复盘全国整县推进:分布式的风口与挑战?

【文|黑鹰光伏 刘洋 江南】过往的两年,中国光伏产业最大的收获是什么? 答案是大力发展新能源的“共识”;虽然面临供应链博弈等多种挑战,但“双碳”趋势下,光伏的发展空间无疑星辰大海。 从国家意志来看,十四五期间,“整县推进”和“大基地”

【文|黑鹰光伏  刘洋  江南】

过往的两年,中国光伏产业最大的收获是什么?

 

答案是大力发展新能源的“共识”;虽然面临供应链博弈等多种挑战,但“双碳”趋势下,光伏的发展空间无疑星辰大海。

 

从国家意志来看,十四五期间,“整县推进”和“大基地”将很大程度决定光伏开发规模与竞争格局,无数企业将围绕这两大关键词展开激烈竞逐。

 

去年6月20日,国家能源局下发文件,正式启动分布式整县推进工作;到了9月14日,国家能源局正式确定676个整县推进的试点名单。时至今日,半年多时间,“整县分布式”的资源争夺日趋白热化。

 

以国家意志,以如此力度推动分布式发展,这在中国光伏发展历史上前所未有。这一政策的推出、落地和影响,足以在中国光伏产业发展史上留下浓墨重彩的一笔。特别值得注意的是,整县推进政策还与乡村振兴、共同富裕等大政方针紧密关联,由此被赋予了更宏阔的政治与社会意义。

 

黑鹰光伏不久前在山东相关市、县和乡村调研时发现,“整县推进”的触角已延伸到各种主体单位;各路有实力、有经验、有资质的经销商和安装商,与相关央国企等投资主体的分公司,还有相关金融机构等,已有密集沟通,有的已经在地方成立合资公司,绸缪进击。

 

毫无疑问,“整县推进”下,在中国广袤的农村大地,以及乡镇、县城乃至市里,光伏将在未来几年内加速走近每个人、每个家庭、每个企业,由此造福千家万户、千行百业。

 

群雄逐鹿 ,谁执牛耳?

整县推进文件下发后,面对光伏分布式发展的新机遇,很多央国企,以及各路光伏企业都“非常忙”,一些部门甚至忙得昏天暗地。

 

试想,以前吃下一个村都很难,现在直接告诉你可以一口能吃下一个县,甚至一个市,边际成本大大下降了。不管央企民企,谁不心动?

 

有人说了,试点刚刚展开,现在都还在“摸着石头过河”,大家就如狼似虎“一窝蜂”冲上去,乱象丛生,不科学。

 

但硬币的另一面,一个巨大的市场空间和想象空间突然打开,企业作为市场竞争的主题,如果不未雨绸缪,不去争不去抢,坐等市场和模式都成熟,那黄花菜都凉了,基本也没你什么事了。

 

于是我们看到,这半年多时间,央企国企和民企都在行动!国家能源集团的一则通知展现了自己进击分布式的雄心壮志:全力抢抓整县分布式资源,到2022年开发规模不少于500县。

 

国家电投党组书记、董事长钱智民则在去年做客央视《对话》节目时强调,“‘碳中和’下如此体量的新能源新增规模,光靠电网输送绝对解决不了问题,还得靠分布式能源,国家电投在全国范围内加速推进分布式的开发。”

 

综合来看,整县推进大背景下,央国企中的五大发电、国家电网、三峡、河南投资集团、豫能股份、广东能源集团、水发兴业、中核、广核等央企国企在过去半年中,强势进击并已有不少收获,其积极围绕以县域为基础推进综合能源、乡村振兴+能源体系的构建;央国企业已从分布式光伏开发的试水者成为主导方。

 

黑鹰光伏统计发现,截止2022年1月底,国家电投“整县推进”投建县域已经超过100个;华能集团已经拿下八省近30个整县推进协议;大唐集团已取得共51个试点县区、总容量约12GW的成绩;华电集团的整县分布式开发业务重心主要放在了山西、福建与湖北三省,各种项目协议正紧锣密鼓推进。

 

“整县推进”的另一核心参与者来源于民企力量。在过去半年内,包括华为数字能源、隆基 股份、中来股份、林洋能源、晶科能源、天合光能、东方日升、安泰新能源、爱康 科技、联盛新能源、协鑫集成等20余家企业都提出了参与整县试点的具体思路,并落地对应的产品和解决方案。

 

在各路竞局者中,于2021年中成立的华为数字能源技术有限公司备受关注。这家企业以建成低碳社会为目标,融合数字技术和电力电子技术,大力发展清洁能源与能源数字化,以期推动能源革命,共建绿色美好未来。

 

