2022年光伏行业研究 “一带一路”国家分布式光伏发展潜力评估

分布式光伏对“一带一路”国家的意义

政府间气候变化专门委员会（IPCC）2021年8月 发布的报告指出“全球升温1.5℃或仅需二十年，未来 十年的果断行动加速减排对于全球温升控制至关重 要4 ”。当前问题的核心不是全球气候是否在变暖，而 是如何应对正在变暖的气候。2019年，全球的电力供 应仍有62.2%来自化石燃料5 ，面对高碳排放的能源结 构，我们需要促进可再生能源供电供热在工业、交通、 建筑等重点领域的推广和规模化应用，尽早实现能源 转型。当前，越来越多的国家对于可再生能源在脱碳 领域的作用达成共识，并在NDC中提出了量化的可再 生能源装机目标。这促进了太阳能和风能等可再生能 源的快速发展。能源系统由以化石燃料为主的传统集 中式结构体系向以清洁能源为主、集中式和分布式并 举的新型能源体系转型已是大势所趋。

与传统的集中式化石燃料电站相比，分布式光 伏的优势主要体现在以下几点：一是适应光伏资源 分散性的特点；二是全生命周期内污染物排放和 温室气体排放低；三是对远距离输电基础设施的投 资需求大幅降低；四是消纳模式以自发自用为主， 减少电力输送过程中的损失。因此，分布式光伏应 用推广迅速，截至2020年，全球光伏累计装机容 量为760.4GW6 ，其中分布式光伏为268GW，占比 35.2%，但目前主要集中在发达国家。一些BRI141 国家（如位于撒哈拉以南非洲、南亚、东南亚的国家）虽然有较好的太阳能资源，但分布式光伏尚未 得到规模化开发利用。本研究报告将对BRI国家的分 布式光伏潜力及典型应用场景进行探讨。

1.1 “一带一路”及“一带一路” 国家基本情况

中国在2013年9月和10月分别提出了建设“丝绸之 路经济带”和“21世纪海上丝绸之路”的合作倡议，简称 “一带一路”倡议（The Belt and Road Initiative，以下 或简称BRI，指含中国在内的142个“一带一路”国家，而 BRI 141国家指不含中国的其余“一带一路”国家），旨在 积极促进与相关国家（地区）的经济合作伙伴关系，实现 共同发展。截至2021年11月，已有141个国家和32个国际 组织与中国签署了共建“一带一路”合作文件7 。 对官方数据和本团队分析进行整合可得：“一带一 路”141个国家占全世界1958 个国家数量的72.3%；全 部国土面积合计7251万km2 ，占总国土面积的53.3%； 2020年，BRI141国家人口合计34.6亿人，占世界人口 的44.6%。从BRI141国家经济发展水平来看，按世界 银行9 2020年7月1日开始执行的收入标准划分iii，高收 入国家共有9个，而中等偏下或者低收入国家共有104 个。2020年，BRI141国家的人 均GDP为5037美元，远低于同年全球人均GDP10926美元的水平。这些中等偏下和低收入国家的经济亟须得到 发展，而经济发展离不开各种类型的生产经营活动以及能 源电力的支撑。

在能源消费方面，大多数BRI国家的可再生能源发展 水平仍明显低于全球平均水平。BRI 141国家的人口占世 界总人口的44.6%，而电力装机容量却仅占全球总装机容 量的26.7%，太阳能发电装机容量只占全球光伏总装机容量的13.5%。发电量方面，BRI 141国家70 %的电力来自 化石燃料，明显高于全球平均水平（62.2 %）；BRI 141 国家非水可再生能源发电量占比仅为7 %（全球平均为11 %），其中太阳能光伏发电量仅占2 %。另 外，许多BRI国家对水电的依赖度很高，然而由于气候变 化导致的水资源变化使得水力发电的稳定性正受到日益严 峻的挑战。这些国家需要探索可再生能源的多元化利用， 重塑能源格局。

