2024年中国农村户用光伏可持续发展报告

中国农村家庭光伏可持续发展报告 开启新时代：农村住宅光伏技术推动中国乡村振兴并实现双碳战略目标 中国农村家庭光伏可持续发展报告 作品的版权页面 © 2024 能源基金会中国和亚洲基础设施投资银行保留部分权利。 这项工作是中国能源基金会和亚洲基础设施投资银行的共同出版物 中国 @ efchina. org55 Second Street, 24th floor, 旧金山, 加利福尼亚州 94105 美国能源基金会(以下简称 “中国能源基金会 ”) 亚洲基础设施投资银行 亚洲金融中心 A座 AIIB 总部 北京市朝阳区天辰东路 1 号 100101 Tel: +86-10-8358-0000 免责声明 中国能源基金会和亚投行在本作品中包含的所有知识产权（除非另有说明）使用Creative Commons Attribution-NonCommercial 4.0许可。版权标识可能适用于本作品中发现的第三方内容，也可能不适用。中国能源基金会和亚投行不一定拥有本作品中或从本作品链接到的内容的每个组成部分，并不对任何第三方内容负责。中国能源基金会和亚投行不对本作品中或从本作品链接到的数据的准确性提供任何保证，并不对这些数据的使用产生的任何后果承担责任。本作品中提及的公司或任何商标实体或对象，并不意味着它们得到了中国能源基金会或亚投行的特别推荐或认可，而不提及的其他公司则未得到此类推荐。本作品的内容未必代表中国能源基金会或亚投行、其董事会或成员的立场或政策。本作品中对特定领土、区域或地理区域的任何指定或引用，均不应被视为构成中国能源基金会或亚投行关于任何领土或区域的法律或其他状态的明确或暗示立场、认可或意见表达。 权利和权限 本作品采用知识共享署名-非商业性使用 4.0 国际许可协议（CC BY-NC 4.0），详情请参见 <https://creativecommons.org/licenses/by-nc/4.0/>。根据CC BY-NC 4.0许可协议，在非商业用途下，您有权复制、分发、传输和演绎本作品，但必须遵守以下条件。 归因- © 2024 中国能源基金会和亚洲基础设施投资银行。 这项工作是中国能源基金会和亚洲基础设施投资银行的共同出版物。 非商业 - 您不得将此作品用于商业目的。 翻译- 如果您创建此作品的翻译 ， 请添加以下免责声明以及归属 ：这个翻译未由中国能源基金会或亚投行创建，也不应被视为中国能源基金会或亚投行的正式翻译。中国能源基金会和亚投行不对此翻译中的任何内容或错误承担责任。 适应- 如果您创建了这项工作的改编 ， 请添加以下免责声明以及归属 ：这是由中国进出口银行和中国能源基金会改编的原始作品。改编中的观点和意见由改编作者或作者单独负责，中国能源基金会和中国进出口银行不对此承担责任。 第三方内容— 中国能源基金会和亚投行不对作品中包含的内容的任何组成部分的所有权负责，因此不能保证使用作品中任何第三方拥有的单独部分或组成部分不会侵犯第三方的权利。因此类侵权引起的索赔风险完全由您承担。如果您希望重新使用作品的任何部分，您有责任确定是否需要对该重新使用获得许可，并从版权持有人处获得许可。此类组成部分可以包括但不限于表格、图表或图像。 所有有关权利和许可证的查询应向中国能源基金会提出。 Acknowledgments 我们衷心感谢以下同事对本报告的贡献 ： 中国能源基金会 亚洲基础设施投资银行 邹纪首席执行官兼总裁 Najeeb Haider全球项目和企业融资客户部总监1 沙富战略与规划总监 Stefen Shin全球项目和企业融资客户部经理1 王志高低碳城市高级项目总监 怀雪府全球项目和企业融资客户部高级投资官1 宣杜项目主管低碳经济增长 钱若玉全球投资助理项目和企业融资客户部1 赵燕兵高级项目主管低碳城市 蓝玉项目官员低碳经济增长 小王业务伙伴关系部高级伙伴关系干事资源调动 陈凌燕战略和规划干事 周荣环境专家私营部门可持续发展和信托解决方案部2 Yilun Yan高级项目副研究员低碳经济增长 伊初路高级项目助理 ， 低碳经济增长 我们感谢我们的顾问，他们挑战了我们的思维并提供了宝贵的指导。