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《加州ISO概述了能源储存在不断发展的电网中的前景》

  • 来源专题：可再生能源
  • 编译者： pengh
  • 发布时间：2019-12-05

  • 加州独立系统运营商(ISO)对一份重要的国际报告做出了贡献，该报告阐述了未来向清洁电网转型过程中能源存储面临的挑战和机遇。

    ISO与欧洲同行合作，于11月发表了一篇全面的论文，讨论了在全球范围内部署能源存储的障碍，以及为商业存储投资创建“适当奖励机制”的途径。

    这篇题为《能源储存:来自加州和欧洲的观点》的讨论论文是由ISO和可再生能源电网计划(RGI)共同撰写的。RGI是一个总部位于德国的联盟，由欧洲各地的环保组织和输电系统运营商组成。RGI促进透明的、对环境敏感的电网发展，使其能够平稳过渡到可再生能源的使用。

    国际标准化组织长期以来一直将能源储存视为应对其能源结构中可再生资源数量不断增加所带来的挑战的关键解决方案之一。在讨论文件中，国际标准化组织总裁兼首席执行官Steve Berberich强调了能源储存在更清洁、更高效的电网中的价值。

    “经济的电网规模和分布式存储具有彻底改变电力行业的潜力，”Berberich在报告的前言中写道。“规划过程、运营、市场和公用事业的角色都将受到大规模存储部署的影响。”

    该报告概述了欧洲、加州和美国其他地区存储发展的演变趋势;总结了能源储存在电网向更可持续、更可靠、更现代化的系统过渡过程中“改变游戏规则”的作用;解释新兴技术的不同类型和商业化的现状;并描述了存储资产运营商补充来自辅助电网服务市场收入的策略。

    在报告中，国际标准化组织指出了几项正在进行的市场和基础设施政策举措，以消除障碍，提高能源批发市场存储资源的运营价值，包括规范能源管理，允许存储资产充分参与国际标准化组织市场;能源储存和分布式能源(ESDER)倡议，旨在加强对能源储存的核算、可见性和控制;和存储作为传输资产(SATA)，这将为存储资源打开大门，提供传输支持。

    该报告还提出了激励存储发展的建议，包括将基本的辅助电网服务(如电压和频率控制和斜坡能力)整合到存储部署中;使技术与当地市场动态相匹配;并将太阳能光伏发电与储能技术相结合。

