“人均一千瓦光伏”何以實現(xiàn)

    列支敦士登，一個位于歐洲中部的內(nèi)陸袖珍國家，雖然占地面積較小，卻因完全用建筑光伏獲得人均光伏裝機世界第一。

    在德國，光伏屋頂隨處可見，光伏發(fā)電不需要等待儲能設施建設完備，現(xiàn)有電網(wǎng)就已經(jīng)有足夠的容納能力。

    在意大利，政府推出能效減稅政策工程，即節(jié)能與光伏結合就可以獲得政府減稅……

    清華大學社會科學學院能源轉型與社會發(fā)展研究中心常務副主任何繼江在歐洲考察時發(fā)現(xiàn)，可持續(xù)發(fā)展理念已滲透到多個國家的能源體系，光伏更是廣泛應用于建筑、生態(tài)等各個方面。

    目前，德國2030年人均光伏1.2千瓦的目標已經(jīng)確定，中國2060年實現(xiàn)“碳中和”需要多少光伏?又該如何實現(xiàn)“人均一千瓦光伏”目標?

    目標并不遙遠

    為應對全球氣候變化，能源轉型勢在必行。為此，清華能源轉型中心發(fā)起全球每人一千瓦光伏倡議——在2035年左右，全球光伏裝機總量達到90億千瓦左右，基本實現(xiàn)全球人均一千瓦，完成能源轉型。

    日前，“清華大學·大同第二屆能源轉型國際論壇”在線上召開，多位專家表示，歐洲國家光伏發(fā)展經(jīng)驗，對我國有借鑒意義，也有助于我國早日實現(xiàn)“人均一千瓦光伏”目標。

    清華能源轉型中心每人一千瓦光伏課題組成員于琪琪介紹，在意大利，很多小鎮(zhèn)的屋頂會安裝太陽能集熱器，餐廳安裝光伏板，院子的集熱板可為整棟樓提供熱水或給房屋供暖。小鎮(zhèn)上隨處可見光伏自行車棚、光伏兒童游樂場等等。

    在德國施特凡斯波興小鎮(zhèn)，谷歌地圖可以清晰地顯示小鎮(zhèn)的光伏分布情況。另一位課題組成員孫楚鈺介紹，該小鎮(zhèn)光伏建設呈現(xiàn)屋頂光伏、光伏建筑一體化(BIPV)、地面光伏電站3種形態(tài)，地面光伏電站又可分為兩大類，一類是位于公路兩側的光伏電站，一類是比較集中的農(nóng)田光伏電站。得益于補貼政策和光伏組件價格的快速降低，該小鎮(zhèn)光伏數(shù)量和光伏裝機功率從2000年到2012年幾乎呈指數(shù)式發(fā)展。

 “我國北方大部分地區(qū)年發(fā)電小時數(shù)高于1000小時，與施特凡斯波興鎮(zhèn)相當，具備發(fā)展分布式光伏的條件。”在孫楚鈺看來，中國要在2060年實現(xiàn)“碳中和”，光伏發(fā)展必然要加速，“每人一千瓦”的目標并不遙遠。

    何繼江估算，中國實現(xiàn)“碳中和”，人均光伏大約為5~10千瓦，需要約8580吉瓦光伏資源量。而從資源稟賦來看，中國光伏相比風電有更大的選擇優(yōu)勢，光伏裝機比例應該會高于歐洲。

    分布式電站存上升空間

    2020年，我國新增光伏裝機容量達4820萬千瓦，創(chuàng)造近3年新高。不過，我國符合建設大規(guī)模集中式光伏電站條件的土地資源卻少之又少。

    對此，中來股份董事長林建偉覺得，我國應該重點利用城鄉(xiāng)各類屋頂資源發(fā)展分布式光伏電站。據(jù)統(tǒng)計，目前，我國既有建筑面積可安裝光伏400吉瓦，每年新竣工建筑面積可安裝40吉瓦，由此可見，分布式光伏電站仍存在很大上升空間。

    他建議企業(yè)可以充分利用各類建筑屋頂資源和農(nóng)村三棚，如車棚、菜棚、養(yǎng)殖棚等，采用“光儲充”產(chǎn)品與技術，通過建設美麗鄉(xiāng)村、城市綜合智慧能源等業(yè)務，進一步深化工商業(yè)分布式光伏的發(fā)展。另外，還可以與政府機關協(xié)作開發(fā)光伏信息系統(tǒng)，出臺應用App，通過透明化的光伏信息數(shù)據(jù)，助力分布式光伏就地消納和有效利用。

    實際上，我國2017年就出臺相關政策，允許分布式能源項目通過配電網(wǎng)將電力直接銷售給周邊消費者，這一“隔墻售電”模式促使能源消費者成為“生產(chǎn)投資型消費者”，行業(yè)賦予他們參與可持續(xù)發(fā)展的權利，促進電網(wǎng)企業(yè)向平臺化服務戰(zhàn)略轉型。

    2019年，國家首批平價上網(wǎng)項目批復了26個分布式市場化交易園區(qū)試點。因此，林建偉認為，在“碳中和”愿景下，“隔墻售電”的推廣必定會擴大分布式電站裝機量，實現(xiàn)“人均一千瓦”目標指日可待。

    技術持續(xù)進步是最大動力

    對于未來我國光伏產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，隆基股份品牌總經(jīng)理王英歌堅信，技術持續(xù)進步是光伏發(fā)電成本下降的最大推力，快速降低的光伏發(fā)電成本是實現(xiàn)高比例光伏部署的堅定基石。

    以最為典型的電池效率提升為例，王英歌稱，目前P型PERC單晶電池轉換效率在22.8%至23%之間，隨著技術進步，轉換效率將突破24%;N型單晶電池產(chǎn)業(yè)化效率將由目前的23%~24%提升至26%，雙結疊層電池也有望進入量產(chǎn)。

    王英歌預計，隨著光伏技術的持續(xù)進步，2035年和2050年光伏電站投資成本會分別下降37%和53%，組件價格會分別下降55%和70%。隨著政策瓶頸的突破，非技術成本也將實現(xiàn)快速下降。

    與此同時，儲能技術進步帶來的成本下降也將為高比例光伏部署提供有力支持。數(shù)據(jù)顯示，到2035年和2050年，化學儲能系統(tǒng)投資成本至少下降60%和75%，化學儲能技術正逐漸成為用能調(diào)節(jié)的主要支撐手段。同時，抽水蓄能、氫能等其他儲能技術也將發(fā)揮重要作用。

    據(jù)王英歌介紹，隨著光儲聚合模式、光儲共享模式、虛擬電廠模式、分布式多能互補和微電網(wǎng)等分布式光伏實用技術的成熟，BIPV將得到大面積應用。在此前提下，屋頂和建筑墻面光伏系統(tǒng)將存在300億平方米的建設空間，直接可裝光伏30億千瓦，發(fā)展前景十分樂觀。