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摘要：广东省是我国经济最发达的能耗大省，2015年电力缺口达1,275.69亿千瓦时，为当地可再生能源提供了巨大的发展空间。本文将就自然环境优势、屋顶及土地资源优势以及电力价值优势三方面进行探讨，深入分析广东省发展光伏发电应用优势，进一步挖掘其光伏应用发展潜力。
关键词：广东省；光伏发电；分布式；优势
0 背景
中国的能耗问题一直是全球重点关注的问题之一，自2012年至今持续保持全球最大能源消费国地位[1]-[4]，但其能源结构也正持续改进，2015年中国可再生能源全年增长20.9%，飞跃至全球总量17%，并以太阳能发电增长最为迅速（+69.7%）[4]。据中电联数据，2016年全国净增发电装机容量1.2亿千瓦，当中太阳能发电净增装机3479万千瓦，同比增加一倍，占非化石能源发电新增装机48%以上。然而，并网光伏发电设备利用小时数仅为1,125小时，同比下降99小时，西北地区弃光情况突出[6]。
广东省是中国人口最多，经济最发达的能源消耗大省。统计数据显示，2015年广东省地区生产总值达72,812.55亿元，电力年消费量达到5,310.69亿千瓦时，年发电量仅4,035.00亿千瓦时，电力缺口1,275.69亿千瓦时，是全国电力进口最多省份[7]。为满足持续扩大的电力需求，广东省正致力于可再生能源的开发与利用。
1 广东省光伏发电应用发展状况
2016年，全国光伏发电新增装机容量3,454万千瓦，累计装机7,742万千瓦，继续蝉联全球第一[8]。广东省光伏应用发展也正提速，2016年新增装机容量92万千瓦，累计装机规模156万千瓦，年增长率143.75%。应用类型上从单一的分布式应用发展成分布式、地面光伏综合发展的新局面，光伏电站新增装机容量从2015年5万千瓦激增至2016年61万千瓦，增长率达1,120%[8]-[11]，但整体而言，广东省仍然以分布式光伏为主，占累计容量56.4%。
然而，相对于广东省巨大的电力需求以及高企的电力价格，其光伏发电应用发展在全国中仅处于中游位置[8]，仍然有相当可观的发展空间，尤其在分布式应用类型方面。因此，本文将从自然环境、资源、店里价值等方面，深入分析广东省光伏发电发展的各方面优势。
2 广东省发展光伏发电应用优势分析
2.1 自然环境优势
中国太阳能资源可分为4个等级，4个等级分别对应4个资源区域，其中，年总辐射年辐照量超过1,050 kWh/m2•a的地区超过全部国土面积的94%；其中，广东省太阳能资源仅属于第三等级的资源丰富区[12][13]。
根据有关报告数据，2016年全国陆地表面平均水平总辐射年辐照量约为1478.26 kWh/m2，较近10年平均值偏低1.50%，为正常偏小年景，而云和气溶胶是影响太阳能资源的两大主要因素[14]。气溶胶是悬浮在大气中的许多固体和液体微粒的总称，是造成雾霾天气的最主要原因，根据环保部数据，京津冀、长三角、珠三角三大城市群中，珠三角地区空气质量最为优良，达标天数比例平均为89.2%，比京津冀和长三角地区分别高出36.8%和17.1%，PM2.5平均浓度达到国家二级标准[15]。另外，广东省位于我国大陆南部，濒临南海，水分资源和热量资源均十分充沛，是全国年降水量最多的省份之一，且主要集中在春夏季，夏季占40%以上[16]。
由于光伏发电系统输出功率与光伏组件表面实际接收的太阳辐照度成正相关，与太阳电池节温成负相关，因此虽然广东省的太阳能资源丰富程度仅为第三等级，但其相对其他经济发达区域空气洁净度更高，加上较多的降水有利于清洗光伏组件表面，保证光伏组件表面太阳辐照的接收能力，使其更适合于发展与城市工商业紧密结合的分布式光伏应用；另外，夏季集中降雨也能有效降低太阳电池温度从而使太阳电池发电性能得到有效提升。
2.2 屋顶及土地资源优势
发展分布式的屋面光伏电站，屋顶资源是最大的制约因素。根据不完全统计，广东省有各类工（产）业园区近200个，全省可安装分布式光伏发电系统的建、构筑物屋顶面积约8,000万平方米，其中珠三角地区约6,000万平方米，估计单单建设屋面光伏发电的装机容量则能达到800万千瓦；另外广东省每年新增建筑的屋顶面积超过2,800万平方米，若大概10%可安装光伏系统，则每年可增长30万千瓦的安装能力。2014年3月省政府发布广东省光伏应用产业目标：2020年达到400万千瓦[17]；截止到2016年，广东省建成并网光伏电站容量156万千瓦，其中分布式系统88万千瓦，实现2020年目标39%，利用可安装光伏系统屋顶面积约11%，广东省屋面资源仍然十分充裕。
除建筑屋顶外，粤东、粤西和粤北地区可利用废弃矿山、滩涂、荒山、坡地、淡水养殖水域等闲散土地资源建设地面光伏发电装机容量约180万千瓦。另外，广东省沿海面积大于500平方米的岛屿超过750个，在远离大陆的有人居住海岛上开发岛上太阳能等可再生能源利用技术，保护海岛及海上环境同时能有效解决海岛电力和能源供给问题。
2.3 电力价值优势
2.3.1 平价上网优势
