3伏電站 光能、 水能互補(bǔ) 建設(shè)項(xiàng)目 可行性研究報(bào)告 （ 式，下載后可以編輯！） 二 一六 年一月 3伏電站 光能、水能互補(bǔ) 可行性研究報(bào)告 1 目 錄 1 項(xiàng)目概況 目概況 告編制原則及依據(jù) 制范圍 目主要內(nèi)容 目實(shí)施的總體目標(biāo) 2 地區(qū)概況及電力系統(tǒng) 區(qū)概況 力系統(tǒng) 3 項(xiàng)目提出的背景 前我國的能源形式 國電力供需現(xiàn)狀及預(yù)測(cè) 界光伏發(fā)電發(fā)展現(xiàn)狀 界光伏發(fā)展目標(biāo)和發(fā)展前景 界光伏技術(shù)發(fā)展趨勢(shì) 國光伏發(fā)電市場(chǎng) 的 現(xiàn)狀 國光伏發(fā)電市場(chǎng)的發(fā)展 國光伏產(chǎn)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀 陽能光伏發(fā)電在我國能源電力供應(yīng)中的地位 4 項(xiàng)目的必要性 足 機(jī)場(chǎng)用電需求，提高用電可靠性的需要 理開發(fā)利用光能資源，符合能源產(chǎn)業(yè)發(fā)展方向 快能源結(jié)構(gòu)調(diào)整的需要 善生態(tài)、保護(hù)環(huán)境的需要 5 太陽能光伏電站與 當(dāng)?shù)?水電站 電網(wǎng)的互補(bǔ)運(yùn)行 區(qū)負(fù)荷特性 陽能光伏電站發(fā)電特性 電站發(fā)電特性 陽能光伏電站與 當(dāng)?shù)?水電站 電網(wǎng)的互補(bǔ)運(yùn)行 3伏電站 光能、水能互補(bǔ) 可行性研究報(bào)告 2 6 工程任務(wù)及規(guī)模 程建設(shè)廠址及規(guī)模 設(shè)任務(wù) 站與系統(tǒng)連接方案設(shè)想 7 光能資源 州太陽輻射總量及時(shí)空、日照時(shí)數(shù)分布 象站光資源資料 伏電站光資源計(jì)算 資源綜合評(píng)述 8 地質(zhì)工程 址區(qū)域穩(wěn)定性評(píng)價(jià) 9 光伏發(fā)電電池組件選擇和發(fā)電量估算 伏電池組件型式確定 電量估算 10 電氣 氣一次 氣二次 11 土建、給排水及暖 通 工程 建工程采用的主要設(shè)計(jì)技術(shù)數(shù)據(jù) 要建筑材料 （構(gòu)）筑物抗震分類和抗震設(shè)防原則 要建筑設(shè)施及 結(jié)構(gòu)體系及結(jié)構(gòu)選型 伏電站接地網(wǎng)及電纜溝 排水及消防水 暖系統(tǒng) 風(fēng)系統(tǒng) 調(diào)系統(tǒng) 12 環(huán)境保護(hù)與水土保持 要污染源和主要污染物 計(jì)依據(jù)及采用的環(huán)境保護(hù)標(biāo) 準(zhǔn) 3伏電站 光能、水能互補(bǔ) 可行性研究報(bào)告 3 制污染的設(shè)想與影響分析 化及水土 的 保持 境條件對(duì)太陽能光伏發(fā)電效率的制約因素分析 論 13 消防、勞動(dòng)安全與工業(yè)衛(wèi)生 防 動(dòng)安全 業(yè)衛(wèi)生 它安全措施 14 電站總平面布置 址概況 通運(yùn)輸 站總體布置設(shè)想 15 工程設(shè)計(jì)概算 制說明 程概算投資 附圖 附圖 1：結(jié)古鎮(zhèn)電網(wǎng)地理接線圖 附圖 2： 結(jié)古 35電所主接線圖 附圖 3： 3伏電站主接線圖 附圖 4： 3伏電站總平面布置圖 1 1. 項(xiàng)目概況 目概況 目名稱 3伏電站光能、水能互補(bǔ) 工程。 目執(zhí)行機(jī)構(gòu) ： 設(shè)地點(diǎn) 州 ， 飛機(jī)場(chǎng)。 告編制原則及依據(jù) 制原則 (1)認(rèn)真貫徹國家 能源相關(guān)的方針和政策，符合國家的有關(guān)法規(guī)、規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)。 (2)對(duì)廠址進(jìn)行合理布局，做到安全、經(jīng)濟(jì)、可靠。 (3)充分體現(xiàn)社會(huì)效應(yīng)、環(huán)境效益和經(jīng)濟(jì)效益的和諧統(tǒng)一。 (4)論證研究太陽能光伏電站與水電站的運(yùn)行、互補(bǔ)，提出效益最大化的運(yùn)行方案。 制依據(jù) (1)3 10壓配電裝置設(shè)計(jì)規(guī)范（ (2)供配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范（ (3)建筑設(shè)計(jì)規(guī)范（ (4)電力工程電纜設(shè)計(jì)規(guī)范 （ (5)有關(guān)規(guī)程規(guī)范。 制范圍 對(duì) 當(dāng)?shù)赜嘘P(guān)電力系統(tǒng)狀況 進(jìn)行 分析 ，進(jìn)行 光能資源 、水能資源 分析， 進(jìn)行 工程地質(zhì) 初勘 、光伏電池組件選型和優(yōu)化布置、發(fā)電量估算 ，以及對(duì)應(yīng)的 電氣工程、土建、暖通、給排水工程、施工組織、工程管理設(shè)計(jì)、環(huán)境保護(hù)和水土保持綜合評(píng)價(jià)，勞動(dòng)安全與工業(yè)衛(wèi)生 ， 效益分析，工程投資概算，財(cái)務(wù)評(píng)價(jià)等。 目主要內(nèi)容 新建 州太陽能光伏電站 1 座，容量為 3究 3伏電站光能、水能互補(bǔ)運(yùn)行方案，解決運(yùn)行效益最大化問題。 目實(shí)施的總體目標(biāo) 開發(fā)當(dāng)?shù)刎S富的太陽能資源， 解決 州機(jī)場(chǎng)供電可靠性，形成對(duì)機(jī)場(chǎng)用電負(fù)荷的雙電源供電，滿足機(jī)場(chǎng)近期及中長(zhǎng)期發(fā)展需要 ；研究 3伏電站光能、水能互補(bǔ)運(yùn)行 2 方案，解決運(yùn)行效益最大化問題。 2 地區(qū)概況及電力系統(tǒng) 區(qū)概況 藏族自治州位于 青藏高原南部，該州總面積 平方公里，約占 總面積的三分之一以上。總?cè)丝?人，其中藏族占總?cè)丝诘?是 要的林、牧區(qū)。境內(nèi)有格拉丹東雪峰、可可西里冰川、各日各雅雪山和扎日根雪山，這些巨大的固體水庫蘊(yùn)育了長(zhǎng)江、黃河 和瀾滄江三大水系，其正源沱沱河，卡日曲和扎曲都出自 境內(nèi)。二江一河，水量充沛，支流發(fā)達(dá)，水力資源頗為豐富， 境內(nèi)干支流水能理論蘊(yùn)藏量約 千瓦。 