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光伏知识

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山东光伏 | 山东省光伏发电项目投资内参

发布时间:  2016-11-09    点击量:  181  次    作者:  王淑娟    来源:  智汇光伏

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光伏摘要:分布式光伏项目分“自发自用、余电上网”和“全额上网”两种。“自发自用、余电上网”模式的收益与用户用电电价、脱硫煤标杆电价直接相关。山东省的脱硫煤标杆电价为0.3729元...


一、山东省基本情况

山东省位于中国东部沿海、黄河下游,北纬34°22.9′~38°24.01′、东经114°47.5′~122°42.3′之间。截至2015年12月底,山东省辖济南、青岛、淄博、枣庄、东营、烟台、潍坊、济宁、泰安、威海、日照、莱芜、临沂、德州、聊城、滨州、菏泽17个地级市,县级单位137个,乡镇级行政单位1826个, 总人口9747.1万人。

1气候条件

山东的气候属暖温带季风气候类型。降水集中,雨热同季,春秋短暂,冬夏较长。由于17个地级市气象参数略有差异,以青岛为例,介绍一下与光伏项目相关的气象参数。

1)气温

由于光伏组件的出力随着温度的升高而降低,气温对光伏系统效率影响很大;同时,气温还会影响光伏系统的串并联方案设计。

表 1:青岛2014年各月的年平均气温(单位:℃)


2)日照时数

2014年,山东17个地级市的年日照时数如下表所示。

表 2: 2014年山东各地级市的年日照时数(单位:h)


以青岛为例,各月的日照时数分布情况如下图所示。


2土地和建筑物情况

2013年山东省土地调查面积总计1579.01万hm2,各种地类的面积如下表所示。

表 3:山东省分类土地面积(单位:万hm2)


根据国土、林业部门的相关政策:部分林地、牧草地、部分其他农用地可以用于建设光伏项目(采用林光互补、农光互补形式),地面光伏电站最好采用“未利用地”。17个地级市的未利用地面积如下表所示。

表 4:山东省各地级市未利用土地面积(单位: hm2)


分布式光伏项目主要建设在建筑物上。下表统计了截止2014年底山东省各地级市竣工建筑物面积情况。

表 5:2014年底山东省各地级市竣工建筑物面积(单位: 万m2)


3能源消费情况

1)经济基础

2014年,山东省的地区GDP为59429亿元,地区用电量为4223.49亿kWh,分别占全国的8.7%和7.6%,在全国范围内仅次于广东、江苏两省,为经济总量、用电量的第三大省。

2)基础电价

山东省的脱硫煤标杆电价为0.3729元/kWh,光伏标杆电价为0.98元/kWh。因此,如果采用全额上网的方式,则度电补贴为0.6071元/kWh。

3)工业能耗

山东省2014年的工业用电总量为3230.5亿kWh,如果按照1.9分/kWh的可再生能源附加考虑,则2014年仅工业用电量就可以征收61.4亿元。

在工业用电量大的地区,无论是开展地面光伏电站还是分布式光伏电站,消纳情况都会比较好。各地级市的工业用电量情况如下表所示。

表 6:2014年底山东省各地级市用电量统计(单位:亿kWh)


二、山东省太阳能资源概述

1太阳能资源概况

山东省的太阳能资源的水平面年总辐射量在1400~1550kWh/m2之间,属于太阳能资源II类区“很丰富带”。从地域分布来看,从东向西逐渐增加,如下图所示。


图 2:山东省太阳能年总辐射量分布图(单位:kWh/m2)

2太阳能资源观测站情况

山东省共有3个太阳能辐射观测站,它们的主要信息如下表所示。


表 7: 三个太阳能辐射观测站主要信息

以烟台站为例,对山东省的太阳能资源情况进行分析。

1)总辐射量月际分布情况


图 3:烟台市总辐射量的月际分布图(单位:kWh/m2)

根据GB/T 31155-2015和上图中的数据可以看出:

