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【深度分析】太阳能光伏发电与光热发电的发展现状及优劣势对比

更新时间:2017-10-19  浏览次数:967
    (一)光伏装机规模和发展速度远高于光热
  
  在光伏电站方面,截至2014年底,全球光伏累计装机量约为178.4GW,几乎是光热电站的42倍,近十年市场平均增速在40%以上。光伏电站在全球呈现出多元化发展态势,欧盟累计装机量约为88GW,占比49.3%;我国约为28GW,占比15.7%;日本和美国占比分别为12.7%和10.3%。上百个国家都在不同程度地使用太阳能光伏发电,产业发展呈现全面开花态势。
  
  在光热电站方面,截至2014年底,全球光热电站总装机约为4.1GW,主要集中于西班牙和美国,分别占据全球总装机量的51%和40%。值得关注的是,西班牙近2.1GW的装机量主要集中于2007年西班牙出台上网电价后,而美国则是自上世纪80年代安装了9个共计400MW的光热电站后,一直处于停滞状态,直到2007年才陆续建设6个共计1217MW的光热电站。目前我国光热电站装机量仅为10MW。
  
  (二)光伏发电经济性比光热更优
  
  在光伏电站方面,光伏装机成本呈明显下降趋势。目前,我国大型光伏电站的投资成本在8-9元/瓦左右。就运营成本而言,美国光伏电站年运营成本约为17-26美元/千瓦,我国大约为24元/千瓦。就度电成本而言,根据国际可再生能源署的数据,美国光伏发电成本目前约为0.08美元/kWh。我国光伏发电系统投资成本降至8元/瓦以下,度电成本降至0.6-0.9元/kWh。
  
  在光热电站方面,根据美国劳伦兹实验室对2013-2014年建设的6个光热电站统计数据,2013年建设的装机规模为250MW且带有6小时储能装置的槽式光热电站装机成本为6.67美元/瓦,2014年建设的两个不带储能的250MW槽式光热电站装机成本分别为5.1美元/瓦和6.16美元/瓦,2014年建设的370MW塔式发电装机成本为6.01美元/瓦。我国光热电站较少,根据黄河上游水电公司开展前期工作的塔式发电可研报告看,装机成本约为22元/瓦。度电成本方面,美国近期建设的太阳能热发电度电成本约为0.19美元/千瓦时。2015年11月,在我国1000MW太阳能光热发电示范招标项目中,投标的109个业主报价也大多在1.18-1.24元/千瓦时区间。
  
  根据美国SunShot计划,到2020年,光热和光伏的造价将分别降至3.6美元/瓦和1美元/瓦,光伏依然对光热发电保持有优势。
  
  (三)光伏技术比光热更为成熟
  
  在光伏发电方面,晶体硅、薄膜和聚光电池等三种电池技术已经成功实现商业化,生产成本近十年降幅达到90%,电池转换率也以每年0.5个百分点的速度提升。在这三种电池中,晶体硅电池技术最为成熟,产业化配套最为完善,市场参与者也最多,并且其可靠性已经通过多年验证,发电成本也降至较低水平,未来仍将是市场主流。薄膜电池如CIGS、CdTe虽然发展潜力较大,但受制于其原材料特性(如毒性或稀缺性等)和市场参与者逐年减少,未来的重点将集中在一些细分市场。聚光电池受制于气候环境,导致双轴跟踪的运营成本较高,特别是在晶体硅电池转换效率逐年提升、成本逐年下降的情况下,其在主流市场就更难与晶体硅竞争。总体而言,随着分布式发电的发展,光伏市场门槛将会更低,市场参与者也会更多,能够更加有效地促进光伏技术在更大范围内的创新和应用。