能源是人类赖以生存和发展的物质基础之一。在整个人类工业化发展过程中,化石能源为人类文明的进步和经济社会发展做出了巨大的贡献,但长期以来人类对能源的开发利用模式使化石能源正迅速耗尽,并且这种模式产生的环境恶化使人类面临严峻的考验。全球变暖已经成为关乎人类未来命运且现在必须面对的现实,而越来越多的证据表明,人类使用化石能源释放的CO2是气候变暖最主要因素。《京都议定书》和哥本哈根会议使减碳成为各国共识。很多国家都对减排做出了承诺和计划。中国政府承诺到2020年中国单位国内生产总值CO2排放量比2005 年下降40% ~50%。这一切都促进了各国对可再生能源的开发利用。太阳能因其清洁环保、永不衰竭的特点,已成为目前发展速度最快的能源之一,并被认为是最具有潜力、未来最有可能代替化石能源的能源。
太阳能发电技术的竞争已成为各国掌握未来发展主动权的较量,具有重大而长远的战略意义。太阳能发电按其利用方式分为光发电和热发电。光发电即光伏发电,是指通过太阳能电池为媒介,将太阳光直接转化为电能的过程。近十年来,世界许多国家都加大了对太阳能光伏发电技术的研究,并制定了相关的法律和政策鼓励太阳能产业的发展。国内外光伏产业已成为近年来发展最迅猛的高新技术之一。
气候条件
1)太阳总辐射。太阳总辐射由直接辐射和散射辐射组成,是反映一个地区太阳能资源丰富程度的重要指标。太阳总辐射受地理纬度、日照时数、海拔高度和大气成分等因素的影响。一般情况下,总辐射量随纬度升高而减小,但部分地区如中国的重庆市由于云量较多,总辐射反而没有同经度的北方城市高。随着海拔高度升高,大气透明度增大,太阳能电池利用的主要光能区——可见光区能量受到的减弱量变小,从而总辐射能逐渐增大。
2)散射在总辐射中所占比例。散射在总辐射中所占比例随着大气光学质量或者天空的阴云程度的增加而增加,所占比例越低则反映出该地区天空晴朗,空气光学质量越好。
3)等量太阳时(Equivalent Sun Hours)。每天地表接收的太阳辐射量相当于平均1kW·m-2的同等时数。等量太阳时是衡量一个地方太阳能可利用价值大小的一个重要指标。等量太阳时越高,这个地方太阳能可利用价值越大。
4)气温。硅太阳能电池输出功率随温度的升高而降低,较低的气温可以保证太阳能电池以较高的效率运行。
自然地理条件
1)地理位置。电站距离变电站及城市等用电中心越近越好,这样可以减少大量电能在运输过程中的消耗。交通运输便利,有利于建站施工安装及运行维修管理。
2)土地类型。太阳辐射能量密度低,太阳能光伏电站需要很大面积的廉价土地,如戈壁、半固定沙漠、盐碱地等。耕地、草原等土地利用价值大的地区不宜开发。
3)地形。光伏电站要建在地势平坦、开阔且周围没有高大建筑物、树木、电线杆等能投影到太阳能电板上的遮蔽物。坡度越小越好,坡向朝向正南方向,因为固定式光伏电池平板在北半球朝南架设能够接收到的太阳辐射最多。
经济社会条件
在市场经济条件下,太阳能光伏发电成本和效益是影响其发展速度的重要因素之一。光伏发电最主要原材料是晶体硅。晶体硅价格高,光电转换效率低,使得光伏发电的电价也比普通电价高出很多,这也是制约光伏发电大规模发展的瓶颈。目前及未来一定时期内,太阳能光伏发电还是要靠国家和地方财政补贴支持,所以光伏电站必须紧密结合国家及地方政策和经济发展规划。光伏电站的选址也应当考虑地区未来发展趋势及规划。接近城镇的电站,应该考虑正在迅速发展的城镇化,因为电站都建在距变电站和城市等用电中心近的地区,随着人口越来越多,城镇面积会迅速增大,并向外扩张。这可能会影响到电站未来规划,使电站周围环境改变,甚至电站搬迁或倒闭。
目前世界太阳能电站大部分分布于中纬度地区,如欧洲中西部和南部,虽然此地区的中西部太阳能总辐射及利用率相对较低,土地利用价值较高,但依赖于技术进步和国家政策支持,太阳能电站的建设在过去一段时间内取得了快速的发展,这和中国南部湿润区的情况是一致的;美国、中国、蒙古和澳大利亚的干旱地区建设有大量太阳能电站,这些区域也是世界主要沙漠、戈壁分布区,空气干燥,大气透明度高,太阳辐射值高,土地利用价值低廉,地形平坦,使其从宏观上满足太阳能电站选址的条件。另外,撒哈拉沙漠是全球太阳总辐射量最高的区域,很多投资方已经筹划在撒哈拉沙漠建造世界上最大的太阳能电站,届时撒哈拉沙漠地区将会是世界太阳能发电中心。除宏观因素外,微观因素对电站的实际发电量、发电量的稳定性、发电量的衰减程度以及电站运营寿命影响也很大。
2019年1-9月全国并网太阳能发电1.4亿千瓦;全国太阳能发电设备平均利用小时1010小时,比上年同期增加60小时。太阳能基建新增装机1612万千瓦,太阳能电源工程完成投资81亿元。
2019年以来,支持光伏平价上网的政策频出,光伏全面平价上网的时间点越来越近。从具体的路径来看,实现光伏平价上网有两种方式:降本、增效。在此背景之下,太阳能正加大光伏电站项目布局,旗下所有尚未运营的储备电站规模为17.77吉瓦,是当前运营电站规模的5倍。太阳能业务以太阳能光伏电站的投资运营为主,主要产品为电力,该产品主要出售给国家电网;同时,该上市公司还从事太阳能电池组件的生产销售,产品主要用于对外销售。
截至2019年6月30日,太阳能光伏电站规模约4.69吉瓦。此外,利用与地方政府建立的良好合作关系,太阳能在光资源较好、上网条件好、政策条件好的地区,已累计锁定了约15吉瓦的优质自建太阳能光伏发电的项目规模,储备了约1.6吉瓦的优质光伏发电收购项目,为可持续发展提供了有力的保证。从全国范围来看,光伏平价上网项目的门槛为3.25元/W。目前,全国光伏电站的系统成本为4.5元/W的水平,距离平价上网成本仍需下降28%。从具体的路径来看,实现光伏平价上网有两种方式:降本、增效。
弃光率下降可以直接提升度电利润,同时可以改善收益率,光伏电站运营商存量和新增均受益。光伏发电收入端取决于发电量和电价两个因素。未来,光伏发电量的增长空间来自于两个方面,即全国总用电需求的增长和光伏发电占比的提升。
想要了解更多太阳能发电站行业的发展前景,请查阅《2021-2025年中国太阳能发电站行业竞争分析及发展前景预测报告》。
更多推荐报告

关注公众号
免费获取更多报告节选
免费咨询行业专家