北京市光伏发电开发建设的机遇与挑战

摘 要：北京市属于国家II类太阳能资源区，光伏发电已成为北京市开发利用条件较好的本地可再生能源利用形式之一。北京市已经明确提出“十四五”期间光伏发电新增装机容量达到190万kW的目标，在政策支持和规划引领下，北京市光伏发电的开发建设面临新的机遇和挑战。对北京市光伏发电的发展现状进行了介绍，对近期出台的促进北京市光伏发电高质量发展的相关规划和政策进行了解读，并对未来北京市光伏发电开发建设面临的机遇和挑战进行了分析。研究结果表明：随着北京市可再生能源替代和能源结构持续调整，光伏发电的开发建设得到了强有力的政策支持，具有可靠的补贴激励，彰显出较好的经济效益和社会效益。北京市的光伏发电将会持续高质量发展，加快推动北京市的能源绿色低碳转型，为实现碳达峰、碳中和目标贡献力量。

关键词：光伏发电；装机容量；机遇；补贴；开发建设

中图分类号：TM615 文献标志码：A

0" 引言

北京市的太阳能资源为“很丰富”，属于国家II类太阳能资源区。2015年，北京市的光伏发电累计装机容量为16.5万kW，2021年增加到80.1万kW，2022年则进一步增加至95.3万kW[1-2]。可以看出，光伏发电已成为北京市发展最迅速的本地可再生能源利用形式。

本文对北京市光伏发电的发展现状进行介绍及分析，对近期出台的促进北京市光伏发电高质量发展的相关规划和政策进行解读，并对未来北京市光伏发电开发建设面临的机遇和挑战进行分析。

1" 北京市光伏发电的发展现状及分析

1.1" 发展现状

2022年，北京市光伏发电新增装机容量为15.2万kW，累计装机容量达到95.3万kW，该累计值与2021年相比增长了19%，与2015年相比增长了5倍以上[1]。截至2022年底，全市已有600多个工商业企业、300多所学校、2.5万户居民安装并使用了光伏发电系统，年发电量达9.1亿kWh[3]。2023年上半年，北京市光伏发电新增装机容量为6.5万kW；截至2023年6月底，北京市光伏发电累计装机容量为101.8万kW[4]。

2015—2023年北京市光伏发电累计装机容量变化曲线如图1所示。

北京市光伏发电以分布式光伏发电为主，其是北京市光伏发电整体装机容量增长的主要增长源。截至2023年6月底，北京市分布式光伏发电累计装机容量为96.7万kW[4]；集中式光伏发电累计装机容量为5.1万kW，主要项目为密云集中式光伏发电项目（装机容量为2万kW）和龙庆峡集中式光伏发电项目（装机容量为3.1万kW）。

对北京市的分布式光伏发电项目进行分析，从应用领域来看，主要包括建筑楼宇光伏发电项目、基础设施光伏发电项目、农村光伏发电项目、产业园区光伏发电项目；从商业模式来看，主要包括业主自建模式和合同能源管理模式；从用户类别来看，主要包括居民户用、公共设施用、企业和工商业用等。

1.2" 快速发展的原因

自2015年以来，北京市光伏发电装机容量实现了5倍增长，主要得益于政策推动。在“十三五”时期，北京市积极支持光伏发电的推广应用，全面推动光伏发电项目的开发，由此前的起步、示范阶段进入了扩大应用阶段；在北京市发展改革委于2016年发布的《北京市“十三五”时期新能源和可再生能源发展规划》[2]中，明确提出新增电源建设将以新能源和可再生能源为主。另外，北京市光伏发电的快速发展还得益于补贴利好政策的有效“落地”，以及强劲的电力需求，可将本地的光伏发电、风电等新能源电力全额消纳。同时，近年来中国光伏产业链上下游的发展迅猛，技术成熟，项目的平准化度电成本下降，也助力了北京市光伏发电的发展。

1.3" 存在的问题

目前，北京市光伏发电装机容量的增速虽然尚可，但是与其他省份相比，其绝对量和增速均偏低，应清晰认识到这一问题，并对其进行分析。

1）增速低于同期其他省份。中国正在加快构建以新能源为主体的新型电力系统，截至2023年6月底，山东省的光伏发电累计装机容量达到了4946万kW，北京市的光伏发电累计装机容量与其相比差距较大；即便是与同北京市面积和开发条件相当的天津市相比也有不小差距[4-7]，“十三五”和“十四五”时期北京市与天津市的光伏发电累计装机容量的对比如图2所示。

