一個綠色、穩(wěn)定、靈活的新型電網(wǎng)，何時才能實現(xiàn)?一個完全依賴可再生能源的新時代，何時才會到來?

瓶 頸

可再生能源的從業(yè)者們寄希望于大規(guī)模開發(fā)風電、光伏，以實現(xiàn)這一人類共同愿景，但事實是，即便風電光伏開始全面平價，甚至在看得見的未來低于燃煤發(fā)電的成本，如果沒有靈活的可調(diào)電源予以支撐，新能源全面取代化石能源仍將遠不可及。

當前，我國的能源“十四五”發(fā)展規(guī)劃正在前期編制中，在風電光伏全面平價的后補貼時代，并不意味著其將因此迎來無上限的增長，風電光伏的波動性決定了，其必須依靠可調(diào)機組才能為用戶提供穩(wěn)定的電能，敞口發(fā)展將帶來極大的電力系統(tǒng)風險。

國家發(fā)改委能源研究所研究員時璟麗認為，在后補貼時代，新建項目需要具備并網(wǎng)消納條件，或者說，電網(wǎng)的消納能力是光伏新增項目的前置條件。如何提升電網(wǎng)消納可再生能源的能力?從技術(shù)層面來講，需要依賴特高壓輸電等電網(wǎng)技術(shù)以及發(fā)展電網(wǎng)友好型的可再生能源。

再進一步，在“十四五”期間，電力體制改革將快速走向深水區(qū)，風電光伏將逐步開始參與電力市場化交易。整個電力市場的形態(tài)將發(fā)生極大變化，對于風電光伏這類波動性電源如何參與電力市場，如何適應(yīng)新時代的要求，是當前風電和光伏行業(yè)從業(yè)者必須開始考慮的現(xiàn)實問題。

這在很大程度上意味著，電網(wǎng)友好型可再生能源的時代將同步來臨。通過智能電網(wǎng)、儲能技術(shù)、可調(diào)電源等形成互補性的、可持續(xù)性的綜合能源系統(tǒng)，在未來的電力市場才真正具備市場化交易的競爭力。這是解決未來可再生能源高比例發(fā)展面臨的瓶頸問題的可行方案。

實 踐

多能互補正是這種綜合性能源系統(tǒng)的一個很好例證。已經(jīng)建成的魯能海西格爾木多能互補集成優(yōu)化示范工程即是一個集成了200MW光伏項目、400MW風電項目、50MW光熱項目及50MW電池儲能系統(tǒng)的混合電站，2019年9月19日，其中的50MW塔式光熱發(fā)電項目一次并網(wǎng)成功，標志著這一多能互補集成優(yōu)化示范工程全部建成并網(wǎng)。

該電站的示范效益對未來新能源的開發(fā)規(guī)劃具有很大的現(xiàn)實指導意義。

2016年7月，國家發(fā)改委和國家能源局聯(lián)合下發(fā)的《關(guān)于推進多能互補集成優(yōu)化示范工程建設(shè)的實施意見》就指出，建設(shè)多能互補集成優(yōu)化示范工程對于建設(shè)清潔低碳、安全高效的現(xiàn)代能源體系具有重要的現(xiàn)實意義和深遠的戰(zhàn)略意義。

2017年，國家能源局公布了首批23個多能互補集成優(yōu)化示范工程名單，其中魯能海西格爾木多能互補集成優(yōu)化示范工程是其中集合能源種類最豐富的工程之一，在電價不明的不利條件下，這也是目前唯一一個建成的集合了風、光、熱、儲的多能互補示范工程。

該項目將風電、光伏、光熱和儲能結(jié)合起來，形成風、光、熱、儲多種能源的優(yōu)化組合，以有效解決用電高峰期和低谷期電力輸出的不平衡問題，提高能源利用效率，優(yōu)化新能源電力品質(zhì)，增強電力輸出功率的穩(wěn)定性，提升電力系統(tǒng)消納風電、光伏發(fā)電等間歇性可再生能源的能力和綜合效益。通過采用聯(lián)合調(diào)度技術(shù)，可有效減輕電網(wǎng)調(diào)峰壓力，大幅提高上網(wǎng)比例。

雖然多能互補當前仍面臨諸多問題亟待解決，亟需建立配套的電力調(diào)度及市場交易機制，提高風光水火儲多能互補系統(tǒng)的運行水平，以及明確多能互補項目的電價政策等。但這些都是機制上的問題，從技術(shù)和經(jīng)濟角度來看，推動多能互補的綜合性可再生能源項目開發(fā)仍是未來的一大趨勢。

