報告|擁抱能源新格局:智慧電網(wǎng)是傳統(tǒng)電網(wǎng)向能源互聯(lián)網(wǎng)變革的代表
政策轉向,光伏政策的轉變是發(fā)展動能的轉換和發(fā)展方式的改進。一方面,《可再生能源發(fā)展“十三五”規(guī)劃》中提出,到2020年分布式光伏裝機容量要達到60GW。根據(jù)《能源發(fā)展“十三五”規(guī)劃》,2018-2020年我國分布式光伏每年裝機量要超過10GW。這一規(guī)劃的出臺為分布式光伏的發(fā)展奠定了基調。另一方面,2018年4月,國家能源局發(fā)布《分布式發(fā)電管理辦法(征求意見稿)》和《分布式光伏發(fā)電項目管理辦法(征求意見稿)》,兩個辦法加強了對光伏項目的管理力度,保障了分布式光伏的長期有效發(fā)展。而不會像過去光伏產(chǎn)業(yè)一次次“搶裝潮”提前透支產(chǎn)業(yè)生命力,使得強如無錫尚德的前光伏企業(yè)龍頭在光伏產(chǎn)業(yè)波動之下破產(chǎn)。因此,我們更加看好未來的分布式光伏的發(fā)展。

平價入網(wǎng)加強分布式光伏市場對補貼下調預期的承受力,補貼下調預期或能提高分布式光伏增速。2017年12月,國家發(fā)改委根據(jù)光伏產(chǎn)業(yè)技術進步和成本降低情況,降低2018年1月1日之后投運的光伏電站標桿上網(wǎng)電價,Ⅰ類、Ⅱ類、Ⅲ類資源區(qū)標桿上網(wǎng)電價分別調整為每千瓦時0.55元、0.65元、0.75元。對于2018年1月1日以后投運的、采用“自發(fā)自用、余量上網(wǎng)”模式的分布式光伏發(fā)電項目,補貼標準調整為每千瓦時0.37元。相對于地面集中電站的補貼下調,增速趨于下降,分布式光伏項目依然堅挺,2017年補貼未退坡,2018年下降幅度遠低于地面集中電站,利潤相對豐厚,增速總體上升。預計未來集中電站的補貼會持續(xù)下調,分布式光伏補貼也會逐漸降低。但與集中電站不同的是,分布式光伏已經(jīng)實現(xiàn)用戶側平價入網(wǎng),對補貼下調的承受力更強。而成本的下降和補貼未來下調預期或許會進一步提升分布式光伏的增速。
3.3. 規(guī)模效應難延續(xù),技術疊加成為平價入網(wǎng)的可靠途徑
當規(guī)模效應帶來的低成本紅利已被稀釋時,降本技術和增效技術的雙重疊加讓光伏產(chǎn)業(yè)看到了未來平價入網(wǎng)的曙光。光伏產(chǎn)業(yè)在逐漸接近平價入網(wǎng)水平的過程中,也會進入持續(xù)增長通道。光伏發(fā)電平價入網(wǎng)將成為光伏行業(yè)的重要拐點,工商業(yè)用戶側的平價入網(wǎng)使分布式光伏新增裝機容量大增。不過,發(fā)電側平價入網(wǎng)要求系統(tǒng)成本降低至4元/W。就目前的情況而言,系統(tǒng)成本維持在5~6元/W左右,平價入網(wǎng)對成本下降的需求仍較強烈。要達到平價入網(wǎng)的水平,產(chǎn)業(yè)鏈各環(huán)節(jié)的價格仍需下降20~30%。
金剛線切割技術對傳統(tǒng)的砂漿切割的替代將促進硅片降本增能。相比傳統(tǒng)的砂漿,金剛線切割技術具有細、韌、鋒等三個特點。金剛線切割技術的應用將會減小切割損耗和提升硅棒/硅錠的單位出片量。一方面從降本幅度上看,金剛線切割技術收益最大的單晶硅成本下降了24.55%。即使是多晶硅,其成本也在原有的基礎上減少了18.97%。另一方面,由于單晶硅原本成本就是多晶硅的大約3倍,因此成本下降的程度也更加明顯。