州交通閉塞，經(jīng)濟(jì)落后。該州的水能資源豐富，二十世紀(jì)八十年代以后，隨著 當(dāng)?shù)厣a(chǎn)力水平的 不斷提高，對(duì)電的需求日益增長(zhǎng)，在這期間修建了結(jié)古鎮(zhèn)西杭， 安沖、小蘇莽、上拉秀、下拉秀、巴塘相古村、稱多縣二級(jí)、尕朵、拉布、下賽巴，昂欠縣扎曲，曲麻萊縣聶恰、周木尕卡等縣、鄉(xiāng)、村十三座小水電站。二十世紀(jì)九十年代以后，又新建了治多縣同卡電站 ， 縣當(dāng)托電站，稱多縣科瑪電站和 州禪古電站。截止 2016 年末，該州已建成小水電站 24 座，總裝機(jī)容量 17157 千瓦。 州下轄六個(gè)縣 ，目 前 大電網(wǎng)尚未延伸到 州，結(jié)古鎮(zhèn)獨(dú)立小電網(wǎng)已初具規(guī)模 ， 各縣 小水電 電網(wǎng)初步形成基本上形成了獨(dú)立電網(wǎng)。從這一實(shí)情出發(fā)， 必須大力發(fā)展水電及太陽能發(fā)電。 力系統(tǒng) 州遠(yuǎn)離 主電網(wǎng)，為獨(dú)立運(yùn)營的小電網(wǎng)。目前，全州已建成運(yùn)營的小水電站有數(shù)十座，除目前新建成的 4 座外，主要的幾座骨干水電站如禪古、科瑪、扎曲等電站 的出力均達(dá)不到 60%，其他水電站達(dá)不到 50%。由于 地區(qū)目前的電源供應(yīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn) 3 滿足不了當(dāng)?shù)赜秒娦枨螅瑥亩萍s了經(jīng)濟(jì)社會(huì)等各項(xiàng)事業(yè)的發(fā)展。 隨著近年相繼開工并建成的拉貢、龍青峽兩個(gè)水電站建設(shè)的快速推進(jìn)和聶恰、白扎、香達(dá)三個(gè)水電站改造開工在即， 藏族自治州將實(shí)現(xiàn)以水電為骨干、以光伏電源為補(bǔ)充的電力供應(yīng)網(wǎng)絡(luò)，大大的改善了當(dāng)?shù)剞r(nóng)牧民的生產(chǎn)生活條件。 州是長(zhǎng)江、黃河、瀾滄江的發(fā)源地，其支流由雅礱江、卡日曲、孜曲、當(dāng)曲、結(jié)曲等眾多大小河流組成，多年平均總流量達(dá) /秒，水能理論蘊(yùn)藏量約為 543 萬千瓦。長(zhǎng)期以來，由于地處偏遠(yuǎn)，經(jīng)濟(jì)發(fā)展滯后，大量的水能資源得不到及時(shí)開發(fā)，已建成的24 座小水電站的總裝機(jī)容量?jī)H為 千瓦，不足水能總資源的 缺電成為 經(jīng)濟(jì)發(fā)展、社會(huì)進(jìn)步的 “瓶頸 ”。近年來， 州委、州政府緊緊抓住西部大開發(fā)的歷史機(jī)遇，爭(zhēng)資金、跑項(xiàng)目，不斷加快電力資源的開發(fā)步伐。繼總裝機(jī) 6000 千瓦、總投資 400 千瓦、總投資 7600 萬元的龍青峽電站相繼開工建設(shè)之后，總投資 元的治多聶恰河一級(jí)電站，囊謙白扎、香達(dá)電站改造前期工作也已相繼開工。 這些工程完工后，將徹底解決結(jié)古鎮(zhèn)及其他五縣縣城的缺電問題。與此同時(shí)，作為補(bǔ)充電源的光能資源開發(fā)也實(shí)現(xiàn)了歷史性突破，先后完成投資 元，分別在 40 個(gè)邊遠(yuǎn)鄉(xiāng)鎮(zhèn)和 19個(gè)邊遠(yuǎn)村建成鄉(xiāng)、村級(jí)光伏電站 59 座，基本解決了這些邊遠(yuǎn)鄉(xiāng)鎮(zhèn)、村的生活用電。 距離 飛機(jī)場(chǎng)較近的供電電源點(diǎn)為 州結(jié)古 35電所。目前已由該變電所架設(shè) 1 回 35路向飛機(jī)場(chǎng)供電。 本線路導(dǎo)線采用 0 型鋼芯鋁絞線，地線選用 絞線。 年最大負(fù)荷利用小時(shí)為 5000 小時(shí)，導(dǎo)線 70/10，其經(jīng)濟(jì)輸送容量為 4限輸送容量為 三江源（ ）機(jī)場(chǎng)變目前用電負(fù)荷 2016著經(jīng)濟(jì)的進(jìn)一步發(fā)展，用電負(fù)荷將繼續(xù)增加。 機(jī)場(chǎng)變至結(jié)古 35電所輸電距離 米。 結(jié)古 35電所現(xiàn)狀： 現(xiàn)有三相雙卷變壓器 1壓比為 35/35線為單母線接線 ， 目前有 3 回進(jìn) 出 線 ， 1 回來自蟬古水電站 ， 1 回來自結(jié)古 35電站， 1 回去 場(chǎng)變電所 。 10劃出線 8 回，現(xiàn)出線 6 回，分別至西杭水電站、東方紅水電站、 療養(yǎng)院、扎西科、巴塘、大橋， 2 回備用。 目前 州用電最大負(fù)荷已達(dá) 20160據(jù) 州 “十一五 ”國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展規(guī)劃， “十一五 ”期間 州結(jié)古地區(qū)用電負(fù)荷將得到較大的發(fā)展。 州結(jié)古地區(qū)電力負(fù)荷預(yù)測(cè)結(jié)果如下表： 表 2 州結(jié)古地區(qū)電力負(fù)荷預(yù)測(cè)表 4 項(xiàng) 目 2016 年（實(shí)際） 2016 年 2016 年 2018 年 供電量（萬 3870 4180 5686 8355 最大負(fù)荷（ 前結(jié)古地區(qū) 主要有 兩個(gè)水電站 供電 ：禪古水電站（ 4800拉貢水電站（ 8000禪古水電站冬季枯水期可發(fā)電 3500貢水電站冬季枯水期可發(fā)電 6500據(jù)近年來當(dāng)?shù)赜秒娯?fù)荷需求，兩座水電站已難以滿足當(dāng)?shù)兀ò?飛機(jī)場(chǎng)用電負(fù)荷需求）。 飛機(jī)場(chǎng)用電容量約為 2016荷性質(zhì)主要為一級(jí)負(fù)荷，目前僅由結(jié)古變電所以 35電源供電。 3 項(xiàng)目提出的背景 飛機(jī)場(chǎng)作為 州的唯一民用機(jī)場(chǎng)，對(duì)當(dāng)?shù)貒窠?jīng)濟(jì)發(fā)展起著不可替代的重要作用，用電負(fù)荷大部分等 級(jí) 屬于一級(jí)用電負(fù)荷 。為提高機(jī)場(chǎng)供電可靠性，有必要利用當(dāng)?shù)靥柲苜Y源建立第二電源。 機(jī)場(chǎng)位于青藏高原，屬于太陽能資源較為豐富的一類地區(qū)，建設(shè) 太陽能光伏電站作為飛機(jī)場(chǎng)第二供電電源是具備太陽能資源保障的。 