1.2 分布式光伏在全球的进展

光伏发电一般分为两类：集中式发电（大型公用 事业规模，Utility-scale）和分布式发电（Distributed Generation, DG）。从实际应用场景来看， 分布式光伏发电主要应用于建筑屋顶和为偏远地区的无 电人口提供电力服务。这两种应用既可以并网方式接入 电网，亦可以离网方式作为独立电源发电。集中式发电 与分布式发电的区别主要有以下三点：

装机容量不同：集中式发电的装机容量较大，而分布式 发电规模相对小而零散。分布式光伏（特别是屋顶分布 式光伏）发电系统的大小与建筑物形式密切相关，通常 居民住宅屋顶分布式光伏的规模最小，在几百瓦到几千 瓦，而工商业建筑物屋顶的分布式光伏系统可大可小， 取决于建筑物屋顶的大小，通常在10kW以上，甚至是兆 瓦级。

系统连接方式不同：集中式发电可接入电压等级较高的 输电网络，而分布式发电通常接入低压配电网或以离网 方式运行。

商业模式不同：集中式发电通常与电网或电力公司签订 购电协议（Power Purchase Agreement, PPA）；而分 布式发电大多是就地消纳，采用全额上网、自发自用或 余电上网的模式运行。

2020年，全球新增光伏装机容量为139.4GW，累计 达到760.4GW；分布式光伏新增装机容量约55GW，累 计达到268GW。2020年新增分布式光伏装机容量占全球 新增光伏装机容量的39.5%。影响分布式 光伏装机容量规模的主要因素是政策和成本。在中国和 欧美等国家政策的推动下，分布式光伏的装机规模快速 扩大；技术进步加上规模效应使得光伏发电投资成本和 平准化度电成本（Levelized Cost of Energy，LCOE）在 过去十年里急剧下降，德国、日本、澳大利亚等国的分 布式光伏平准化度电成本已显著低于居民电价10 。

1.3 在“一带一路”国家发展分布式 光伏的重要性

在过去的十年中，光伏成本大幅下降，并且仍有进 一步下降的空间，越来越多的国家正在将分布式光伏发 电作为能源转型的重要技术手段。另外，分布式光伏发 电系统建设周期短，能较快实现能源供给，这既有助于 推进能源转型，又特别适合能源基础设施较薄弱的BRI国 家的能源建设。 对于大部分BRI国家而言，发展经济、提升电能 质量、尽早实现全民通电仍是首要任务。在BRI 141国 家中，仍有85个国家未实现全民通电i v，占BRI国家的 60%，无电人口还有约6.85亿人v ，占全球无电人口的 88.8%。这些无电人口大多数居住在由于经济性等原因 电网难以到达或未能到达的偏远地区。让这些民众用上 电是这些国家政府的一项兼具社会意义和经济意义的任务。鉴于偏远地区的工程难度较大，电网延伸经济性较 差，用离网分布式光伏和其他可再生能源发电解决无电 问题是一条在很多国家已经实现的行之有效的途径。 分布式光伏发电既不依赖电网的长距离传输，又充 分符合了太阳能资源和用电负荷分散的特点，还避免了 集中式电站征地难的问题。在当前应对全球气候变暖的 背景下，分布式光伏的发展潜力和推广应用具有很大的 空间，既有必要性，也具可行性。

