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光伏不能一馬獨騁,正視局限性及電力系統關系

2022-03-21 09:33:33 Mr蔣靜的資本圈   作者: Mr蔣靜  

過去兩年,光伏行業景氣度頗高,產能、收入、市值大幅增長,千億市值環繞,氣勢碾壓風電,群星璀璨靚過鋰電,其他傳統能源更是“不值一提”。

在“碳中和”浪潮的助推下,光伏企業有點“飄”了。

但是,我們也必須客觀認識光伏自身局限性以及當前電力系統特點,理解未來新型電力系統結構,光伏等新能源促進的不僅是能源結構簡單變化,而是整個電力及能源系統關系和結構的重構。

01

客觀認識光伏的局限性

光伏,作為一種獨立的能源,具有鮮明的局限性,這也算是無償使用太陽光資源的一種“代價”。

光伏的局限性,主要體現在三個方面:一是時間局限性,二是穩定性,三是空間局限性。

一是時間局限性。由于取之于太陽光照,而日均可用時間約4小時,僅占每日時間的1/6,作為獨立能源無法覆蓋其他5/6時間,尤其是晚間用電高峰。

二是穩定性。由于太陽光照的多變,比如雨雪、多云、沙塵等天氣均會影響日間發電,作為獨立能源無法提供穩定的電力。

三是空間局限性。光伏尤其是大型地面電站,需要占用較大的土地面積,而土地富裕的區域往往用電較少,而用電較多的工業地區或市區又缺少地面資源,光伏作為獨立能源存在明顯的空間錯配,這也是“棄光問題”的本源。

回顧光伏行業發展過程中的磕磕絆絆,一方面是光伏成本問題,而另一方面正是光伏自身局限性造成的。

如今,光伏成本通過技術進步不斷下降,敏感性逐漸降低,但光伏局限性問題反而相對明顯了,這就迫切需要通過非技術手段來彌補。

02

正視與火電、儲能和電網的關系

在彌補光伏先天局限性的過程中,必須正視三大關系:一是與傳統火電的關系,二是與新興儲能的關系,三是與電網的關系。

這三大關系如何相處,直接決定了光伏發展的長度、寬度和深度,也就是給光伏行業發展“加杠桿”。

一、與火電的關系

截至2021年12月底,我國發電裝機容量約23.8億KW,同比增長7.9%。其中,火電裝機容量13.0億KW(占比54.6%),同比增長4.1%;光伏裝機容量約3.1億KW(占比13.0%),同比增長20.9%。

2021年度,我國發電量總計81122億KWh,同比增長8.1%。其中,火電發電量57702.7億KWh(占比71.1%),同比增長8.4%;光伏發電量3259億KWh(占比4.0%),同比增長25.1%。

可見,無論裝機量,還是發電量,我國仍然嚴重依賴于火電,火電以54.6%的裝機量貢獻了71.1%的發電量,這就不難理解去年火電波動對整個電力系統的沖擊了。

目前,我國的電力峰值負荷在12億KW左右,截至去年底的火電裝機量為13億KW,現有火電裝機基本覆蓋,如果火電正常出力,不存在“拉閘限電”問題,這也是我國電力總體穩定的根本原因。

但是,隨著新能源占比提高,同時電力需求穩定增長,電力需求結構多元化,峰值負荷還會持續提高,調峰壓力會越來越明顯,火電在很長一段時間都需要發揮不可替代的“壓艙石”作用。

換言之,沒有火電的支持,現有電力系統難以保持穩定,光伏、風電等新能源就沒有發揮價值的基礎。火電作為電力系統“壓艙石”的核心地位,還將保持相當長一段時間。

二、與電網的關系

2022年1月,高層領導強調,“要加大力度規劃建設以大型風光電基地為基礎、以其周邊清潔高效先進節能的煤電為支撐、以穩定安全可靠的特高壓輸變電線路為載體的新能源供給消納體系”。