考慮到太陽能光伏電站與水電站有潛在的互補(bǔ)供電可能性，本工程將研究 3伏電站 光能、水能互補(bǔ)問題，盡力提高項(xiàng)目投運(yùn)后經(jīng)濟(jì)效益。 前我國的能源形式 我國是世界上最大的能源消費(fèi)國之一，同時(shí)也是世界能源生產(chǎn)的大國。隨著國民經(jīng)濟(jì)的快速增長(zhǎng)， 2016 年能源消費(fèi)總量增至 標(biāo)準(zhǔn)煤 ），比 2016 年增長(zhǎng)了 2016年各種一次能源比例為：煤炭占 石油占 天然氣占 、水電占 、核電占 。 2016 年，中國的原油進(jìn)口達(dá)到 t，大約是中國原油總需求的 50%。 預(yù)測(cè)到 2020 年，中國一次能源需求量為 33 億 炭供應(yīng)量為 29 億 t，石油為 t；然而，到 2020 年我國煤炭生產(chǎn)的最大可能約為 22 億 t 左右， t，供需缺口分別為 7 億 t 和 t。顯然，要滿足未來社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展對(duì)于能源的需求，完全依靠煤炭、 石油等常規(guī)能源是不現(xiàn)實(shí)的。 5 我國能源供應(yīng)狀況為煤炭比重過大，環(huán)境壓力沉重；人均能耗遠(yuǎn)低于世界平均水平，能源技術(shù)落后，系統(tǒng)效率低，產(chǎn)品能耗高，資源浪費(fèi)大。我國能源供應(yīng)面臨嚴(yán)峻挑戰(zhàn)：一是能源決策國際環(huán)境復(fù)雜化 ,對(duì)國外石油資源依存度快速加大 ,二是石化能源可持續(xù)供應(yīng)能力遭到嚴(yán)重挑戰(zhàn) 能源資源及其供應(yīng)能力將對(duì)我國能源系統(tǒng)的可持續(xù)性構(gòu)成嚴(yán)重威脅 從能源資源、環(huán)境保護(hù)的角度，如此高的能源需量，如果繼續(xù)維持目前的能源框架是絕對(duì)不可行的。因此，在大力提高能效的同時(shí)，積極開發(fā)和利用可再生能源，特別是資源量最大， 分布最普遍的太陽能將是我國的必由之路。 國電力供需現(xiàn)狀及預(yù)測(cè) 2016 年，全國發(fā)電裝機(jī)容量達(dá)到 千瓦，同比增長(zhǎng) 其中水電達(dá)到 占總?cè)萘?火電達(dá)到 千瓦，約占總?cè)萘?全國發(fā)電量達(dá)到24747 億千瓦，同比增加 2804 億千瓦，增速 2016 年，全國發(fā)電裝機(jī)容量達(dá)到 千瓦，同比增長(zhǎng) 其中水電達(dá)到 千瓦，約占總?cè)萘?火電達(dá)到 千瓦，約占總?cè)萘?全國發(fā)電量達(dá)到28344 億千瓦，同比增加 2804 億千瓦，增速 根據(jù)專家預(yù)計(jì) 2016 年至 2016 年全社會(huì)用電量的年均增速在 12%左右， 20162020 年增速在 8%左右。根據(jù)以上預(yù)測(cè)結(jié)果，到 2020 年，中國電力裝機(jī)容量將突破 12 億千瓦，發(fā)電量將超過 6 萬億千瓦，在現(xiàn)有基礎(chǔ)上翻一番多。 我國的一次能源儲(chǔ)量遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于世界平均水平，大約只有世界總儲(chǔ)量的 10%，必須慎重的控制煤電、核電和天然氣發(fā)電的發(fā)展；煤電的發(fā)展不僅僅受煤炭資源的制約，還受運(yùn)輸能力和水資源條件的制約；核電的發(fā)展同樣受核原料和安全性的制約，核廢料處理的問題更為嚴(yán) 重，其成本是十分高昂的 ;我國的環(huán)境問題日益顯現(xiàn) ,發(fā)展煤電和大水電必須要考慮環(huán)境的可持續(xù)發(fā)展 ,必須計(jì)入外部成本。因此大力發(fā)展可再生能源發(fā)電是我國解決能源危機(jī)和保證可持續(xù)發(fā)展的重要舉措，而太陽能發(fā)電將在未來中國能源供應(yīng)中占據(jù)重要地位。 界光伏發(fā)電發(fā)展現(xiàn)狀 世界光伏產(chǎn)業(yè)迅速發(fā)展，最近 10 年太陽電池組件生產(chǎn)的年平均增長(zhǎng)率達(dá)到 33%，最近5 年的年平均增長(zhǎng)率達(dá)到 43%， 2016 年世界太陽能電池產(chǎn)量達(dá)到 2500計(jì)發(fā)貨量達(dá)到 8500中國 2016 年太陽能電池的產(chǎn)量達(dá)到了 隨 日本和德國之后，位于世界第三大光伏電池生產(chǎn)國。 世界光伏產(chǎn)業(yè)和市場(chǎng)的另一個(gè)突出特點(diǎn)是：光伏發(fā)電在能源中的替代功能越來越大，主要表現(xiàn)在并網(wǎng)發(fā)電的應(yīng)用比例增加非?？?，并成為光伏發(fā)電的主導(dǎo)市場(chǎng)。并網(wǎng)發(fā)電在光伏市場(chǎng)中的主導(dǎo)地位在人類能源變革中具有重要意義，它標(biāo)志著光伏發(fā)電由邊緣地區(qū)離網(wǎng)和特殊 6 應(yīng)用向電網(wǎng)能源發(fā)展、由補(bǔ)充能源向替代能源轉(zhuǎn)變、人類社會(huì)開始建設(shè)可持續(xù)發(fā)展的能源體系。 界光伏發(fā)展目標(biāo)和發(fā)展前景 世界上一些主要國家都制定了國家光伏發(fā)展路線和發(fā)展目標(biāo)，現(xiàn)對(duì)比如下： 表 3 世界主要國家光伏發(fā)電 成本預(yù)測(cè)一覽表 光伏發(fā)電成本預(yù)測(cè) 年份 2016 2016 2020 日本（日元 /30 23 14 歐洲（歐元 /國（美元 /國（元 /5 3 3 世界主要國家光伏發(fā)電裝機(jī)預(yù)測(cè)一覽表 光伏發(fā)電裝機(jī)預(yù)測(cè) /份 2016 2016 2020 日本 0 歐洲 41 美國 6 中國 他 界 4 14 200 從長(zhǎng)遠(yuǎn)看，太陽能光伏發(fā)電在不遠(yuǎn)的將來占據(jù)世界消費(fèi)的重要位置，不但要替代部分常規(guī)能源，而且將成為世界能源供應(yīng)的主體。根據(jù)歐盟聯(lián)合研究中心（ 預(yù)測(cè)，到 2030年世界可再生能源在總能源結(jié)構(gòu)中將占 30%左右，太陽能光伏發(fā)電在世界總電力的供應(yīng)中到達(dá) 10%左右； 2040 年可再生能源占總能耗 50%以上，太陽能發(fā)電將占電力的 20%以上；到 21 世紀(jì)末可再生能源占總能耗 50%以上，太陽能發(fā)電占到 60%以上，顯示出重要戰(zhàn)略地位。 