光伏系统工程  来源:中国能源报    2022/1/6 8:48:02 北极星太阳能光伏网讯:2021年是新能源发展的重要节点：光伏风电装机量持续领跑全球，发电消纳实现双提升，度电成本持续降低；储能氢能炙手可热，备受资本市场青睐；新能源创新层出不穷，关键技术国产化不断取得突破，在实现碳达峰、碳中和目标的进程中，在构建以新能源为主体的新型电力系统的进程中，新能源正不断革新，迈向高质量发展。 风电海陆并举全面领跑 产业链持续降本、新增装机超预期、设备国产化率不断提升、海上风电新增装机量跃居世界第一，可再生能源平价时代全面到来之际，2021年风电行业的表现如预期般强势。 “十四五”开局之年，风力发电量在全国电力供应中的贡献度不断提升。国家能源局数据显示，2021年前11个月，全国风电发电量达到5866.7亿千瓦时，同比增幅高达40.8%，新能源消纳能力不断改善，风电利用率达96.9%。 2021年前三季度，全国风电新增并网装机1643万千瓦，增速大幅超出市场预期，全国风机并网装机容量站上3亿千瓦的新台阶，较2016年底实现翻番。连续12年，我国风电并网装机容量稳居全球第一。 立足陆上，2021年前三季度，我国陆上风电新增装机1261万千瓦，增量蝉联世界第一，“三北”地区风电大基地开发如火如荼，中东部及南部地区风电装机你追我赶，陆上风电开发格局不断优化，风机叶片呼啸而出的绿电已吹遍神州大地。 奋进海上，2021年，江苏、浙江、福建、广东等海上风电传统大省新增装机容量节节攀升，山东、广西等海上风电新秀不断突破，2021年前三季度，我国海上风电新增装机382万千瓦，稳居全球之首。在各省“十四五”规划中，海上风电规划占据重要一席，直面2022年“去补贴”挑战，已然成为沿海电力负荷中心区域降碳的重要支撑。 2021年，去补贴冲击、原材料涨价、供应链吃紧等挑战并未阻挡风电持续降本，平价首年的陆上风机报价一再刷新降本纪录，技术创新、产业链协同推动下的海上风机也正向平价之路奋进。主轴轴承、风机润滑油等重点零部件国产化进程不断加快，风电产业链已经牢牢掌握在“自己手里”。 创新是产业发展的源动力，轻量化、大型化、一体化的技术突破占据着2021年的热搜榜，一度平分天下的双馈、直驱型技术类型持续推陈出新，半直驱型风电机组市场份额异军突起，从30年前戈壁滩上的千瓦级小风机，到如今10兆瓦及以上海上大风机正式登上市场舞台，中国技术已经从“跟跑”蜕变为“并驾齐驱”。 2021年，风电板块上市公司更是表现不俗，风电产业链制造企业在手订单饱满，海外市场份额不断提升，在构建新型电力系统，应对气候变化的大战略下，风电潜力已显，投资市场的火热更是让风电迎来了更高增长动力。 海上风电集群化开发、风电大基地化开发建设、“千乡万村驭风行动”……新年新动力，风电发展正酣。 光伏稳摘“双冠”实力引领 2021年是光伏正式迈入平价上网新时代的一年，是产业结构调整成绩喜人的一年，是大型光伏基地项目拉开建设大幕的一年，是中国光伏行业克服重重困难，继续领跑全球的一年，是我国光伏产业连续7年保持全球新增装机规模第一、累计装机规模第一“双桂冠”的一年。 光伏“去补贴”，与煤电同台竞技。2021年6月，国家发改委调整新能源上网电价政策，对新备案集中式光伏电站、工商业分布式光伏项目和新核准陆上风电项目，中央财政不再补贴，实行平价上网；2021年新建项目上网电价，按当地燃煤发电基准价执行。光伏告别补贴，迎来成人礼。这是国内光伏产业在经过10余年高速发展后的必然结果，此举不仅可以充分发挥电价信号作用，合理引导投资、促进资源高效利用，还将保证光伏产业的高质量发展。 平价上网的背后，光伏发电优势不断凸显，竞争力持续提升。截至2021年9月底，我国光伏发电累计装机规模达2.78亿千瓦，继续保持全球第一。2021年1-9月，全国光伏新增装机2556万千瓦；光伏发电量2486亿千瓦时，同比增长24%，在非水可再生能源中仅次于风电，位列第二；全国光伏发电平均利用率达98%，利用水平明显提高。在“千家万户沐光行动”的推动下，2021年前三季度分布式装机占比超六成，集中式与分布式并举，调结构成效显著。同时，首批总规模约1亿千瓦的沙漠、戈壁、荒漠地区大型风电光伏基地项目正在按照“成熟一个、开工一个”的原则有序展开。 装机规模全球领先离不开制造端的加持。2021年前三季度，国内多晶硅、硅片、电池、组件产量分别达到36万吨、1.65亿千瓦、1.47亿千瓦和1.3亿千瓦，均居全球引领地位。我国光伏制造业不仅满足了国内市场需求，出口量也迎来新高。2021年1—10月，出口总额达231亿美元，同比大增44.6%，打破了2011年创下的纪录。 光伏技术水平的进步，支撑我国光伏发电平价发展。2021年，PERC单晶电池量产最高效率达23.56%，平均转换效率提升至23.1%，较2020年22.8%提升了0.3%；我国企业、研究机构晶硅电池实验室转换效率11次打破世界纪录，在N型、P型、TOPCon和异质结电池技术方面均有突破。