“一带一路”国家分布式光伏潜力评估

分布式光伏的应用由并网和离网两种方式构成， 并网应用包括了利用屋顶安装的分布式光伏和其他 场地/设施上的光伏系统，比如家庭的院子或小片空 地。IEA的研究报告11, 12分别统计了2011—2019年全球 屋顶分布式光伏（Rooftop PV）和全球分布式光伏 （Decentralized PV）逐年的装机容量。数据表明，在 2011—2019年间，全球屋顶分布式光伏装机容量占到 分布式光伏总装机容量的92.1%，处于绝对主导位置。 在需求侧方面，除无电地区电力建设方面可以应用分 布式光伏外，发达国家居民也可以利用自己家庭空间 的优势安装分布式光伏，解决一部分用电需求。目前 全球尚有7.71亿人口无法获得电力服务，BRI 141国家 占了9成。无电地区电力建设是光伏离网应用的一个非 常重要的方面，且具有非常显著的社会效益。因此， 本章主要关注资源侧的并网屋顶分布式光伏潜力研究 和需求侧的无电地区离网型电力系统建设，对2030年 分布式光伏的发展潜力进行评估。其中，资源侧评估 以“建成区屋顶面积”为基础，通过假设推算出屋顶 分布式光伏的安装潜力；需求侧评估则是以无电人口 的电力需求量为基础，通过假设推算出分布式光伏满 足无电人口用电需求的装机规模。同时，本章末梳理 了分布式光伏在BRI国家的主要应用场景。

2.1 分布式光伏潜力评估方法学 综述

一般来说，分布式光伏的潜力可以通过直接法 或间接法进行评估测算。直接法主要通过科学技术手段直接获取各类资源的分布情况，同步考虑其他 影响开发的实际因素，估算屋顶分布式光伏的装机 潜力；间接法则是从需求出发，利用一个国家的宏 观社会经济发展情况估算分布式光伏的应用前景。

简而言之，直接法能提供较为精确的估算数 值，甚至可以精确到某个具体的城市、具体的建筑 物，更具工程可操作性，但是估算工作量很大，需 要投入很大的人力和物力；间接法能提供宏观、长 远的前景，适合政府和有关部门的规划，但基本不 具有工程指导意义。

分 析 2011 — 2019 年期间逐年全球屋顶分 布 式 光 伏（Rooftop PV）的 装 机 容 量（IEA_ PVPS_Snapshot_2021-V3）和全球分布式光伏 （Decentralized PV）装机容量（IEA：PVPS Trends in Photovoltaic Applications 2020），在2011—2019 年间，全球屋顶分布式光伏装机容量占到分布式光伏总 装机容量的92.1%，处于绝对主导位置。因此，本研究 将屋顶分布式光伏作为PVDG的主要应用领域进行潜 力分析推测。而可供的建筑物屋顶是发展屋顶分布式 光伏的物理基础。因此，本研究采用建成区面积法从资 源侧对BRI国家分布式光伏发展潜力做出评估。

在需求侧方面，全球尚有7.71亿人口无法获得 电力服务，BRI 141国家占了9成。在无电地区推广 分布式光伏是解决当地居民用电问题切实可行的路径，具有显著的社会效益。因此，本研究采用单位需求 量法从需求侧对BRI国家分布式光伏发展潜力做出评估。

2.2 资源侧：建筑物屋顶分布式光 伏潜力评估

2.2.1 资源侧潜力评估方法

目前分布式光伏的主要应用是建筑物屋顶光伏发 电。建筑物屋顶是发展屋顶分布式光伏的物理基础，是 资源供给的要素之一。

2.2.2 资源侧潜力评估结果

确定符合BRI国家发展情况的建成区面积CAGR是 最重要的一步。根据OECD提供的全球和OECD国家 1975年、1990年、2000年和2014年的建成区面积历史 数据，可推算非OECD国家的建成区面积历史数据，然 后计算1975—1990年、1990—2000年、2000—2014 年间的累计增长率（Rc），并用公式（1）得到全球、 OECD国家及非OECD国家在不同年份区间的年复合增长 率（CAGR）。由此可见，因OECD国家经济 社会发展速度高于非OECD国家，其建成区面积增速于 1975—1990达到峰值后放缓；而非OECD国家多数为发 展中或欠发达国家，建成区面积增速将高于OECD国家。

2014年BRI 141xii国家建成区面积为24.5万平方千米， 以此为基础，并选择BRI 141国家1975—2014年的三个 CAGR的平均值（1.77%）为基础复合增长率，以最大值 （2.19%）为积极复合增长率，对2019年和2030年的建 成区面积进行预测。这些相对于2019年已有建成区的新 增建筑物屋顶以及原来存在但尚未开发利用的屋顶都将 是发展屋顶分布式光伏的物理基础。