界光伏技術(shù) 發(fā)展趨勢(shì) 技術(shù)進(jìn)步是降低成本、促進(jìn)發(fā)展的根本原因。幾十年來圍繞著降低成本的各項(xiàng)研究開發(fā)工作取得了輝煌的成就，表現(xiàn)在電池效率的不斷提高，硅片厚度的持續(xù)降低和產(chǎn)業(yè)化技術(shù)不 7 斷改進(jìn)等方面，對(duì)降低光伏發(fā)電成本起到了決定性的作用。 （ 1）電池效率的不斷提高 單晶硅電池的實(shí)驗(yàn)室最高效率已經(jīng)從 50 年代的 6%提高到目前的 多晶硅電池的實(shí)驗(yàn)室最高效率也達(dá)到了 薄膜電池的研究工作也獲得了很大成功，非單晶硅薄膜電池、碲化鎘 (銅銦硒（ 實(shí)驗(yàn)室效率也分別達(dá)到了 13、 其他 新型電池，如多晶硅薄膜電池、燃料敏化電池、有機(jī)電池等不斷取得進(jìn)展，更高效率的新概念電池受到廣泛重視被列入開發(fā)計(jì)劃。 隨著實(shí)驗(yàn)室效率的不斷提高，商品化電池的效率也得到了不斷提升。目前單晶硅電池的效率可達(dá)到 16 20，多晶硅電池可達(dá)到 14 16；與此同時(shí)，光伏產(chǎn)業(yè)技術(shù)和光伏系統(tǒng)集成技術(shù)與時(shí)俱進(jìn)，共同促使光伏發(fā)電成本不斷降低和光伏市場(chǎng)及產(chǎn)業(yè)的持續(xù)擴(kuò)大發(fā)展。 （ 2）商業(yè)化電池厚度持續(xù)降低 降低硅片厚度是減少硅材料消耗、降低晶體硅太陽電池成本的有效技術(shù)措施，是光伏技術(shù)進(jìn)步的重要方面。 30 多年來，太陽電池硅片厚 度從 20 世紀(jì) 70 年代的 450 500低了一半以上 ,硅材料用量大大減少 ,對(duì)太陽電池成本降低起到了重要作用 ,是技術(shù)進(jìn)步促進(jìn)降低成本的重要范例之一。預(yù)計(jì) 2016 年硅片厚度將降至 150 2002020 年將降至 80 100 時(shí)成本將相應(yīng)大幅降低。 （ 3）生產(chǎn)規(guī)模不斷擴(kuò)大 生產(chǎn)規(guī)模不斷擴(kuò)大和自動(dòng)化程度持續(xù)提高是太陽能電池生產(chǎn)成本降低的另一個(gè)重要方面，太陽電池單廠生產(chǎn)規(guī)模已經(jīng)從 20 世紀(jì) 80 年代的 1 5a 發(fā)展到 90 年代的 530a 和目前的 50 500a。生產(chǎn)規(guī)模與成本降低的關(guān)系 體現(xiàn)在學(xué)習(xí)曲線率 ,即生產(chǎn)規(guī)模擴(kuò)大 1 倍 ,生產(chǎn)成本降低 20%。預(yù)計(jì)，在未來的兩年之內(nèi)，單廠年生產(chǎn)能力達(dá)到 1企業(yè)將會(huì)出現(xiàn)。 （ 4）太陽電池組件成本大幅度降低 光伏組件成本 30 年來降低 2 個(gè)數(shù)量級(jí)。 2016 年世界重要廠商的成本為 2 元 /近因材料緊缺有所回升。當(dāng)供求關(guān)系越過平衡點(diǎn)后，成本會(huì)比前一個(gè)供求關(guān)系對(duì)應(yīng)點(diǎn)更低，這也是 30 年來經(jīng)驗(yàn)曲線中曾經(jīng)出現(xiàn)過的現(xiàn)象。 （ 5）晶體硅電池技術(shù)持續(xù)進(jìn)步，薄膜電池技術(shù)快速發(fā)展 2016 年各種電池技術(shù)的市場(chǎng)份額，其中 多晶硅 單晶硅 帶硅電池 薄膜電池約 多晶硅電池自 2016 年開始超過單晶體硅后一直持續(xù)增長(zhǎng)，各種薄膜電池市場(chǎng)份額近年來也在穩(wěn)定增長(zhǎng)，反映出技術(shù)進(jìn)步的推動(dòng)力量。 國光伏發(fā)電市場(chǎng)的現(xiàn)狀 8 中國的光伏發(fā)電市場(chǎng)目前主要用于邊遠(yuǎn)地區(qū)農(nóng)村電氣化、通信和工業(yè)應(yīng)用以及太陽能光伏商品，包括太陽能燈、草坪燈、太陽能交通信號(hào)燈以及太陽能景觀照明等。由于成本很高，并網(wǎng)光伏發(fā)電目前還處于示范階段。所有這些應(yīng)用領(lǐng)域中，大約有 于商業(yè)化的市場(chǎng)（通信工業(yè)和太陽能光伏產(chǎn)品），而另外的 屬于需要政府和政策支持的市場(chǎng)，包括農(nóng)村電氣化和并網(wǎng)光伏發(fā)電。 國光伏發(fā)電市場(chǎng)的發(fā)展 中國于 1958 年開始研究光伏電池， 1971 年首次成功應(yīng)用于我國發(fā)射的東方紅二號(hào)衛(wèi)星上， 1973 年開始將光伏電池用于地面。 2016 年，國家計(jì)委啟動(dòng) “西部省區(qū)無電鄉(xiāng)通電計(jì)劃 ”，通過光伏和小型風(fēng)力發(fā)電解決西部（西藏、 州、青海、甘肅、內(nèi)蒙古、陜西和四川） 700 多個(gè)無電鄉(xiāng)的用電問題，光伏電量達(dá)到 項(xiàng)目大大刺激了國內(nèi)光伏工業(yè)，國內(nèi)建起了幾條太陽電池的封裝線，使太陽電池的年生產(chǎn)量迅速達(dá)到 100 2016 年當(dāng)年產(chǎn)量 20 截止到 2016年底，中國太陽電池的累計(jì)裝機(jī)已經(jīng)達(dá)到 55 2016，由于歐洲光伏市場(chǎng)的拉動(dòng)，中國的光伏生產(chǎn)能力迅速增長(zhǎng)，截止到 2016 年底，中國太陽電池組件的生產(chǎn)能力已經(jīng)達(dá)到 400 年產(chǎn)量達(dá)到 140 大部分太陽電池組件出口歐洲， 2016 年國內(nèi)安裝量只有 5 2016 年為 10 圖給出中國光伏發(fā)電市場(chǎng)的發(fā)展進(jìn)程。 表 3 中國光伏發(fā)電各年裝機(jī)及累計(jì)裝機(jī)一覽表 年份 1976 1980 1985 2016 2016 2016 2016 2016 2016 2016 年裝機(jī) / 70 500 1550 3300 20300 10000 5000 10000 累計(jì)裝機(jī) /00 1780 6630 19000 45000 65000 70000 80000 國光伏產(chǎn)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀 太陽能光伏系統(tǒng)中最重要的是電池，是收集光和實(shí)現(xiàn)光電轉(zhuǎn)換的基本單位。大量的電池合成在一起構(gòu)成光伏組件。