2）可开发利用资源的制约因素多。总体来看，北京市的土地资源相对稀缺。郊区属于生态红线外的可用空地较少，虽然城市建成区的面积可观[8]，但大部分建筑在建设初期未考虑建筑与光伏发电融合发展的问题，导致建筑屋顶结构不适宜进行光伏发电开发建设[9]。大型地面停车场之类可以开发光伏发电的区域数量有限，且由于北京的生态环境建设力度大、绿化推进较好，这些区域大部分种有植被，存在“绿光矛盾”的问题，并未给光伏发电的开发建设留下足够空间。由于以上原因，光伏发电项目业主每处可利用的土地资源能够开发的光伏发电项目规模小，预期收益有限，从而降低了部分业主的开发意愿。再加上产权、融资，以及光伏发电项目各相关方对项目的认知差异[10]等影响因素，造成北京市光伏发电的发展情况落后于天津市、上海市等可比较城市，无法满足本地光伏发电开发建设的需求。

2" 北京市光伏发电发展的展望

2.1" 北京市政策推进光伏发电高质量发展

2022年，北京市人民政府印发的《北京市“十四五”时期能源发展规划》[11]指出，到2025年，北京市可再生能源发电新增装机容量要达到217万kW左右，累计达到435万kW，在本地电源装机容量中的占比将由2020年的16.6%提高到2025年的28%左右。

根据北京市碳达峰碳中和工作领导小组办公室发布的《北京市可再生能源替代行动方案（2023—2025年）》[12]，2025年，北京市光伏发电累计装机容量将达到251万kW，其在新能源和可再生能源发电装机容量中的占比将达到57.7%，将比2020年时的占比提高29.5个百分点。

2023年，北京市发展改革委、北京市规划和自然资源委员会等4部门联合发布了《关于印发推进光伏发电高质量发展实施意见的通知》（京发改[2023]315号）[13]，明确提出光伏发电的资源潜力大、技术成熟，是北京市开发利用条件最好的可再生能源应用形式之一；应统筹城市规划建设管理和光伏发电高质量发展，“十四五”时期，力争实现全市光伏发电新增装机容量达到190万kW。

2022年，北京市人民政府发布了《北京市碳达峰实施方案》[14]，要求新建公共机构建筑、新建园区、新建厂房屋顶的光伏发电覆盖率不低于50%。另外，《国务院关于支持北京城市副中心高质量发展的意见》（国发[2021]15号），提出北京城市副中心新建大型公共建筑将安装光伏发电设施作为强制性要求，且其他重点功能区及城市更新重点项目应参照此要求。

除市级政府部门以外，各区各部门也纷纷出台了关于光伏发电开发建设的具体方案。2023年7月，北京市农业农村局、北京市发展改革委联合发布了《关于印发〈北京市农业农村减排固碳实施方案〉的通知》（京政农发[2023]34号）[15]，提出开展光伏微电网应用，并示范推广“光伏+农业”模式。2023年7月，北京市朝阳区人民政府发布了《北京市朝阳区生态文明建设规划（2023—2035年）》[16]，提出实施可再生能源发电工程，积极推动区内开展以街乡或园区为单位的整区屋顶分布式光伏发电试点工作，建设“光伏+储能”的分布式可再生能源发电“零碳园区”项目和一批以“自发自用”为主的光伏发电“零碳设施”项目。推进公共机构能源利用绿色低碳转型，充分利用建筑屋顶、立面、车棚顶面等适宜场地空间，安装光电转换效率高的光伏发电设施；鼓励有条件的公共机构建设连接光伏发电、储能设备和充放电设施的微网系统，实现高效消纳利用；推广光伏发电与建筑一体化应用。

为分解落实“2025年北京市光伏发电累计装机容量达到251万kW”这一目标，对各应用场景领域的具体要求是：到2025年，新增“阳光园区”光伏发电装机容量达90万kW；新增“阳光惠民”光伏发电装机容量达40万kW；新增“阳光基础设施”光伏发电装机容量达30万kW；新增“阳光乡村”光伏发电装机容量达10万kW；新增“阳光商业”光伏发电装机容量达10万kW；新增“阳光公共机构”光伏发电装机容量达10万kW[12]。