据IEA 2 6统计，截至2019年，全球累计分布式光伏 装机容量为222 GW，其中非BRI国家为146GW，中国为 64GW，BRI 141国家仅为12GW。据此，如果扣除现有分布 式光伏装机容量，则到2030将新增150～334GW。IRENA 预测，2030年全球的光伏装机容量将达到2840GW2 7， 此方法预测的BRI 141国家屋顶分布式光伏总装机容量 （162～346GW）约占IRENA预测2030年全球光伏总装机 容量的5.7%～12.2%，这一比例虽然仍不高，但基本符合发 展中国家和欠发达国家对于光伏发展的期待。

2.3 需求侧：无电地区分布式光伏 潜力评估

2.3.1 需求侧潜力评估方法

要使一个社区脱贫致富，必须具备或创造一定的基 本条件，这些条件包括清洁卫生的饮水、基本的医疗和教育设施、必要的交通和通信基础设施等，而提供电力 服务（能源脱贫）是获得和进一步完善这些基本条件的 先决条件。联合国2030年可持续发展目标（SDG）第七 项目标指出，到2030年，要实现：确保普遍获得负担得 起的、可靠的现代能源服务；根据各国的资助方案，扩 大基础设施并升级技术，为发展中国家（特别是最不发 达国家、小岛屿发展中国家和内陆发展中国家）的所有 人提供现代和可持续的能源服务。本文采用前述“单位 需求量法”，从需求侧出发，通过计算使现存无电人口 达到通电标准的电力缺口总量，“自下而上”地推算出 满足这些需求所对应的分布式光伏装机容量。

第一步：分别计算BRI 141国家中各国的城市无电人口 数和乡村无电人口数。根据IEA28和世界银行29的数据，截至2019年底，在BRI 141国家中，尚有85个国家没有实现 全民通电。因此，基于各国的城市人口数及城市人口通电 率、农村人口数及农村人口通电率，可得BRI 141国家中 有无电人口的国家的城市无电人口和乡村无电人口数。

第二步：根据各国的户均人口数，分别计算以上国家 的城市无电家庭和乡村无电家庭数。根据这些国家平均每 户的家庭成员人数（简称户均人口数），可得85个国家 的城市无电家庭为2552万户，农村无电家庭为11324万 户，总计13876万户。

第三步：根据IEA定义的通电标准计算各国无电家庭的 电力需求。IEA定义的无电地区电力建设是不仅要让无电 家庭用上电，还要求其用电水平达到最低用电水平，IEA 建议对于农村家庭，最低阈值为每年250kWh，对于城市家庭则为每年500kWh。由此计算以上各国无电家庭达到 通电标准的电力需求，加总可得这1.39亿户无电家庭每年 的电力需求（ED）约为41.1TWh。

第 四 步 ：推 算 离 网 系 统 使 无 电 人 口 通 电 的 比 例 。使 无电人口通电主要通过两种途径，即电网延伸和离网系 统。影响电网延伸比率的因素有很多，如无电人口与电 网的距离、当地的地形、当地的负荷水平、基础设施建 设的资金来源，以及政府的政策力度等。这些因素都会 影响电网延伸比率，进而影响无电人口通电的比例。 基于此，本报告主要参考了中国xiii和埃塞俄比亚xiv的通 电情况，以此估算出适合BRI国家的电网延伸比例区间 （Ugrid）为40% ~ 60%，即 40%的电力需求可以通过电 网延伸满足作为电网基础情景，60%的电力需求可以通 过电网延伸满足作为电网积极情景，则离网系统使无电 人口通电的比例亦是40%～60%。