并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)由光伏組件、太陽跟蹤裝置、逆變器、高低壓配電裝置構(gòu)成。 太陽能 電池通常由晶體硅和薄膜材料制造，前者由切割、鑄錠或者鍛造的方法獲得，后者是一層薄膜附在低價(jià)的襯背上。目前，世界上 85%以上的市場(chǎng)份額是晶體硅太陽電池，包括單晶硅太陽電池和多晶硅太陽電池，其他類型的太陽電池所占比例很小，因此在考慮太陽電池產(chǎn)業(yè)鏈時(shí)主要分析晶體硅太陽能光復(fù)電池的產(chǎn)業(yè)鏈。 光伏發(fā)電產(chǎn)業(yè)鏈的構(gòu)成見下圖： 硅 礦 冶金礦 （工業(yè)礦） 高純多晶硅 / 單晶硅電池 多晶硅電池 光伏組件 光伏陣列 光伏發(fā)電系統(tǒng) 單晶硅棒 多晶硅錠 9 晶體硅原材料產(chǎn)業(yè)狀況 光伏技術(shù)發(fā)展至今，晶體硅光伏電池始終是商品化光伏電池的主流，國際市場(chǎng)上 98%以上的光伏電池是利用高純多晶體硅制備的。作為光伏電池生產(chǎn)最基本材料 體硅制造業(yè)也就成為光伏產(chǎn)業(yè)鏈上最重要的環(huán)節(jié)。 目前，多晶體硅原材料的先進(jìn)生產(chǎn)技術(shù)基本上掌握在 8 家主要生產(chǎn)商手中。由于種種原因，多晶體硅原材料生產(chǎn)量的增長(zhǎng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)落后于光伏產(chǎn)業(yè)需求量的增長(zhǎng)，這導(dǎo)致了自 2016 年以來世界范圍內(nèi)多晶體硅原材料的持續(xù)緊缺并導(dǎo)致價(jià)格的持續(xù)上漲，預(yù)計(jì)這種緊缺狀況至少還將持續(xù) 2 年左右的時(shí)間。多晶體硅的生產(chǎn)已經(jīng)成為整個(gè)光伏產(chǎn)業(yè)鏈的瓶頸，不但限制了太陽電池產(chǎn)量的增長(zhǎng)而且使太陽電池的成本持續(xù)保持在 3 4 美元 /峰瓦的水平，嚴(yán)重制約了光伏產(chǎn)業(yè)和市場(chǎng)的發(fā)展。 中國多晶體硅原材料產(chǎn)業(yè)存在的問題包括： （ 1）技術(shù)落后。主要技術(shù)基于改良的西門子法，但工藝落后，2 倍。 （ 2）規(guī)模小。多晶體硅生產(chǎn)是規(guī)模效益型產(chǎn)業(yè)，一般認(rèn)為臨界規(guī)模為 2016t/a，產(chǎn)量低于 1000t/a 的企業(yè)被認(rèn)為不具有經(jīng)濟(jì)合理性。 2016 年，中國多晶體硅的年生產(chǎn)能力為 400t，實(shí)際生產(chǎn)量為 300t，僅夠 30陽電池的生產(chǎn)需求，實(shí)際生產(chǎn)量與需求存在巨大的差距，多晶體硅原材料基本依賴進(jìn)口。 體硅錠制造產(chǎn)業(yè)狀況 硅錠切片，即硅片的生產(chǎn)是晶體硅太陽能光伏電池制備的第一道工序，晶體硅電池組件成本的 65%來 自硅片，而電池制造和組件封裝只占成本的 10%和 25%。隨著硅材料成本的持續(xù)走高，硅錠切割工藝在光伏電池制造環(huán)節(jié)中的重要性也日益提高。通過不斷提升硅片制備的工藝、設(shè)備和技術(shù)水平來降低硅片成本、節(jié)約原材料，提高生產(chǎn)效率，已成為光伏產(chǎn)業(yè)目前關(guān)注的焦點(diǎn)。 中國晶體硅材料產(chǎn)業(yè)有以下特點(diǎn)： 發(fā)展迅速。近幾年的年平均增長(zhǎng)率超過 70%。 對(duì)原材料的依存度高。由于國內(nèi)無法提供高純多晶體硅材料，因此企業(yè)原料基本依賴進(jìn)口，國際市場(chǎng)高純多晶體硅原料的緊缺和漲價(jià)影響了國內(nèi)企業(yè)的發(fā)展，絕大部分企業(yè)開工不足。 技術(shù)成熟，產(chǎn)品質(zhì)量不遜于國 外。 10 單晶體硅材料的生產(chǎn)占主導(dǎo)，與世界光伏產(chǎn)業(yè)中單晶體硅與多晶體硅的 1： 2（ 2016年）比例相差較大。主要原因是國內(nèi)單晶體硅拉制的技術(shù)比較成熟，國產(chǎn)單晶爐已實(shí)現(xiàn)國產(chǎn)化，價(jià)格低廉；多晶體硅澆鑄爐依靠進(jìn)口，價(jià)格昂貴。同時(shí)拉單晶投資少，建設(shè)周期短，資金回收快。 體硅太陽能光伏電池制造業(yè)狀況 晶體硅太陽能光伏電池是在單晶或多晶體硅片上通過擴(kuò)散制結(jié)而成的。 中國 2016 年太陽能光伏電池的年產(chǎn)量超過 50前一年的 4 倍； 2016 年產(chǎn)量達(dá)到1402016 年為 果不是受到原材料 短缺的制約，發(fā)展速度還將更快。到2016 年底，中國太陽電池的生產(chǎn)企業(yè)已有 39 家，總的年生產(chǎn)能力已達(dá)到 雖然中國商品化光伏電池制造工藝接近或達(dá)到國際先進(jìn)水平，但大多數(shù)企業(yè)自主研發(fā)實(shí)力不強(qiáng)，以消化吸收國際技術(shù)為主，缺乏技術(shù)創(chuàng)新和市場(chǎng)應(yīng)變能力。目前大規(guī)模生產(chǎn)的晶體硅電池的總體發(fā)展趨勢(shì)為：高效率、大面積、薄硅片。這對(duì)國內(nèi)光伏電池制造業(yè)提出了新的要求。 晶硅太陽能光伏電池制造業(yè)狀況 截止到 2016 年中國非晶體硅太陽能電池生產(chǎn)能力為 a，同時(shí)還有一些企業(yè)正在投資建設(shè)新的生產(chǎn)線， 產(chǎn)業(yè)發(fā)展勢(shì)頭良好。 件封裝產(chǎn)業(yè)狀況 晶體硅太陽能電池組件制造業(yè)主要是將晶體硅太陽電池進(jìn)行單片互聯(lián)、封裝，以保護(hù)電極接觸，防止導(dǎo)線受到腐蝕，避免電池破碎。封裝質(zhì)量直接影響道晶體硅太陽能電池組件的使用壽命。 目前，光伏電池組件封裝產(chǎn)業(yè)，是整個(gè)光伏產(chǎn)業(yè)鏈中生產(chǎn)工藝發(fā)展最為成熟的環(huán)節(jié)，也是產(chǎn)業(yè)量最大的一個(gè)環(huán)節(jié)。但由于技術(shù)和資金門檻低，屬于勞動(dòng)密集型產(chǎn)業(yè)，造成目前國內(nèi)封裝能力過剩，企業(yè)利潤(rùn)微薄，國際競(jìng)爭(zhēng)力相對(duì)有限，發(fā)展空間不足。 陽跟蹤裝置產(chǎn)業(yè)狀況 太陽電池方陣的發(fā)電量與陽光入射角有關(guān)，光 線與太陽電池方陣平面垂直時(shí)發(fā)電量最大，改變?nèi)肷浣牵l(fā)電量明顯下降。