1893年,美國芝加哥正在籌備一場世界博覽會。這一世界商貿(mào)活動興起于19世紀20年代,在19世紀中期伴隨著工業(yè)的發(fā)展,逐步增加了科學、藝術(shù)、生活等元素。當時,美國兩位針鋒相對的科學奇才愛迪生和特斯拉將目光瞄準了世界博覽會的舞臺,準備在全世界人民的注視下一決高下。
他們較量的起因是:主辦方希望找到一套可以照亮整個會場的照明設(shè)備,可用的解決方案之一是愛迪生提供的直流電解決方案,方案之二是特斯拉提供的交流電解決方案。最終結(jié)果是,1893年1月,博覽會開幕了,9萬多盞由特斯拉的交流電支撐的電燈照亮了整個會場。
1895年,利用特斯拉的交流電技術(shù),世界上第一座水力發(fā)電站在尼亞加拉大瀑布上建成。發(fā)電站可以將電流傳輸?shù)骄嚯x發(fā)電站35公里的法布羅市。這一事件宣告交流電徹底戰(zhàn)勝了直流電,而愛迪生的直流電瞬間就成了一種過時的技術(shù)。
直流電和交流電技術(shù)開啟了第二次工業(yè)革命的前奏,對交流電技術(shù)的應(yīng)用則開啟了地面電站從無到有的歷史。站在第三次工業(yè)革命的前沿,光伏革命對地面電站的影響將更進一步。
光伏革命對地面電站的影響主要分為兩個方面:一方面,以光伏為代表的清潔能源電站將逐步取代化石能源為主的傳統(tǒng)電站;另一方面,由于太陽能具有廣泛和分散的特點,因此未來的電站將由集中走向分散。
從當前的結(jié)構(gòu)看,傳統(tǒng)電站仍然是電力供給的主力。彭博新能源財經(jīng)的數(shù)據(jù)顯示,盡管發(fā)電量的地域分布有所變化,化石燃料發(fā)電仍是全球發(fā)電量的主要來源。得益于歐洲、美國以及最近中國實施的鼓勵政策,除核電外的可再生能源在2006~2012年增長了64%。其中,風能和太陽能增長最快,太陽能發(fā)電建設(shè)在成本大幅降低后,也得到了快速發(fā)展。
與此同時,從投資趨勢來看,以太陽能為代表的新型電站的投資,已經(jīng)如火如荼地展開。彭博新能源財經(jīng)的數(shù)據(jù)顯示,由于對光伏等可再生資源的關(guān)注, 2006~2012年全球?qū)η鍧嵞茉吹耐顿Y保持著17%的年復合增長率,投資趨勢代表了行業(yè)未來的發(fā)展方向。
從成本角度講,光伏等新能源電站已經(jīng)具備了對傳統(tǒng)電站的價格優(yōu)勢。目前,從絕對數(shù)值來看,如果簡單地比較價格,光伏電站的優(yōu)勢還不明顯。不過,由于光伏系統(tǒng)成本急劇下降,所以如果將碳排放費用考慮在內(nèi),太陽能發(fā)電價格已經(jīng)能夠與煤炭發(fā)電價格進行競爭。隨著光伏技術(shù)的日新月異,光伏電站價格將不斷下降,光伏電站相對于傳統(tǒng)電站的價格優(yōu)勢將更加突出。
從趨勢的角度分析,2020年將可能是新能源電站替代傳統(tǒng)電站的分水嶺。預計到2020年,太陽能發(fā)電將成為除風能之外的第二大增長點,屆時太陽能發(fā)電將新增427GW。值得注意的是,這一判斷是在光伏革命穩(wěn)步推進之下做出的判斷,而非超前判斷。
另一方面,由于太陽能具有廣泛和分散的特點,因此未來的電站將由集中走向分散。分布式發(fā)電通常是指發(fā)電功率在幾千瓦至數(shù)百兆瓦(也有人將范圍限制在30~50MW以下)的小型模塊化、分散式、布置在用戶附近的高效、可靠的發(fā)電單元。
光伏分布式發(fā)電的優(yōu)勢在于投資少、見效快。傳統(tǒng)電站的一次性投資為數(shù)十億元,建設(shè)周期為5~15年,資金風險較大。而分布式電站的投資很小,而且很快就可以投入運營。光伏電站替代傳統(tǒng)電站可以為用戶提供高質(zhì)量、可靠的電力,避免了傳統(tǒng)電站結(jié)構(gòu)復雜的問題。同時,光伏分布式電站可以打破壟斷,引入競爭,提高能源利用率。當然,風能和生物質(zhì)能也可以采取分布式發(fā)電模式。