第五步：推算离网系统中离网光伏的比例。离网供电 技术也是多样的，其中当属离网小水电、离网光伏和柴 油发电机最为常见。但是，考虑到柴油发电机的购置成 本和燃料成本较高，使用其供电的为少部分村落离网集 中供电系统，或家庭比较富裕、已通电可能性较高的人 群，或需要借助柴油发电提高电能质量的人群，或需要 提供动力电的乡村小微企业。基于此考虑，无电人口通 过柴油发电机通电的比例（Ud）较低，在此假设为5%， 则通过非柴油发电机的离网技术比例为35% ~55%。根据 IRENA研究报告30，截至2019年，BRI 141国家的离网累 计装机容量为5897MW，其中光伏为2314MW，占比约 为40%。

第六步：推算可贡献于无电人口通电的离网光伏装 机容量。根据以上计算和假设，参考BRI国家的光伏功率 输出（PVOUT ），并在考虑了逆变器、蓄电池、导线和 利用率等因素后，假设离网光伏系统的总效率为70%， 用 “单位需求量法”分别测算离网分布式光伏为BRI 141国家无电人 口提供电力的上下限值。

2.3.2 需求侧潜力评估结果

计算可得，为85个拥有无电人口的BRI141国家解决 通电问题，光伏可贡献的装机容量为6.4～14.0GW。绝大部分通电需求位于非洲地区。尽管6.4～14.0 GW的光伏装机容量在当前光伏快速发展的背景下占比较 小，但是这一应用的推广将产生深远的影响。 本分析预测的是，如果2030年解决目前尚存无电 人口的通电问题，其中通过分布式光伏实现的那一部分 潜在装机容量的大小。对于以上结果，需要说明注意的 是，此研究的计算基础为可获得的最近年份的无电人口 数据，未对2030年无电人口情况做出预测，主要考虑到一方面无电人口数在逐年减少，另一方面由于新增无电 人口数和家庭裂变会产生新的无电家庭，新增无电家庭 的趋势和变化需要进行更详细的分析。

2.4 分布式光伏应用场景

全球生产的电力主要供应于工业生产、居民住宅、 商业和公共服务使用。分布式光伏因其靠近负载、便于 安装、通常没有建设额外输配电网络的要求等特点，可 与多种电力应用场景相结合，并适合在电网较薄弱的 “一带一路”国家推广。

2.4.1 居民屋顶分布式光伏应用

住宅屋顶光伏系统通常为2～10 kW，安装在建筑物的 屋顶上。由于各个国家的发展阶段不同，分布式光伏的开发 应用模式也不尽相同，总体来说主要有三种模式：完全自发 自用、自发自用余电上网和全额上网。对于大部分BRI国家 来说，电网灵活性和市场机制还处于发展阶段，完全自发自 用和全额上网两种模式应用较为广泛。未来，随着光伏技 术的突破以及成本的不断下降，屋顶分布式光伏有望成为 一种“标配”。例如，建筑类法律法规中可能会规定新建房 屋必须具有太阳能光伏系统作为电源xv 。

2.4.2 工商业分布式光伏应用

BRI 141国家2018年消耗的电能中，41.9%用于工业 生产，21.5%用于商业和公共服务，两者之和为63.4%， 即工业、商业和服务业的耗电占据了全部用电量的将近 2/3。近年来，工业园区（Industrial Park, IP）在全球 蓬勃发展。工业园区将密集的工业活动聚集在一片土地 上，是各国吸引投资的重要途径，随着全球经济转型， 工业园区亦处在转型进程中3 1。在工业、商业和服务业 中，工业园区往往是用能大户，大多配备了可共享的能 源基础设施，具有使用寿命长，耗能集中，且更依赖于 传统能源供热供电等特点xvi。工业厂房或者公共服务楼宇 的屋顶面积更大且更平坦，利用率更高。 由于规模效应，工商业屋顶光伏项目的安装、管理 和售后服务成本更低，收益更好。在光照资源丰富的地 区安装光伏发电系统，可以满足工业园区内一部分生产生活用能。随着近年来很多BRI 国家均提出了绿色发展 的目标和更有雄心的NDC，工业园区的绿色低碳化发展 将是推动国家实现减排目标的重要途径，也为工业园区 推广分布式光伏发电提供了广阔前景3 2。在BRI国家工 业、商业和服务业中推广分布式光伏主要通过以下三个 途径。