太陽能跟蹤裝置可以將太陽能板始終垂直對(duì)準(zhǔn)太陽，最大程度的將太陽能轉(zhuǎn)化為電力。根據(jù)目前一些跟蹤裝置生產(chǎn)廠的經(jīng)驗(yàn)，采用自動(dòng)跟蹤裝置可提高發(fā)電量 20 40%左右，從而相對(duì)降低投資 20%。 目前，國內(nèi)光伏發(fā)電系統(tǒng)普遍采用的是非聚焦平板固定傾角陣列發(fā)電方式。因增加自動(dòng)跟蹤裝置后，將增加占地面，所以適合于荒漠化大型并網(wǎng)光伏電站和聚焦型光伏電站，而不適合與建筑結(jié)合的光伏發(fā)電系統(tǒng)和地價(jià)較高的市內(nèi)、市郊所建光伏發(fā)電系統(tǒng)。因國內(nèi)的配套政策支持力度不足，大型高壓并 網(wǎng)光伏電站項(xiàng)目較少，因此國內(nèi)跟蹤裝置生產(chǎn)商的研發(fā)投入 11 較少，目前還未實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)，造成跟蹤裝置價(jià)格相對(duì)較貴，反過來又制約了跟蹤裝置在大型高壓并網(wǎng)光伏電站上的使用。 網(wǎng)逆變器產(chǎn)業(yè)狀況 我國從上世紀(jì) 80 年代起開始對(duì)太陽能發(fā)電設(shè)備用逆變器進(jìn)行研究開發(fā)，現(xiàn)在已有專門的單位研究開發(fā)和生產(chǎn)。目前我國并網(wǎng)逆變器的生產(chǎn)技術(shù)與國外有一定的差距，主要表現(xiàn)在產(chǎn)業(yè)規(guī)模、產(chǎn)品可靠性和功能上。目前國內(nèi)比較成熟的并網(wǎng)逆變器需求度不足，生產(chǎn)商研發(fā)積極性不高所造成的。目前太陽能發(fā)電用逆變器分為以下幾種形式： （ 1）工頻變壓器絕 緣方式：用于獨(dú)立性太陽能發(fā)電設(shè)備，可靠性高，維護(hù)量少，開關(guān)頻率低，電磁干擾小。 （ 2）高頻變壓器絕緣方式：用于并網(wǎng)型太陽能發(fā)電設(shè)備，體積小、重量輕、成本低。要經(jīng)兩級(jí)變換，效率問題比較突出，采取措施后，仍可達(dá)到 90%以上，高頻電磁干擾嚴(yán)重，要采用濾波和屏蔽措施。 （ 3）無變壓器非絕緣方式：為提高效率和降低成本，將逆變器的兩級(jí)變換變?yōu)閱渭?jí)變換。實(shí)際使用中出線一系列問題。無變壓器非絕緣方式逆變器不能使輸入的太陽電池與輸出電網(wǎng)絕緣隔離，輸入的太陽電池矩陣正、負(fù)極都不能直接接地。太陽電池矩陣面積大，對(duì)地有很大的等效電 容存在，將在工作中產(chǎn)生等效電容充放電電流。其中低頻部分，有可能使供電電路的漏電保護(hù)開關(guān)誤動(dòng)作。其中高頻部分，將通過配電線對(duì)其他用電設(shè)備造成電磁干擾，而影響其他用電設(shè)備工作。這樣，必須加濾波和保護(hù)，達(dá)不到降低成本的預(yù)期效果。 （ 4）正激變壓器絕緣方式：實(shí)在無變壓器非絕緣方式使用效果不佳之后開發(fā)出來的，既保留了無變壓器非絕緣方式單級(jí)變換的主要優(yōu)點(diǎn)，又消除無絕緣隔離的主要缺點(diǎn)，是到目前為止并網(wǎng)型太陽能發(fā)電設(shè)備比較理想的逆變器。 陽能光伏發(fā)電在我國能源電力供應(yīng)中的地位 國的太陽能資源的理論 總量和資源宏觀分布情況 中國地處北半球歐亞大陸的東部，主要出于溫帶和亞熱帶，具有比較豐富的太陽能資源。根據(jù)全國 700 多個(gè)氣象臺(tái)長(zhǎng)期觀測(cè)積累的資料表明，中國各地的太陽輻射年總量大致在233 /035.3 之間，其平均值約為 23 /1086.5 。該等值線從大興安嶺西麓的內(nèi)蒙古東北部開始，向南經(jīng)過北京西北側(cè)，朝西偏南至蘭州，然后徑直朝南至昆明，最后沿橫斷山脈轉(zhuǎn)向西藏南部。在該等值線以西和以北的廣大地區(qū)，除天山北面的 小部分地區(qū)的年總量約為 23 /1046.4 之外，其余絕大部分地區(qū)的年總量都超過23 /1086.5 。太陽大致上可分為五類地區(qū)。 一類地區(qū) :全年日照時(shí)數(shù)為 3200 3300h，年輻射量在 2/8 37 06 70 0 當(dāng)于 12 228 285準(zhǔn)煤）燃燒所發(fā)出的熱量。主要包括青藏高原、甘肅北部、寧夏北部和 州南部等地。這是我國太陽能資源最為豐富的地方。 二類地區(qū)：全年日照時(shí)數(shù)為 3000 3200h，年輻射量在 2/6 70 05 86 0 當(dāng)于200 228準(zhǔn)煤）燃燒所發(fā)出的熱量。主要包括河北西北部、山西北部、內(nèi)蒙古南部、寧夏南部、甘肅中部、青海東部、西藏南部和 州南部等地。此區(qū)為我國太陽能資源較豐富區(qū)。 三類地區(qū)：全年日照時(shí)數(shù)為 2200 3000h，年輻射量在 2/5 86 05 02 0 當(dāng)于171 200準(zhǔn)煤）燃燒所發(fā)出的熱量。主要包括山東、河南、河北東南部、山西南部、 州北部、吉林、遼寧、云南、山西北部、甘肅東南部、廣東南部、福建南部、江蘇北部和安徽北部等地。此區(qū)為我國太陽能資源較豐富 區(qū)。 四類地區(qū)：全年日照時(shí)數(shù)為 1400 2200h，年輻射量在 2/5 02 04 19 0 當(dāng)于142 171準(zhǔn)煤）燃燒所發(fā)出的熱量。主要是長(zhǎng)江中下游、福建、浙江和廣東的一部分地區(qū)，春夏多陰雨，秋冬季太陽能資源還可以，屬于我國太陽能可利用地區(qū)。 五類地區(qū)：全年日照時(shí)數(shù)為 1000 1400h，年輻射量在 2/4 19 03 35 0 當(dāng)于114 142準(zhǔn)煤）燃燒所發(fā)出的熱量。主要四川和貴州兩省。此區(qū)為我國太陽能資源最少的地區(qū)。 一、二、三類地區(qū)，年 日照時(shí)數(shù)大于 2016h，年輻射量高于 2/5860 是我國太陽能資源豐富和較豐富的地區(qū)，面積較大，約占全國總面積的 2/3 以上，具有利用太陽能的良好條件。四、五類地區(qū)雖然太陽能資源條件較差，但仍有一定的利用價(jià)值。 國荒漠大規(guī)模光伏發(fā)電重點(diǎn)開發(fā)地區(qū)分布及實(shí)際開發(fā)潛力 太陽能的能量密度較低，所以光伏發(fā)電系統(tǒng)對(duì)于傳統(tǒng)發(fā)電模式其占地面積過大。在我國，光伏發(fā)電的重點(diǎn)發(fā)展領(lǐng)域分為：與城市建筑物相結(jié)合的小型光伏發(fā)電系統(tǒng)以及荒漠地區(qū)高壓并網(wǎng)型光伏電站。