合 作

一個綜合性能源系統(tǒng)的開發(fā)，相較于開發(fā)一個單獨的風電場、光伏電站，在未來的電力市場中都更具競爭優(yōu)勢。

在認同了這一理念的基礎(chǔ)上，傳統(tǒng)的光伏項目開發(fā)商，需要考慮將何種能源品類進行多能互補開發(fā)，才更具經(jīng)濟性和競爭力。

魯能海西多能互補示范項目集合了風電、光伏、電池儲能、光熱發(fā)電四種技術(shù)路線，其實際運行效果將為此提供重要參考。

光熱發(fā)電電力輸出穩(wěn)定、可靠、調(diào)節(jié)靈活的特點在當前尚未引起國內(nèi)光伏行業(yè)的關(guān)注和重視，而在海外的迪拜、摩洛哥、智利等國，光伏和光熱配套規(guī)劃開發(fā)已經(jīng)成為一種普遍的開發(fā)模式。

那么，問題來了。

同樣的10億元投資，是建設(shè)光伏電站+一定比例的電池儲能系統(tǒng)?還是建設(shè)光伏電站+光熱電站的混合電站?抑或是建設(shè)光伏+光熱+電池儲能的多元系統(tǒng)?

哪種配比能夠?qū)崿F(xiàn)最佳的綜合能源系統(tǒng)效益?實現(xiàn)更大比例的上網(wǎng)、更穩(wěn)定可靠的電能輸出、更經(jīng)濟的成本?

電力規(guī)劃設(shè)計總院的研究表明，光熱發(fā)電與光伏發(fā)電相比，在同容量裝機規(guī)模下，光熱發(fā)電的年發(fā)電量約是光伏發(fā)電的2.5倍;光伏發(fā)電要提供可靠的電力，必須配置儲能6小時以上的儲能電站;在年發(fā)電量相同的情況下，光伏發(fā)電+電池儲能電站的上網(wǎng)電價是光熱上網(wǎng)電價的1.18倍。

但這只是證明光熱發(fā)電價值的一個基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。

要回答這個問題，需要光伏和光熱發(fā)電的業(yè)內(nèi)人士，坐在一起認真地聊聊這個話題了。

可以確定的是，在未來的電力市場競爭中，光伏與光熱的合作是極為值得探討的一個高價值話題。而當前，首先需要實現(xiàn)第一步的跨界融合。

長期以來，光伏和光熱兩個行業(yè)彼此的交集甚少，打通兩個行業(yè)之間的溝通屏障，更深入地了解對方的所思所想，探尋融合發(fā)展的可能性，極為必要。

“十四五”規(guī)劃不能只關(guān)注分布式光伏，西部還有大量的集中電站。分布、集中一定是并舉的，不能因為分布式忽略了集中式發(fā)展。另外，“十四五”還要進一步研究如何更快地融入電力市場。

“十三五”臨近收官，我國光伏產(chǎn)業(yè)也在最后關(guān)頭走出了政策調(diào)整的低迷期，逐漸邁入平價上網(wǎng)時代。不過，隨之而來的卻是國內(nèi)裝機規(guī)模進一步下降，截至10月份國內(nèi)裝機規(guī)模只有17.5吉瓦。

與需求端的萎靡不振形成鮮明對比的是，光伏產(chǎn)業(yè)在制造端上不斷取得質(zhì)和量的雙重突破。2019年光伏產(chǎn)品對外出口呈井噴之勢，達到近6年來的新高，在彌補了國內(nèi)裝機規(guī)模下降之余，也把光伏產(chǎn)業(yè)帶向新的高度。

大規(guī)模出口的背后，是全球光伏市場的迅速增長。國家發(fā)展改革委能源研究所可再生能源發(fā)展中心副主任陶冶預計，“十四五”期間光伏發(fā)電經(jīng)濟性有望實現(xiàn)突破，到“十四五”末期，光伏有望成為生產(chǎn)成本最低的可再生能源電力技術(shù)。

在平價上網(wǎng)的主旋律下，“十四五”期間，我國光伏產(chǎn)業(yè)如何進一步挖掘潛力，迸發(fā)出新的生機與活力?