烟台市的年总辐射量为1456 kWh/m2,属于太阳能资源“很丰富”地区;

烟台市月总辐射量最高的月份为5月,达到179 kWh/m2;最低的月份为12月,仅为61kWh/m2;两者比值为0.34,月际变化属于一般稳定地区;适合采用固定可调式。

一年之中,太阳能总辐射量主要集中在3~9月,,总辐射量占全年的73%。

2)直射比

表 8: 烟台市各月直射比情况


各月的直射比在0.45~0.57之间,全年平均值为0.51。因此,当地属于直射比高的地区,直接辐射较多。采用跟踪式等安装方式,能够很好的提高发电量。

3)资源分析小结

烟台地区属于太阳能资源“很丰富”地区,且直射比高,非常适合减少光伏项目。根据当地的太阳能资源特点,如果采用固定可调式、跟踪式等安装方式,能够较大幅度提高项目发电量。

3各地发电量情况

根据Meteonorm的数据,山东省17个地级市的水平面年总辐射量、发电小时数估算如下表所示。

表 9:山东省各地级市的太阳能资源概况及发电量估算


三、山东省光伏政策概述

山东省之前发布的一些光伏政策,基本已经失效。本文仅介绍2个目前仍有效的政策。

1电价补贴政策

2016年8月1日,山东省物价局下发《关于完善电价补贴政策促进可再生能源发电健康发展的通知》(鲁价格一发【2016】77号),明确提出:

地面光伏电站:

2010年投产的光伏项目省补0.3元/kWh;

2011年投产的光伏项目省补0.22元/ kWh;

2012~2015年投产的光伏项目省补0.2元/ kWh。

分布式电站(无时间限制):

建成并网(不含纳入分布式光伏发电规模指标的光伏电站),在国家电价补贴基础上每补贴0.05元/ kWh。

光伏扶贫项目:

纳入国家指标的光伏扶贫项目省补贴0.1元/ kWh;

2光伏扶贫政策

2016年,山东省放弃普通光伏项目的指标,全部以“光伏扶贫”的形式开展。由此可见,山东对于光伏扶贫的重视程度。

1)扶贫规模

2016年4月21日,山东省扶贫开发领导小组印发《全省脱贫攻坚专项实施方案的通知》(鲁扶贫组发〔2016〕3号)。其中,《山东省光伏扶贫实施方案》明确提出:

2016年至2018年,通过3年集中组织开展光伏扶贫工程,力争惠及1000个扶贫工作重点村、10万个贫困户。

按照5~25kW/户考虑,则2016~2018年光伏扶贫的规模为50~250万kW,平均17~83万kW/年。最终落实估计在50万kW/年左右。

四、山东省电网概述

1大电网情况

截至2013年底,山东电网最高交流电压等级为500kV、直流电压等级为±660 kV,已形成以500 kV为主网架、220 kV为市域电网主网架,发、输、配电网协调发展的超高压、大容量、高参数、高自动化的大型电网;拥有500 kV变电站31座,线路长度5632km,220kV变电站346座,线路长度19893 km。

“十三五”期间,按照国家特高压电网建设规划,山东电网将建设的特高压线路有4条,实现“外电入鲁“,如下表所示。


表 10:山东省的特高压工程

2014~2020年,山东电网共规划新建500kV变电站33座,扩建500kV变电站29座,新增500kV变电容量总计74250MVA,新建500kV线路6905 km。

截至2020年底,山东电网将拥有1000kV交流特高压变电站3座,±800kV换流站2座,±660kV胶东换流站1座,500千伏变电站64座;实现省内500kV电网与特高压网架联系紧密,基本形成坚强的环网结构,可接受区外来电将达3750万kW。

2配电网情况

山东省“十三五”农网改造为分布式光伏建设、光伏扶贫提供了良好的发展记住。

“十三五”农网改造规划初步考虑:

建设和改造110kV变电容量2991万kVA、线路长度6549km,35kV变电容量805万kVA、线路长度6007km,10kV配变容量2093万kVA、线路长度9.2万km,0.4kV建设改造线路长度15.16万km、户表改造208万户;工程总投资882亿元。 2017年底前将全面完成7276个小城镇和中心村电网改造升级的任务。

全面推进省定贫困村农网改造升级,重点实施配变台区、老旧线路和低压户表的建设改造,加强户用剩余电流保护器安装。计划2016年底前全面实现三相动力电村村通的目标,动力电不足自然村农网改造工程正在开展前期工作,有望2017年底前全部竣工投用。

2016年1-7月份,

山东省农村电网改造升级工程新建和改造110kV变电站29座、线路93km,35kV变电站40座、线路570km,10kV配变1.76万台、线路1.58万km,低压线路1.68万km,累计完成投资约110亿元。

全省启动实施1000个贫困村农网改造升级工程,建设改造高低压线路6009km、配变972台、户表10.09万户,惠及农户33.38万户;2017年底将实现7005个贫困村电网改造。

五、山东省光伏项目现状及未来潜力

1山东省光伏项目发展现状

1)新能源装机现状

截止2015年底,山东省内发电装机情况如下表所示。

表 11:山东省2015年底电源结构情况(单位:万kW)


从上表可以看出,

2015年山东省新增装机中,风电、光伏的新增装机量占31.4%;风电、光伏的累计装机量达到8.8%。

可见,风电、光伏在山东内总装机比例较低。

2016年年上半年,

山东新增光伏装机149万kW;截止6月底,累计光伏装机容量达到282万kW。其中,

集中式光伏电站87座,容量为209.5万kW,同比增长402%;

分布式光伏项目3895个,容量为72.5万kW,同比增长161%。

2)发电量和用电量现状

未获得山东省2015年全年的数据,用前11个月的数据代替分析。

2015年1~11月,山东省全社会用电量为4661.6亿kWh。其中,省内机组发电量为4208.3亿kWh,来自西北电网268.3亿kWh(含线损),来自华北电网199.3亿kWh(含线损)。因此,山东省2015年前11月的发电量来源构成如下图所示。


图 4:2015年前11月山东省发电量来源结构示意图

2016年上半年光伏项目累计发电量为10.73亿kWh,同比增长238.81%。

2山东省的光伏消纳空间分析

从前文可以看出,

1)山东省是能源消费大省,省内的发电量不足,需要从外省调入;风电、光伏的装机量比例低。因此,光伏等新能源消纳空间大,短期内不会存在限电问题。

2)山东大电网坚强,农网改造大部分在2016年底前完成,为集中式光伏电站、分布式光伏项目的发电量输送建立了畅通的“高速公路“。

3山东省光伏项目的收益分析

山东省属于三类电价区,太阳能水平面年总辐射量在1300~1500 kWh/m2之间,最佳倾角首年满发小时数在1100~1400h之间,是三类电价区发电量最好的区域之一。同时,目前分布式还享有0.05元/kWh的补贴。因此,山东省的光伏项目是三类电价区收益最好的省份之一。

1)集中式光伏电站项目收益

以0.98元/kWh的标杆电价,造价为7000元/kW时,项目的融资前税前全部投资内部收益率与首年满发小时数的相关性,如下图所示。


图 5:山东省首年满发小时数与内部收益率相关性示意图

如前文所述,若项目造价为7000元/kW,最佳倾角光伏项目首年发电小时数在1131~1392h之间, 全投资融资前税前IRR应该在10%~14%之间;平铺光伏项目首年发电小时数在1064~1245h之间, IRR应该在9%~12%之间。

2)分布式光伏项目收益

分布式光伏项目分“自发自用、余电上网”和“全额上网”两种。“自发自用、余电上网”模式的收益与用户用电电价、脱硫煤标杆电价直接相关。山东省的脱硫煤标杆电价为0.3729元/kWh。下表为山东省对不同用户的销售电价。

表 12:山东省电网销售电价表(单位:元/kWh,含税)