我國荒漠總面積 108 萬 2其中有大片的沙漠、沙漠化和半沙漠化土地，約 85 萬 2 1 2地可以安裝 50陽電池，按照 2020 年全國光伏發(fā)電累計(jì)安裝10如 6裝在沙漠，也只需要 120 2不到全國沙漠和荒漠的萬分之一點(diǎn)五。 國主要電力可再生能源資源總量對(duì)比 我國目前以及今后 30 50 年內(nèi)，具有實(shí)際發(fā)電應(yīng)用能力的幾種可再生能源的資源量和潛力如下表。由此可以看出：根據(jù)實(shí)際資源情況，我國小水電的最大當(dāng)量裝機(jī)容量為 50物質(zhì)能的最大當(dāng)量裝機(jī)容量為 30力發(fā)電的最大當(dāng)量裝機(jī)容量為 44右；而太陽能發(fā)電的潛力比其他高 2 個(gè)數(shù)量級(jí)，可認(rèn)為是無限的，即使開發(fā)度設(shè)定為 1%，其當(dāng)量裝機(jī)容量就超過 3600上所述，從資源總量角度來開，由于我國人均一次能源相對(duì)貧 13 乏，太陽能發(fā)電將成為我國電力能源結(jié)構(gòu)的重要組成部分，其戰(zhàn)略地位是顯而易見的。目前太陽能發(fā)電技術(shù)有光伏發(fā)電和太陽能熱發(fā)電兩種，其中太陽能熱發(fā)電技術(shù)仍在研發(fā)階段并且該技術(shù)在現(xiàn)場(chǎng)需要相當(dāng)儲(chǔ) 量的水資源，使我國大規(guī)模應(yīng)用該技術(shù)受到一定的制約；光伏發(fā)電技術(shù)已經(jīng)成熟，只要有光照條件，基本不再需要其他資源，可以大規(guī)模應(yīng)用。 表 3 我國各種可再生能源的資源總量與當(dāng)量裝機(jī)容量 再生能源分類 資源總量（ 理論課開發(fā)量（ 開發(fā)度（ %） 年發(fā)點(diǎn)小時(shí)（ h) 最大裝機(jī)容量（ 當(dāng)量裝機(jī)容量（ 小水電 125 115 65 3000 75 50 風(fēng)力發(fā)電 10000 1000 10 2016 100 44 生物質(zhì)發(fā)電 300 100 30 5000 30 33 太陽能發(fā)電 9600000 1090000 1 1500 10900 3633 合計(jì) 96104525 1091215 4500 11105 3761 種發(fā)電方式的碳排生命周期分析結(jié)果 大多數(shù)新能源和可再生能源屬于低碳和非碳能源，在能量轉(zhuǎn)換過程中基本不消耗化石能源，因此不會(huì)對(duì)環(huán)境構(gòu)成嚴(yán)重威脅。盡管從全能量系統(tǒng)觀點(diǎn)來看，在可再生能源技術(shù)設(shè)備及其原材料的生產(chǎn)、制造和安裝過程中，需要消耗一定的化石能源，進(jìn)而會(huì)產(chǎn)生一定的污染物，但其排放量相對(duì)于可再生能源設(shè)備所提供的能量而言則微不足道。以電 力轉(zhuǎn)換為例，表 2的碳排放量的生命周期分析結(jié)果，數(shù)據(jù)證明，新能源和可再生能源是一種高度清潔的能源技術(shù)，時(shí)間少溫室氣體排放，防止全球環(huán)境惡化的一種科學(xué)選擇。 表 3 各種發(fā)電方式的碳排放生命周期分析結(jié)果 發(fā)電方式 碳排放量（ 煤發(fā)電 275 油發(fā)電 204 天然氣發(fā)電 181 太陽熱發(fā)電 92 光伏發(fā)電 55 波浪發(fā)電 41 海洋溫差發(fā)電 36 14 潮汐發(fā)電 35 風(fēng)力發(fā)電 20 地?zé)岚l(fā)電 11 核能發(fā)電 8 水力發(fā)電 6 伏發(fā)電同煤電成本對(duì)比分析 光伏發(fā)電發(fā)展的主要障礙是沒目前成本較高，但是在科學(xué)快速發(fā)展的支持和規(guī)模市場(chǎng)的拉動(dòng)下，光伏發(fā)電的成本正在快速下降，預(yù)計(jì)在 35 年左右的時(shí)間可達(dá)到煤電成本的水平。 （ 1） 我國煤電成本發(fā)展趨勢(shì) 對(duì)全國及分地區(qū)的燃煤發(fā)電成本進(jìn)行的測(cè)算表明， 2016 /沒成本占 根據(jù)世界銀行的預(yù)測(cè)，我國未來幾年的物價(jià)上漲率大約為 3%。假定煤價(jià)在 2016 2020 年按年均 3%增長(zhǎng)，在 2021 2040 年按年均 長(zhǎng)， 20412050 年按年均 長(zhǎng)，經(jīng)測(cè)算全國平均燃煤發(fā)電成本變化如下表 2示。 表 3 我國燃煤發(fā)電成本變化趨勢(shì)測(cè)算結(jié)果 年份 2016 2016 2015 2020 2025 2030 2035 2040 2045 2050 煤電成本 述價(jià)格還未將每年因酸雨、地質(zhì)塌陷等造成的 3000 億元損失計(jì)入煤炭成本（其成本相當(dāng)于 /實(shí)際上，特別是隨著資源越來越少以 及煤炭運(yùn)輸、環(huán)境成本的提高，煤炭成本的增長(zhǎng)幅度將超過 3%的增長(zhǎng)率，從而煤電的成本也必然快速增長(zhǎng)。 （ 2） 光伏發(fā)電成本接近燃煤發(fā)電成本 預(yù)期成本高在目前和今后相當(dāng)長(zhǎng)時(shí)段內(nèi)都是制約光伏市場(chǎng)發(fā)展的根本瓶頸。以科學(xué)發(fā)展觀分析這個(gè)問題，目前成本高是可以通過政策扶持得到解決的，理由是太陽能光伏發(fā)電是全球的戰(zhàn)略代替電力能源，對(duì)于化石能源和水能源十分緊缺的我國來說在未來有決定性意義，即使對(duì)目前的邊遠(yuǎn)地區(qū)離網(wǎng)供電、改善能源結(jié)構(gòu)、減少排放等方面也有不可替代的重要意義。按照光伏發(fā)電發(fā)展的經(jīng)驗(yàn)分析，到 2030 年，光伏系統(tǒng)的可靠性和壽命從 現(xiàn)在的 15 20 年增加到 30 35 年；系統(tǒng)效率從現(xiàn)在的 12 15%增加到 18 20%；光伏發(fā)電成本可以降到 6 8美分 /本達(dá)到屆時(shí)的計(jì)入外部成本的煤電成本。只要保證規(guī)模市場(chǎng)，即使不計(jì)入外部成本，光伏發(fā)電成本也將在 2040 年達(dá)到屆時(shí)的煤電成本。 