“十三五”自我蛻變

經(jīng)歷了2017年的高速發(fā)展，以及2018年的政策剎車，我國光伏產(chǎn)業(yè)在2019年不可避免地進入了轉(zhuǎn)型調(diào)整階段。

今年，光伏新增裝機就出現(xiàn)了“斷崖式”下滑。今年第三季度，光伏發(fā)電新增裝機僅為459萬千瓦，不及第一、二季度520萬千瓦、620萬千瓦的裝機水平。不僅如此，與2018年和2017年同期的1024萬千瓦和1860萬千瓦相比，分別下滑55.2%和75.3%。

從“快速擴大”到“穩(wěn)步增長”再到如今的“同比腰斬”，光伏裝機雖然出現(xiàn)了過山車式的波動，但從國家能源局最新統(tǒng)計數(shù)據(jù)來看，我國光伏產(chǎn)業(yè)已經(jīng)提前實現(xiàn)“十三五”規(guī)劃的目標。

數(shù)據(jù)顯示，截至今年9月底，全國光伏發(fā)電累計裝機1.9019億千瓦，其中分布式光伏發(fā)電裝機5870萬千瓦。這一數(shù)據(jù)相比《可再生能源發(fā)展“十三五”規(guī)劃》中明確提到的“到 2020 年底，全國太陽能發(fā)電并網(wǎng)裝機確保實現(xiàn)1.1億千瓦以上”的目標，整整提高了72.9%。

而從地方層面來講，據(jù)不完全統(tǒng)計，山東、江蘇、浙江、安徽等十余省份也已經(jīng)在今年9月底完成了“十三五”相關(guān)能源規(guī)劃中明確的到2020年光伏裝機量規(guī)模目標。

與此同時，今年最大的特點是，海外市場的加速崛起為中國光伏企業(yè)提供了市場，光伏產(chǎn)品出海成為企業(yè)的一條“哥倫布航線”。

據(jù)統(tǒng)計，2019年前三季度我國光伏產(chǎn)品出口量創(chuàng)歷史新高，出口總額為162.2億美元，同比增長32.8%，超過2018年全年出口總額。同時，光伏組件出口額大幅增長，增幅達到41.8%，出口量達到53吉瓦，同比增長80%。

“光伏產(chǎn)業(yè)鏈分為制造端和應(yīng)用端，今年這兩端形勢截然不同。應(yīng)用端今年前三季度出現(xiàn)了超過50%的下降;反觀制造端，多晶硅料、硅片、電池片、組件，最低的增長幅度超過了30%。”近日，中國光伏行業(yè)協(xié)會副理事長兼秘書長王勃華在第四屆中國光伏產(chǎn)業(yè)論壇上指出，今年我國光伏組件出口預計在60吉瓦左右，對應(yīng)出口額近200億美元。通過科技創(chuàng)新大幅降低成本，我國光伏產(chǎn)品的國際競爭力和國際市場占有率大增。

“目前，中國光伏行業(yè)已經(jīng)成長為具有國際競爭力的、拖不垮、打不爛的產(chǎn)業(yè)?！眹鴦?wù)院原參事石定寰說。

“十四五”將多場景互補應(yīng)用

進入“十四五”，光伏、風電都將進入全面平價時代，實現(xiàn)真正的無補貼發(fā)展。隆基綠能科技股份有限公司創(chuàng)始人兼總裁李振國表示，未來，光伏產(chǎn)品價格和成本依然會繼續(xù)下降，但降價速度不會再像過去一樣飛速“腰斬”。

李振國認為，未來不應(yīng)該再過分要求電價的降價速度，而是應(yīng)該在能源消納、電力上網(wǎng)以及光伏與其他能源匹配、互補等方面下功夫。為迎接“十四五”的到來，諸多專家也在論壇上對光伏“十四五”給予了諸多暢想，其中多能互補、多場景協(xié)作成為大家的共識。

在石定寰看來，雖然我國光伏行業(yè)取得了巨大進步，但在中國能源革命的路程中，仍舊缺少足夠的聲音和貢獻。目前，相當多的人還沒有把光伏和可再生能源作為能源革命的主力軍去弘揚、發(fā)展和壯大。

對此，石定寰表示，“十四五”期間除了大型電站的規(guī)劃，也應(yīng)該加大光伏在各種應(yīng)用場景的規(guī)劃?！皣覒?yīng)該組織重大應(yīng)用工程項目，比如高速公路建設(shè)，將光伏建設(shè)統(tǒng)籌規(guī)劃進去，還有污水處理光伏應(yīng)用系統(tǒng)，可以全面降低發(fā)電成本?！?/span>

石定寰還指出，“光伏+儲能”的未來規(guī)劃，在港口、鐵路、公路等基建領(lǐng)域，也都將大有可為。水電水利規(guī)劃設(shè)計總院新能源處研究員王爍也表示，進入平價時代，當補貼不再是制約因素時，光伏規(guī)模目標將很大程度取決于消納空間。除了跨區(qū)外送通道，就地消納，利用“光伏+儲能”“光伏+制氫”“光伏+微電網(wǎng)”等新模式，都可以進行深入探索。