單晶多晶主流之爭促進硅片產(chǎn)業(yè)對平價入網(wǎng)做出更大貢獻。金剛線切割、Perc等技術的引入對硅片產(chǎn)業(yè)都產(chǎn)生了降本增效的有利影響。在這些技術的引入下,單晶硅片在成本上獲得更大的收益,也撼動了多晶主流地位。黑硅技術的提升幫助多晶硅緩解了酸制絨工藝不利于降低硅片反射度問題。濕法黑硅技術在保利協(xié)鑫的推動下,60片組件的封裝功率可以到達,2018年該技術的工藝的附加成本降至0.1元,相比之前下降了50%。單晶多晶的技術提升也引發(fā)了單晶多晶片價格上的持續(xù)走低。產(chǎn)能方面,由于受到成本優(yōu)勢的推動,全球最大單晶硅光伏產(chǎn)品制造商隆基在2015年初整合樂葉光伏,正式涉足單晶硅組件產(chǎn)品制造及銷售。投資的單晶產(chǎn)能達20GW。另外,全球最大的多晶硅片生產(chǎn)企業(yè)協(xié)鑫集團,已于2015年5月在寧夏中衛(wèi)投資建設10吉瓦單晶硅項目。
多重增效技術攤低BOS成本是未來降本的另一條路徑。光伏系統(tǒng)的BOS成本占比隨光伏組件價格不斷下降使逐漸上升,降低BOS成本對降低系統(tǒng)成本的貢獻提高。Perc技術、半片技術和MBB多主柵技術的疊加使多晶硅組件和單晶硅組件的功率分別上升22.22%和15.79%。

小結:因環(huán)境而生,因政策而興,因平價而盛在全球變暖背景下,中國光伏產(chǎn)業(yè)利用成本優(yōu)勢從海外起步。長期的海外發(fā)展奠定了光伏產(chǎn)業(yè)鏈的技術基礎。中國的光電激勵政策恰似晚來的東風,推動國內光伏市場興起,光伏裝機容量不斷增長,全球產(chǎn)業(yè)布局也隨之進一步擴張。隨著全球競爭愈發(fā)激烈和補貼紅利的下降趨勢確認,光伏產(chǎn)業(yè)逐漸走向以技術為主導的產(chǎn)業(yè)。在消納問題的解決和技術進步對成本下降的雙重疊加下,平價是大勢所趨,也是中國光伏產(chǎn)業(yè)發(fā)展的重要節(jié)點。歷史證明:追求平價的每一次突破都將會伴隨著光伏市場的興盛。我們預計:光伏行業(yè)將保持向好之勢,平價實現(xiàn)之后市場空間將大為擴展。
4. 能源互聯(lián)網(wǎng):能源革命的重要支撐
能源互聯(lián)網(wǎng)是一種互聯(lián)網(wǎng)與能源生產(chǎn)、傳輸、存儲、消費以及能源市場深度融合的能源產(chǎn)業(yè)發(fā)展新形態(tài),具有設備智能、多能協(xié)同、信息對稱、供需分散、系統(tǒng)扁平、交易開放等主要特征。從組成部門看,能源互聯(lián)網(wǎng)由電力系統(tǒng)、交通系統(tǒng)、天然氣系統(tǒng)組成的能源網(wǎng)絡與信息網(wǎng)絡緊密耦合而成。
電力系統(tǒng)是核心,大量分布式單元存在,可再生能源成為最主要的一次能源,電網(wǎng)結構“扁平化”。
交通系統(tǒng)、天然氣系統(tǒng)以電力系統(tǒng)為能源轉換樞紐,包含于能源互聯(lián)網(wǎng)之中。
信息系統(tǒng)是神經(jīng)系統(tǒng),保障能源互聯(lián)網(wǎng)安全、有效運行。

為推動中國能源互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展,2016年國家發(fā)改委、能源局和工信部出臺《關于推進“互聯(lián)網(wǎng)+”智慧能源(5.470, -0.08, -1.44%)發(fā)展的指導意見》,提出近中期將分為兩個階段推進能源互聯(lián)網(wǎng),2016-2018年著力推進能源互聯(lián)網(wǎng)試點示范工作,2019-2025年推進能源互聯(lián)網(wǎng)多元化、規(guī)?;l(fā)展,初步建成能源互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)體系。按照計劃,目前我國能源互聯(lián)網(wǎng)第一階段工作進入尾聲,共完成首批示范項目55個;2019年將進入第二階段。埃森哲《中國能源互聯(lián)網(wǎng)商業(yè)生態(tài)展望》預測,到2020年中國能源互聯(lián)網(wǎng)的總體市場規(guī)模將超過9400億美元,約占當年GDP的7%。
