受用電需求及能耗控制等推動,工商業分布式光伏電站迎來發展機遇

2023-08-28     普華有策

原標題:受用電需求及能耗控制等推動,工商業分布式光伏電站迎來發展機遇

受用電需求及能耗控制等推動,工商業分布式光伏電站迎來發展機遇

1、太陽能光伏發電系統的技術水平及特點

分布式光伏電站開發建設前期的技術難點在於電站開發選址以及針對每一電站所制定的科學合理的發電系統整體解決方案。該階段需要綜合特定屋頂結構及承重、不同地理位置的光照條件、就地消納能力等各類因素,在此基礎上建立模型進行分析,測算電站可實現的最佳發電效率和電站效益;分布式光伏電站開發建設中期的技術重點在於按照既定的設計方案選擇符合電站本身設計功能要求的光伏組件和元器件,並在建設安裝過程中嚴格按照設計要求施工;分布式光伏電站開發建設後期的技術難點在於對電站實施高質量的運營維護,需要由經驗豐富的運維團隊配以實時監控平台、運營分析平台及自動清潔機器人等智能化手段,保證發電系統提供持續穩定的輸出,提高電站綜合運行效率。

目前光伏電站的日常運營維護已逐漸以使用新一代信息技術的智能化監控替代傳統的人工巡檢,有利於提高分布式電站的運行管理效率,提升電站運行管理水平,進一步降低運行和維護成本,提高分布式電站的發電效率以及用戶端的用電效率。

2、受技術提升及政策推動,分布式光伏電站發展迅猛

(1)市場需求及政策推動下,全球分布式光伏電站呈現快速增長趨勢

2017 年以來,隨著歐美、南美、中國等國家和地區的環保意識和能源危機意識增強,且光伏發電系統成本逐步降低,疊加政府政策支持的推動,全球分布式光伏裝機規模持續增加。基於全球新能源發展規劃、光伏發電成本情況以及各國政府的支持政策,未來光伏行業的發展仍將呈現集中式和分布式、工商業與戶用共同發展的市場格局。

我國東中西部經濟發展水平和用電需求不均衡,東部經濟活躍地區用電依賴於「西電東送」工程輸送的電力資源,而我國中西部地區則因其地理面積廣闊、光照資源豐富,適合集中式光伏發電項目的建設運營,因此我國光伏行業發展早期以集中式光伏電站為主,2013 年,我國集中式光伏新增裝機容量占比達 93.81%。隨著國民經濟生活的不斷發展、用電需求的不斷提高,國內光伏區域發電、用電的不平衡狀況以及集中式光伏發電的輸送損耗問題愈發凸顯,東部經濟活躍地區在用電高峰期頻頻出現限電甚至斷電的現象。近年來,為了緩解上述問題,政府推出了一系列政策,推動國內分布式光伏發電的發展,如2021 年 9 月,國家能源局正式印發了《公布整縣(市、區)屋頂分布式光伏開發試點名單的通知國能綜通新能〔2021〕84 號》,全國各地報送的試點縣(市、區)名單共有 676 個,全部列為整縣(市、區)屋頂分布式光伏開發試點。同時,隨著政府對高能耗行業的監管要求日趨嚴格,進一步驅動光伏發電及光伏電站建設的需求。2022 年,我國分布式光伏新增裝機容量占比已達 58.47%。中國光伏發電逐步從過去的以西部集中式大型地面電站為主,轉為東中西部共同發展、集中式光伏發電與分布式光伏發電齊頭並進的格局。

相對於集中式光伏電站,分布式光伏電站具備以下優勢:A、分布式光伏電站就近發電、就近併網、就近使用,有效解決了電力在升壓及長距離輸送過程中的損耗問題;B、分布式光伏電站開發與建設不需要額外占用土地,可根據不同的場地進行專門的設計開發,具有較高的土地集約性,資源利用率更高;C、分布式光伏電站以建築物屋頂等閒置資源作為發電場地,極大化地利用了相對碎片化的光照資源,提高了太陽能利用率;D、分布式光伏電站單體規模較小,相對易於建設,建設成本較小,其發電更具便利性,且棄光率較低,大部分電量都可實現就地消納。

2013-2022 年,國內分布式光伏累計裝機量保持較快增長趨勢,從 2013 年的 3.1GW 增長至 2022 年的 157.62GW,近十年年均復合增長率達到 54.73%。分布式光伏具備較好的經濟性,在 2022 年新建分布式光伏電站不再享有國家補貼的情況下,仍保持快速的增長趨勢。2022 年,國內分布式光伏新增裝機量達51.11GW,同比增長 74.56%,占 2022 年全部新增光伏裝機容量的 58.47%,發展趨勢良好。

