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【青話高質(zhì)量 建言十四五】“光伏+”:構(gòu)建多元電力生產(chǎn)格局

中國(guó)大唐集團(tuán)新能源科學(xué)技術(shù)研究院有限公司發(fā)布時(shí)間:2021-03-24 23:21:24

【前言】“十三五”圓滿收官,“十四五”揚(yáng)帆啟航。為了鼓勵(lì)廣大團(tuán)員青年為“十四五”高質(zhì)量發(fā)展建言獻(xiàn)策,充分調(diào)動(dòng)團(tuán)員青年參與企業(yè)管理、關(guān)心企業(yè)發(fā)展的積極性,營(yíng)造人人愛(ài)企業(yè)、人人為企業(yè)的濃厚氛圍,為集團(tuán)公司二次創(chuàng)業(yè)、做強(qiáng)做優(yōu)匯聚青春智慧,集團(tuán)公司團(tuán)委組織開(kāi)展了“青話高質(zhì)量,建言十四五”征集活動(dòng)。截至目前,全系統(tǒng)共征集論文704篇、金點(diǎn)子建議1735個(gè)。經(jīng)過(guò)層層審核篩選,共推薦論文178篇、“金點(diǎn)子”建議481個(gè)參加終評(píng)。即日起,本欄目將陸續(xù)刊發(fā)部分征文建議。

 

一、序言

       隨著2030年碳達(dá)峰、2060年碳中和的目標(biāo)提出,預(yù)示著以太陽(yáng)能光伏發(fā)電為主要推動(dòng)力的新能源時(shí)代已經(jīng)來(lái)臨。目前,世界上有很多國(guó)家正在把太陽(yáng)能的開(kāi)發(fā)利用作為能源革命的主要內(nèi)容進(jìn)行長(zhǎng)期規(guī)劃,光伏產(chǎn)業(yè)已成為繼IT、微電子之后又一爆炸式發(fā)展的行業(yè)。

       近年來(lái),隨著我國(guó)對(duì)清潔能源需求的不斷增加,光伏產(chǎn)業(yè)受到越來(lái)越多的關(guān)注。“十三五”期間,我國(guó)光伏產(chǎn)業(yè)從“快速擴(kuò)大”到“穩(wěn)步增長(zhǎng)”再到后期的下滑趨勢(shì),即便光伏裝機(jī)因“補(bǔ)貼退出”等政策剎車出現(xiàn)了大幅波動(dòng),但從國(guó)家能源局最新統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)來(lái)看,我國(guó)光伏產(chǎn)業(yè)已經(jīng)提前實(shí)現(xiàn)“十三五”規(guī)劃的目標(biāo)。據(jù)相關(guān)數(shù)據(jù)顯示,2020年年底,我國(guó)光伏裝機(jī)累計(jì)突破240.3GW,連續(xù)五年居全球首位。與此同時(shí),海外市場(chǎng)的加速崛起也為我國(guó)光伏企業(yè)提供了市場(chǎng),在彌補(bǔ)了國(guó)內(nèi)裝機(jī)規(guī)模下降之余,也把光伏產(chǎn)業(yè)帶向新的高度。

       伴隨“十四五”的到來(lái),光伏作為較為成熟的太陽(yáng)能利用技術(shù),必將發(fā)揮越來(lái)越重要的作用,也亟需加速?gòu)难a(bǔ)充能源向替代能源的角色轉(zhuǎn)化。

二、“光伏+”模式

       我國(guó)光伏產(chǎn)業(yè)在“十三五”收官之際,走出了政策調(diào)整的低迷期,逐漸邁入平價(jià)上網(wǎng)時(shí)代;“十四五”期間,光伏產(chǎn)業(yè)將進(jìn)入全面平價(jià)時(shí)代,實(shí)現(xiàn)真正的無(wú)補(bǔ)貼發(fā)展,這給光伏行業(yè)帶來(lái)壓力與挑戰(zhàn)。面對(duì)行業(yè)發(fā)展的機(jī)遇與挑戰(zhàn),光伏產(chǎn)業(yè)不僅尋求主要設(shè)備(電池、電池組件、逆變器、跟蹤系統(tǒng)等)的技術(shù)突破,還應(yīng)謀求在促進(jìn)消納、多能互補(bǔ)、多場(chǎng)景協(xié)作、穩(wěn)定并網(wǎng)等方面的創(chuàng)新。因此,“光伏+”的多能互補(bǔ)、多行結(jié)合、跨界融合,或?qū)⒛転楣夥a(chǎn)業(yè)指明一條新的發(fā)展模式。