2.2" 北京市经济基本面长期向好，电力需求内生增长空间广阔

2020年，北京市全社会用电量为1140亿kWh，较2015年增长了19.6%；最大电力负荷为2356万kW，较2015年增长了26.95%。预计2025年北京市全社会用电量为1400亿kWh，最大电力负荷为3300万kW[5]。在通过推动本地燃气电厂增强机组调峰能力、持续完善外受电通道和优化城市电网的网架结构来提升北京市的电力保障能力和填补北京市本地用电缺口的同时，北京市本地可再生能源的开发利用规模也将持续快速提升。

从北京市本地资源禀赋来看，与风电、水电、生物质发电相比，光伏发电的开发具有较大优势，北京市应积极扩大其应用规模。从规划增量来看，根据《北京市可再生能源替代行动方案（2023—2025年）》[12]，到2025年，北京市风电装机容量计划新增11万kW，生物质能发电装机容量计划新增16万kW，水电计划恢复发电6万kW，而光伏发电装机容量计划新增190万kW（累计装机容量达到251万kW），相比具有明显优势。根据《北京市碳达峰实施方案》[14]，到2030年，北京市的太阳能发电、风电累计装机容量应达到500万kW。

由此可以预见，2025—2030年北京市对绿电的需求广阔，光伏发电装机容量增长部分依然可以保证全额消纳。

2.3" 北京市的“双碳”目标有利于光伏发电的开发建设持续发展

中国已经提出二氧化碳排放力争在2030年前达到峰值、2060年前实现碳中和的目标。北京市作为中国的首都和世界首个“双奥之城”，具备能源绿色低碳转型的良好基础和条件，有能力、有责任在中国碳达峰、碳中和行动中发挥示范引领作用，在全球共同应对气候变化过程中彰显负责任的大国首都形象。在“双碳”目标的指引下，光伏发电在绿色北京战略中的支持作用更加凸显，未来北京市的光伏发电开发建设会持续加强和发展。

2.4" 明确补贴政策以提升项目的投资回报率

根据北京市发展改革委、北京市财政局等部委联合发布的《关于印发推进光伏发电高质量发展支持政策的通知》（京发改规[2023]4号）[17]，北京市的光伏发电补贴政策有两种补贴形式。其中一种是针对符合条件且在2025年12月31日前并网发电的光伏发电项目，由市级财政资金给予支持，分类进行补贴，每个项目自并网时间起补贴5年，具体补贴标准如表1所示。另一种补贴形式是通过市政府固定资产投资给予支持，分类进行补贴，具体补贴标准如表2所示。

需要说明的是，市级财政资金和市政府固定资产投资这两种补贴形式对同一项目不重复支持，投资方应根据光伏发电项目的具体情况进行合理选择；光伏发电项目应在北京市行政区域内完成备案，并于2022年1月1日—2025年12月31日期间完成并网发电。

3" 北京市光伏发电开发建设面临的机遇和挑战

3.1" 光伏发电在电力供应能力和电力系统安全方面尚有不足

光伏发电系统是经过逆变环节后并网，其功率特性、运行特性与常规电源均不同，具有抗干扰性弱、惯性低的特性[18]。

太阳光的自然属性为“极寒无光、晚峰无光”，再加上受天气、环境等因素的影响，导致光伏发电系统的出力具有波动性、间歇性的特征，光伏发电规模增大给电力系统的稳定运行带来了新的课题。

3.2" 获取开发用地的成本居高不下

开发分布式光伏发电项目需要获取的用地一般包括可开发的建筑屋顶、建筑立面、车棚顶面、空地等资源，例如：北京能源国际控股有限公司（下文简称为“京能国际”）的北京丰台站分布式光伏发电项目，其实景如图3[19]所示。但由于北京市的土地贵、产权、安全等各种原因，造成这些用地资源不易获得，成为北京市光伏发电开发路上的一大难题。

3.3" 安全问题和绿色处置废旧光伏组件问题

未来北京市光伏发电的开发建设会进一步拓展与建筑、农业、储能等相结合的应用场景，由此也会带来新的安全风险，需要针对各应用场景中新的安全隐患采取妥善措施。

随着光伏发电装机容量的增长和生态环保意识的进一步增强，废弃光伏组件处理缺乏合理技术手段和成熟商业路线[20]的问题将受到重视，北京市也需要考虑绿色处置废弃光伏组件的问题[21]，从而实现光伏发电的全周期安全、绿色发展。

