳难题
从目前规划看,“十四五”风光大基地绝大部分以外送为主,而由于风光出力特性不能单独外送,解决消纳问题,跨省跨区输电通道,增加煤电、储能等灵活性资源,促进风光绿电消费、增加中东部对风光电量需求、同时促进西部本地消纳都很关键。
国家发改委能源研究所可再生能源中心研究员时璟丽认为,近期优选的方式的是发挥煤电调节能力,包括存量煤电的灵活性改造和少量新增煤电项目,同时辅以各类储能这样的设计。“近期量大面广的就是煤电,发挥煤电容量支撑作用,同时降低煤电电量的出力。”
按照此前对新能源项目开发管理的政策,风光大基地项目同样也分为保障性并网、市场化并网两类。时璟丽称,预计国家层面或优先将风光基地纳入保障性并网的规模,但是具体纳入方式和比例,各省会有所不同。
高昂的成本
经济性是风光大基地能否长久发展的核心。西北电力设计院新能源工程公司设计总工程师李海认为,目前外送基地主要边界条件是落地电价不能超过受端的燃煤基准价,这样倒推过来,相当于送端低价上网,同时还要承担调峰煤电、储能等灵活调节成本,这对项目经济竞争力提出较高要求。
针对保障性并网项目,国家层面并未提出明确灵活性资源配置的要求,不过多地在2021年要求新增风光要在电源侧配置电化学储能。时璟丽认为,从电力系统整个宏观层面看,电源侧强配储能不仅效率低、储能的作用难以充分发挥,同时也增加了风光项目开发成本,更合适的方式,还是通过市场机制,比如扩展和完善各类辅助服务市场去解决。
特高压外送通道方面,分为存量和增量线路。存量上,政策要求提高利用率,新能源输送占比*低30%,增量线路可再生能源电量占比则不低于50%。
国家电网副总经理陈国平此前在一场行业论坛上透露,“十四五”国家电网经营区规划建设“三交九直”特高压工程,根据初步方案,合计送电规模9300万千瓦。
这一动向也反映在电网企业的投资上。今年,国家电网计划年电网投资5012亿元,同比增8.84%,这也是该公司年度电网投资首次突破5000亿元。
但是特高压尤其是外送风光线路利用率低历来被诟病,而随着跨省跨区电力交易突破,“刻舟求剑”锁定或追求高通道利用率亦不现实,还会对受端电网带来冲击,远距离配置资源也面临较高的平衡成本问题。
华南理工大学电力经济与电力市场研究所所长陈皓勇告诉财新,电能利用应优先就地平衡,如果中东部加强新能源就地开发与利用,远距离传输需求就会越来越小,而且随着产业向西部转移,电力资源配置应该重新优化设计,“特高压线路规模大幅增加,还会推高输配电价,进而提升全社会用电成本”,他说。
土地方面也面临较大制约。惠星提到,虽然大基地项目大都放在了沙漠戈壁荒漠地区,但是从建设实践看,仍面临各种不确定性。文件要求单体建设规模不小于100万千瓦,相当于每个项目2-3万亩土地,“这么大规模,即便是在在新疆内蒙古荒漠戈壁,也同样存在生态恢复的问题,而且有的保障性并网项目不一定具备沙漠戈壁条件,今后需要采用更加先进技术来降低单位面积新能源用地的指标。
确保电站长生命周期安全
根据《方案》,到2030年,全国将规划建设风光基地总装机约4.55亿千瓦。
从时间上看,“十四五”时期规划建设风光基地总装机约2亿千瓦,包括外送1.5亿千瓦、本地自用0.5亿千瓦;“十五五”时期规划建设风光基地总装机约2.55亿千瓦,包括外送1.65亿千瓦、本地自用0.9亿千瓦。
从分布上看,库布齐、乌兰布和、腾格里、巴丹吉林沙漠基地规划装机2.84亿千瓦,采煤沉陷区规划装机0.37亿千瓦,其他沙漠和戈壁地区规划装机1.34亿千瓦。
据蔡义清介绍,从去年10月起,我国在国家层面多次提出加快推进沙漠、戈壁、荒漠地区的大型风电光伏基地的建设;今年以来,国家围绕“稳增长、调结构、推改革”的原则发布了一系列促进绿色转型的重大政策措施,提出在大型风电光伏基地规划的部署方面,“十四五”期间,要在沙漠、戈壁、荒漠等规划建设规模达两亿千瓦的风光大基地。
相对于分布式风电和光伏,大型风光基地的集中式开发,可以通过规模效应以*大程度降低土地、基建、运维等方面的成本,充分发挥沙漠、戈壁、荒漠等地区的风光资源潜力。随着一系列支持性政策的密集发布,光伏行业或迎来巨大的发展空间。
“全行业要对电站在长生命周期中的安全、可靠性给予高度关注,特别是大型基地,基本都在戈壁沙漠等气候多变的地区,在未来二三十年里,大概率会出现*端气候。这种情况下,光伏组件越来越大、玻璃越来越薄、硅片也越来越薄的趋势应该更谨慎地对待,需要更科学、更严密的论证。对我们电站投资人而言,电站的生命周期有几十年,需要确保它是安全可靠的资产。”李振国提醒。
大型风电光伏基地项目的有序推进将深度激活风电光伏发电全产业链发展的市场机会,加快构建新能源为主体的新型电力系统的进程。与此同时,地处人烟稀少的西北光伏电站,正在从组件、逆变器等选型开始防范于未“燃”。
今年,晶澳科技(002459.SZ)、晶科能源(688223.SH)、隆基股份(601012.SH)三家龙头企业联合发布182技术白皮书。标准化的组件尺寸更有利于设备、电池、辅材、逆变器、跟踪支架等光伏产业链各环节的工作重心回归技术创新,坚持“*性原理”,关注电站全生命周期可靠性,为国家能源安全负责。
晶科能源副总裁钱晶表示,与过往公布的白皮书相比,此次发布的内容增加了这一年来的安装项目和部分实际发电过程成本数据的累计,增加了更多实际的数据和客户反馈,以市场的良好表现证明182的尺寸优势,以及182成为目前市场主流*的原因。
回归电池效率提升主赛道
过去十几年来,光伏行业所取得的技术进步和成本降低超乎想象,这也为达成碳中和共识形成了坚实基础。
李振国认为,产业链方面需要有更好的生态协同,呼吁全行业回归电池效率提升主赛道,同时要关注光伏电站生命周期里面的安全可靠性,以应对20-30年的服役周期和*端天气问题。
据悉,过去22年,隆基股份始终将技术创新作为驱动公司发展和行业前进的核心动力。不断引领行业技术变革,专注于单晶技术提升,力促光伏发电降本增效,提升光伏在未来能源结构里的地位。据统计,隆基股份的研发投入占营收比重一直稳定在5%左右。2021年,隆基股份1年7次刷新多种电池技术光电转化效率的世界记录并保持*。
值得一提的是,在单晶PERC电池达到理论*限后,N型组件的应用正在加速。据统计,目前已有约13家企业在布局N型组件产能,预测到今年年底,N型总体产能可达40GW。
3月8日,中国华电集团有限公司公示了2022年单晶硅光伏组件的采购中标候选人,晶科能源为其15GW组件集采候选人,公司中标总采购量不低于1.5GW,合同总金额预计不低于28亿元,中标组件类型为公司N型TOPcon技术的TigerNeo新产品。据了解,N型是晶科能源的主攻技术。其合肥的电池和组件工厂规划8GW产能,全部是TigerNeo的N型电池和组件,产能爬坡和良率表现符合进度及预期目标。