(一)多能互補(bǔ)

       進(jìn)入平價(jià)時(shí)代,當(dāng)補(bǔ)貼不再是制約因素時(shí),光伏規(guī)模目標(biāo)將很大程度取決于消納空間與穩(wěn)定送出。除了跨區(qū)外送通道,利用“光伏+風(fēng)能”“光伏+儲(chǔ)能”“光伏+制氫”“光伏+微電網(wǎng)”等多能互補(bǔ)有望成為一種常見(jiàn)模式。

       太陽(yáng)能和風(fēng)能在時(shí)間上的互補(bǔ)性使得“光伏+風(fēng)能”發(fā)電系統(tǒng)在資源分布上具有很好的匹配性,能夠提高可再生能源的綜合利用率。另外,儲(chǔ)能作為一項(xiàng)重要的、靈活的能量調(diào)節(jié)工具,可以快速精準(zhǔn)的儲(chǔ)存電量,平緩短期的波動(dòng),消除最大負(fù)荷電量,幫助電網(wǎng)更好地融合風(fēng)力、光伏發(fā)電,保證可再生能源發(fā)電的持續(xù)性,避免棄風(fēng)棄光等現(xiàn)象發(fā)生。2020年來(lái),河南、湖南、內(nèi)蒙古、新疆、江西、安徽、山東、寧夏等多省已發(fā)布風(fēng)光+儲(chǔ)能的相關(guān)政策,鼓勵(lì)并積極推進(jìn)“新能源+儲(chǔ)能”的運(yùn)行模式。此外,在港口、鐵路、公路等基建領(lǐng)域,也在積極推行“光伏+儲(chǔ)能”模式,未來(lái)也將大有可為。

       隨著我國(guó)能源結(jié)構(gòu)向綠色、低碳、可持續(xù)性加速轉(zhuǎn)型,氫能發(fā)展也迎來(lái)了機(jī)遇。雖然氫作為公認(rèn)的最潔凈燃料,但不是所有的氫能制備過(guò)程都是“潔凈”的。目前,利用大規(guī)模的風(fēng)電、光伏進(jìn)行電解水制備氫氣的過(guò)程能夠?qū)崿F(xiàn)零碳排放,減少化石能源消耗,提升電網(wǎng)消納能力,也可以實(shí)現(xiàn)新能源與煤化工、石油化工、的多聯(lián)產(chǎn)。此外,與常規(guī)的物理或化學(xué)儲(chǔ)能形式相比,氫能作為一種多元化的儲(chǔ)能載體,能夠靈活協(xié)調(diào)不同能源形式之間的關(guān)系。隨著“碳達(dá)峰、碳中和”時(shí)代的到來(lái),“綠氫”將逐步成為“十四五”低碳發(fā)展的主題,“風(fēng)光儲(chǔ)氫”產(chǎn)業(yè)將會(huì)進(jìn)入快速發(fā)展階段。

(二)多行結(jié)合

       雖然“十四五”期間光伏行業(yè)將迎來(lái)繁榮,但用地許可仍會(huì)是光伏項(xiàng)目建設(shè)的“主要瓶頸”。將農(nóng)業(yè)、治沙、漁業(yè)、旅游等行業(yè)和光伏應(yīng)用結(jié)合,能夠提高土地利用效率,實(shí)現(xiàn)上可發(fā)電、下可沙漠化治理、種植、養(yǎng)魚及與生態(tài)旅游相結(jié)合等的綜合開(kāi)發(fā)模式。

       集團(tuán)公司積極推進(jìn)多場(chǎng)景協(xié)作的光伏電站建設(shè),2019年12月29日,集團(tuán)公司首個(gè)水面漂浮式光伏電站北港長(zhǎng)河10萬(wàn)千瓦光伏項(xiàng)目成功并網(wǎng)發(fā)電,實(shí)現(xiàn)了集團(tuán)公司系統(tǒng)以及湖南省大型水面漂浮式光伏“零”的突破。據(jù)測(cè)算,該項(xiàng)目預(yù)計(jì)平均年上網(wǎng)電量1.25億千瓦時(shí),同比火電,每年可節(jié)約標(biāo)煤4萬(wàn)噸,減少排放二氧化硫721噸、氮氧化物1083噸、二氧化碳10萬(wàn)噸,節(jié)約用水54萬(wàn)噸,實(shí)現(xiàn)了“漁、電、旅游、環(huán)保、稅收”五豐收,為助推地方經(jīng)濟(jì)發(fā)展、環(huán)境友好發(fā)展作出突出貢獻(xiàn)。