他们是：潘克西（复旦大学能源经济与战略研究院），彭鹏（中国新能源电力投融资联盟），李阳（中国燃气控股有限公司），顾世祥（晶科能源控股有限公司），刘磊（中和桥梁有限公司），黄斌（国家电网能源研究院），储盼（中国石化深圳新能源研究院有限责任公司）和薛志峰（能源互联网研究院）。 Contents 前言 8 执行摘要 10 住宅光伏的意义、定位与前景18双碳目标 2 当前形势、前景和挑战26我国农村住宅光伏的发展 农村分布式光伏的商业和消费模型 48 新农村演进的趋势与未来展望中国 76 光伏生态系统 ： 商业模式探索 PEDF 技术 ： 构建新的潜在解决方案88 电源系统 农村住宅光伏 ： 新农村光伏生态系统愿景 100 结论 ： 与太阳并肩行走 ， 连续行驶108 农村屋顶太阳能光伏进展 110Note 前言 在2020年9月，中国在第75届联合国大会上正式宣布了其双碳目标。这两个目标要求中国在2030年前达到碳排放峰值，并在2060年前实现碳中和。这些雄心勃勃的目标加速了国家能源转型的步伐，传统的以化石燃料为基础的能源系统逐渐被绿色低碳的可再生能源系统所取代。关键可再生能源形式的发展与推广已成为当前及未来能源转型的首要任务。这不仅涉及关键技术的探索，还涉及到对高效可持续商业模式以及各利益相关方在综合解决方案中角色的细致审查。这一过程的每一个环节都对经济发展和人民生活产生不可忽视的影响。 Both脱碳和收入增长。在此背景下，我们将密切关注农村地区分布式光伏的现状、面临的挑战、商业模式的设计与解决方案，以及典型试点案例。我们希望这能为农村地区分布式光伏的战略设计和广泛实施提供新的视角。 我们意识到，尽管分布式光伏（PV）在农村地区的发展前景广阔，但目前仍面临诸多挑战。这些挑战包括农村地区的低用电量、住宅光伏从补贴时代过渡到无补贴时代、由于各利益相关方参与意愿低而导致政策实施困难，以及复杂的动态农村市场环境。在现有的屋顶租赁和自负盈亏等商业模式下，各利益相关方正积极创新商业模式，以市场为导向推动农村分布式光伏的发展，并帮助克服市场面临的各种瓶颈。我们建议地方政府、学校、当地企业、金融机构及其他利益相关方应同时加强农村分布式光伏的教育普及和保证提供商的评估机制，以保护农村家庭的利益，从而促进分布式光伏的广泛应用。 为了到2060年实现碳中和目标，可再生能源必须占总发电量的80%。在可再生能源类型中，光伏（PV）电力因其低碳足迹、易于推广以及经济刺激效应，在实现“双碳”目标方面发挥着关键作用。预计中国通过光伏发电产生的电力比例将从2022年的5%逐步上升至2060年的45%。分布式太阳能光伏，由于其小规模和高建设灵活性的特点，将成为农村地区实现这一目标的重要引擎。 展望未来，新的农村光伏系统不仅能满足农村家庭的用电需求，还将具备进一步支持周边产业电力需求的能力，从而为农村光伏创造新的综合能源景观。我们预计未来的农村光伏将出现多种商业模式，为乡村振兴带来重大潜在利益。然而，这样的社会转型是一个渐进的过程，不能仅依赖单一主体的努力。我们预期政府将在这一新电力系统中扮演更重要的角色，通过促进分布式能源设施的建设并动员资金和资源来推动这一进程。农村光伏生态系统中各利益相关方权责划分的问题也值得在未来进行更深入的研究。 为了更好地协助政策制定者和行业领导者，我们尝试识别支撑农村分布式光伏系统长期发展的支柱。我们认为，以下六个支柱对于农村分布式光伏系统的长期发展和创新至关重要：降低电站建设成本和增强投资意愿；优化电站所有权模型和发电框架；提高农村电力消费能力；基于储能技术平衡供需；利用电网监管和交易能力；以及改善电网和支持基础设施。