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2020年全球微电网市场现状:增长最快的部分是光伏混合微电网

日期:2020-07-17    来源:彭博新能源财经

能源资讯中心

2020
07/17
09:10
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关键词: 微电网 铅酸电池 储能系统

微电网对于农村社区、企业,以及全球9亿无电人口的供电具有重要意义。虽然微电网在许多地区仍属新兴行业,却已经是成本最低的供电选择。微电网形成规模、充分发挥潜力需克服两个挑战:首先,农村用户的用电需求通常比较有限,有时甚至无法支付电费;其次,各地普遍缺乏微电网支持政策和法规。本报告介绍了全球微电网市场现状,旨在帮助微电网从业者及感兴趣人士了解微电网在确保供电方面的作用。

2018年年底,全球无电人口从2010年的14亿降至约9亿。电网覆盖范围扩大及独立光伏系统的快速部署为无电人口下降做出了贡献,特别是在亚洲。近年来,在撒哈拉以南非洲,无电人口数量在6亿上下。在目前行业发展和人口持续增长的趋势下,2030年估计无法实现全民用电。根据国际能源署的数据,2030年全球仍将有6.2亿无电人口。

随着光伏和电化学储能成本持续快速下降,远程连接、控制和数据分析方面也有了更多可行选择,有了新技术的加持,更加分散的小型分布式供电成为可能。光伏混合微电网组合使用光伏和其他分布式能源,在度电成本和部署速度方面与主电网扩展形成竞争互补关系。

电网扩展一直是提供供电服务的主要途径,但与独立电源相比,主电网扩展的“蓝海”逐渐萎缩,其农村新用户的获取成本越来越高。许多国有公用事业负债累累,且无电人口存在迫切的用电需求,因此,采用融合多种技术的最低成本途径对政府和公用事业非常关键。

据统计,截至2020年3月,撒哈拉以南非洲、亚洲和岛国(其中一些在拉丁美洲)共有7,181个微电网项目。目前在运的微电网有5,544个,其中63%是光伏微电网或光伏混合微电网,21%接入水电,11%接入柴油/重油发电机。目前,已有微电网仅能满足农村电气化总需求的一小部分。

全球微电网市场中增长最快的部分是光伏混合微电网。已有微电网中有32%以柴油/重油(HFO)发电或水电作为电源,但是光伏是当今微电网最常用的发电技术。

典型的现代微电网由光伏电源和储能系统组成。开发商倾向于采用铅酸电池,因为铅酸电池更容易获得,且前期投入成本较低。但随着技术成本大幅下降,开发商也开始采用锂离子电池。我们估计,2019年配置储能的微电网中有66%采用铅酸电池,32%采用锂离子电池,但两者的市场份额估计会变化。

大多数微电网开发商都是小型企业或初创企业。近年来,随着光伏混合微电网市场的发展,大型和国际公司也开始从事微电网开发。部分企业的参与方式是收购电池储能系统、不间断电源(UPS)和控制软件技术的企业;EDF、Enel、ENGIE、Iberdrola、壳牌和东京电力等公用事业和石油企业则与开发商合作,或对其进行投资。三井和住友等日本贸易公司也投资了微电网开发商。企业投资微电网的部分动力是为2015年联合国大会上通过的可持续发展目标(SDG)做贡献。

微电网开发商面对的典型挑战有两个:农村用电需求有限和用户支付能力有限。无法增加这部分用户的用电需求,也就意味着微电网项目距离实现盈亏平衡需要更长时间。微电网的商业模式很多,但都越来越关注刺激微电网用电量、提高项目经济性。除了为居民用户提供服务外,一些开发商还加大了对小型企业、工业用户、农业设备用户和电讯塔等生产型电力用户的挖掘,上述用户的用电需求比居民用户更高,可预测性更强,有利于提高每用户平均收入(ARPU)。

部分开发商不仅售电,还提供设备融资,用户无需投入前期成本即可使用设备。其他开发商采用KeyMaker模式,他们从当地购买原料(例如鱼),通过微电网供电进行加工,然后以更高的价格在城市地区出售最终产品(例如加工后的鱼)。

到2030年,撒哈拉以南非洲,亚洲和岛屿国家将有2.38亿个家庭需要供电服务,以实现普全民供电。微电网满足其中一半的需求,为1.11亿家庭供电,估计需要1,280亿美元的资本投资,比正常情况下的资本投资高78%。微电网是许多中低密度地区的最经济的供电选择,能解决低收入家庭的供电问题。

一组数据

5,544

在撒哈拉以南非洲、亚洲和岛国的微电网安装数量,其中部分岛国位于南美洲

0.49-0.68美元/千瓦时

通过独立型光伏混合微电网供电的生产型用户和家庭用户电价范围

1.11亿

到2030年,撒哈拉以南非洲,亚洲和岛国通过微电网供电的家庭数量


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