實際上，我國“光伏+儲能”已經(jīng)從示范走向?qū)崙?zhàn)，目前以黃河水電、魯能集團、協(xié)合新能源為首的新能源企業(yè)已經(jīng)開始進入“光伏+儲能”的領(lǐng)域進行探索。國家發(fā)展改革委能源研究所研究員劉堅表示，發(fā)電側(cè)的光儲模式能否持續(xù)下去還要打一個問號，相反的是，在用戶側(cè)分布式光伏+儲能商業(yè)模式會比較清晰，未來或?qū)⒊蔀橹髁鳌?/span>

國網(wǎng)能源研究院新能源與統(tǒng)計研究所所長李瓊慧認為，未來光伏不論是在邊遠地區(qū)、負荷密度高地區(qū)還是一般居民用電，都有非常大的潛力?！坝捎诠夥驹谌魏蔚胤蕉伎砂惭b，且如今多能互補、新農(nóng)村新城鎮(zhèn)建設(shè)都需要能源解決方案，在邊遠地區(qū)、農(nóng)村地區(qū)等能源短缺的地區(qū)，光伏利用空間巨大?！崩瞽偦壅f。

不過，她同時指出，“十四五”規(guī)劃不能只關(guān)注分布式光伏，西部還有大量的集中電站。分布、集中一定是并舉的，不能因為分布式忽略了集中式發(fā)展。另外，“十四五”還要進一步研究如何更快地融入電力市場。

降本增效仍需技術(shù)發(fā)力

談到對光伏的預期，陶冶表示，整個“十四五”期間光伏裝機增長在280~300吉瓦左右，但這并不意味著光伏裝機可以按平均每年50~60吉瓦裝機計算，光伏裝機一定是一個逐步增加的過程。

也有業(yè)內(nèi)人士指出：“期望總是美好的，但現(xiàn)實很骨感，未來技術(shù)仍然是競爭的關(guān)鍵。誰能最大程度降低度電成本，才能在平價市場環(huán)境中獲得最大收益?！?/span>

“只有最大程度實現(xiàn)平價上網(wǎng)，才能在市場競爭中占據(jù)優(yōu)勢地位。只有打破‘不可能三角’，才能進一步推廣光伏發(fā)電?！痹诒本╄b衡認證中心副主任紀振雙看來，目前是光伏行業(yè)自我蛻變、自我調(diào)整的絕佳機會。下一步光伏產(chǎn)業(yè)技術(shù)研發(fā)的重點就是“高效、智能、可靠、可控”。

紀振雙認為，應(yīng)當優(yōu)先考慮光伏系統(tǒng)提效和長效技術(shù)，站在網(wǎng)絡(luò)和系統(tǒng)高度考慮光伏發(fā)電的智能化建設(shè)，而關(guān)鍵設(shè)備、發(fā)電單元及整個系統(tǒng)運營期內(nèi)性能和受控程度，以及驗證和預測能力，都是提高技術(shù)“可控性”的基礎(chǔ)。

紀振雙還認為，光伏行業(yè)未來必然向著智能化、科技化的方向發(fā)展，少人值守、無人值守是光伏電站的大趨勢。未來，光伏行業(yè)應(yīng)當充分利用大數(shù)據(jù)、互聯(lián)網(wǎng)、人工智能、區(qū)塊鏈、5G等智能技術(shù)，提高行業(yè)智能化水平及質(zhì)量透明度，最大程度提高用戶體驗。

中國可再生能源學會光伏專委會秘書長呂芳表示，在成本繼續(xù)下探時，可能需要看封裝技術(shù)、系統(tǒng)技術(shù)上有沒有更多的空間。她希望源頭技術(shù)能夠標準化，讓整個產(chǎn)業(yè)在裝配、配套材料方面減少浪費。

陶冶認為未來2~3年，PERC(鈍化發(fā)射極和背面)技術(shù)仍是光伏的主流技術(shù)，HJT(異質(zhì)結(jié))、IBC(高效交叉背接觸)等技術(shù)擴產(chǎn)還需要一定時間，降低成本對于新技術(shù)來說仍是挑戰(zhàn)。

陶冶告訴記者，在全面“平價”實現(xiàn)之前，經(jīng)濟激勵政策仍要持續(xù)完善。財政主管部門要完善補貼機制，價格主管部門要確定好價格機制，能源主管部門要針對補貼項目進行管理，提出消費側(cè)約束性指標。

據(jù)他透露，明年的政策已經(jīng)在研究中，會盡快出臺。未來，消納責任權(quán)重指標作用將在平價時代更為突出，并做循序漸進式調(diào)整，增加地方建設(shè)和使用、消費綠色清潔能源的動力。