這個表態,鮮明地指出了光伏以及風電,與火電和電網的共生關系,更是首次強調了特高壓的戰略價值。

在雙碳目標的戰略指引下,我國新能源蓬勃發展,但空間傳輸和消納已經成為瓶頸,構建新型能源基礎設施網絡迫在眉睫,特高壓作為電力傳輸骨干的戰略地位開始凸顯。

特高壓在承擔電力“廣域輸送”方面的作用,不言而喻。作為遠距離電力輸送的重要工具,可以解決新能源發電端和用戶端的空間錯配問題。

光伏發電和傳輸消納,互為前提,缺一不可。如今,光伏的新一輪發展需要特高壓,特高壓的發展又進一步促進光伏。

可喜的是,高層已經認識到發展特高壓,對于促進光伏等新能源的積極意義,我國特高壓建設開始加速。

截至2020年底,我國已建成投運“14交16直”共30項特高壓工程,核準、在建“2交3直”共5項特高壓工程,在運在建35項特高壓輸電工程,線路長度達到4.8萬千米。

“十四五”期間,僅國家電網規劃建設特高壓工程“24交14直”,涉及線路3萬余千米,變電換流容量3.4億千瓦,總投資3800億元,其中,2022年計劃開工“10交3直”共13條特高壓線路。

對比“十三五”期末規模,“十四五”期間特高壓線路長度增加超過60%,在壓抑多年之后,特高壓建設終于走上快車道。

三、與儲能的關系

儲能對于彌補光伏三大局限性,作用直接,意義重大。

近幾年,隨著鋰電池成本的逐漸下降,具有靈活性的鋰電儲能應用于光伏具有了可行性,同時隨著光伏成本趨于降低,使得“光伏+儲能”整體能夠體現更好的經濟性,可以互相促進,進而推動彼此的發展,達到“1+1﹥2”的效果。

可以預料,儲能對于具有一定局限性的光伏以及風電裝機目標的達成,乃至“碳達峰”和“碳中和”目標的實現,都具有重要意義,這也是我國近年大力倡導儲能的底層原因。

去年7月,國家發改委、國家能源局正式發布《關于加快推動新型儲能發展的指導意見》,提出了發展新型儲能的目標和路徑,成為這一輪儲能業務發展綱領性指導文件。

目前,各個地方的儲能項目尤其是“光伏+儲能”項目正在如火如荼的推進,項目規模不斷增加,業務模式不斷成熟。

去年以來,由于上游成本因素,光伏系統及鋰電儲能系統的成本居高不小,短期發展受到一定制約。但是,隨著光伏及鋰電成本可預期的下降,“光伏+儲能”預計很快會迎來較大的發展。

03

保持“光伏+”的開放心態

實際上,隨著光伏等新能源的占比提高,與火電、電網和儲能的關系正在發生變化,重構新型電力系統,更多是協同,而不是競爭,以共同促進雙碳目標的實現。

為此,光伏行業需要正視自身的局限性,保持更加開放的態度,通過多重主體共同支撐,才能充分發揮自身價值,其中既有新興的儲能,也有傳統的火電,更有沉重的電網系統。

如今,光伏行業不僅要正視與火電、電網及儲能的關系,構建新型電力系統,在從1到N的發展過程中,還面臨各種“光伏+”的問題,比如戶用光伏如何處理與農戶的關系,BIPV如何處理與現有建筑行業規則的關系,光伏資產證券化如何處理與金融機構的關系,等等。

在“光伏+”的過程中,利益平衡尤為重要。

既然是盟友關系,各方是利益共享,而不是爭奪,因此要形成與火電、電網、儲能等合作方的價值形成或價值補償機制,包括調峰、調頻、消納等交易機制,避免“有人吃肉、有人啃骨頭”的畸形機制,這樣才能促進整體的進一步發展。

光伏要最大化發揮價值,在可預期時間內都離不開火電、電網和儲能的共同支撐,它們是光伏發展的重要盟友,彼此構成了可持續的新型電力系統。

此外,光伏也要形成更加開放的發展思路,讓“光伏+”滲透更多的場景、疊加更多的工具、建立更多的朋友,同時完善利益共享或價值補償機制,這樣才能讓光伏的發展空間更加廣闊。




責任編輯: 李穎