我们欣喜地发现，在我们观察到的农村分布式光伏系统的各种发展趋势中，这六个支柱已经处于不同的实际实施阶段，并且围绕它们出现了许多有前景的解决方案。我们对代表性的“PEDF—光伏-储能-直流-灵活性”解决方案进行了深入分析（整合了太阳能光伏、分布式储能、直流配电和灵活用电），通过分析其电网单元和财务状况，旨在提供有价值的观点，以进一步细化行业解决方案。 中国能源基础致力于推动可持续能源以促进中国的繁荣和气候安全，并期望为中国的农村光伏发展贡献有价值的视角。我们撰写此报告旨在识别中国能源转型中的机遇与挑战，并就农村光伏的广泛应用进行有意义的讨论。我们的目标是共同探索中国低碳发展的成功路径。 执行摘要 在 “双碳 ” 目标的指引下， 未来充满了希望 电力生成逐渐减少，而效率持续提高，预计到2060年，光伏发电在中国总发电量中的份额将从2022年的5%增加到45%，光伏发电将成为实现双碳目标的关键驱动力。 在 “双碳 ” 目标的指导下，中国的电力和能源结构正在迅速从化石燃料主导的系统过渡到绿色，低碳和可再生能源的新时代。2022 年，中国风能和太阳能累计装机容量达到 7.6 亿千瓦，非化石能源占总发电量的 36.2% 。这意味着，到 2030 年，在实现碳排放峰值之前，中国的风能和太阳能产能必须增长到 2022 年水平的至少两倍。为了在 2060 年实现碳中和，可再生能源，主要是太阳能光伏，风能和水力发电，必须占总发电量的 80 ％ 。在这些能源中，光伏发电由于其低碳足迹，易于部署和经济刺激效应而脱颖而出。作为成本。 在光伏电力生成领域，住宅光伏系统具备小规模容量和高建设灵活性的特点。所产生的电力可以直接在现场使用，有助于将能源消费者转变为生产者、存储者和消费者。截至2022年，新安装的住宅光伏容量占中国总光伏容量的28%。随着储能设备和电气化设备等配套设备的持续改进，住宅光伏的能源利用效率将持续提升。这不仅为用户提供了高效且低成本的电力，还促进了与整体电网的有效协作。 电力系统。从微观角度来看，如果每个农村家庭在其屋顶安装超过20千瓦的光伏系统（PV），理论上可以满足其所有用电需求，包括冬季取暖（一个50平方米的主要房间）、烹饪以及各种类型车辆的充电。如果住宅光伏进一步结合储能技术及其他灵活资源形成新的电力系统，农村家庭的供暖和烹饪用煤可以完全被太阳能替代，显著减少农村建筑的温室气体排放。从宏观角度来看，中国的农村地区拥有丰富的屋顶资源，并且产权越来越明晰。目前，中国农村建筑的屋顶面积已达惊人的273亿平方米。以这个数据为基础进行计算，住宅光伏的潜在装机容量接近2亿千瓦，年发电潜力超过2.5万亿千瓦时。这一数字约占2022年中国总电力消费量（超过8.6万亿千瓦时）的近三分之一。目前，农村家庭每年消耗约350亿千瓦时的电力用于日常生活，农业、林业和畜牧业部门用于生产消费的电力约为200亿千瓦时。如果实施全面的电气化战略，涵盖居民生活、生产及交通能源需求，屋顶光伏单凭自身即可满足农村人口的需求。农村住宅光伏不仅具有环境价值，还具备商业和投资潜力，成为支持中国乡村振兴战略的关键力量。近年来，农村住宅光伏领域吸引了包括私募股权公司、多边投资银行和大型 国有中央能源企业及外国能源公司。目前，住宅光伏电力生成的回报率（ROI）稳定在8%至10%，相较于其他金融产品，提供了更高的稳定回报。光伏电站的建设、安装以及持续维护也创造了农村地区的就业机会，从基本的安装、清洁和运输到前端销售、施工和定期维护等专业职位。 采用双碳战略的决定是中国的一项重大举措，彰显了其在全球责任面前的积极态度，并致力于构建人类命运共同体。利用新能源资源不仅涉及技术与经济的发展，还与国家和人民的福祉紧密相连。在这个过程中，住宅光伏将成为农村地区实现减碳和增收的关键驱动力。其发展是双碳战略成功实施的重要体现，并且具有广阔的发展前景。 在挑战中 ， 机遇比比皆是 农村住宅光伏的广泛应用面临诸多挑战。首先，农村地区电力消耗水