網(wǎng)絡(luò)流行著這么一句玩笑話:“人類科技本質(zhì)是燒開(kāi)水?!惫夥褪沁@個(gè)“本質(zhì)”的例外。
作為這樣一個(gè)例外,光伏產(chǎn)業(yè)卻由于成本和盈利問(wèn)題,在十多年間飽受爭(zhēng)議。
經(jīng)過(guò)頑強(qiáng)的生長(zhǎng),光伏終于迎來(lái)了平價(jià)上網(wǎng)的時(shí)代,并向“1毛錢1度電”的目標(biāo)繼續(xù)前進(jìn)。預(yù)計(jì)在“十四五”期間,光伏將拉開(kāi)替代化石燃料發(fā)電的大幕。
在實(shí)現(xiàn)光伏平價(jià)上網(wǎng)后,光伏裝機(jī)量將迎來(lái)新一波高峰。隨著裝機(jī)量的增長(zhǎng),光伏消納問(wèn)題將再次出現(xiàn)。光伏發(fā)電制氫成為一種新的解決思路:將光伏所制氫氣用于天然氣摻燒、燃料電池,可豐富終端用戶用能多樣性,保障能源安全,也解決了光伏的消納問(wèn)題。另一方面,光伏便宜,氫卻很貴,平價(jià)光伏制氫解決了綠氫價(jià)格昂貴的問(wèn)題。
光伏+氫能,有望構(gòu)建新能源領(lǐng)域1+1>2的經(jīng)典案例。也許正是這個(gè)原因,國(guó)家能源局也提出在“十四五”期間促進(jìn)光伏制氫、光伏+儲(chǔ)能等新業(yè)態(tài)成熟。
平價(jià)時(shí)代如何解決光伏并網(wǎng)消納新難題?
“平價(jià)上網(wǎng)”是近年來(lái)光伏圈最熱門(mén)的詞匯之一。
2019年,光伏平均上網(wǎng)電價(jià)已降至0.35元/千瓦時(shí),明年將全部實(shí)現(xiàn)平價(jià)上網(wǎng),預(yù)計(jì)“十四五”期間將降低到0.26元/千瓦時(shí)以下,屆時(shí)光伏發(fā)電成本將低于絕大部分煤電。
最具標(biāo)志性的事件是,今年年中,中東某光伏項(xiàng)目上網(wǎng)電價(jià)創(chuàng)出了1.35美分/千瓦時(shí)的新低,換算成人民幣,甚至不足“一毛錢一度電”。
這并非個(gè)例,全球其它地方也出現(xiàn)了低廉的電價(jià),如葡萄牙的1.64美元/度、巴西的1.75美分/度等。同時(shí),在中國(guó)很多地區(qū),光伏建設(shè)成本約3元/W,每瓦30年全生命周期能發(fā)50度電左右,折算后可達(dá)6-7分錢/度電,再加上一兩分錢的運(yùn)維成本,實(shí)際下來(lái)光伏發(fā)電成本每度電也不到一毛錢。
當(dāng)光伏發(fā)電成本全面進(jìn)入到“一毛錢一度電”時(shí)代,那么光伏將在經(jīng)濟(jì)性上對(duì)傳統(tǒng)能源實(shí)現(xiàn)絕對(duì)領(lǐng)先,光伏應(yīng)用的規(guī)模將持續(xù)擴(kuò)大。
有喜必有憂。光伏進(jìn)入平價(jià)時(shí)代,也帶來(lái)了大規(guī)模并網(wǎng)的新難題:隨著大規(guī)模高比例的接入電網(wǎng),光伏的消納將變得越來(lái)越困難。
國(guó)家能源局新能源司副司長(zhǎng)任育之提到:“國(guó)內(nèi)的青海山東各個(gè)省份的負(fù)荷曲線已經(jīng)變成了壓制曲線,政府的用電高峰已經(jīng)成了用電低谷,給電力調(diào)控帶來(lái)極大的壓力。我想這個(gè)需要電網(wǎng)和光伏行業(yè)共同來(lái)商討解決?!?/span>
上一輪的光伏風(fēng)電消納難題引起了社會(huì)對(duì)新能源的巨大爭(zhēng)議。對(duì)于新一輪的消納難題,任育之希望通過(guò)技術(shù)進(jìn)步來(lái)解決這個(gè)問(wèn)題。“光伏發(fā)電將與儲(chǔ)能、可能未來(lái)的氫能等技術(shù)相結(jié)合,大大的降低全社會(huì)用能成本,將深刻的改變中國(guó)的能源革命?!比斡f(shuō)道。
