PM光伏發(fā)電和能源轉(zhuǎn)型王斯成課件

光伏發(fā)電和中國能源轉(zhuǎn)型

SolarPVandTransformingofEnergyStructureofChina王斯成國家發(fā)改委能源所

2013年10月24日江蘇無錫2013無錫新能源大會(huì)為什么要研究光伏路線圖？

（中國的能源轉(zhuǎn)型）中國當(dāng)前面臨嚴(yán)重的能源供給和溫室氣體排放的雙重壓力能源和環(huán)境的嚴(yán)重形勢1、中國從2012年起成為世界第一大能源消費(fèi)國；2、從2007年始成為溫室氣體排放世界第一大國；3、世界最大的電力裝機(jī)和電力消費(fèi)國；4、世界最大的煤炭進(jìn)口國；5、石油的對外依存度高達(dá)60%；6、中國常規(guī)能源儲(chǔ)采比不到世界平均值的50%；7、面臨嚴(yán)重的能源短缺和環(huán)境污染?；剂蠋韲?yán)重污染北京的霧霾中國常規(guī)能源資源遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于世界平均水平?。?！

資料來源：BP世界能源統(tǒng)計(jì)2012再過30年，中國將無煤可挖，無油可采，無氣可開！中國必須在今后20-30年內(nèi)完成能源轉(zhuǎn)型，發(fā)展光伏發(fā)電等可再生能源是中國能源和環(huán)境可持續(xù)發(fā)展的唯一出路！能源資源煤石油天然氣鈾資源世界平均儲(chǔ)采比（年）11254.263.6100中國能源儲(chǔ)采比（年）339.929.850%29.4618.2746.8650.00光伏發(fā)電的發(fā)展現(xiàn)狀

和近期目標(biāo)（2015，2020）1、2012年底全球光伏裝機(jī)：已經(jīng)超過100GW;2、2012年全球總裝機(jī)31GW，其中歐洲光伏裝機(jī)17.16GW（55.4%），其他國家總裝機(jī)13.84GW（44.6%）；德國安裝7.6GW（24.5%），中國裝機(jī)3.5GW（11.3%），位居世界第2。世界光伏累計(jì)裝機(jī)（MW）2012年中國大陸加臺(tái)灣光伏電池產(chǎn)量占世界總產(chǎn)量的73.2%；中國大陸占世界總量的62.6%。世界光伏電池發(fā)貨量（2004-2012）（MWp）公歷年200420052006200720082009201020112012中國50.0200.0400.01088.02600.04011.010800.020592.019961.0歐洲314.0470.0657.01062.82000.01930.03120.02078.0979.0日本602.0833.0928.0920.01300.01508.02200.02069.01920.0臺(tái)灣

450.0900.01300.03400.02808.03378.0美國140.0154.0202.0266.1432.0595.01200.0509.0522.0其它89.0102.0314.0663.1668.01316.03280.07031.05138.0合計(jì)1195.01759.02500.04000.07900.010660.024000.035087.031898.0資料來源：PVNews,May2013國內(nèi)光伏市場發(fā)展目標(biāo)（2011-2020）年2011201220132014201520162017201820192020年裝機(jī)(GW)2.73.5810101112131415累計(jì)裝機(jī)(GW)3.57132335475971851002012-2020平均年增長率：23.5%■年裝機(jī)預(yù)測■累計(jì)裝機(jī)預(yù)測光伏發(fā)電的未來市場

和中遠(yuǎn)期目標(biāo)（2030，2050）歐洲可再生能源委員會(huì)于2010年4月發(fā)布“REThinking2050”到2050年,歐洲能源供給的100%將來自可再生能源。到2050年,歐洲總電力裝機(jī)將達(dá)到1956GW,其中PV裝機(jī)將達(dá)到962GW,占?xì)W洲電力總裝機(jī)的49.2%.1、目標(biāo)2、可再生能源資源和技術(shù)3、RE發(fā)展現(xiàn)狀和發(fā)展必要性4、研究方法,定義,假設(shè)條件和情境設(shè)計(jì)；5、可再生能源各類技術(shù)路線和市場占比研究（2020，2030，2040，2050）；6、經(jīng)濟(jì)、環(huán)境、社會(huì)效益；7、政策建議。76頁2020年中國非化石能源占15%

Non-FossilEnergywillshare15%by2020中國2020年實(shí)現(xiàn)GDP碳排放強(qiáng)度比2005年下降40%--45%的自愿承諾目標(biāo)；非化石能源占15%（總量46億噸標(biāo)煤）預(yù)計(jì)2020年前，我國經(jīng)濟(jì)增長率仍將保持9%左右，到2020年我國的能源需求將在46億噸標(biāo)準(zhǔn)煤左右。屆時(shí)，中國非化石能源必須達(dá)到7億噸標(biāo)準(zhǔn)煤，才能實(shí)現(xiàn)15%的目標(biāo)。AnnouncedbyChineseGovernmentinNov.of2009:1.40-45%ofGHGEmmissionforunitGDPwillbereducedbytheyearof2020comparingwiththelevelof2005;2.Non-fossilEnergywillshare15%oftotalenergyconsumptionby2020.By2020,totalenergyconsumptionwillreachto4.6billionTce,thanthetotalnon-fossilenergyshouldbe0.7billionTce.國家目標(biāo)，頂層設(shè)計(jì)年202020302050一次能源需求（億噸標(biāo)煤）425052-55可再生能源占比（%）152040年202020302050用電量需求（萬億kWh）8.010.012.0水電裝機(jī)（億kW）3.54.04.0風(fēng)電裝機(jī)（億kW）2.03.510.0光伏裝機(jī)（億kW）1.03.010.02050年?duì)幦E發(fā)電量占60%以上，7.2萬億kWh。2050年可再生能源占一次能源的40%，有沒有可能到60%？可再生能源占電力需求的60%，有沒有可能到80%？2020-2050年中國電力發(fā)電量（億kWh）2050年，煤電比例將從現(xiàn)在的72.5%，下降到26.7%，實(shí)現(xiàn)電力結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型。中國光伏市場發(fā)展路線圖年2012202020302050光電裝機(jī)基本目標(biāo)（億kW）0.071.03.010.0光電裝機(jī)高目標(biāo)（億kW）0.072.06.020.0高目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)需要智能電網(wǎng)和儲(chǔ)能裝置的配合能源發(fā)展路線圖的不確定因素