在全球新一輪科技革命和產(chǎn)業(yè)變革中,互聯(lián)網(wǎng)理念、先進信息技術與能源產(chǎn)業(yè)深度融合,正在推動能源互聯(lián)網(wǎng)新技術、新模式和新業(yè)態(tài)的興起。能源互聯(lián)網(wǎng)是推動我國能源革命的重要戰(zhàn)略支撐,對提高可再生能源比重,促進化石能源清潔高效利用,提升能源綜合效率,推動能源市場開放和產(chǎn)業(yè)升級,形成新的經(jīng)濟增長點,提升能源國際合作水平具有重要意義。
4.1. 分布式能源是能源互聯(lián)網(wǎng)的基礎
分布式能源是指分布在用戶端的能源綜合利用系統(tǒng),是以資源、環(huán)境和經(jīng)濟效益最優(yōu)化來確定機組配置和容量規(guī)模的系統(tǒng)。它追求終端能源利用效率的最大化,采用需求應對式設計和模塊化組合配置,可以滿足用戶多種能源需求,能夠對資源配置進行供需優(yōu)化整合。分布式能源目前已涵蓋了天然氣、生物質能、太陽能、風能、海洋能以及其他形式的能源。
分布式能源更靠近用戶側。分布式能源的特點在于地理位置的分散性,規(guī)模較小、更為靈活,分散地布置在用戶端附近,可以達到就地生產(chǎn)、就地消納,實現(xiàn)需求側管理。
分布式能源有效避免傳輸損耗。分布式最大的特點是源網(wǎng)荷高度一致,不需要能源長距離輸送,可以實現(xiàn)就地發(fā),就地分配,就地控制,就地使用,與傳統(tǒng)的集中式相比,具有減少能源損耗、節(jié)省輸送費用、減少對土地和空間資源占用等優(yōu)點。
分布式能源有助于改善能源結構。分布式能源主要包括光伏、風電、生物質能、天然氣等清潔能源,可以有效替代煤炭、石油等傳統(tǒng)能源,改善能源結構。
目前,我國分布式發(fā)電規(guī)模小、偏局部,處于自然需求階段。規(guī)模小體現(xiàn)在分布式發(fā)電集中在個別地區(qū),偏局部體現(xiàn)在只有自然需求很強的地方才發(fā)展了起來。中東部地區(qū)是我國分布式光伏發(fā)電布局的主戰(zhàn)場,也是用電消費重地。分布式光伏發(fā)電遵循“自發(fā)自用、余電上網(wǎng)”的模式,大部分發(fā)電量由用戶自我消納。目前分布式能源在電網(wǎng)中的比例為2.3%,我國未來將分布式新能源納入電力和供熱規(guī)劃以及國家新一輪配網(wǎng)改造計劃,實現(xiàn)分布式新能源直供與無障礙入網(wǎng),預計2025年分布式能源在電網(wǎng)體系比例將達到15.6%。其中,天然氣分布式發(fā)展剛剛起步,2016年,全國天然氣分布式發(fā)電累計裝機容量為1200萬千瓦,不到全國總裝機容量的2%。在分布式光伏推廣上,目前裝機容量已達到光伏電站的28%(截至2017年底)。

政策升級,分布式發(fā)電迎來春天。2018年3月,國家能源局發(fā)布《關于開展分布式發(fā)電市場化交易試點的補充通知(征求意見稿)》,在2013年出臺的《分布式發(fā)電管理暫行辦法》基礎上有較多處升級。第一,要求將分布式發(fā)電納入當?shù)啬茉春碗娏Πl(fā)展規(guī)劃,分布式發(fā)電接入電網(wǎng)應以促進分布式發(fā)電發(fā)展和保證電網(wǎng)安全運行為原則。第二,強調了市場化交易,明確分布式發(fā)電與配網(wǎng)內就近電力用戶交易。除委托電網(wǎng)按月結算外,還可以與用戶直接進行交易電量結算。此外,還對電網(wǎng)提出了公平對待分布式發(fā)電的要求。本次政策升級,一方面是因為我國從技術上已經(jīng)具備大力發(fā)展分布式發(fā)電的基本條件,另一方面也是出于對能源多元化和能源互聯(lián)網(wǎng)的需求。
4.2. 儲能是能源互聯(lián)網(wǎng)的核心環(huán)節(jié)
儲能系統(tǒng)可以在用電低谷時吸收存儲電能,在用電高峰時釋放,是能源互聯(lián)網(wǎng)“發(fā)-輸-配-用”的核心環(huán)節(jié),也是推動能源革命的重要環(huán)節(jié)。
