本刊记者 ■ 鹏飞
我国政府已经把太阳能等新能源产业作为战略新兴产业加以支持,大力发展。为明确未来太阳能利用的发展方向,明晰未来发展路线,顶层设计不可或缺。为探索2020、2030和2050年太阳能近中远期发展道路,中-丹可再生能源发展项目(以下简称RED项目)支持中国太阳能发展路线图的研究工作,以引导中国太阳能持续、稳定的发展。
自2013年1月启动以来,项目团队针对目前中国太阳能应用发展的技术、产业、市场现状与趋势(包括太阳能热利用、太阳能光伏发电、太阳能热发电),结合国际太阳能应用现状、趋势与路线图研究成果,分析了“近中期2020年”及“远期2030、2050年”不同时间节点的情况,目前已经完成了不同发展情境模式下的中国太阳能发展路线图初稿。
为广泛征求项目主管部门和利益相关方对于项目初步研究成果的意见和建议,该项目于7月29日在北京举行项目中期研讨会,邀请国家能源局、国家可再生能源中心、RED项目办公室、国际能源署太阳能国际专家、国内相关行业学会及协会、科研院所、国际组织以及产业界代表等共同出席会议,汇报项目中期进展情况和阶段性成果,听取各界的意见,及时完善改进和调整后续工作计划。
会议由中国可再生能源学会秘书长李宝山主持。中国可再生能源学会光伏专委会副秘书长、课题组成员吕芳介绍了课题进展情况,课题组经过半年工作,在前期广泛调查研究,听取多方意见后,目前路线图已现雏形。来自国外的3位太阳能专家分别介绍了国外太阳能产业发展及其路线图设计的基本情况,对中国同行具有非常重要的启发和指导意义。
课题组组长许洪华研究员对“中国太阳能发展路线图研究”报告进行了详细介绍。他特别援引《关于德国能源转型的十二个见解》的观点,“2011年6月,德国议会终结了长达几十年的对本国未来能源系统的辩论。德国希望在接下来的40年内将其电力行业从依赖核能和煤炭全面转向可再生能源。德国能源系统的这一转变被称为能源转型,核能将被淘汰;在接下来若干年中,必须从改革能源市场设计到基础设施规划来针对这一行业做出关键决策。由于实施能源行业这些决策的时间跨度通常是几十年而非几年,因此需要尽快采取行动”。作为发达国家,德国的经验值得我们借鉴。
国际太阳能战略研究显示:世界各国能源转型的基本趋势是实现由以化石能源为主向以可再生能源等低碳能源为主的可持续能源体系转型。面对2050年可再生能源占一次能源和电力需求的比重分别达到50%和80%以上,太阳能预计到2030年将成为主要能源,2050年成为主导能源之一。中国必须跟上这个发展潮流。
太阳能开发利用离不开资源条件。我国太阳能资源区分为4个区,各区的太阳能资源已经普查并得到了科学数据。但太阳能利用也要考虑利用载体,即可利用太阳能的土地面积、建筑屋顶及墙面面积。全国沙漠(包括戈壁及沙漠化土地)总面积有130.8万km2,约占全国土地总面积的13.6%,其中沙质荒漠占45.3%、沙漠化土地(沙地)占11.2%、戈壁占43.5%。戈壁面积约为56.6万km2,仅开发戈壁面积的5%即可安装约1500GW的太阳能光伏发电系统,按照我国戈壁地区平均年满负荷发电1600h计算,年发电量可达2.4万亿kWh,约相当于25个三峡电站的全年发电量(按照三峡电站2012年全年发电量981.07亿kWh计算),也约相当于2020年中国全国用电量需求的30%。
课题组对全国建筑面积发展趋势测算,到2015年建筑面积中可用于安装光伏和光热系统的面积合计261.1亿m2,其中可利用的屋顶面积为115亿m2,包括城市20.8亿m2、农村98.5亿m2;南墙面面积为146.1亿m2。2020年建筑面积中可用于安装光伏和光热系统的面积合计303.6亿m2,其中可用的屋顶面积为122.8亿m2,包括城市26.5亿m2,农村96.3亿m2;南墙面面积为180.8亿m2。
表1 中国光伏市场基本和积极情境的目标预测(2020、2030和2050年)
基本情境下,每平米集热器装机容量按700Wth来计算,到2020年,太阳能中低温热利用装机容量发展目标为614GWth;到2030年,太阳能中低温热利用装机容量发展目标为1026GWth;到2050年,太阳能中低温热利用装机容量发展目标为1913GWth。不同应用形式的技术发展目标见图1。
表2 中国太阳能热发电基本和积极情境的装机预测(2020、2030和2050年)
积极情境下,每平米集热器装机容量按700Wth来计算,到2020年,太阳能中低温热利用装机容量发展目标为741GWth;到2030年,太阳能中低温热利用装机容量发展目标为1316GWth;到2050年,太阳能中低温热利用装机容量发展目标为2854GWth。不同应用形式的技术发展目标见图2。
太阳能发展不仅需要太阳能产品本身的技术进步,也需要配套储能及电力并网、输送等相关技术的支撑。必须统筹储能技术研究以及大规模太阳能发电与电网的发展规划,依靠政策引导和科技创新逐步实现对常规电源的容量替代作用。只有综合平衡发展,太阳能的发展目标才有可能实现。
许洪华研究员的报告尽管只是摘要,但内容丰富。与会专家对报告展开了热烈讨论,提出很多有建设性的意见与建议,这将给课题组未来的工作提供有益的帮助。
本次中期研讨会展示了项目执行以来的阶段性研究成果,课题组希望各界专家学者继续对此阶段成果多提宝贵意见。随着研究的不断深入,报告将会适时作出修改或调整,使其更具科学性和指导性。据悉,本研究最终成果将于2013年年底完成并对外正式发布。