度电成本（Levelized cost of electricity, LCOE）是分析各类发电技术成本问题的主要指标，我国并网光伏发电项目的评估模型如下[18]：
*注：根据有关参数取值不同而有所偏差
在考察的9个城市地区中，由于广州的太阳辐照水平相对较低，因此在相同条件下，在广州建设1万千瓦并网光伏系统的度电成本最高，与太阳能资源最优的汕头地区相比高出约18%；而西宁年总辐射量最高，因此度电成本水平最低，比广州低约23%。虽然广东地区建设并网光伏系统的度电成本相对较高，但由于广东脱硫煤电价为0.4505 元/千瓦时[19]，是全国电力成本最高地区，相比而言，广东地区并网光伏系统的度电成本与其脱硫煤电价更为接近，即其光伏系统所发电力实际上更接近于平价上网目标。
2.3.2 经济效能优势
根据国家统计局数据，近三年来全国及广东省单位消耗电量产出的 GDP均呈上升趋势，说明我国广泛响应的节能减排政策正逐步显现出效果；2013-2015，广东每消耗1 千瓦时的电力即可产生12.934元、12.953元和13.710元的经济价值，比全国平均水平分别高出17.77%、13.41%和15.44%，由此可见，在广东省单位耗电创造经济价值的能力上在全国各省中表现更优。就光伏系统而言，在广东省普遍以工业或商业用电就近安装的分布式系统应用方式为主，优先就地消纳，光伏系统所发电力当即用于工业生产和商业经营中，从而使光伏电力所体现的经济价值更高。
3 总结
广东省具备大力发展光伏发电应用的各方面优势。自然资源及环境方面，虽然广东省太阳能资源丰富程度仅为第三等级，处于全国中下游水平，但相对于其他经济发达区域其空气洁净度高，较多的降水有利于清洗光伏组件表面，保证光伏组件表面太阳辐照的接收能力；夏季集中降雨也有效降低太阳电池节温从而使发电性能得到有效提升。屋顶及土地资源方面，全省可安装分布式光伏发电系统的建、构筑物屋顶面积超过8,000万平方米，预计可安装光伏系统容量超过800万千瓦，目前屋顶利用率仅约11%；除此之外，粤东、粤西、粤北地区以及海岛的土地资源相对丰富，为广东省发展光伏发电应用提供充足的土地资源。电力价值方面，虽然广东地区并网光伏系统的度电成本相对较高，但由于其脱硫煤电价为全国最高，相比而言，反而更为接近接近光伏电力平价上网目标；另外，得益于广东省强大的经济发展基础，光伏系统所发电力具有更高的经济价值。鉴于在自然环境、资源以及经济等方面特点，将为光伏发电应用在广东省大力发展提供必要的条件和优势。
参考文献
[1] BP世界能源统计年鉴2013..
BP世界能源统计年鉴2014.
[3] BP世界能源统计年鉴2015.
[4] BP世界能源统计年鉴2016.
[5] BP世界能源统计年鉴2016——2015中国能源市场.
[6] 2016-2017年度全国电力供需形势分析预测报告，中电联规划发展部，2017.1.25，http://www.cec.org.cn/yaowenkuaidi/2017-01-25/ 164285.html.
[7] 国家统计局，http://data.stats.gov.cn/easyquery.htm?cn=E0103
[8] 2016年光伏发电统计信息，国家能源局，2017.2.4，http://www.nea.gov.cn/2017-02/04/c_136030860.htm.
[9] 2013年光伏发电统计数据，国家能源局，2014.4.28，http://www.nea.gov.cn/2014-04/28/c_133296165.htm.
[10]2014年光伏发电统计信息，国家能源局，2015.3.9，http://www.nea.gov.cn/2015-03/09/c_134049519.htm.
[11]2015年光伏发电相关统计数据，国家能源局，2016.2.5，http://www.nea.gov.cn/2016-02/05/c_135076636.htm.
[12]QX/T89-2008太阳能资源评估方法，中国气象局.
[13] Background Paper: Chinese Renewables Status Report, REN21, 2009.10.
[14]中国风能太阳能资源年景公报（2016年），中国气象局风能太阳能资源中心.
[15]2015年中国环境状况公报，环境保护部.
[16]黄奇章. 广东降水气候特征及成因分析. 热带地理. 第10卷 第2期. 1990年6月.
[17]广东省人民政府办公厅关于促进光伏产业健康发展的实施意见（粤府办[2014]9号）.
[18]陈荣荣，孙韵琳，陈思铭，沈辉. 并网光伏发电项目的LCOE分析. 可再生能源. 2015年05期.
[19] 国家发展改革委关于降低燃煤发电电价和一般工商业用电价格的通知（发改价格[2015]3105号）.
论文作者:吴协兴1,陈思铭2
论文发表刊物:《电力设备》2017年第15期
论文发表时间:2017/10/19
标签：广东省论文; 光伏论文; 电力论文; 分布式论文; 太阳能论文; 系统论文; 广东论文; 《电力设备》2017年第15期论文;