愿景足够宏大,“双碳”背景下,一切又刚刚开始!事实上,过去十年,华为在以组串式逆变器为核心的智能光伏解决方案上持续创新,推动了光伏产业数字化、智能化转型。而今,其紧抓低碳与能源数字化的全球趋势,加码新能源业务,必将带来新的冲击与变化。

 

众所周知,央企和民企,各有优势,各得其适,各有空间。而整体上,在山东、河南、河北等分布式发展最快的几大省市,央企与民企的携手合作已成为一种趋势和必然。

 

以河南省为例,2021年9初,在该省屋顶光伏发电开发行动启动会议上,河南投资集团和国家电投河南分公司分别与华为签署战略合作框架协议,将按照“政府主导、整县推进、优势互补、合作共赢”的原则,充分发挥各自优势,加强全方位战略合作,共同促进整县屋顶分布式光伏试点项目的高标准建设。

 

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(河南投资集团和国家电投河南公司分别与华为签署战略合作协议)

 

据黑鹰光伏了解,河南省共有66个县(市、区)开展屋顶光伏整县开发试点建设,全部建成后,可有效开发屋顶面积2.4亿平方米,建设光伏发电约1500万千瓦,直接投资约600亿元,年发电量可达150亿千瓦时,通过电费优惠推动工商业企业降底电费支出约6亿元,通过屋顶租金实现群众增收约12亿元。

 

而最新的消息是,华润与华为签署战略合作协议,其中内容涉及光伏整县推进和地面大型电站建设等多种个领域。

 

如今,整县推进半年有余,央企、国企、民企等各路企业的“跑马圈地”,竞争与合作仍在推进。从既有公开信息看,从整县推进试点县市明确至2022年初,不少省市县已明确规模情况,整体确定规模已超过70GW。

 

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那么,未来“整县推进”到底会打开多大的市场空间?截止到2021年底,中国大陆共计1301个县,117个自治县;另有977个市辖区、394个县级市、49个旗、3个自治旗、1个特区、1个林区,合计2843个县级区划。

 

有观察者算了一笔账:按100县毛估,每县0.5GW毛估,合50GW。组件需要750亿元,电站总造价1700亿元。国家层面已确定676县市,试点成功后,全面推广,如果1000县,甚至更多,大约10倍不止,整县推进“万亿市场”完全不夸张。

 

华为智能光伏业务副总裁周涛估算,全国总共可安装分布式光伏大约是500GW,其中户用光伏装机约300GW,工商业屋顶光伏装机约200GW。因此,他表示,整县推进分布式是一个长期的事情,并不是一两年的时间就能完成的。

 

任重道远,如何做好“良心工程”?

从去年6月到2022年初,半年多时间,如火如荼的“整县推进”带给分布式光伏最大的变化到底是什么?

 

综合各方观点来看,最大的变化是通过政府全局性布局和政策性推进,由原来的分散式开发向集中建设转变,这统筹协调了光伏行业生态的各方资源,极大地普及了普罗大众对光伏产品和产业的认知,加速了分布式规模前所未有的增长。

 

从大趋势来看,整县推进带来分布式的整体爆发,但并不仅仅是“前景一片光明”,在产业各方大力推动分布式光伏发展进入快车道的同时,产业仍面临诸多的困难、挑战甚至“隐患”,一些问题的解决甚至已到了迫在眉睫的地步。综合来看,“整县推进”背景下,分布式的六大问题亟需明确和解决。

 

挑战一,如何遵循充分的市场竞争,杜绝“垄断”与“一刀切”?

 

“整县推进”政策刚出来的时候,大家非常担心的是“一刀切”。中国光伏行业协会也坐不住了,呼吁“坚决不能搞一刀切’,更不能搞指定某一企业这种计划性行政式的命令”。

 

面对行业争议和焦虑,国家能源局很快答疑,总结起来就是“五不原则”:“自愿不强制、试点不审批、到位不越位、竞争不垄断、工作不暂停”。但从过去数月的现实推进来看,如何平衡政府统筹与市场经济之间的博弈仍是难题,政府、用户、投资商、安装商、设备商、运维商、融资商以及数百万从业者的权益平衡,依然是政策落地的最大难点。

 

龙源集团江苏公司规划发展部主任李亚帅分析,分布式整县推进与单个分布式项目推进的最大区别体现在前者具有顶层设计、统一规划、分步实施、整体见效的特点。整县开发必须确保项目开发容量和满足各类场景开发比例,不能一味追求效益。要实现基本收益与开发容量的平衡。

 

李亚帅建议具体操作时,一要依靠政府,由政府牵头主导和支持;二是国企要注重加大与国内分布式开发实力较强的民企和地方能源企业合作。这也是当前加快打开分布式整县市场比较好的路径。

 

