光伏行业的“十四五”装机目标发展展望
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关于“‘十四五’光伏发电,你了解吗?太阳的光线出现在生活中的每一个地方,人们的生活已经离不开太阳,太阳能不仅为植物生长提供光源,而且也能为人类提供能源,现在的光伏发电就是很大程度上利用了太阳能。
从2019年到2025年,可再生能源将要满足99%的全球电力需求增量。到2025年,光伏在所有可再生能源新增装机里占比将达60%,而整个可再生能源在新增装机里占比要达到95%。“这个95%乘以60%,是相当大的比例。”可再生能源将会成为全球发电量的最大主体。尽管今年全球发电市场有所收缩,但可再生能源占比仍在提高,预计将达27%,到2025年可能达到33%。
光伏逆变器分为光伏并网逆变器和光伏离网逆变器。目前我国光伏发电系统主要是直流系统,即将光伏电池发出的电能给蓄电池充电,而蓄电池直接给负载供电,如我国西北地区使用较多的太阳能户用照明系统以及远离电网的微波站供电系统均为直流系统。此类系统结构简单、成本低廉,但由于负载直流电压的不同(如12V、24V、48V等),很难实现系统的标准化和兼容性,特别是民用电力,由于大多为交流负载,以直流电力供电的光伏电源很难作为商品进入市场。离网系统的逆变器容量由负载容量、负载性质决定,一般小于光伏系统容量。根据全球光伏安装容量计算,并网系统占光伏总安装量的绝对比例,随着国家政府的补贴政策到位,还将会进一步增加。光伏发电最终想要实现并网运行,这就必须采用成熟的市场模式,今后交流光伏发电系统必将成为光伏发电的主流。
影响逆变器温度的主要是地域温差、昼夜温差、季节温差、天气变化如太阳、风、雨等形成的温差。同时自然散热在热源和器件、外壳之间也形成温差,导致逆变器个部件之间形成温差。在北方地区冬季温度较低,很多地方低于-20℃,夏季温度超过40℃,昼夜温差20℃、季节温差60℃,同时逆变器外壳的温升在20~30℃,内部IGBT的温升在40~50℃。这样容易在内部腔体内形成温度差和各个部位的温度差,并且温度变化频繁,这些对产品材料的选择提出了严峻的挑战。
此外早晚开机功率输出,突变的阵雨及恶劣的天气变化,温变速率大,容易在一些部件上形成凝露,这也将影响逆变器的安全运行。组串型逆变器的功率不断加大,目前最大功率已经做到80KW,功率密度也在不断提高,重量不断降低,以适应安装维护困难的复杂应用环境。阳光电源的40KW组串式逆变器已经做到了39kg,是目前业内最轻的40KW产品。。在散热方面,阳光电源一直坚持智能风扇散热的方式,以进一步降低内部元器件的温升,提升逆变器在高温环境下的过载能力。所采用的风扇防护等级为IP65,寿命可以达到7万小时,同时风扇可以提供20年的质保。
“‘十四五’光伏发电的发展目标将远高于‘十三五’, 需要调动各级政府和企业、电网公司、传统能源企业的积极性。”任育之说,预计今年中国光伏发电累计装机将达2.4亿千瓦。“十四五”期间,一般预计国内年均光伏新增装机规模在70GW左右,乐观预计最大值将达到90GW。
协会对行业“十四五”的发展比较乐观。因为全球对可再生能源、光伏发展的重视程度正在快速提升,尤其是最近几个月。即使今年疫情严重,全球投资者对可再生能源的投资热情不减。预计一般情况下,到2025年,全球年均新增装机会达到200多吉瓦。
随着光伏发电规模进一步扩张,行业如何继续以较高规模扩大规模,较大的速度扩大规模;如何进一步融入电力系统;如何成功地参与电力市场竞争成为必须直面的挑战。
原材料虽然出现短缺,并不会影响到“十四五”期间光伏行业的发展势头。任育之透露,目前国家发改委、国家能源局都按“30·60”目标(即二氧化碳排放力争于2030年前达到峰值,努力争取2060年前实现碳中和),正在测算“十四五”和“十五五”时期光伏风电的发展目标。
“至于中国,国家能源局在规划方面已做了很多工作。但根据2030年和2060年的‘碳达峰’‘碳中和’目标,现在不说推倒重来吧,至少要重新考虑。换句话说,就是要大踏步提高。”按照协会专家的分析倒推,如果中国2020年非化石能源占比要达到20%这个目标的话,国家给光伏的任务平均下来每年就要装机70吉瓦左右,整个“十四五”需要350吉瓦。在更乐观的情况下,需要每年新增装机90吉瓦。
目前光伏发电全面参与电力市场和煤电等传统能源公开竞争,还存在较大的难度。但是我们必须要清醒的认识到,随着电力市场改革的不断深入,光伏风电等新能源必将逐步参与市场,这是大势所趋。如何成功的参与电力市场,应该是在十四五期间,行业各方必须要共同研究和破解的问题。
以上就是“‘十四五’光伏发电预计概况,如果某一天人们能高效利用太阳能,相信能解决很大的能源问题,毕竟太阳能是符合可持续发展战略的,能保证人类的永续发展,需要我们科研人员更加努力。