2022年初,國家發改委和國家能源局發布的《以沙漠、戈壁、荒漠地區為重點的大型風電光伏基地規劃布局方案》提出,到2030年,規劃建設風光基地總裝機約4.55億千瓦。作為支撐清潔能源轉型的重要基礎之一,我國風光大基地建設迎來明確路線圖。
回首過去一年,我國電力消費增速實現了連位數的增長,電力裝機結構延續了綠色低碳的發展趨勢。受電、煤供應緊張等多種因素的影響,2021年9月和10月電力供需通體偏緊,多地出現有限用電,國家層面高度重視并出臺了一系列能源電力保供措施。電力行業認真貫徹了黨中央國務院的部署,落實相關部門要求,全力以赴保民生。
2021年11月7日至年底,中國有限用電規模已經基本齊平,個別省份部分高耗能高污染企業主動執行有限用電政策。2021年全社會用電量及發電量均同比實現同比增長,并網太陽能發電量更是快速增長,2021年風電及光伏發電占全社會用電量的11.8%,同步2020年增長2.1%!
國家發改委能源研究所可再生能源中心研究員時璟麗表示,目前風光等新能源實現躍升發展基本已達成共識,新型電力系統下,要想更好地支持風光大基地建設,仍需不斷完善新能源發電政策。
消納難題
從目前規劃看,“十四五”風光大基地絕大部分以外送為主,而由于風光出力特性不能單獨外送,解決消納問題,跨省跨區輸電通道,增加煤電、儲能等靈活性資源,促進風光綠電消費、增加中東部對風光電量需求、同時促進西部本地消納都很關鍵。
國家發改委能源研究所可再生能源中心研究員時璟麗認為,近期優選的方式的是發揮煤電調節能力,包括存量煤電的靈活性改造和少量新增煤電項目,同時輔以各類儲能這樣的設計。“近期量大面廣的就是煤電,發揮煤電容量支撐作用,同時降低煤電電量的出力。”
按照此前對新能源項目開發管理的政策,風光大基地項目同樣也分為保障性并網、市場化并網兩類。時璟麗稱,預計國家層面或優先將風光基地納入保障性并網的規模,但是具體納入方式和比例,各省會有所不同。
高昂的成本
經濟性是風光大基地能否長久發展的核心。西北電力設計院新能源工程公司設計總工程師李海認為,目前外送基地主要邊界條件是落地電價不能超過受端的燃煤基準價,這樣倒推過來,相當于送端低價上網,同時還要承擔調峰煤電、儲能等靈活調節成本,這對項目經濟競爭力提出較高要求。
針對保障性并網項目,國家層面并未提出明確靈活性資源配置的要求,不過多地在2021年要求新增風光要在電源側配置電化學儲能。時璟麗認為,從電力系統整個宏觀層面看,電源側強配儲能不僅效率低、儲能的作用難以充分發揮,同時也增加了風光項目開發成本,更合適的方式,還是通過市場機制,比如擴展和完善各類輔助服務市場去解決。
特高壓外送通道方面,分為存量和增量線路。存量上,政策要求提高利用率,新能源輸送占比*低30%,增量線路可再生能源電量占比則不低于50%。
國家電網副總經理陳國平此前在一場行業論壇上透露,“十四五”國家電網經營區規劃建設“三交九直”特高壓工程,根據初步方案,合計送電規模9300萬千瓦。
這一動向也反映在電網企業的投資上。今年,國家電網計劃年電網投資5012億元,同比增8.84%,這也是該公司年度電網投資首次突破5000億元。
但是特高壓尤其是外送風光線路利用率低歷來被詬病,而隨著跨省跨區電力交易突破,“刻舟求劍”鎖定或追求高通道利用率亦不現實,還會對受端電網帶來沖擊,遠距離配置資源也面臨較高的平衡成本問題。
華南理工大學電力經濟與電力市場研究所所長陳皓勇告訴財新,電能利用應優先就地平衡,如果中東部加強新能源就地開發與利用,遠距離傳輸需求就會越來越小,而且隨著產業向西部轉移,電力資源配置應該重新優化設計,“特高壓線路規模大幅增加,還會推高輸配電價,進而提升全社會用電成本”,他說。
土地方面也面臨較大制約。惠星提到,雖然大基地項目大都放在了沙漠戈壁荒漠地區,但是從建設實踐看,仍面臨各種不確定性。文件要求單體建設規模不小于100萬千瓦,相當于每個項目2-3萬畝土地,“這么大規模,即便是在在新疆內蒙古荒漠戈壁,也同樣存在生態恢復的問題,而且有的保障性并網項目不一定具備沙漠戈壁條件,今后需要采用更加先進技術來降低單位面積新能源用地的指標。