联盛电力总经理田大勇则认为,分布式能源体系的核心,本身就是“去中心化”与“市场化”,在国家双碳目标的紧迫背景下,应该发挥全社会不同体制、不同方式、不同优势的专业力量,集中力量干大事,不能搞成“一个人干,一群人看”。而且,民营企业一直担当着孕育和推动分布式光伏产业发展的历史角色,积累了大量的市场化和专业化经验,已具备市场化的自我进化能力和自我修正能力,从某种意义上而言,是人民自发的碳中和。

 

(联盛电力总经理田大勇)

 

田大勇建议,在整县推进的创新模式下,政府要承担起政策引导、标准规范、市场维稳的职责,牵头企业担当好全域布局、规划设计、进度管控、质量管理的统筹职责,各方参与者担当起专业力、经验力和执行力的贡献职责。

 

挑战二,电站安全隐患,特别是火灾问题突出,如何保障系统安全?

在2021年12月初举行的中国光伏行业年度大会上,华为数字能源技术有限公司首席运营官、华为智能光伏业务总裁陈国光特别指出,电站的安全问题亟待重视,随着分布式光伏如火如荼的发展,国内配套的安全标准尚未出台。光伏电站最典型的场景就是光伏+建筑,光伏上屋顶,储能进园区、进建筑,电气安全问题是一个隐患,需要相应的安全标准保驾护航。

 

如何解决?陈国光认为,行业可以从国际社会找到答案:2018年以前,美国每年的起火事故近50起。但自2019年开始,光伏诱发的起火事故降为零,并持续至今。其中关键的改变是2019年之后,组件级快速关断和系统拉弧检测功能在美国成为强制要求。

 

(华为智能光伏业务总裁陈国光在中国光伏行业年度大会上发言)

 

这组数据给国内同行的启示是,一方面企业要聚焦技术创新,特别是在类似组件级电力电子技术的演进方面要加强投入,通过技术手段从根源上解决问题;另一方面也要推动更加完善的制度保障,推动光伏安全和储能安全的相关标准落地,让整个产业更加规范地运作和健康发展,“我们已经看到国家能源局综合司关于公开征求对《关于加强分布式光伏发电安全工作的通知(征求意见稿)》,这是真真正正在为我们这个产业负责。”

 

保障安全,这是一个产业的命脉和底线,也是光伏电站取得投资回报的根基所在。安全问题得不到保障,这与国家层面“3060”的大方向不相符,与乡村振兴和共同富裕的初衷不相符,与党中央最大努力保障人民群众生命财产安全的指示精神严重不符。

 

面对光伏分布式长期未解的安全问题及相关标准缺失的问题,2021年初,原国务院参事石定寰先生在媒体撰文呼吁:各级各部门要铁心定标准、铁面做检查,真正把电站安全保障工作落到实处,把安全隐患消灭在萌芽状态,把安全红线变为产业发展的生命线、保护线。

 

(原国务院参事 石定寰)

 

国家发展改革委价格监测中心高级经济师刘满平也特别撰文指出,分布式光伏项目主要依赖厂房及居民屋顶,一个县域内项目动辄有成百上千户,一旦出现故障,将直接影响业主资产及人身安全。分布式安全风险主要体现在三个方面:其一,直流拉弧易引起火灾,给业主的投资,资产以及人身安全带来巨大损失。其二,直流高压带来触电隐患,对于在屋顶作业的安装,运维甚至因房屋着火进行施救的消防员都存在触电风险。其三,配套储能系统的安全性也成为业界最为关注的问题之一。

 

挑战三,分布式光伏存在屋顶普遍利用率低的问题。

按照国家能源局规定,在整县(市、区)分布式屋顶光伏开发中,党政机关建筑屋顶总面积可安装光伏发电比例不低于50%;学校、医院、村委会等公共建筑屋顶总面积可安装光伏发电比例不低于40%;工商业厂房屋顶总面积可安装光伏发电比例不低于30%;农村居民屋顶总面积可安装光伏发电比例不低于20%。

 

而在公共建筑附近,或多或少存在建筑物、空调外机、广告牌、通信基站等物体遮挡,传统方案设计时避开阴影遮挡区域,导致屋顶面积无法充分利用。户用屋顶周围环较为复杂,除阴影遮挡外,因户用逆变器MPPT路数少,不同朝向组件无法接入同一组串,同样无法实现“宜建尽建”。

 

挑战四,部分分布式电站建设质量堪忧,如何实现高质量与可持续发展?

