2016年6月3日國家能源局正式下達《2016年光伏發(fā)電建設實施方案的通知》,通知要求,2016年國內新增光伏電站建設規(guī)模18.1GW。相比于2015年能源局要求的17.8GW略高,2014年完成新增光伏電站裝機容量10.6GW。從近幾年的光伏裝機容量看,光伏發(fā)電作為新能源的一個重點行業(yè)得到了國家的大力支持,中國也成為近幾年全球光伏新增裝機容量最多的國家之一。
國家能源局下達通知要求的2016年新增裝機容量里面,其中普通光伏電站項目12.6GW,光伏領跑技術基地規(guī)模5.5GW。在各地配額的分配中可以看到,光伏電站的發(fā)展重心慢慢從西北向華東、華北及華中傾斜,這也與近兩年西北地區(qū)棄光限電嚴重,很多投資商在考察后止步不前有關。在領跑者項目的8個領跑者基地中,除了河北500MW是為冬奧會服務,其他7個基本都是山西、內蒙等老的產煤區(qū),這也是國家拉動當地經濟發(fā)展的一個戰(zhàn)略,在煤炭塌陷區(qū)大規(guī)模建設光伏并網電站,不僅能很好的利用煤炭塌陷區(qū)土地,而且拉動當地經濟的發(fā)展,同時也為國家的新能源產業(yè)增添色彩。光伏領跑者基地項目也得到了各級政府的支持。
中國光伏發(fā)電產業(yè)的市場蛋糕是越做越大,但從長期來看,光伏電價的補貼逐年遞減,因投資方要考慮其收益,所以整個產業(yè)鏈的各個廠家的產品的價格也是在遞減,產業(yè)鏈的各個廠家逐鹿中原,到底誰勝誰負,需要各廠家苦練內功,一是成本的控制,二是研發(fā)出新的技術和新的應用,推出更適應市場,適應客戶,高性價比的產品和方案。
光伏行業(yè)是一個競爭充分的領域,從國家領跑者光伏項目的角逐可見一斑。在9月底開標的山東領跑者項目中,有包括華能、華電、協鑫等行業(yè)巨頭的超過60家企業(yè)參與競標,繼山西領跑者項目競標報出的最低上網電價0.61元,再到包頭領跑者項目競標報出的超低上網電價0.52元,此次山東領跑者項目的上網電價普遍報價在0.8元以上,可以說是稍微回歸了一點理性,但市場上還是能處處聞到硝煙的味道。
9月29日,國家發(fā)改委出臺《關于調整新能源標桿上網電價的通知(征求意見稿)》,擬下調風電、光伏的補貼力度,其中光伏電站的上網電價下調較大,光伏地面電站電價降幅在23.5%~31.2%之間,分布式度電補貼降幅在28.6%~52.4%之間。上網電價的巨變必然加劇光伏電站上游各生產廠家的競爭,特別是價格方面。
在廝殺得如此厲害的紅海市場里,光伏產業(yè)的上下游企業(yè),從光伏組件、逆變器、主控、箱變廠家到總包商、業(yè)主等,終會有一些優(yōu)秀的內生性強的企業(yè),在激烈的競爭中推陳出新,未來會不會創(chuàng)造一片藍海?
光伏組件
目前太陽能光伏組件的主要材料是晶硅材料(單晶硅、多晶硅)和非晶硅材料(薄膜電池,材料是SiH4),也有以砷化鎵材料為主的光伏電池板,雖然其轉換效率高,但其成本太高。單晶、多晶和薄膜電池,轉換效率從大到小分別是單晶、多晶和薄膜電池,但成本從高到低和其轉換效率一樣。雖然薄膜電池成本低,但其轉換效率低(不到10%),而且其組件衰減較大,所以在大型電站建設的組件使用上,用薄膜電池的較少。
目前市場上的主要光伏電池板是多晶光伏板和單晶光伏板,晶硅的理論轉換效率是28%,在5年前期轉換效率不到20%,隨著各研究機構及廠家的長期研究開發(fā),單晶和多晶的轉換效率已經大大提升,單晶電池板的轉換效率已經突破20%,而且隨著單晶技術的不斷發(fā)展,單晶光伏電池板的造價成本在不斷降低,其性價比不斷提高,目前來看,單晶光伏板是先進技術的代表,客戶越來越多的選擇單晶材料光伏電池板,某些大的集團公司已經指定單晶材料的電池板。
隨著未來材料基礎技術的發(fā)展,石墨烯光伏電池板可能會將轉換效率提升到60%,這將是一個革命性的進步,將大大節(jié)省光伏電站的造價。
在屋頂光伏領域,未來將慢慢向綠色建筑延伸。今年8月,傳奇人物埃隆?馬斯克的企業(yè)SolarCity宣布將生產太陽能光伏屋頂,這將無疑是BIPV向前邁進的一大步。
光伏逆變器
逆變器作為光伏電站的核心設備,在早期的方案中,一直承襲著集中式的方案,即以2臺單機500kW逆變器組成一個1MW光伏組件單元,但此方案存在缺陷是MPPT數量少,另外從匯流箱到逆變器的傳輸電壓低,直流傳輸損耗大。