(2)受電力供需不均衡等因素影響,我國分布式光伏裝機地域分布特徵明顯

受土地資源、光照條件、經濟發展、電力供需關係等因素影響,我國分布式光伏電站建設呈現出一定的區域性特點:一方面,我國中西部地區地理面積廣闊、光照資源豐富,而我國東部區域相對而言土地資源和光照資源有限;另一方面,我國經濟呈現東部經濟活躍且用電需求更高的特點。此外,屋頂資源也是分布式光伏電站發展的核心要素之一,在滿足光照條件的前提下,經濟發達地區工商業屋頂資源相對較多,且發電自用比例較高,為分布式光伏電站發展提供了更有利的條件。基於上述背景,我國分布式光伏電站以經濟較為發達的長三角、京津冀和珠三角等區域為主。

從裝機規模來看,2022 年,分布式光伏累計裝機容量前五名分別為山東省、浙江省、河北省、河南省和江蘇省。其中,浙江省分布式光伏累計裝機容量達19.26GW,新增裝機容量達 6.50GW。經濟發達地區工商業企業較多,用電需求旺盛,棄光率低,光伏發電環保特性突出,企業合作意願較高,故工商業分布式光伏電站建設發展較為快速。

(3)光伏應用場景不斷拓寬,未來市場空間有望進一步拓展

隨著光伏成為最具競爭力的電力能源形式之一,光伏與其他產業結合的發展空間不斷拓展,未來太陽能光伏市場應用將呈現寬領域、多樣化的發展趨勢,能夠滿足各種需求的光伏產品將不斷問世,除了大型併網光伏電站外,與建築相結合的光伏發電系統、小型光伏系統、離網光伏系統、光伏儲能等也將快速興起。同時,光伏產業與新一代信息技術加速融合,光伏+交通、光伏+加油站、光伏+農漁業等各種「光伏+」應用場景不僅具有消納的優勢,而且為光伏行業提供了巨大的市場發展空間。

(4)光伏製造及運維向自動化、智能化發展

隨著產品技術和製造工藝的持續進步,光伏製造將更趨向於精密化和集成化。在光伏製造環節,如何提高生產過程的良率和效率並降低成本成為光伏製造的一個重要課題。建立更加自動化及智能化的製造車間,應用自動化設備及系統優化工藝過程及生產調度,有利於減少製造環節的人員投入,在保證高品質的同時,提升良率,提高生產效率,從而有效降低生產成本,提高經濟效益。在此背景下,目前光伏各環節都存在向更高程度的自動化、智能化方向發展的趨勢。

基於分布式光伏電站分散的特點,電站的運維需要實時對電站進行運行監控,並及時進行故障排查和檢修。隨著我國光伏電站容量的快速增長,傳統的光伏電站粗放式運維難以為繼,行業已向精準化、智能化的高質量運維轉變。通過運用新一代信息技術實現精準化和智能化的運維,有利於減少電力損失和人員投入,提高發電效率,降低運維成本。未來,分布式光伏電站的運維精準化、智能化的程度必將進一步提高。

3、分布式光伏電站行業主要壁壘構成

(1)人才壁壘

分布式光伏電站投資運營及開發建設服務需要跨專業、多學科的技術型人才和高素質、有經驗的管理型人才,在光伏電站的開發、設計、建造、運營管理等各方面進行綜合性高效整合,需能夠快速、規模化地提供相關服務,要求企業具備較強的資源整合能力,對專業人才的需求較高。但近年來我國光伏產業呈現爆髮式增長態勢,對具備專業技術和豐富經驗的人才的需求旺盛,競爭激烈,客觀上形成了較高的人才壁壘。

(2)技術壁壘

分布式光伏電站在開發、設計、建設、運營管理等方面均需具備較強的技術水平,涉及到多學科的綜合應用。開發建設前期,需要綜合特定屋頂結構及承重、不同地理位置的光照條件、就地消納能力等各類因素,進行電站開發選址並針對每一個電站制定科學合理的發電系統整體解決方案;在此基礎上建立模型進行分析,測算電站可實現的最佳發電效率和電站效益;開發建設中期,需要按照既定的設計方案,選擇符合電站本身設計功能要求的光伏組件和元器件,並在建設安裝過程中嚴格按照設計要求施工;開發建設後期,需要對電站實施高質量的運營維護,由經驗豐富的運維團隊配以實時監控平台、運營分析平台及自動清潔機器人等智能化手段,保證發電系統提供持續穩定的輸出,提高電站綜合運行效率。因此,對於缺乏經驗和技術積累的行業新進入者,光伏電站投資運營及開發建設具有一定的技術壁壘。

