《全球7.89亿人缺电 “光伏+储能”或为最佳解决方案》

  • 来源专题:中国科学院文献情报先进能源知识资源中心 |领域情报网
  • 编译者: guokm
  • 发布时间:2020-07-15
  • 日前,彭博新能源财经(BNEF)和国际组织SEforALL联合发布《2020年全球微电网市场报告》(以下简称《报告》)指出,随着微电网技术的不断发展,微电网的推广应用可帮助数以亿计的无电及缺电人口解决用电难问题。同时在农村社区和企业供电方面,以光伏发电为主的微电网形式将逐步发挥重要作用。
    《报告》显示,2010年,在世界范围内,约有14亿人口处于无电或缺电状态。目前,随着多方努力,这一数字已降至7.89亿,且其中绝大部分集中在撒哈拉以南的非洲。考虑到这一地区的电气化发展水平和人口增长速度,有研究认为,未来10年,这一地区的无电和缺电人口仍可能出现一定增长。
    《报告》预计,到2030年,撒哈拉以南非洲、亚洲、拉丁美洲及部分岛屿国家仍将有约2.38亿个家庭需要解决电力稳定供应问题, 微电网技术可解决其中一半左右家庭的电力需求。但由于微电网的用户大多属于低收入、低购买力群体,加之地理位置偏远,即便是安装以光伏发电为主的微电网系统平均成本一般也要达到0.49—0.68美元/千瓦时。为此,2020—2030年间所需的资本投入将达到约1280亿美元。
    截至今年3月,《报告》跟踪了约21亿美元的微电网投资项目,其中能够按期支付的资金仅为13%左右, 存在重大延迟风险。而且由于当前微电网项目规模相对较小,相关领域也缺乏纯商业化的融资模式。
    《报告》综合统计了截至2020年3月,在运的5545个微电网项目,地域范围涉及撒哈拉以南非洲、亚洲、拉丁美洲及部分岛屿国家。其中,亚洲国家占比约60%,撒哈拉以南非洲国家为39%左右。
    《报告》指出,微电网的主要应用场景为人口密度低、家庭收入低的地区。而且在部分国家,由于负责供电业务的公共事业公司债务缠身,如何有效降低成本更是成为开展供电业务的重要参考因素。
    无论是与集中式大电网相比还是与诸如柴油发电机等其他独立供电模式相比,《报告》研究发现, 以光伏发电为主的微电网都更具经济优势,特别是在农村电气化方面优势更为突出。结合各行业协会和监测机构的调研数据,《报告》也指出,以光伏发电为主的微电网安装量已从2010年的60个左右扩展至今年2月的2099个。
    《报告》认为,一方面,农村的家庭和生产用电多数集中在白天,这与光伏发电的特性相吻合。另一方面,即便在部分时间出现电力需求和供给的波动,“光伏+储能”的微电网模式也能够有效解决这一问题。而且, “光伏+储能”的混合型微电网在远程操控、数据分析上都更具优势。
    在储能形式的选择上,《报告》强调,由于技术和成本优势,此前铅酸电池一直是微电网储能的首选。但在2010—2018年间,锂电池成本已大幅下降了约85%,电池技术也日趋成熟,未来, 锂电池有望成为微电网储能的重要支撑。
     

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    • 编译者:郭楷模
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    • 水的冷却作用提高了浮动太阳能系统的效率,从而比传统的地面系统产生更高的能量输出。它们还通过最大限度地减少水分蒸发、减少藻类生长和保持较低的面板温度来展示环境优势,从而提高效率。全球范围内,到 2030 年,浮动光伏发电容量预计将达到 62 吉瓦,欧洲是浮动光伏发电采用的前沿。 DAS 浮动解决方案利用水面部署先进的太阳能系统,在生产能源的同时保护宝贵的土地资源。DAS Solar 的 FPV 系统采用先进的双面 N 型模块,旨在承受水面上潮湿和多变条件的挑战。凭借强大的安装系统和抗紫外线技术,DAS Solar 可确保 FPV 应用的最佳耐用性和可靠的能源生产。 渔业互补光伏项目:综合水产养殖解决方案 随着发电厂用地成本的快速上升,有限的土地资源导致人们将注意力转向更广阔的水域,从而推动了浮动太阳能发电场的快速发展。在此背景下,DAS Solar 创新了渔业互补光伏模式,这是一种将太阳能发电与水产养殖相结合的创新能源利用方式。安装太阳能组件可有效减少水面蒸发,抑制藻类过度生长,为鱼类提供更清洁、更稳定的水生环境。此外,面板下方的阴影区域为喜阴鱼类创造了理想的栖息地,增强了生物多样性,提高了渔业生产质量和效率。该模式不仅解决了能源短缺问题并减少了温室气体排放,还通过增加渔业价值和创造就业机会直接造福当地社区,成为当地经济增长的新引擎。 渔光互补发电模式的另一大优势是,光伏组件可以充分利用水面反射的阳光,提高发电效率。同时,温度相对较低的水温为组件提供自然冷却作用,防止组件过热,延长系统使用寿命,提高能源利用效率,降低发电成本。 一个很好的例子是位于安徽阜阳的 650 兆瓦风电-太阳能-储能基地项目。作为长江三角洲的首个综合可再生能源项目,该项目将太阳能发电、渔业养殖和水资源管理结合起来,以培育一个自给自足的生态系统。这种方法优化了大面积水面的使用,在水面上方安装太阳能电池阵列 鱼塘发电,同时提供遮荫,稳定水温,减少蒸发,改善鱼类栖息地条件。 另一个值得关注的项目是 DAS Solar 位于海南的龙湖渔光互补光伏项目,该项目通过其创新的灵活支架系统表现出了卓越的韧性。