用能方式转化：推动电动/电气化，用电能替代原来直接 消耗的化石燃料。推动电动/电气化就是引导原来直接消耗一次能 源（化石燃料）并产生碳排放的用能方式向电气化 过渡，提高电能占终端能源消费比重的同时，提高 可再生能源占电力消费的比重，以降低大气污染物 排放和温室气体排放为目标，根据不同电能替代方 式的技术经济特点，因地制宜，形成清洁、安全、 智能的新型能源消费方式，提高社会用能效率。

发电能源替代：用清洁的光伏发电替代原来的化石能源 发电，特别是在工业园区。 除了大型光伏电站和屋顶太阳能外，通过建设 中小规模的分布式光伏电站来替代原来的化石能源 发电，也可以实现电力系统的低碳化。工业园区的 供能设备一般为共享，相对集中，便于管理。

发展分布式光伏：在多能互补、智能电网和微网建设中 起到支撑促进作用 。可再生能源（光伏、风能和水能等）的特征之 一是波动性（日波动和季节波动等）。除了可以配 备适当的储能设施克服这一短板外，因地制宜发展 多能互补的智慧能源系统，也是工业园区实现能源 系统低碳化转型的一个解决方案。

2.4.3 交通领域分布式光伏应用

以电动汽车替代燃油车，并进一步用清洁的电能取 代传统电力，是交通领域实现电气化和低碳化的重要 途径。当前，电动汽车主要市场在中国和欧美国家， 近年来各国雄心勃勃的政策对于提升主要市场中的电动汽车普及率至关重要。值得注意的是，在汽车和公 交车随电气化技术进步普及的同时，“微电动出行” （Micromobility）已迅速推广。两/三轮摩托车成为BRI 国家民众出行的主要交通工具，近年来，电动摩托车（E motorcycles）、共享电动踏板车（e-scooters）、电动 自行车和电动助力车已经在全球50余个国家、600多个 城市中快速普及。发展电动汽车和微电动出行的先决条 件是充电的便捷性，即充电桩建设。2019年，全球约有 730万个充电桩，其中绝大部分是家庭、多栋房屋和工作 场所中的轻型车辆慢充桩33。随着光伏发电技术的普及， 将光伏发电与充电桩结合，依附于建筑物屋顶或有条件 的充电设施周边，将会是一个非常有效的组合。对于大部分BRI国家而言，在推广绿色交通的背景 下，实现分布式光伏充电与电动出行同步发展应是经济 可行的方案。

2.4.4 其他“光伏+”应用

“光伏+”是指光伏与其他生产结合的一种应用模 式，是分布式光伏发电的延伸应用。这些延伸应用既可 以是光伏与车棚、停车场、充电桩相结合，也可以是光 伏与农业大棚、水产养殖结合，上、中、下多层空间充 分利用，实现发电、农作物种植、水产养殖融合发展； 既可以并网运行，也可以是离网模式。

2.5 小结

从资源侧推算，本研究依据已知的建成区面积作为发 展分布式光伏的物理基础，计算各阶段建成区的CAGR， 并从中选取未来发展中代表基础情景和积极情景的两个 CAGR，预测2030年建成区屋顶面积的发展情况，从而计 算得出2030年分布式光伏累计新增的装机容量潜力约为 150～334GW。如果到2030年这一预测的屋顶分布式光 伏装机容量能实现，届时屋顶分布式光伏将会占到全部光 伏装机容量的5.7%～12.2%。特别是随着各国分布式光伏 发展力度的加大，这一比例还有可能增加。