分布式光伏项目主要以10kV及以下并网。从上表可以看出,山东省10kV以下的大工业、工商业电价在0.6646~0.8558元/kWh以上。若给予业主0.1元/kWh的优惠,考虑0.42元/kWh的国家补贴,则自用部分的电价应该在0.9846~1.1758元/kWh之间。

除国家补贴以外,山东省内有0.05元/kWh的度电补贴。因此,在山东省内开展分布式光伏项目,若:

采用“全额上网”模式,则上网电价为1.03元/kWh;

采用“自发自用、余电上网” 模式,则自用部分的电价在1.0346~1.2258元/kWh之间,上网部分的电价为0.8429元/kWh。

由于自发自用比例不确定,对分布式项目收益暂不测算。

4山东省光伏未来发展规模分析

山东省发展光伏具有以下条件:

l 政府十分支持光伏项目建设,并有单独的省内补贴,使省内光伏项目快速发展,2016年上半年发电量同比增长239%。

l 电力消纳空间大,电网基础条件好,不会限电。

l 发电量高,项目收益高。

因此,山东省光伏电站有较好的发展基础。对于不同类型光伏电站预测如下。

1)普通集中式光伏电站

如“一、山东省基本情况”中介绍,山东省主要是丘陵地貌,且未利用土地面积少,可用于建设集中电站的土地少。另一方面,国家层面在下调地面电站标杆电价、采用竞争性电价配置资源,山东省内也取消了对地面电站的度电补贴。

因此,未来普通的集中式光伏电站发展空间有限。2016年,山东省无普通集中式光伏电站指标,未来即使有,规模也不会很大。

在之前的《太阳能利用“十三五”发展规划(征求意见稿)》中规划了山东寿光等地的农光互补光伏电站,十三五期间规模为200万kW,估计实际落实应该低于该规模。

2)分布式光伏项目

如“一、山东省基本情况”中介绍,山东省内工业发达,有大量可用于建设分布式的厂房。另一方面,无论是国家还是山东省内,给予分布式光伏的补贴都未变化。

2016年仅上半年,分布式光伏项目就新增21.5万kW。在国家大力鼓励分布式的背景下,预计未来山东省内分布式光伏的建设规模应该不会低于此速度。

3)光伏扶贫

村级电站(含户用系统)

山东省将在济南、临沂、枣庄、聊城、菏泽、滨州、潍坊、德州、泰安等9市建设总规模为317.4834MW的扶贫村级电站(含户用系统),资金由地方政府负责筹措。

集中式地点电站

资金一般按照资本金20%,贷款80%的方式进行筹措。其中,资本金中,主要以政府代表贫困户出资49%、企业出资51%的模式筹措。主要项目列表如下。


4)领跑者基地

2016年,山东省济宁、新泰两个采煤塌陷区进入领跑者基地名单,各建设规模为50万kW,累计100万kW。据了解,

济宁领跑者基地2020年内规划总装机容量1000MW,其中

任城区规划总装机容量为100MW;

邹城市规划总装机容量为100MW;

曲阜市规划总装机容量为100MW;

鱼台县规划总装机容量为140MW;

微山县规划总装机容量为560MW。

新泰领跑者基地将建设28座、总计2000MW的光伏电站。基地计划分为四期建设,到2019年每年完成500MW光伏电站的建设,到2020年建设完成基地内规划的所有电站。

今年,济宁、新泰均开展了50万kW的领跑者项目,具体情况如下

1)济宁领跑者项目

项目概况:济宁领跑者基地共7个项目,累计规模为50万kWp,包括:6个示范项目(3个项目单体容量为10万kWp,3个项目单体容量为5万kWp),1个平台项目(项目单体容量为5万kW)。

项目分配情况如下表


2)新泰领跑者

项目概况:新泰领跑者基地共6个项目,累计规模为50万kWp,包括:5个示范项目(4个项目单体容量为10万kWp,1个项目单体容量为5万kWp),1个平台项目(项目单体容量为5万kW)。

项目分配情况如下表



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