       目前,頗具特色的“光伏小鎮(zhèn)”已在全國(guó)各地推行,尤其對(duì)于貧困地區(qū),是一種多種能源循環(huán)利用、綠色零碳、天人合一發(fā)展模式,能夠?qū)崿F(xiàn)綠色能源開(kāi)發(fā)與經(jīng)濟(jì)發(fā)展一體化建設(shè)。浙江秀洲區(qū)的光伏小鎮(zhèn)達(dá)總投資達(dá)170億元,它將焦點(diǎn)鎖定在技術(shù)創(chuàng)新上,集商貿(mào)、餐飲、旅游、休閑等生活性服務(wù)業(yè)一體,是目前國(guó)內(nèi)最大的光伏特色小鎮(zhèn)。福建大田縣的光伏小鎮(zhèn)散落在縣下的各個(gè)村里,將“光伏+扶貧+旅游+特色產(chǎn)業(yè)”結(jié)合起來(lái),得到了較好收益。

(三)跨界融合

       光伏產(chǎn)業(yè)作為未來(lái)重要的能源形勢(shì),必將影響著社會(huì)發(fā)展模式。光伏+電力體制改革有望在市場(chǎng)需求側(cè)也形成促進(jìn)改革的強(qiáng)大動(dòng)力,而光伏與互聯(lián)網(wǎng)和大數(shù)據(jù)結(jié)合,則可以促進(jìn)能源行業(yè)和信息行業(yè)的跨界融合。

       目前,國(guó)家與地方政策利好可再生能源發(fā)展,可再生能源配額機(jī)制、多能市場(chǎng)機(jī)制以及補(bǔ)貼政策已成為“光伏+”模式的重要推動(dòng)力。此外,為貫徹國(guó)家“互聯(lián)網(wǎng)+”智慧能源戰(zhàn)略發(fā)展新格局和電力市場(chǎng)革命的決策部署,借助“大、云、物、移、智”等先進(jìn)技術(shù),面向智能制造、智慧供應(yīng)、智能運(yùn)維和增值服務(wù)等需求,構(gòu)建“光伏云網(wǎng)”智能化服務(wù)體系,有望實(shí)現(xiàn)信息資源共享、能源優(yōu)化配置以及全流程一站式服務(wù),已成為智慧光伏建設(shè)的重點(diǎn)。

三、總結(jié)

       在國(guó)家大力發(fā)展低碳綠色經(jīng)濟(jì)的背景下,光伏行業(yè)發(fā)展進(jìn)入了新階段。“光伏+”模式打開(kāi)了跨產(chǎn)業(yè)融合發(fā)展的新途徑,通過(guò)與多種能源綜合利用、與各行業(yè)結(jié)合開(kāi)發(fā)以及與社會(huì)發(fā)展模式變革結(jié)合,使得光伏產(chǎn)業(yè)更加智能、高效、經(jīng)濟(jì)和環(huán)保,同時(shí)構(gòu)建出更加多元的電力生產(chǎn)格局。

 

【作者簡(jiǎn)介】

       王麗杰,女,32歲,博士研究生,中國(guó)大唐集團(tuán)新能源科學(xué)技術(shù)研究院有限公司運(yùn)營(yíng)監(jiān)控支持中心,中級(jí)工程師,主要研究方向?yàn)橹腔勰茉础⑿履茉磧?chǔ)能技術(shù)?,F(xiàn)已在Nano Letters、Chem. Eng. J.、Carbon、Energy & Fuels、工程熱物理學(xué)報(bào)、分布式能源等期刊發(fā)表論文20余篇,授權(quán)發(fā)明專利1項(xiàng)、實(shí)用新型3項(xiàng),受理發(fā)明專利7項(xiàng)、實(shí)用新型2項(xiàng),參與新能源領(lǐng)域國(guó)家、企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)編制4項(xiàng)。在學(xué)期間獲國(guó)家級(jí)獎(jiǎng)勵(lì)3項(xiàng),作為研究骨干多次參與中國(guó)大唐新能源科技項(xiàng)目的申請(qǐng)與研究工作。

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