从需求侧推算，本研究根据BRI 141国家中尚未完全 通电国家中的无电人口，具体分析了这些无电人口在城市 和乡村的数量，并以此计算出该国城市和农村的无电家庭 数，依据IEA建议的城市和农村的通电最低标准，测算出满足这些无电家庭用电需求的离网分布式光伏装机容量 为6.4～14.0GW。这部分潜在装机容量虽然很小，而且在 资金投入方面往往需要政府或国际支持，但必须指出，无 电地区电力建设的社会意义远大于经济意义，直接关系 到实现联合国可持续发展目标中的“消除一切形式的贫 困”（SDG1）、“实现性别平等，为所有妇女、女童赋权” （SDG5）、“确保人人获得可负担、可靠和可持续的现代 能源”（SDG7）、“促进持久、包容、可持续的经济增长” （ SDG8）和“促进有利于可持续发展的和平和包容社会” （SDG16），有利于实现社会的多样性、公平性和包容性。实 现无电地区通电是各级政府面临的一项艰巨挑战，建设成 本不断下降的分布式光伏将成为经济上和技术上行之有效 的解决途径。

全球的电力系统都处在变革中，传统的模式单一、 负荷可控的集中式电力系统正在向多元化、分散化的综 合能源系统转变，分布式光伏是未来新型电力系统中不 可或缺的元素。作为主要的电力消费场所和温室气体排 放来源，工业园区亟须用分布式光伏等清洁能源替代传 统的化石能源；燃油汽车和摩托车将逐步被电动汽车和 微电动出行替代，对电力的需求将大幅上升，分布式光 伏与充电桩的结合将迎来广阔的发展空间；同时，光伏 与更多产业及终端用电场景的结合（简称“光伏+”）都 将推动分布式光伏的快速发展。

需要说明的是，本研究的预测结果考虑了一些影响 分布式光伏装机容量潜力的因素，但主要是宏观层面上 的分析。如果考虑具体国家和地区的政策法规、电网的 结构和容量、当地的电价水平、建筑物的结构强度、分 布式光伏开发的商业模式等方面，需要做更为具体的项 目可行性研究。同时需要说明，建成区和无电人口都是 在动态变化的，随着社会经济发展和能源结构转型加 速，预测每过一段时间要进行调整。另外，屋顶分布式 光伏的建筑物屋顶可能与离网无电计算的屋顶重复，在 宏观评估装机容量潜力时不宜简单叠加。

典型国家分布式光伏潜力评估

3.1 埃塞俄比亚

埃塞俄比亚位于非洲东北部，境内以山地高原为 主，高原占全国面积的2/3，平均海拔较高，有“非洲 屋脊”之称。截至2019年，埃塞俄比亚总人口约1.12亿人，其中无电人口约有5970万人，占全国总人口的 53%。埃塞俄比亚是非洲增长最快的经济体之一，而能 源供给和消费是支撑经济发展最重要的基础。从一次 能源结构来看，生物质与废弃物供能占比高达88%，而 风能和太阳能仅占0.11%34。 埃塞俄比亚于2017年3月提交了NDC，并在2021 年7月提交了更新版的NDC目标，其中包括到2030年 将温室气体排放量减少12％，但主要是发展水电。

3.1.1 电力结构

埃塞俄比亚拥有丰富的可再生能源。根据埃塞俄 比亚电力公司数据，2019年全国电力系统总装机容量 为4549MW，其中水电装机容量为4068MW，占比约 89%；从发电量来看，水力发电约占68%，其次是生物 质与废弃物，占9%，技术成熟、成本大幅下降的风能和 太阳能尚未得到规模化开发利用。 由于埃塞俄比亚的经济快速增长，能源需求正在 急剧增加。目前，埃塞俄比亚政府为推动经济发展， 正在实施第二阶段的成长和转型计划36（Growth and Transformation Plan II，简称GTP II），以扩大基础设 施规模，使埃塞俄比亚成为制造业中心并吸引外国直接 投资。该计划于2016年出台，并明确提出具有雄心的目 标：将电力装机容量从2017年的4.5GW提升到2020年 的17.3GW，其中水电13.8GW、风电1.2GW，光伏仅为 300MW；并于2025年实现全民通电（65%的人口通过电 网延伸获得电力，35%的人口通过离网解决方案获取电力）。而根据IRENA报告，截至2019年底，埃塞俄比亚实际累 计可再生能源装机容量为4450MW，仅达到计划目标的29%， 其中太阳能光伏装机容量仅有11MW（主要是离网光伏）。 自2020年新冠肺炎疫情暴发以来，世界各国的民生和经 济发展都受到了挑战，埃塞俄比亚也不例外。在有限的政府 资金和工程建设的背景下，要实现通电和经济发展的目标，推 广以分布式光伏为主的解决方案是一种经济可行的方式。