確保電站長生命周期安全
根據《方案》,到2030年,全國將規劃建設風光基地總裝機約4.55億千瓦。
從時間上看,“十四五”時期規劃建設風光基地總裝機約2億千瓦,包括外送1.5億千瓦、本地自用0.5億千瓦;“十五五”時期規劃建設風光基地總裝機約2.55億千瓦,包括外送1.65億千瓦、本地自用0.9億千瓦。
從分布上看,庫布齊、烏蘭布和、騰格里、巴丹吉林沙漠基地規劃裝機2.84億千瓦,采煤沉陷區規劃裝機0.37億千瓦,其他沙漠和戈壁地區規劃裝機1.34億千瓦。
據蔡義清介紹,從去年10月起,我國在國家層面多次提出加快推進沙漠、戈壁、荒漠地區的大型風電光伏基地的建設;今年以來,國家圍繞“穩增長、調結構、推改革”的原則發布了一系列促進綠色轉型的重大政策措施,提出在大型風電光伏基地規劃的部署方面,“十四五”期間,要在沙漠、戈壁、荒漠等規劃建設規模達兩億千瓦的風光大基地。
相對于分布式風電和光伏,大型風光基地的集中式開發,可以通過規模效應以*大程度降低土地、基建、運維等方面的成本,充分發揮沙漠、戈壁、荒漠等地區的風光資源潛力。隨著一系列支持性政策的密集發布,光伏行業或迎來巨大的發展空間。
“全行業要對電站在長生命周期中的安全、可靠性給予高度關注,特別是大型基地,基本都在戈壁沙漠等氣候多變的地區,在未來二三十年里,大概率會出現*端氣候。這種情況下,光伏組件越來越大、玻璃越來越薄、硅片也越來越薄的趨勢應該更謹慎地對待,需要更科學、更嚴密的論證。對我們電站投資人而言,電站的生命周期有幾十年,需要確保它是安全可靠的資產。”李振國提醒。
大型風電光伏基地項目的有序推進將深度激活風電光伏發電全產業鏈發展的市場機會,加快構建新能源為主體的新型電力系統的進程。與此同時,地處人煙稀少的西北光伏電站,正在從組件、逆變器等選型開始防范于未“燃”。
今年,晶澳科技(002459.SZ)、晶科能源(688223.SH)、隆基股份(601012.SH)三家龍頭企業聯合發布182技術白皮書。標準化的組件尺寸更有利于設備、電池、輔材、逆變器、跟蹤支架等光伏產業鏈各環節的工作重心回歸技術創新,堅持“*性原理”,關注電站全生命周期可靠性,為國家能源安全負責。
晶科能源副總裁錢晶表示,與過往公布的白皮書相比,此次發布的內容增加了這一年來的安裝項目和部分實際發電過程成本數據的累計,增加了更多實際的數據和客戶反饋,以市場的良好表現證明182的尺寸優勢,以及182成為目前市場主流*的原因。
回歸電池效率提升主賽道
過去十幾年來,光伏行業所取得的技術進步和成本降低超乎想象,這也為達成碳中和共識形成了堅實基礎。
李振國認為,產業鏈方面需要有更好的生態協同,呼吁全行業回歸電池效率提升主賽道,同時要關注光伏電站生命周期里面的安全可靠性,以應對20-30年的服役周期和*端天氣問題。
據悉,過去22年,隆基股份始終將技術創新作為驅動公司發展和行業前進的核心動力。不斷引領行業技術變革,專注于單晶技術提升,力促光伏發電降本增效,提升光伏在未來能源結構里的地位。據統計,隆基股份的研發投入占營收比重一直穩定在5%左右。2021年,隆基股份1年7次刷新多種電池技術光電轉化效率的世界記錄并保持*。
值得一提的是,在單晶PERC電池達到理論*限后,N型組件的應用正在加速。據統計,目前已有約13家企業在布局N型組件產能,預測到今年年底,N型總體產能可達40GW。
3月8日,中國華電集團有限公司公示了2022年單晶硅光伏組件的采購中標候選人,晶科能源為其15GW組件集采候選人,公司中標總采購量不低于1.5GW,合同總金額預計不低于28億元,中標組件類型為公司N型TOPcon技術的TigerNeo新產品。據了解,N型是晶科能源的主攻技術。其合肥的電池和組件工廠規劃8GW產能,全部是TigerNeo的N型電池和組件,產能爬坡和良率表現符合進度及預期目標。