隨著生產逆變器的廠家越來越多,競爭越來越激烈,充分的競爭倒逼有實力的逆變器廠家進行方案的創(chuàng)新。華為的組串式方案成為了這個市場的“第一條鰻魚”,對傳統(tǒng)的集中式方案有顛覆性的改變,以小的逆變器(幾十千瓦)先對電能進行變換(DC->AC),然后再匯集到箱變,改變了集中式的能量集中逆變的思路,其優(yōu)勢是MPPT數量大大增加了,每2個組串對應1路MPPT,這樣一個MW方陣對應有100多路MPPT,但其仍然沒有解決箱變前端低壓長距離傳輸的問題。
逆變器市場的“第二條鰻魚”出現了,深圳禾望首創(chuàng)的集散式方案很好的解決了集中式MPPT數量少和箱變前端低壓長距離傳輸的問題。集散式方案是把MPPT功能前置到匯流箱,能實現和組串式同等的每2個組串對應1路MPPT,很好的解決了集中式MPPT數量少的問題,而且,集散式方案在匯流箱加了DC/DC升壓功能,把光伏組串匯集過來的能量經過一個DC/DC升壓,升壓到800V,相比于集中式的500V-600V和組串式的480V長距離傳輸,能大大減少線損。集散式集成了集中式的拓撲結構,還是采用能量集中變換的方式,在穩(wěn)定性和電能質量上繼承了集中式的優(yōu)勢,同時具備多路MPPT的特點,可以說是同時兼具了集中式和組串式的優(yōu)點。
逆變器市場有了“鰻魚”的攪動,技術不斷革新,現在逆變器實施方案存在三足鼎立的情況——集中式、組串式、集散式。從發(fā)電量的提升看,集散式和組串式方案相對集中式方案,能提升3%左右的發(fā)電量。從投入成本上看,集散式方案和集中式方案差不多,而組串式方案的投入成本比其他兩個方案高出不少。綜合來看,集散式方案是性價比最高的方案。
在逆變器方案的選擇上,見仁見智,組串式和集散式作為市場的兩條鰻魚,給整個行業(yè)也帶來了活力,同時給業(yè)主帶來了更多選擇。但從市場競爭的規(guī)律來看,性價比高的東西會占據市場重要的地位。
智能監(jiān)控
隨著智能化和大數據技術的發(fā)展,今年來各個光伏運營業(yè)主越來越厭惡了已投產光伏電站的粗放管理。業(yè)主希望能實現對電站的實時以及遠程監(jiān)控,并且最大可能性的實現電站無人值守以及故障的智能診斷。
中國最大的光伏電站投資者國家電力投資集團已經把光伏電站智能監(jiān)控作為其電站重點建設的任務之一,集團在研究智能電站解決方案,提出光伏電站“無人值守、狀態(tài)監(jiān)測、故障測報、數據推送”等電站管理方針。
光伏電站智能監(jiān)控不僅涉及電站監(jiān)控,而且設計大數據分析及管理領域,已經在很多領域成熟應用云服務,很好的借鑒應用到光伏電站智能化領域。如遠景的阿波羅云在其風電領域取得成功后也向光伏領域延伸,此外還有華為的FusionSolar,陽光的iSolarCloud,禾望的hopeCloud。
智能云服務系統(tǒng)能實現電站運維管理的智能化,極大的解放人力,可以實現一些列功能:
·運行數據監(jiān)控
把所有的光伏電站甚至風電場接入集中監(jiān)控,遠程就能了解到各個電站的運行狀況,不僅各個電氣設備的信息,還能精細到各個光伏板子串的信息。
·智能故障診斷
當設備出現故障時,通過龐大的的故障數據庫快速判斷出是什么故障,并提出建議怎么處理。
·遠程運維協同
在一些復雜事件發(fā)生的時候,需要團隊共同協作討論,系統(tǒng)地提供了一套閉環(huán)的遠程運維管理系統(tǒng)。
·生產管理功能
可自動生成周期報表,展示內容豐富,如發(fā)電量、功率、故障率等數據,對電站運營狀況提供數據依據。
·電站生產人員KPI管理
通過數據分析和管理,對電站管理人員和工作人員的KPI考核提供依據。
小結
三尺劍,六均弓,山花映青松;
清暑殿,廣寒宮,疾風撼洪鐘。
光伏行業(yè)上下游上千家大大小小的企業(yè)盯著這塊蛋糕,唯有技術不斷創(chuàng)新才能分得一杯羹,各生產廠家都得使出看家本領。競爭倒逼創(chuàng)新,陳腐守舊的企業(yè)終將更不上市場的步伐。相信這也是對國家新能源行業(yè)的發(fā)展起到了非常積極的作用。
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