(3)資金壁壘

光伏電站投資規模較大,屬於資金密集型行業。一方面,光伏電站前期建造資金需求大,根據《國務院關於調整固定資產投資項目資本金比例的通知》(國發[2009]27 號)的規定,光伏電站建設對投資資本的要求較高;另一方面,光伏電站雖收益穩定,但投資回報期較長,光伏電站開發商需具備較強的資金實力。

(4)資源壁壘

屋頂資源系分布式光伏電站的核心要素之一。相對集中式光伏電站,分布式光伏電站的屋頂資源具有面積小且分散的特點,導致單個分布式電站的裝機容量較小,一般在 0.5-6MW 之間。基於降低開發建設及運維成本等經濟因素考量,分布式光伏電站投資運營及開發建設一般會選擇在同一地區建設多個分布式光伏電站,以形成規模效應,降低運維及管理成本。因此,如何在一定區域內獲取規模化的屋頂資源,成為行業的主要壁壘之一。

4、行業發展面臨的挑戰

(1)特高壓電網、儲能等配套技術及設施仍需進一步完善

受光照因素影響,太陽能發電存在地域分布不均衡性、時間分布間歇性等特點,這些特點與用電側對供電的穩定性形成了矛盾。

一方面,我國東中西部在經濟發展水平及電力資源分布等方面存在不均衡的特徵,發電和用電的集中區域不一致,東部經濟活躍地區需要依賴中西部的「西電東送」工程輸送電力資源,因此建設更多的特高壓電網、跨省區外送輸電通道等基礎設施,將中西部的光伏電力實現遠距離安全輸送至東部經濟活躍地區,對有效提高光伏電力的利用率,促進光伏行業發展尤為重要。

另一方面,太陽能具有日夜間歇性、季節間歇性的特點,白天、夏季光照充足,而夜晚、冬季則無光或弱光,導致發電與用電需求存在時間差,從而導致現階段分布式光伏發電無法滿足用電側對供電穩定性的需求。儲能設施的建設是降低發電和用電時間差問題的有效手段,但受技術發展、原材料成本等因素影響,儲能成本仍較高,不具備較好的經濟性。因此,儲能技術提升及儲能成本的降低對於光伏行業的發展顯得非常重要,目前仍有較大空間。

(2)各國推行光伏製造本土化,國際貿易摩擦增加

近年來,受全球供應鏈緊張、國際物流費用高漲以及貿易保護主義等因素影響,各國更加重視生產及供應鏈的本地化,以降低對外的依賴度。光伏產業作為能源轉型中關鍵的戰略性新興產業之一,成為各國打造供應鏈內循環體系的焦點之一,能源安全問題更是被上升到國家戰略安全層面。

基於此,隨著光伏在能源領域的重要性不斷提升,各主要國家和地區綜合施策強力推動光伏製造本土化:一方面,出台了一系列激勵措施推動本土光伏製造業發展;另一方面,通過加征關稅等手段限制光伏產品進口:如美國維持對光伏組件的緊急進口限制(第 201 條款),將對來自中國等國家和地區的進口產品的額外關稅延長 4 年;印度政府於 2021 年 4 月批准了太陽能組件行業的生產相關鼓勵計劃(PLI),同時宣布自 2022 年 4 月起對外國製造的太陽能組件徵收 40%的基本關稅,對電池徵收 25%的基本關稅,並撥款 450 億元印度盧布鼓勵本土建設高效組件工廠。

光伏製造本土化及貿易保護措施對全球光伏產業的發展形成了一定的負面影響,尤其是對我國光伏行業的海外發展帶來了一定衝擊。

5、行業相關企業

更多行業資料請參考普華有策諮詢《2023-2029年分布式光伏電站行業市場調研及發展趨勢預測報告》,同時普華有策諮詢還提供產業研究報告、產業鏈諮詢、項目可行性報告、十四五規劃、BP商業計劃書、產業圖譜、產業規劃、藍白皮書、IPO募投可研、IPO工作底稿諮詢等服務。

文章來源: https://twgreatdaily.com/zh/41c5d21378f1f7f79bb952435fbf330d.html