儲能有助于電網(wǎng)削峰填谷。隨著經(jīng)濟發(fā)展,電網(wǎng)的綜合負荷不斷增加,電網(wǎng)面臨著電力負荷峰谷差日益增大的挑戰(zhàn)。儲能系統(tǒng)可起到削峰填谷,平滑負荷,降低供電成本的作用,提高電網(wǎng)運行的穩(wěn)定性和安全性。同時,儲能打破了電力系統(tǒng)發(fā)輸配用必須實時平衡的瓶頸,提高了電力系統(tǒng)的靈活性。
儲能是可再生能源高效利用的關鍵支撐技術。風電、光伏等可再生能源發(fā)電比例的不斷提高,由于其自然屬性,發(fā)電具有波動性、間歇性和不可精確預測性,給現(xiàn)有電力系統(tǒng)運行帶來挑戰(zhàn)。風能和光能資源多集中于西部、北部地區(qū),遠離東中部負荷中心,需要清潔和靈活有效的方法促進大規(guī)模可再生能源的送出和消納。儲能系統(tǒng)可以提高電網(wǎng)對間歇性可再生能源的接納能力,從而保障可再生能源大規(guī)模并網(wǎng)。
儲能有助于實現(xiàn)分布式能源廣泛應用。未來的能源互聯(lián)網(wǎng)中,分布式能源、小型可再生能源發(fā)電系統(tǒng)等將廣泛存在,可再生能源的就地采集、就地使用,除依靠電網(wǎng)平衡外,更要實現(xiàn)本地平衡。儲能系統(tǒng)可為分布式發(fā)電及微網(wǎng)系統(tǒng)提供調頻、調壓、穩(wěn)定輸出、能源備用等服務,實現(xiàn)局域電網(wǎng)能源生產(chǎn)與消費平衡。
電化學儲能技術優(yōu)勢明顯,鋰離子電池前景廣闊。根據(jù)能量儲存形式分類,儲能技術可以分為機械儲能(抽水儲能、壓縮空氣儲能、飛輪儲能等),電磁儲能(超導儲能、超級電容儲能等),電化學儲能(鉛酸電池、鋰離子電池、納系高溫電池、液流電池、氫儲能等)以及相變儲能(熔融鹽蓄熱、蓄冰儲能)。目前,大規(guī)模儲能技術中只有抽水儲能相對成熟,但是由于地理資源限制,其廣泛應用受到制約。電化學儲能具備高可控性、高模塊程度的優(yōu)勢,能量密度大、轉換效率高、建設周期短且安裝方便,使用范圍廣,具有極大推廣價值。在各種電化學儲能中,鋰離子電池的產(chǎn)業(yè)鏈和技術最為成熟,成本下降空間大。鋰離子電池作為電動汽車的主要動力源(5.900, -0.15, -2.48%),KWh級別的應用以及頻繁大功率的充放電使得鋰電池在技術和成本上有了顯著的突破。隨著儲能時代的到來,鋰電池的應用規(guī)模也將再上一個臺階,而 MWh級別的應用將促進鋰電池成本的進一步下降,將進一步推動電化學儲能擴展市場。
儲能產(chǎn)業(yè)政策頻出,有望突破市場瓶頸,推動項目落地。2017年是中國儲能產(chǎn)業(yè)政策發(fā)布的元年,第一個國家層面的指導性政策《關于促進我國儲能技術與產(chǎn)業(yè)發(fā)展的指導意見》正式發(fā)布,提出了未來10年的發(fā)展目標,并對補貼問題給予了明確答案。地方層面,陜西省和南方電網(wǎng)對電儲能參與輔助服務制定了實施細則;江蘇省在國內首次制定了客戶側儲能系統(tǒng)并網(wǎng)的管理規(guī)則;在此基礎上,北京、廣東、山西、福建等地區(qū)政府機構和電網(wǎng)公司也在積極探索儲能產(chǎn)業(yè)發(fā)展路徑,制定相關政策。

根據(jù)CNESA數(shù)據(jù),截止2017年底,中國已投運儲能項目累計裝機規(guī)模28.9GW,同比增長19%。其中,抽水蓄能的累計裝機規(guī)模占比最大,接近99%;電化學儲能的累計裝機規(guī)模為389.8MW,同比增長45%,位列第二。在各類電化學儲能技術中,鋰離子電池的累計裝機占比最大,達到58%。2017年中國新增投運電化學儲能項目裝機規(guī)模121MW,同比增長16%;新增規(guī)劃、在建中的電化學儲能項目裝機規(guī)模705MW,預計短期內中國電化學儲能裝機規(guī)模還將保持高增長。

責任編輯:電朵云