15 4 項(xiàng)目的必要性 足 機(jī)場(chǎng)用電需求，提高用電可靠性的需要 機(jī)場(chǎng)是 州的唯一民用機(jī)場(chǎng)，對(duì)于當(dāng)?shù)氐膰窠?jīng)濟(jì)發(fā)展具有重要意義，目前用電容量已達(dá) 2016機(jī)場(chǎng)目前僅由一 35路供電，不足以保障機(jī)場(chǎng)可靠供電，為滿 足機(jī)場(chǎng)各類一級(jí)負(fù)荷用電可靠性需要，有必要利用當(dāng)?shù)靥柲苜Y源建設(shè)太陽能光伏電站，作為機(jī)場(chǎng)供電第二電源。 理開發(fā)利用光能資源，符合能源產(chǎn)業(yè)發(fā)展方向 太陽能是一種取之不盡用之不竭的自然能源，而我國擁有非常豐富的太陽能資源有待開發(fā)，青藏高原和 州南部等地是太陽能豐富的地區(qū)。太陽能資源豐富，對(duì)環(huán)境無任何污染，是滿足可持續(xù)發(fā)展需求的理想能源之一。 我國政府一直非常重視新能源和可再生能源的開發(fā)利用。在黨的十四中五中全會(huì)上通過的，中共中央關(guān)于制定國民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展 “九五 ”計(jì)劃和 2016 年遠(yuǎn)景目標(biāo)的建議 要求 “積極發(fā)展新能源，改善能演結(jié)構(gòu) ”。 2016 年 1 月 1 日實(shí)施的中華人民共和國節(jié)約能源法明確提出 “國家鼓勵(lì)開發(fā)利用新能源和可再生能源 ”。國家計(jì)委、國家科委、國家經(jīng)貿(mào)委制定的 2016新能源和可再生能源發(fā)展綱要?jiǎng)t進(jìn)一步明確，要按照社會(huì)主義市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)的要求，加快新能源和可再生能源的發(fā)展和產(chǎn)業(yè)建設(shè)步伐。 2016 年 2 月 28 日中國人大通過的自 2016 年 1 月 1 日開始實(shí)施的可再生能源法要求中國的發(fā)電企業(yè)必須用可再生能源（主要是太陽能和風(fēng)能）生產(chǎn)一定比例的電力。在國家發(fā)改委 2016 年 4 月所作的能源發(fā)展 “十一五 ”規(guī)劃中再次強(qiáng)調(diào)了未來 5 年在可再生能源領(lǐng)域要重點(diǎn)建設(shè)實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化發(fā)展。 快能源結(jié)構(gòu)調(diào)整的需要 國家要求每個(gè)省常規(guī)能源和再生能源必須保持一定比例。 州的再生能源中，水電的開發(fā)利用程度已較高。除水電外，相對(duì)于其他再生能源， 州所具有的豐富太陽能資源卻遠(yuǎn)未得到利用，因此，大力研究太陽能發(fā)電技術(shù)，對(duì)推動(dòng)太陽能發(fā)電實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化，改善 州能源結(jié)構(gòu)，增加再生能源的比例具有非常重要的長(zhǎng)遠(yuǎn)意義。 善生態(tài)、保護(hù)環(huán)境的需要 我國能源消費(fèi)占世界的 10%以上，同時(shí)我國一次能源中煤 占到 70%左右，比世界平均水平高出 40 多個(gè)百分點(diǎn)。燃煤造成的二氧化硫和煙塵排放量約占排放總量的 70% 80%， 16 二氧化硫排放形成的酸雨面積已占國土面積的 1/3。環(huán)境質(zhì)量的總水平還在不斷惡化，世界十大污染城市我國一直占多數(shù)。環(huán)境污染給我國社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展和人民健康帶來了嚴(yán)重影響。世界銀行估計(jì) 2020 年中國由于空氣污染造成的環(huán)境和健康損失將達(dá)到 量的 13%。 光伏發(fā)電不產(chǎn)生傳統(tǒng)發(fā)電技術(shù)（例如燃煤發(fā)電）帶來的污染物排放和安全問題，沒有廢氣和噪音污染。系統(tǒng)報(bào)廢后也很少有環(huán)境污染的遺留問題。太陽能是清潔的可再生能源， 開發(fā)太陽能符合國家環(huán)保、節(jié)能政策， 州具有豐富的太陽能資源且區(qū)內(nèi)地廣人稀，非常適合于建設(shè)大規(guī)模高壓并網(wǎng)光伏電站。 5 太陽能光伏電站與 當(dāng)?shù)?水電站 電網(wǎng)的互補(bǔ)運(yùn)行 區(qū)負(fù)荷特性 州結(jié)古鎮(zhèn)供電區(qū)主要負(fù)荷為：飛機(jī)場(chǎng)用電，當(dāng)?shù)匦⌒凸I(yè)用電，當(dāng)?shù)鼐用裆a(chǎn)、生活用電。根據(jù)電力負(fù)荷曲線研究地區(qū)負(fù)荷特性，以便進(jìn)行系統(tǒng)內(nèi)各地區(qū)的電力電量平衡，確定各類型發(fā)電廠的運(yùn)行方式，研究調(diào)峰問題及裝機(jī)的利用程度，并進(jìn)行可靠性計(jì)算和電源優(yōu)化，應(yīng)根據(jù)需要編制電力負(fù)荷曲線。 電力負(fù)荷曲線通常包括日負(fù)荷曲線、年負(fù) 荷曲線、周負(fù)荷曲線和年持續(xù)負(fù)荷曲線。日負(fù)荷曲線表示一天內(nèi)每小時(shí)負(fù)荷的變化情況， 見 圖 5示。年負(fù)荷曲線表示一年內(nèi)各月最大負(fù)荷的變化情況， 見 圖 5示。年負(fù)荷曲線可分為動(dòng)態(tài)和靜態(tài)兩種。靜態(tài)負(fù)荷曲線假設(shè)一個(gè)年度內(nèi)最大負(fù)荷沒有增長(zhǎng)，只是由于季節(jié)原因某些季節(jié)負(fù)荷略有減少。需要說明的是，一些電網(wǎng)由于夏季農(nóng)業(yè)用電以及降溫用電的增加，年最大負(fù)荷可能出現(xiàn)在夏季。動(dòng)態(tài)年負(fù)荷曲線考慮了年內(nèi)負(fù)荷的增長(zhǎng)，年終負(fù)荷大于年初負(fù)荷，更符合實(shí)際。周負(fù)荷曲線表示一周內(nèi)每日最大負(fù)荷的變化情況，如圖 5示。年持續(xù)負(fù)荷曲線將全年負(fù)荷按人小 排隊(duì)，并作出對(duì)應(yīng)的累計(jì)持續(xù)運(yùn)行小時(shí)數(shù)，從最小負(fù)荷開始，依次將各點(diǎn)負(fù)荷連成曲線，如圖 5示。用該曲線可算出系統(tǒng)全年的電量，用于編制電力系統(tǒng)的發(fā)電計(jì)劃和進(jìn)行可靠性估算。 17 p(230 6 12 18 24時(shí) 刻 ( 時(shí) )圖 2 - 1 日 負(fù) 荷 曲 線1 - - 峰 荷 2 - - 腰 荷 3 - - 基