3.4" 未来可能的发展机遇和应用展望

未来，随着光伏组件光电转换效率的提升和科技北京战略引领下光伏发电新技术的推广应用，将为北京市的光伏发电发展带来新的机遇。随着光伏发电技术进步和成本降低，可进一步降低光伏发电项目的平准化度电成本。

在此背景下，北京市适时出台了DB11/T 1773—2022《分布式光伏发电工程技术规范》、DB11/T 2037—2022《光伏建筑一体化设计要求》等地方标准。未来除了更加规范和安全地利用既有屋顶资源之外，新建建筑在设计初期可以与光伏发电统一规划，采用一体化设计并同步施工，从而可以一定程度地缓解用地资源的制约。这些都为光伏发电与建筑融合发展提供了广阔前景。

同时，未来北京市应结合自身城市特点，更广泛地扩展分布式光伏发电的应用场景。例如：探索光伏发电在建筑幕墙、院落围墙、声屏障、高速公路边坡等场景的应用；在农业园区发展更具特色和经济性的“光伏+农业”项目；在关停和废弃矿区、垃圾填埋场等生态约束小的地点尝试采用光伏发电模式进行综合治理和生态修复等。

北京市在积极大力推进本地光伏发电开发建设的同时，也应理性面对本地光伏发电开发利用规模无法满足本地的绿电需求这一现状，通过签订《京蒙“绿电进京”框架合作协议》、在市域外建设可再生能源基地等，实行“内外并重、协同推进”的策略，同时可以大幅促进虚拟电厂的发展，聚合大量内外分布式电源、对外等效运行。

北京市的电力需求对于其光伏发电消纳能力而言是一个长期优势，因此若光伏发电的开发融合“多能互补”一体化和“源网荷储”一体化，与电动汽车和各种储能、氢能等形式相结合（例如：北京能源集团有限责任公司下属北京京丰燃气发电有限责任公司的光伏发电停车棚与电动汽车充电桩融合项目，见图4），以及参与电力市场化交易、碳交易等，可能会一定程度增加投资收益，这些应用模式有待业界同行们共同探索。

4" 结论

本文对北京市光伏发电的发展现状进行了介绍，解读了近期出台的促进北京市光伏发电高质量发展的相关规划和政策，并对未来北京市光伏发电开发建设面临的机遇和挑战进行了分析。研究结果表明：随着北京市可再生能源替代和能源结构持续调整，光伏发电的开发建设得到了强有力的政策支持，具有可靠的补贴激励，彰显出较好的经济效益和社会效益。北京市的光伏发电将会持续高质量发展，加快推动北京市的能源绿色低碳转型，为实现碳达峰、碳中和目标贡献力量。

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OPPORTUNITIES AND CHALLENGES IN THE DEVELOPMENT AND CONSTRUCTION OF PV POWER GENERATION IN BEIJING

Shen Zhengchao

（Beijing Jingfeng Gas fired power Co.，Ltd.，Beijing 100074，China）

Abstract：Beijing belongs to the national Class II solar energy resource area. PV power generation is one of the local renewable energy application forms with good development and utilization conditions in Beijing. Beijing has clearly set the goal of increasing the new installed capacity of PV power generation to 1900 MW during the 14th Five-Year Plan period. With policy support and planning guidance，the development and construction of PV power generation in Beijing will have new opportunities and challenges. This paper introduces the current development situation of PV power generation in Beijing，interprets the relevant plans and policies recently introduced to promote the high-quality development of PV power generation in Beijing，and analyzes the opportunities and challenges faced by the future development and construction of PV power generation in Beijing. The research results show that，as the renewable energy substitution and the continuous adjustment of energy structure in Beijing，the development and construction of PV power generation have strong policy support and reliable subsidy incentives，and demonstrate good economic and social benefits. The PV power generation will continue to develop with high-quality in Beijing，accelerating the city's green energy and low-carbon transformation，and contributing to achieve emission peak and carbon neutrality goals.

Keywords：PV power generation；installed capacity；opportunities；subsidy；development and construction