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未来十年全球太阳能发电行业将强劲增长

2022-01-20 10:24来源:中国对外承包工程商会关键词:光伏装机量光伏发电全球光伏市场收藏点赞

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随着气候相关的政策在国际、国家、区域和次区域层面继续强化,未来十年太阳能替代煤炭等碳密集型能源的趋势将更加明显,太阳能发电行业将迎来显著增长。据预测,到2030年,太阳能占全球总发电量的份额将从 2020 年的 3.3% 增加到 9.0%。亚洲有望成为推动太阳能光伏发电增长的核心力量,并成为全球光伏发电的领导者,北美和西欧将是全球太阳能发电领域项目风险最低的地区市场。项目招标和可再生能源拍卖仍然是全球太阳能行业投资的主要途径。太阳能组件、数字化技术、钙钛矿型太阳能电池技术的不断进步,在未来十年的中后期,有望进一步显著提高转换效率并大幅降低成本。

一、到2030年全球太阳能总装机容量提高到1747.5GW

据Fitch Solutions公司预测,到2030年,全球太阳能总装机容量将从2020年底的715.9GW增加到1747.5GW,增幅高达144%。中国、美国和印度将分别增加436.9GW,151.3GW和88.2GW,占太阳能预期新增总量的三分之二以上。中国仍将是最大的太阳能市场,太阳能总装机容量有望从2020年底的253.4GW 增加到 2030 年的 690.3GW,占2030年全球太阳能新增总量的42%。鉴于政府对小型太阳能系统的补贴,消费者对商业和户用自发电系统兴趣的增长,分布式光伏系统将在未来几年推动中国太阳能市场的增长。美国将继续成为仅次于中国的第二大太阳能市场,在可观的存量项目、支持性政策和强劲需求的带动下,美国太阳能发电量在2023-2030年间将以年均12.2GW的速度增长,太阳能+储能项目所占的份额将越来越高。印度太阳能市场强劲的增长前景得益于政府的融资机制、税收激励、净计量制度等一系列监管激励措施。在第26届联合国气候大会(COP26)上,印度总理莫迪还宣布到2030年,印度50%的电力将来自可再生能源,非化石能源产能从2015年设定的450GW增加到500GW。此外,澳大利亚、印度尼西亚、西班牙、土耳其、智利、巴西、哥伦比亚、乌克兰、纳米比亚、摩洛哥和马来西亚等市场在太阳能领域的吸引力日益增长。

二、技术进步带动下太阳能发电成本将持续下降

成本竞争力在太阳能长期增长前景中发挥着关键作用。由于模块成本的快速下降、规模经济、供应链竞争等因素的影响,太阳能发电的成本在过去十年中显著下降。未来十年,在技术进步的带动下,太阳能发电的成本将继续下降,太阳能在全球范围内的成本竞争力日益增强。

更强大、更高效的模块:太阳能模块制造商将继续推进技术进步,以开发更强大、更高效的模块。在功率输出方面,光伏行业正在朝着600W以上高功率时代迈进。随着模块功率的增加,生产相同容量的所需模块的数量减少了,相应地相关的成本(例如,安装和建造成本,跟踪器的建造成本,电缆布线及其他成本)也得以降低,从而降低了总体系统平衡部件(BOS)成本。在某些情况下,高功率组件也可以在土地使用费方面带来一定节省。

改进的跟踪技术: 太阳能智能跟踪系统能很好的适应复杂地形,做到因地制宜,全面提升光伏发电对太阳能的利用发电效率,在光伏行业中将得到了广泛运用。根据测算提高的发电量,一般来说,双轴太阳能跟踪系统最大能提高40%的发电量。目前,跟踪系统制造商正致力于该领域的技术创新优化,以减少组装、安装、操作和维护成本,缩小固定倾斜系统和跟踪系统之间的成本差异,从长远来看,将进一步降低太阳能项目的整个寿命周期的成本。

太阳能项目的数字化:推进太阳能行业的数据分析和数字化,将帮助开发商削减开发成本和运维成本。例如,人工智能和机器学习软件可以有效地确定太阳能发电系统的理想布局和设计。数字孪生设备,即真实太阳能设备的数字复制品,可以预测设备故障、分析工作条件,从而降低运维成本,提高太阳能发电厂的性能和产量。

软成本,包括客户获取、许可、融资和安装劳力成本,占整个项目成本的很大一部分。根据IRENA的数据,软成本占公用事业规模太阳能光伏总成本的比例从德国的29%到俄罗斯的57%不等。美国国家可再生能源实验室(National Renewable Energy Laboratory)的数据显示,2020年,在美国,软成本分别占公用事业规模、商业和住宅太阳能项目成本的35%、55%和64%。未来10年,全球市场的软成本也将继续下降,这既是技术进步的结果,也是政府加大对该行业支持的结果。首先,光伏组件、逆变器和跟踪器的技术进步将降低安装劳力成本。其次,为了实现净零和可再生能源目标,世界各国政府将继续努力简化审批和融资流程,以鼓励太阳能和风能投资,例如,多米尼加共和国的能源委员会(CNE)一直在与多米尼加促进局(出口和投资中心)合作,创建一个新的精简平台,外国投资者可以利用该平台投资非水电可再生能源项目。美国政府推出了SolarApp+软件,以帮助减少地方政府许可的时间和成本,支持住宅太阳能的快速部署。

太阳能电池技术的不断进步,特别是钙钛矿太阳能电池,为未来十年中后期在转换效率方面的进一步显著提高和成本的大幅下降创造了潜力。钙钛矿是一种具有与钙钛矿晶体相同的特殊晶体结构的材料。在太阳能电池中使用钙钛矿的研究进展迅速,单结钙钛矿太阳能电池的转换效率从2006年的3%提高到2021年12月的25.8%。将钙钛矿材料分层叠加在硅上可以产生更高的功率转换效率,其潜在极限接近40%。相比之下,一个典型的硅太阳能电池板目前的效率约为20%。此外,钙钛矿电池的制作工艺简单,生产成本和材料成本低,比传统的硅电池更易生产。值得注意的是,尽管从长远来看,叠层太阳电池和钙钛矿太阳电池技术具有广阔的应用前景,但在实现商业化应用前仍然有许多挑战需要解决。

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