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    • 编译者：guokm
    • 发布时间：2019-12-05
    • 光伏行业近些年随着全球经济的发展逐渐成为人们生活所需的新能源，对于保护环境、节约能源具有积极意义。在此之上，本文简要分析了光伏储能的定义、类型及优势，并从光伏装机市场、组件市场、行业生产链、行业竞争四个方面分析了当前海外光伏储能的现状以及未来光伏储能项目发展所受到的双重影响，提升其建设水平，为人们的生存发展提供绿色能源。 作者：王善友 中国能源建设集团天津电力建设有限公司 一、前言 随着全球环境的不断恶化与化石能源的耗尽，世界各国都纷纷找寻适合人类生存发展的新型能源，而建设光伏储能项目是当下实行能源转型的重要措施。光伏实际上是利用太阳能发电系统的简称，它具有得天独厚的优势，是当下最具有开发潜力的发电技术之一，由于太阳能无处不在，所以在用其进行发电时无需考虑原料来源问题，从而极大程度上提高了电能开发的效率。 二、光伏储能的概述 (一)光伏储能的定义 光伏是一种利用太阳电池半导体材料的光伏效应，将太阳光的辐射转换为电能的新型发电系统，具有独立运行与并网运行两种方式。其中并网运行光伏发电系统主要指的是接入电网且接受电网调度的光伏系统，如集中式光伏电站、分布式光伏电站等。而独立运行光伏发电系统是指各种独立于电网中存在的光伏发电系统，如光伏电源、太阳能路灯等。至于光伏储能事实上指的就是光伏发出的以蓄电池作为储能装置的光伏系统，它能为人们提供更良好的用电环境，提升人们的生活质量。 (二)光伏储能的类型及优势 光伏储能主要有并网式光伏储能系统、独立式光伏储能系统。1.并网式光伏储能系统的优势在于无论白天或黑夜都能应用光伏电量。一般分布式计量常在白天使用，而夜晚依旧使用电网电量，储能装置所储备的电量可为储能系统放电。并网式光伏发电系统通常直接与电网相连，并将电能直接输入电网中，由于目前储能系统不够完善，所以有时会出现弃光限电现象，对于光伏发电系统电力输出所受外界因素的影响较大，故而不利于可再生能源的推广，若日后在并网式光伏系统中配置合适的储能系统可成为光伏储能扩大生产规模的重要方向;2.独立式光伏储能系统，它是指不接入电网中而独立运行的光伏系统，相比并网式光伏系统，其光伏发电输出与电荷负载力的消纳不在同一时间段内，只要在有阳光的地方，就能随时安装，更加便捷且具有实用性。 三、海外光伏储能项目的发展现状 (一)光伏装机市场 为了改善全球环境，各个国家对于光伏行业的支持力度都在逐渐增大。尤其在2019年，我国还未大规模启动光伏装机市场，而海外市场却自年初就早已开始。2019年国际市场中的装机总量预计会超过2018年，且坚信2019年全球新增光伏装机容量也会照比2018年多。2018年年末欧盟委员会曾制定“欧盟2050战略性长期愿景”，并在2020年实现可再生能源占据总规划的20%，争取2050年碳排放量能达到0且能源消耗为2005年的50%、电力终端能源占比目标翻倍。其中欧盟国家要在2030年将可再生能源目标定位总能源的32%。欧盟各成员国家纷纷响应政策号召，力求在欧盟市场中具有较高的新能源装机容量。以西班牙为例，其批准了2021到2030年国家能源与气候综合方案，计划在2030年将本国可再生能源装机容量增加至120GW，并且主要来源于光伏及风电。根据方案内容，西班牙国家预计在2020年光伏装机容量达到8.409GW，到2030年将有74%的电力来自可再生能源，占总能源的41%，并在2050年将光伏装机总量上升至50GW，另外，西班牙还计划将储能项目增加到6GW，由此促进光伏储能项目的建设[1]。 (二)光伏组件市场 我国自2018年11月份起，开始终止实施欧盟进口太阳能多晶硅反倾销措施及反补贴措施。由此，德国取代了韩国成为我国多晶硅进口来源国且与韩国进口数量同比下降37.6%。全球光伏市场趋于多元化，其组件出口集中度却在下降，受美国、印度本土贸易摩擦事件的影响，我国2019年第一季度光伏组件的出口市场从传统市场转向乌克兰、巴基斯坦、越南等新兴市场，其中全球组件出口市场前五大市场量占据总出口量的52%，相比2013年下降10%[2]。受“印度制造”相关政策的影响，我国出口印度的组件明显下降。印度新能源与MNRE发布的最新消息，要求可再生能源在实施国家政策时，应优先考虑“印度制造”的产品，对中央部委及中央公用事业单位研发的并网光伏项目所需组件必须100%本土制造，这样会严重导致印度投资项目收益下降且部分项目将被延迟。