?課程背景
隨著社會經濟的快速發展,傳統能源的持續消耗,不僅造成了環境污染,同時也造成能源緊缺的緊張局勢,因此,加緊開發和利用新能源,替代傳統能源,尋求能源新途徑已經成為全球性能源問題。當前,我國在新能源領域的開發力度不斷加大,在光伏發電領域的開發利用顯著提升,能源結構正在趨于多元化和清潔化,清潔的新能源在能源結構中的占比不斷提升,能源清潔化正在呈現加速模式發展。
本課程采用通俗易懂的教學法,對光伏發電的基礎知識進行講授,全面解析了光伏發電的產業情況、行業機會及未來發展趨勢,為傳統能源企業轉型提供決策支撐,為新能源企業的未來發展精準把脈。
前言
1、什么是光伏發電?
2、光伏發電和您有啥關系?
第一講:光伏發電的基礎知識
一、人類使用太陽能的歷史
1. 人類第一次主觀能動地利用太陽能
2. 風能的使用歸根到底也是在利用太陽能
3. 二十世紀50年代,美國科學家首次研制成功了單晶硅太陽電池,誕生了將太陽能轉換為電能的實用光伏發電技術
4. 光伏太陽能發電已經成為各國理想的新能源發展目標
二、光伏發電的基本原理
1. 定義:利用半導體界面的光生伏特效應,將光能直接轉變為電能的一種技術
2. 基本原理:P-N結的光生伏特效應發電
3. P-N結的光生伏特效應的發電過程
三、光伏發電系統的分類及特點
1. 按并網模式分類及特點
(1)光伏并網發電系統
(2)光伏離網發電系統
(3)光伏并網儲能系統
(4)光伏并離網儲能系統
(5)光伏微網儲能系統
2. 按裝機規模分類及特點
(1)集中式光伏發電系統
(2)分布式光伏發電系統
第二講:光伏發電的產業鏈及特點
一、光伏發電產業鏈構成
二、光伏發電產業鏈的特點
1. 我國已經形成完整的光伏產業鏈,制造能力和市場占比均居全球第一,在產能方面保持明顯的競爭優勢和舉足輕重的話語權,已經成為我國具有明顯國際競爭優勢的戰略性新興產業
2. 原材料價格波動過大,光伏產業鏈盈利能力承受一定壓力
3. 產業鏈不斷探索技術創新,從而降低度電成本
第三講:光伏發電產業的發展情況
一、光伏新增裝機再創新高
1. 全球來看:
(1)發展以光伏為代表的可再生能源已成為全球共識
(2)預計2030年,全球光伏年均新增裝機將達到406GW
(3)光伏產業將持續在全球范圍得到普及
2. 中國來看:
(1)2030年我國年均新增光伏裝機將達到127GW
(2)光伏發電未來市場空間巨大
二、光伏行業邁入可持續發展的平價時代
1. 第一階段:固定補貼階段(2013.8—2019.6)
2. 第二階段:競價配置階段(2019.7—2020.12)
3. 第三階段:平價上網階段(2021年-至今)
三、“光伏+”新業態實現了光伏與其他產業融合發展
1. “光伏+建筑”
(1)光伏建筑一體化注重光伏發電組件與建筑的融合,發電組件既具有發電功能,也是建筑材料的一階段
(2)光伏建筑一體化產品(BIPV)包括:光伏屋頂、光伏玻璃、光伏幕墻、光伏瓦等光伏建筑材料
(3)屋頂資源不再是分布式光伏發展的“瓶頸”
(4)光伏建筑市場空間巨大
2. “光伏+電解水制氫”
(1)利用光伏發電系統的直流電直接供應制氫站制氫
(2)光伏直流發電系統相比傳統電站減少了逆變和升壓,光伏組件根據制氫站輸入電壓和電流要求進行串、并連配置,從而提高系統效率
(3)電解水制氫目前技術成熟、設備簡單,運行和管理方便,制取氫氣純度較高,無污染,被成為“綠氫”
3. “光伏+儲能”
(1)光儲一體化通過儲存光伏發電后的清潔電能,達到“1+1>2”的效果
(2)光儲一體化的優勢:提高供電可靠性、對電網起到削峰填谷的作用、分布式光伏可以提升自發自用率
4. “光伏+新能源汽車”
?“光伏+新能源汽車”的一體化解決方案展現全新的能源生態視角
四、光伏產業技術進步可圈可點
1. 多晶硅能耗持續降低
2. 硅片薄片化大尺寸進程加快
3. 各類型電池轉換效率持續增長
4. 封裝技術方面,雙面與半片組件占比持續提高
五、光伏組件回收問題值得大家關注
1. 首批大規模投產的光伏組件即將迎來生命周期的結束
2. 我國光伏產業鏈技術革新頻繁
3. 國內光伏組件的“報廢潮節點”將在2025年開始
第四講:光伏發電系統的消納與并網
一、光伏發電運行消納情況
二、負電價”現象表明新能源發展超出電網現有消納能力
1. “負電價”經過
2. “負電價”原因分析
3. 解決“負電價”的對策
三、分布式光伏發電的并網
1. 分布式光伏發電并網的模式
(1)全部上網
(2)全部自用
(3)自發自用余電上網
2. 分布式光伏發電并網的適用范圍
3. 如何核算用電客戶自發自用電量比例?