在经受了包括台风泰利姆和台风科伊努在内的多次极端天气事件(风速超过 12 级)后,该系统仍然稳定运行。在这种台风多发地区,该项目建立了太阳能电池板上置发电、下置养鱼的绿色发电模式,使鱼塘资源得到更高效的利用,并进一步支持当地支柱产业的可持续发展。 DAS Solar 的渔业补充光伏装置强调了能源生产与可持续水产养殖相结合的环境和经济效益,为寻求最大限度利用自然资源同时支持乡村振兴的地区提供了宝贵的见解。 海上浮动光伏项目:海洋能源的新前景 根据风电的发展轨迹,光伏行业也有望从陆地走向海上,从浅海走向深海。在政府优惠政策和技术进步的支持下,海上太阳能行业正在迅速发展。海上系统受益于最少的遮光、广阔的海面和较少的云量,所有这些都有助于持续发电和更高的能量输出。国际能源署 (IEA) 预测,到 2050 年,全球海上光伏容量可能超过 100 GW,占全球太阳能装机量的近 20%。 中国海岸线绵长,沿海省份能源需求旺盛,海上太阳能发展潜力巨大。DAS Solar 抓住了这一机遇,早在 2019 年就开始探索海上 FPV,在产品开发、技术创新和应用验证测试方面处于领先地位。该公司建立了涵盖浮动结构、锚定系统和维护的全面研发链。通过集成模仿铝但成本更低的尖端聚合物材料,该公司实现了海上项目的 LCOE 大幅降低,使其与传统能源具有成本竞争力。 对于浮式结构,DAS Solar结合了内陆多浮体和深海大型浮体系统的优势,采用箱式浮体、刚性支架和柔性连接,形成矩形阵列,实现完全水面覆盖,同时也促进海洋生态修复。 同时,DAS Solar的“近岸智能养殖项目”正在申报中,体现了公司对多用途海洋环境的承诺。通过柔性支架系统的高净空和大跨度设计,可以打造自动化、集约化的海上牧场。该解决方案不仅减少了传统养殖模式对海洋的污染,还可以通过将发电设备架设在2米以上的高度,实现养殖+发电的双重功能。此外,对于岛屿 针对深海岛屿和珊瑚礁,DAS Solar正在申请“离岸岛屿生命保障系统”解决方案,通过矩阵分布式浮动系统在海面下进行养殖,集发电、制氢、淡水生产和无土栽培于一体。 DAS 浮动解决方案前景光明 目前,浮动光伏正进入快速增长阶段,将与地面安装的公用事业光伏、C&I 光伏、BIPV 和屋顶光伏一起进一步应用和采用太阳能。在具有挑战性的水环境中,光伏组件面临巨大的机械应力、高温波动、高盐度、湿度和生物污垢。DAS Solar 通过严格的测试(包括目视检查、EL、STC、绝缘和防潮泄漏测试)以及使用高耐候性材料来确保其组件的可靠性。该公司进行系泊分析、专门的模拟池测试和现场试验,以确保稳健的性能。 凭借其开创性的 DAS Floating 解决方案,DAS Solar 正在为各种水生环境中的创新可再生能源应用铺平道路。从渔业综合设施到海上光伏技术进步,DAS Solar 展示了可再生能源在各种水景观中可持续运行的潜力,并展示了 FPV 技术如何在清洁转型和碳中和中发挥关键作用。随着浮动太阳能不断扩展以满足日益增长的能源需求,DAS Solar 对可持续发展的承诺使其成为改变全球能源格局的领导者。
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    • 编译者:郭楷模
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    • 6 月 11 日消息,在上海 SNEC 展期间,华为数字能源举办了以“铸就高质量,激发 AI 潜能,开启全面构网新时代”为主题的华为智能光伏战略与新品发布会。华为发布了最新的智能光伏战略以及全球首个构网型光储解决方案 —— FusionSolar9.0 智能组串式构网型光储解决方案。同时,华为数字能源联合 13 家企业和组织发起全面构网倡议,推动加速进入全面构网新时代。 据华为数字能源介绍,FusionSolar9.0 智能组串式构网型光储解决方案以“真构网、全智能、高质量”为核心,实现三大关键突破: 从储能构网升级到光储构网 从发电侧构网升级到发输配用全场景构网 从站点的可视可管升级到“端-边-云”的全链路智能化、全生命周期的智能管理 FusionSolar9.0 的电站级构网型光储系统具备“真构网”的六大核心能力:短路电流支撑、虚拟惯量支撑、宽频振荡抑制、快速一次调频、分钟级黑启动、无缝并离网切换。 因此,无论储能系统处于何种 SOC 工况、电网环境面临何种 SCR 水平、7*24h 不间断并面向未来能源架构的全时域持续演进,华为 FusionSolar9.0 解决方案都能为电力系统提供稳定支持,并且支持 One Matches All,即一个光储平台灵活应对电网强度变化下的稳定需求,一个平台适配未来多种商业模式,如调峰、调频、惯量等。 华为将储能领域积累的构网经验扩展至光伏与光储构网,在行业首创了智能组串式构网型逆变器,可提升电网强度,抑制暂态过电压风险,提升光伏送出能力。 IT之家从展会获悉,华为数字能源还打造了行业首个“端-边-云”全链路协同的风光储智能体(FusionSolar Agent),使能电站全生命周期智能管理,实现电站运维的少人化、无人化,实现电力交易的收益最大化。 通过将 AI 深度融入“规-建-维-营”全流程,实现工程建设的实施与设计误差降低 40%、运维效率提升 50%、经营收益增加 10% 以上。 会上,华为数字能源以“光储融合”为基、以“智构未来”为约,携手来自 13 家企业和组织的代表发起全面构网倡议,探讨光储产业未来的发展方向,共同拥抱构网新时代。