国内光伏发电技术的加速迭代促进了产业成本的持续下降。 “十四五”期间，以光伏为代表的可再生能源将步入平价上网新阶段，深入实施能源安全新战略，锚定“碳达峰、碳中和”目标，以高质量跃升发展为主题，以提质增效为主线，以改革创新为动力，推动可再生能源大规模、高比例、市场化、高质量发展，光伏将唱主角。 氢能多点开花活力迸发 2021年是我国“十四五”规划的开局之年，也是氢能全产业链“多点开花”、步入快速发展轨道的一年。得益于政策支持、技术进步和产业链布局日趋完善等因素，我国氢能产业活力得到进一步释放。 碳达峰、碳中和目标下，氢能产业广受重视，各地政府支持政策频出。截至2021年11月，已有北京、河北、四川、山东、内蒙古等29个省市区出台氢能政策。2021年8月，氢燃料电池汽车示范城市群政策正式落地，标志着氢能产业化应用进入政策支持加速期。 推动氢能产业上下游协调发展，多个地区重点打造氢能产业集群。目前，国内已规划6个“氢走廊”项目，包括“成渝氢走廊”“长三角氢走廊”“广东粤湾氢走廊”“长江氢走廊”山东半岛“氢动走廊”和浙江“氢走廊”。碳达峰、碳中和目标的提出，让绿氢成为减碳脱碳的重要途径。2021年以来，政府企业携手发力制氢端，电解水制氢规模不断提升，电解槽市场迅速增长。 氢能市场前景无限，企业“沾氢即火”。据国资委披露，截至2021年6月，已有超过1/3的央企在进行包括制氢、储氢、加氢、用氢等环节的全产业链布局，取得了一批技术研发和示范应用成果。中国石油、中国石化、国家电投等央国企进一步加大氢能布局，与此同时，宝丰能源、隆基、阳光电源等大型民企也计划通过进军氢能产业实现转型及降碳目标。 产业降本加速。2021年以来，氢能设备及核心零部件实现国产化突围，催化剂、双极板已初步具备产业化条件，部分产品和技术已追上国际水平，国内氢能企业更有能力和底气直面国际竞争。 与此同时，氢能在工业等领域中的脱碳作用得到更多重视，“氢冶金”技术成为钢铁产业实现低碳绿色化转型升级的有效途径之一，宝武集团、河钢集团、酒钢集团已开始探索氢能炼钢，并逐步建成示范试点，氢气、一氧化碳混合气制铁、纯氢作为还原剂炼铁等技术正逐渐被解锁。 “从无到有，从有到优”，我国氢能产业正处于商业化初期阶段，实现“从有到优”需进一步突破行业掣肘，在顶层设计引领下，挖掘氢能产业市场需求，让氢能产业发展有章可循，是产业迈向高质量发展直面的新课题。 储能跨越发展百花齐放 站在2021年尾，回首我国储能产业“十四五”开局之年的发展历程，“跨越式发展”成为产业的最好注脚。 2021年以来，有21个省区发布了风电光伏开发建设方案，其中14个明确了2021年度规模指标，如果储能按照10%计算，预计2021年装机量可达到1278万千瓦。根据国家能源局科技装备司数据，预计2021年底，我国新型储能装机规模将超400万千瓦。 复盘2021年我国储能的发展之路，产业总体上进入高速发展期，且各区域储能市场特征鲜明：华东地区主要以电网侧和用户侧工商业削峰填谷为主；西北地区主要以新能源+储能市场为主；华北地区以集中式新能源+储能、山西电源侧调频市场为主；华南地区主要以广东电源侧调频为主。 探究我国储能产业加速增长的原因，是多方面因素综合作用的结果。首先，在构建以新能源为主体的新型电力系统和碳达峰、碳中和目标驱动下，基于产业内生动力和海外市场的刺激，储能产业开始迈入大规模、高比例、高质量跃升增长阶段。 其次，我国储能行业从材料、设备、系统到回收初步建立了较为完备的产业链，当前，在主流技术与前沿技术上都有布局，并培育了以宁德时代、比亚迪、南都电源为代表的一大批技术领先的储能厂商。行业龙头企业的军团式涌现，奏响了我国储能产业突破藩篱、实现规模化发展的序曲。 再次，现阶段我国储能项目通过“共享储能”“风光水火储一体站”等规模化探索与运营，印证了合理配置储能可以提升电力系统的稳定性、灵活性，提升系统的运行效率，可有效缓解电网平稳化运行与新能源发电间歇性、波动大之间的冲突。 储能产业之所以能在2021年实现跨越式发展，政策支持功不可没。2021年7月23日，国家发改委、国家能源局正式发布了《关于加快推动新型储能发展的指导意见》，明确新型储能是支撑新型电力系统的重要技术和基础装备。2021年7月28日，国家发改委发布《关于进一步完善分时电价机制的通知》，进一步完善目录分时电价机制，引导用户侧灵活配置资源，配置储能系统，改善电力供需状况，支持新能源高质量快速发展。 总体来看，“十四五”开局之年，储能进入规模化发展时代，由此推动了储能技术创新，电池材料、储能电芯、热管理技术、集成技术等均有突破；长时储能技术价值凸显，压缩空气、液流电池等相关公司融资接连创新高；飞轮储能、钠离子电池、固态电池、储氢、储热等先进技术也取得突破，储能技术创新进入百家争鸣、百花齐放的新时代。