分布式快速发展,但电站建设质量参差不齐,极大了影响了业主的使用体验和投资收益。造成这一挑战和隐患的因素是多维的。比如,低质低效产品继续流入终端市场;设备及施工质量差;逆变器含熔丝、风扇、按键、屏幕等易损件,故障率高;存在暴力施工导致设备损坏的现象;存在无图或不按图施工的现象。特别还要注意,已并网光伏逆变器80%以上不支持防孤岛功能。

 

电站质量得不到保障,这严重影响终端投资者的收益,甚至威胁终端用户的生命和财产安全。整县推进与乡村振兴背景下,电站质量问题不解决,也必然严重影响光伏在老百姓心中的口碑和声誉;同时也关乎整个光伏产业未来的可持续发展。

 

挑战五,电网接入困难 ,如何实现应接尽接?

随着分布式新能源接入电网的比例越来越高,配电网能力和电能质量正面临着巨大挑战。同时高比例分布式光伏接入对电网的正常安全运行构成了威胁,易出现配变过载安全风险、继电保护问题、电网潮流倒送、末端电压过高等一系列问题。

 

挑战六,分布式电站资产运营及运维难,如何实现集中统筹与管理?

不同于传统的大型地面电站,分布式光伏,特别是户用光伏电站数量多,资源分散,单体规模小,建设环境复杂多样。各种类型的电站集中在一起,无统一的电站管理平台无法做到整体可视、电站资产运营以及后期运维困难。如何进行高质量的安装及高效的运维管理,成为了分布式光伏“整县推进”不可避免的攻关难题。

 

众所周知,光伏电站由组件、逆变器、汇流箱、支架、电缆等众多电器元件组成,经人工安装完成。在安装搭建过程中,施工质量、组件表面的灰尘、组串的串并联损失、光伏直流及交流线缆的损失等多种因素,都会导致光伏电站在运行中存在各种缺陷、故障。

 

即便在安装过程中完美无瑕疵,和所有产品一样,随着使用年限的增多,光伏电站的组件发电效率,汇流箱、电缆、逆变器等电器元件也可能自然老化,发电量也自然随之逐年递减。作为至少需要持续稳定运行25年的资产,分布式市场迅速扩大的趋势下,光伏电站后期运维的重要性愈发凸显。

 

华为智能光伏业务总裁陈国光分析认为,要解决成千上万在各种场景中的光伏、储能的智能化管理问题,包含两个方面:一方面,运维管理问题,所有设备、电站应该是智能化的系统,底层部件智能化,从发电侧到并网侧全链路数字化,要有一个智能管理平台对分散的电站进行统一智能化的管理,降低整体的运维成本。

 

另一方面,电网调度管理的问题,光伏+储能由于其灵活性,未来会在新型电力系统中成为最重要的组成部分,电网如果不能做到管理和调度,对电网的安全稳定运行来说也是一种灾难。因此,光储电站的安全接入电网,以及电网对分布式光储的协调调度成为必须要解决的问题。

 

特别要指出的是,“整县推进”模式下,部分地区鼓励“一个试点一个业主”或“一县一企”开发项目,更加考验企业整体管理、运维能力。对于开发企业而言,拿下屋顶资源仅是迈出了“万里长征的第一步”,后期如何开发如何管理如何运维,各种潜在难题亟需解决。

 

 综上极为明显的变化,对企业提供的解决方案提出了更多维度的要求:从政府的角度,是否便于统筹规划和管理?从开发商的角度,能否提高收益?从老百姓(业主)的角度看,能否兼顾效益和安全?

 

同时,这对分布式参与各方也提出了新的要求。其一,终端“直面”普通老百姓的分布式光伏无疑也是一项巨大的良心工程。这一产业的未来需要真正有良心、有情怀、责任心、有能力、有担当,且有志于长期深耕的各方主体来参与投资、建设、呵护和推动发展。一些仅想赚点快钱或浑水摸鱼的企业,必将在新一轮的竞争中被淘汰出局。

 

同时,“整县推进”是一个需要多方参与、统筹、协调和落地的“系统性工程”,这需要地方政府、投资方、设备供应商、安装商、运维服务商等各方携起手来,充分发挥各方能力与优势互补,在实现商业成功的同时,共同推动新时期分布式光伏高质量发展,助力乡村振兴,推动共同富裕。

 

而纵观全行业,分布式电站质量把控与系统中的每一个环节都紧密相扣,树立规范化的统一建设标准,可有效规避各类质量和售后问题,从而降低甚至避免安全事故发生率。简言之,“整县推进”背景下,分布式加速发展,相关的标准,特别是安全标需要尽快“跟上”。

 

终究,分布式光伏,特别是户用光伏是直接面对老百姓的光伏应用形式,这无疑是一项庞大的良心工程。而分布式发展至今,这一产业的未来需要真正有责任心、有能力、有担当,且有志于长期深耕的各方主体来参与投资、建设、呵护和推动发展。

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