4. 分布式光伏發電并網對配電網的影響
5. 分布式電源并網流程及時限220/380V
6. 分布式電源并網流程及時限35kV(10kV)
7. 分布式電源接入電壓等級
8. 分布式光伏并網業務特別強調:不收費
四、分布式光伏發電并網環節的“痛”
1.?地方政府的“痛點”分析及解決路徑
(1)痛點:地區電網承載能力評估嚴重不足,政府只能暫緩備案
(2)解決路徑:地方政府應將分布式光伏接入電網承載力評估預警機制常態化,向社會公布;避免地區性投資過熱;
2.?電網企業的“痛點”分析及解決路徑
(1)痛點:無論是地區電網承載能力評估不足,還是配網接入的分布式光伏裝機比已超80%,都是因為電力系統配網發展滯后于分布式光伏發展所導致
(2)解決路徑:電網企業從源頭加快推進接入受限區域配網升級改造;重點開展用電輕載大容量配變與光伏接入受限小容量配變的調換工作;實現配變利用率和分布式光伏接納能力雙向提升
3.?分布式光伏用戶“痛點”分析及解決路徑
(1)痛點:階段光伏代理商未經并網申請、現場勘察和接入方案答復的情況下就施工,建設完成后才提交并網申請,供電公司無法進行接入前的裕度校核,結果導致“并網難”;已經并網的工商業分布式光伏被要求強調制調峰,戶用分布式光伏則鼓勵參與調峰,被限電停發,也就是“棄光”
(2)解決路徑:關注項目所在地的地方政府發布的分布式光伏接入電網承載力評估預警信息,避免“扎堆”建設;如果地方政府沒有相關預警數據,可以對接地方電網公司,進行接入前期的裕度校核;按照并網流程規范并網申請,避免“先上車后打票”;在項目設計和預算中考慮儲能裝置
第五講:未來的光伏發電
一、趨勢一:中國光伏出海正當時
1. 中國光伏出海,逐步從出口產品發展為重資產海外建廠,這個光伏頭部企業的全球化戰略目標日漸清晰
2. 中國光伏企業海外建廠主要聚集在美國和東南亞地區,中東也是新興光伏市場,歐洲仍是我國最大的光伏出口國
3. 光伏企業出海機遇與危機并存
二、趨勢二:電網企業新型電力系統建設步伐將進一步加快,可有效緩解局部地區接入容量告急現狀
1. 兩網依托數字電網強大的“電力+算力”,增強發電側“可觀、可測、可控”能力
2. 兩網正在以數字化賦能輸變配領域的生產運維和提質增效
3. 持續提升需求響應及負荷調控能力,加速構建新型電力系統
三、趨勢三:圍繞電池技術創新,持續降低光伏發電度電成本
1. P型單晶PERC電池量產平均轉換效率達到23.1%,已經接近理論量產轉換效率的極限
2. N型電池的理論上限為28.7%,且具有雙面效率高、溫度系數低等優點
3. 隨著N型電池生產成本的降低及生產良好率的提升,N型電池產能將是行業電池企業主要的布局方向
四、趨勢四:光伏產業鏈垂直一體化的發展趨勢將不斷強化
1. 光伏行業內龍頭企業在產業鏈上中下游進行布局,形成垂直一體化戰略發展新趨勢
2. 光伏企業實施垂直一體化戰略的主要原因
(1)可以有效保障在行業的地位和未來收入穩定性,應對產業鏈供需錯配產生的周期性風險
(2)可以有效控制生產成本,保證訂單及時交付,利于企業的業務開拓
(3)平滑各環節利潤水平,增強抗風險能力