1+1>2,光伏消納與綠氫制備互相成就
電多了,就要把電想辦法用出去,或者是把電存起來(lái)。用電是沒(méi)辦法一下子用那么多了,只好想想“存電”的辦法。
“光伏+儲(chǔ)能”應(yīng)運(yùn)而生,再開(kāi)啟多種光伏+應(yīng)用,勢(shì)必引發(fā)可再生能源的幾何式增長(zhǎng),全球能源轉(zhuǎn)型也將按下快進(jìn)鍵。
任育之提出:“十四五期間,我們也將推動(dòng)一批示范項(xiàng)目建設(shè),促進(jìn)光伏加儲(chǔ)能、光伏治沙、光伏制氫等新產(chǎn)業(yè)新業(yè)態(tài)的成熟,并實(shí)施一級(jí)行動(dòng)計(jì)劃,促進(jìn)光伏發(fā)電多點(diǎn)開(kāi)發(fā)?!?/span>
光伏制氫就是一種很理想的雙贏方案。
對(duì)光伏而言,一方面可以解決光伏持續(xù)快速增長(zhǎng)產(chǎn)生的消納問(wèn)題,另一方面可以推動(dòng)光伏加儲(chǔ)能,從而使光伏發(fā)電供電質(zhì)量得到進(jìn)一步提升,更多的替代電力系統(tǒng)中價(jià)值更高的綜合用電,并憑借可調(diào)節(jié)的電力現(xiàn)貨市場(chǎng)參與競(jìng)爭(zhēng)。
對(duì)于氫能產(chǎn)業(yè)而言,平價(jià)光伏則意味著綠氫價(jià)格難題的解決。
歐洲地區(qū)為解決電解水制氫成本問(wèn)題,規(guī)劃了兩個(gè)40GW的電解槽建設(shè)項(xiàng)目,試圖以規(guī)?;档途G氫成本,將氫氣成本降至1-2歐元/看過(guò)——而目前歐洲站售氫價(jià)格約為10歐元/kg。高昂的制氫成本阻礙了綠氫的發(fā)展,降低了氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展的意義。以德國(guó)為例,由于高昂的綠氫價(jià)格,德國(guó)不得不放棄對(duì)綠氫的執(zhí)著,對(duì)藍(lán)氫的發(fā)展做出了相當(dāng)?shù)淖尣健?/span>
在大規(guī)模光伏+平價(jià)光伏的推動(dòng)下,綠氫的價(jià)格不再是難題,“以獎(jiǎng)代補(bǔ)”政策35元/kg的目標(biāo)也不再是問(wèn)題。以上文提到的1.35美分/千瓦時(shí)的光伏項(xiàng)目為例,若以這個(gè)價(jià)格的電力制氫,成本可低至1美元/公斤(折合人民幣不到7元/公斤)——這個(gè)價(jià)格比煤制氫成本更低。
“光伏+氫能”實(shí)現(xiàn)了新能源領(lǐng)域的“1+1>2”。
國(guó)內(nèi)積極探索光伏制氫
早起的鳥(niǎo)兒有蟲(chóng)吃,國(guó)內(nèi)企業(yè)已經(jīng)開(kāi)始穩(wěn)步推進(jìn)光伏制氫項(xiàng)目的發(fā)展,并且對(duì)于光伏制氫持樂(lè)觀態(tài)度。
陽(yáng)光電源董事長(zhǎng)曹仁賢此前曾表示“10MW光伏每小時(shí)可制造10立方的氫氣,25平方公里的光伏發(fā)電列陣,可以做一個(gè)小型的制氫城,一年可以產(chǎn)100萬(wàn)噸的氫氣,100萬(wàn)噸的氫氣完全夠我們未來(lái)幾年用。初步計(jì)算,在光照好的地方,制氫的光伏發(fā)電成本大概在1毛5分錢一度電,是大幅度低于現(xiàn)在制氫的電力成本?!?/span>
據(jù)統(tǒng)計(jì),目前我國(guó)的光伏制氫項(xiàng)目已有近30項(xiàng),有利于為未來(lái)大規(guī)模光伏制氫推廣積累經(jīng)驗(yàn)。