1、如何看待核能？2050年可以不可以比3億kW更高？安全性以及核廢料的處理等問題令人望而卻步；2、非常規(guī)天然氣？（煤層氣、致密砂巖氣、頁巖氣、天然氣水合物等）儲(chǔ)量、開采技術(shù)、開采成本、對于環(huán)境/地質(zhì)的負(fù)面影響也都具有很大的不確定性。結(jié)論：按照高比例可再生能源設(shè)定中國能源發(fā)展路線圖，主要原因是其安全性、成本、儲(chǔ)量、技術(shù)和對于環(huán)境的影響都是清晰、可預(yù)知的：2050年RE占一次能源消費(fèi)總量的40%，占總電力需求的60%。光伏電池技術(shù)路線圖光伏成本路線圖到2025年，對于不帶儲(chǔ)能的光伏系統(tǒng)，光伏電價(jià)將全面實(shí)現(xiàn)平價(jià)，即與常規(guī)電價(jià)持平；到2050年，對于帶有儲(chǔ)能的光伏系統(tǒng)也將達(dá)到平價(jià)，可以與任何一種電源在經(jīng)濟(jì)上競爭。光伏成本路線圖光伏系統(tǒng)發(fā)展路線圖光伏政策發(fā)展路線圖太陽能資源和裝機(jī)潛力中國的可再生能源資源種類我國資源可開發(fā)量折合標(biāo)準(zhǔn)煤（億tce）太陽能1000億kW450風(fēng)能10億kW8水能經(jīng)濟(jì)可開發(fā)4.0億kW4.8～6.4技術(shù)可開發(fā)5.4億kW生物質(zhì)能生物質(zhì)發(fā)電3億噸秸稈+3億噸林業(yè)廢棄物1.5+2.0=3.5液體燃料5000萬噸0.5沼氣800億m30.6總計(jì)

470等級(jí)資源帶號(hào)年總輻射量（MJ/m2）年總輻射量（kWh/m2）平均日輻射量（kWh/m2）最豐富帶I≥6300≥1750≥4.8很豐富帶II5040–63001400–17503.8–4.8較豐富帶III3780–50401050–14002.9–3.8一般IV<3780<1050<2.9資料來源：《可再生能源中長期發(fā)展規(guī)劃》，國家發(fā)改委，2007年8月.中國建筑可利用面積及允許光伏裝機(jī)量年20122015202020302050建筑總面積（億平方米）500600700750800可利用面積（億平方米）230260300320380光伏可利用面積（億平方米）100130150160180光伏可裝機(jī)功率（億kW）5.06.57.510.015.0中國的荒漠資源和可容納光伏裝機(jī)中國12%的國土面積為不能用于耕作的沙漠、戈壁和灘涂，總面積為128萬km2，其中戈壁面積57萬平方公里。中國的荒漠資源主要分布在光照資源豐富的西北地區(qū)，其年總輻射在1600kWh∕m2以上。1平方公里可以安裝50MW光伏電站，假定2050年中國光伏總裝機(jī)將達(dá)到1000GW（10億kW），50%安裝在荒漠，則僅需要1萬平方公里，還不到這個(gè)總戈壁面積的2%；按照高限2000GW（20億kW）的50%，也僅需要2萬平方公里，僅占中國戈壁總面積的5.3%。

√×沙漠里其實(shí)無法安裝光伏電站，僅考慮戈壁就已經(jīng)足夠了。2012年和2015年中國同步電網(wǎng)格局資料來源：國家電網(wǎng)公司.“三華”同步電網(wǎng)知識(shí)手冊.北京.中國電力出版社.2011年2012年中國同步電網(wǎng)格局資料來源：國家電網(wǎng)公司，“三華”同步電網(wǎng)知識(shí)手冊，北京。中國電力出版社，2011年2015年中國同步電網(wǎng)格局電網(wǎng)支撐條件：電網(wǎng)建設(shè)2015年從西部到東部100GW的傳送能力，到2050年有可能提高到200GW傳送能力（占光伏裝機(jī)的25%）。為了實(shí)現(xiàn)可再生能源高比例，傳統(tǒng)電力和電網(wǎng)的轉(zhuǎn)型

1、2050年中國風(fēng)電和光伏的基本目標(biāo)：裝機(jī)51.42%，發(fā)電量28.15%；積極目標(biāo)：65.64%，發(fā)電量的38.90%。特點(diǎn)：資源條件，無運(yùn)行成本，波動(dòng)性；2、常規(guī)能源電力將有現(xiàn)在的“基荷電力”轉(zhuǎn)變?yōu)椤罢{(diào)節(jié)電力”，要求常規(guī)電廠具有更強(qiáng)的調(diào)節(jié)能力，5分鐘內(nèi)功率調(diào)節(jié)60-80%；