由于我国出口美国的组件在减少，反而增加了出口日本等新兴市场的速度。日本市场实行的新法案表明对未建项目的并网期限定于2020年9月份前，其他新兴市场将带动我国光伏产品发展方向。 (三)光伏行业产业链 光伏行业的产业链主要由晶硅原料生产、硅棒生产、太阳能电池制造、组件封装、光伏产品生产、光伏发电系统等环节组成，其中太阳能电池是最为重要的生产环节。根据太阳能电池内部材料的不同可以将其分为晶硅电池、有机聚合物电池、薄膜电池、新一代太阳能电池等。至于太阳能电池的转换效率实际上指的是在照射强度1000M/cm3且太阳能温度25℃左右时，最大输出功率与日照强度相除并乘上太阳能电池板光照吸收面积之后所得出的百分比。根据《光伏制造行业规范条件》中的相关要求，对于多晶硅电池及单晶硅电池的最低转化率不得分别低于16%与16.8%，近年来，全球光伏太阳能电池的转换率在不断增高，其价格反而在以平均0.3元/片/月的速度下降[3]。光伏系统的总投资成本为5元/W，按照目前这种发展趋势，相信未来不久光伏发电“平价上网”时代就很快到来。 (四)光伏行业竞争 全球光伏行业本身就是一个高密度且附加价值高的行业，但我国光伏行业的发展由于缺乏核心技术，一般都是依靠海外技术得以发展，从而导致中高端产品完全被海外市场所垄断，其低端产品的市场又时常出现同质化现象。据最新消息表明，比亚迪公司将启动墨西哥新能源光伏储能项目，它将在墨西哥建设100MWh光伏储能系统，对于墨西哥而言，如此大的电量相当于3万用户家庭一天的用电量，墨西哥能源基金组织的首席执行官表示，通过与比亚迪的合作，为了实现最大化可再生能源的环境效益，在未来两年内将建设240MW配备全套储能系统的太阳能发电站。 四、海外光伏储能项目的发展前景 (一)有利的影响因素 1.政策支持 光伏储能项目的建设已得到国家的重大支持，而光伏行业的发展也必然具有广阔的应用空间。目前，欧盟等发达国家已经陆续出台了将太阳能发电作为可再生能源的重要组成部分的政策，并制定了相应的推动太阳能发电及光伏行业发展的战略计划，相信在不久我国也将采取相关对策实行光伏储能项目的建设。从长远发展方向考虑，海外光伏市场已经得到了巨大发展，尤其是一些经济比较发达且绿色能源应用意识较强的国家，已将光伏储能项目建设工作作为战略目标进行开展。如葡萄牙，由于该国家自身发热条件较为优厚，日照时间长达2200小时/年，因此，葡萄牙政府十分重视光伏发电产业的发展，并由此制定了FIT策略，保证其光伏装机总量持续升高，据葡萄牙APREN数据显示：2017年葡萄牙的可再生能源发电已占本土电力消耗总量的44%，其光伏发电在葡萄牙整个发电总量中的占比依旧很小，这意味着它具有巨大发展潜力，在未来发展中定能在海外光伏市场中占据一定地位。 2.经济发展 随着全球经济的发展，类似能源短缺、环境污染等问题日益严重，为了妥善解决这些问题，海内外开始寻找绿色能源，改善环境问题，传统的火力发电已然无法满足全球需求。各个国家的工业制造、城镇建设也都在不断提高自身建设水平，避免对环境造成更大的负担。而扩大海内外光伏市场已成为未来可再生能源发展的必然趋势。以美国为例，作为世界第一大能源消耗国家，近年来对于外来能源的依赖度开始逐渐减小，其能源生产与消费结构也发生巨大变动。据统计，美国2012年的能源消耗总量中，石油占据34.7%、煤炭占据17.4%、天然气占据26%、核能占据8.05%、太阳能占据0.235%，但预计2035年将前三个能源占比降低至77%，虽然从目前形式来看，美国光伏储能项目的建设规模仍然很小，但其发展速度加快，在未来不久，将有效代替不可再生能源成为能源总量中的绿色能源基础。 (二)不利的影响因素 1.经济波动 光伏储能系统在发展模式上有集中式和分布式两种，但其分布式光伏的增长速度要明显高于集中式光伏，而且由于分布式光伏规模小、建设手续较少、周期短、而且消纳能力强，所以在未来发展中，新增光伏储能项目建设多集中于分布式光伏上。受全球经济波动的影响，尤其是美国贸易封锁政策及欧洲债务危机现象，导致反全球化浪潮不断袭来，这样会导致一些发展中国家的产业结构受到冲击，对于引进光伏储能系统技术的目标也受到影响，从而不利于全球推广光伏发电系统，这就需要各个国家结合实际情况强化光伏行业，推动行业发展，不受国际背景的影响加快光伏储能项目的建设速度。 2.时间紧迫 由于海外国家的经济政策有所不同，且需进行能源转型的时间有所差异，再加上本土光伏行业研发技术水平参差不齐，导致海外光伏储能项目建设无法实现统一发展，甚至有些国家没有过强的人才队伍实行光伏建设，这也对光伏发电代替化石能源发电带来了挑战，因此，需要海外国家不断进行学习，提高光伏技术水平，为全球环境保护做出自己的贡献。另外，由于光伏行业中获得的利润较少，所以需对其进行创新，以此实现国家能源转型。 五、结论 综上所述，光伏储能项目的确是海内外国家建设“资源节约型、环境友好型”社会的重要基础，只有推动光伏行业的发展，才能进一步提升全球环境的净化工作，因此，对于海外光伏储能项目的开展具有光明的发展前景，需要相关人员不断改进其不足之处，在积极的影响因素下，朝着利用绿色能源带动经济发展的方向努力前行。 参考文献： [1]于佳.海外光伏电站运行维护管理机制的应用探究——以印度为例[J].河南建材,2019(01). [2]郝娜.众企汇聚精彩纷呈——2019中国(成都)国际太阳能光伏及储能技术设备展顺利召开[J].太阳能,2019(03). [3]平力群,郑蔚.日本政府支持光伏产业开拓海外市场的政策与措施[J].黑龙江社会科学,2016(04). 中图分类号：F416.61文献识别码：A文章编号：1673-5889(2019)33-0000-02
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  • 《2020年中国光伏行业存在问题及发展前景预测》
    • 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：2020-05-30
    • 近年来，全球光伏市场几经起落，总体呈现不断向上发展趋势。根据欧洲光伏联盟EPIA的数据，从2000年到2017年，全球累计装机容量扩张320倍，光伏行业发展速度在各种可再生能源中位居第一。随着行业不断地发展，未来，光伏行业将面临新的机遇及挑战。 数据来源：欧洲光伏联盟、中商产业研究院整理 光伏行业发展面临的挑战： (1)海外贸易壁垒不利影响 2011年以来，我国光伏产业受到来自美国、欧盟等国家和地区双反及贸易保障措施的打击。中国光伏产品2011年的出口额为358.21亿美元，其中对欧出口占出口总额的56.95%，对美出口占出口总额的5.7%，共占比达到63%。据统计显示：2020年4月，我国光伏组件出口总出货量达6.29GW，出口总额14.15亿美元。欧洲仍是我国光伏组件最大的出口市场，其中荷兰的出货量达到1636.59兆瓦，出口额3.71亿美元。 数据来源：中商产业研究院整理 (2)产业支持政策将逐步弱化 近年来，世界各国大力发展光伏发电，各国政府纷纷制定产业扶持政策推动光伏产业发展。但是政府此类推进新兴产业发展、促进技术和产品进步的支持政策比如上网电价对应财政补贴等，多数已经建立了逐步弱化的机制。 (3)弃光限电和补贴拖欠问题 近年来，中国西部地区光伏发展面临弃光限电问题，东西部地区用电量和发电量的矛盾需统筹解决。弃光限电主要原因是，光伏的大规模集中上网与西部地区电网配套建设滞后形成冲突，我国没有形成东、中、西部协同消纳市场，西部地区消纳水平有限，输电通道建设滞后、现有电网调峰能力及灵活性不足，未建立健全调峰辅助服务机制。 光伏行业发展面临的机遇： (1)能源改革势在必行 我国作为全球最大的能源生产国和能源消费国却面临着常规能源可持续供应能力不足的困境。一方面，我国目前煤炭、石油和天然气的储产比分别为72年、17.5年和38.8年，低于世界平均水平;另一方面，伴随着我国经济的快速发展，我国能源需求快速增长，能源消耗总量逐渐增长。因此，大力发展光伏发电、风力发电等可再生清洁能源是改善我国能源供给结构，支撑我国经济的长期可持续发展和保障国家能源安全的重要手段。 据欧洲联合研究中心预测，到2030年，光伏发电在世界总电力中的供应将达到10%以上;到2040年，光伏发电将占电力的20%以上;到21世纪末，光伏发电将占到60%以上，成为人类能源供应的主体，光伏发电增长潜力巨大。 (2)光伏能源优势明显 世界各国均具备利用太阳能的广阔土地区域，我国也属于太阳能资源丰富的国家之一。我国地处北半球，南北距离和东西距离都在5000公里以上，三分之二的国土面积年日照小时在2,200小时以上，年太阳能辐射总量大于每平方米5000兆焦，具备发展光伏产业的有利条件。 (3)技术进步推动成本下降 光伏成本下降是光伏行业高速增长的重要动力。根据经验公式，电池转换效率每提升1%，成本可下降7%。随着行业技术含量的不断提升，光伏电池组件的转换效率持续提升，光伏发电成本呈快速下降态势。
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