3.1.2 资源侧：建筑屋顶分布式光伏潜力评估

埃塞俄比亚国土面积为113万km2 ，2014年全国的建成 区面积仅为493.73km2 ，占国土面积的0.04%。利用建成区 分析法从资源侧对埃塞俄比亚的屋顶分布式光伏开发前景 进行分析预测。根据OECD数据可得埃塞俄比亚建成区面 积历史数据。 由此可得1975—1990年、1990—2000年和2000— 2014年建成区面积的年复合增长率（CAGR）分别为 5.9%、6.7%和3.1%。取其平均值5.25%作为基础情景预 测；考虑到近年来埃塞俄比亚的经济在快速发展，取最大 值6.7%作为积极情景预测，则到2030年建成区面积增至 1120～1394km2 。用建成区分析法和假设参数评估资源侧 潜力，在基础情景下，可利用的屋顶面积为5.60km2 ，屋顶 分布式太阳能装机容量为560MW；而在积极情景下，屋顶 分布式太阳能装机容量为1394MW，这两个结果分别是现 有装机容量的51倍和127倍。

3.1.3 需求侧：无电地区分布式光伏潜力评估

2019年，埃塞俄比亚的总人口数约为1.12亿人，尚有无 电人口5970万，占全国总人口的53%，户均人口数为4.8人。 据联合国预测，到2050年，埃塞俄比亚人口将增长至1.9亿 人37，成为世界上人口增长最快的国家之一。但2019年埃塞 俄比亚只有47%的人口能获得电力服务，农村和城市电网 覆盖率差异明显，城市地区可达96%，而农村地区则仅为 33.5%，这表明仅有少数农村住户可直接从电网获取电力。 同时，由于本地电网较为薄弱，大多数并网用户每周要经历 4～14次停电38。同步于电网延伸的进程，埃塞俄比亚同时也在发展离网独立系统和小型电网，解决无电人口通电问题。 根据2.3小结所述的方法从需求侧推算，城市和乡村无电家 庭分别为19.8万户和1223万户；据IEA发布的无电地区通电 标准计算，使以上无电家庭达到通电标准的年需电量为3.16 TWh。埃塞俄比亚的光伏输出（PVout）为4.7kWh/kW.d，用 公式（4）和（5）从需求侧“单位需求量法”进行预测可得， 用于无电人口通电的离网光伏装机容量为460～1012 MW。

3.1.4 分布式应用

从IEA 公布的2018年埃塞俄比亚的能源消费结构来 看，有89%的终端能源用于居民消费，而交通领域、工商业 和服务业消费占比共为5%，整体消费总量基数较小，还有 很大的增长空间。 工商业领域，2016年中国在埃塞俄比亚援建完成了 该国的第一个（也是非洲第一个）工业园区：华沙工业园 （Hawassa Industrial Park）。埃塞俄比亚政府把当时全 国电力的37%（1600MW）分配给了这个工业园区39。与此同 时，工业耗电将伴随经济发展而大幅增加，并主要集中在工 业园区，工业厂房的屋顶结构比较平坦且面积充裕，在其顶 部铺盖光伏板不仅可以提供清洁电力，还可以起到隔热作 用，减少制冷用电等支出。分布式光伏将在工业园区用电中 扮演非常重要的角色。

3.1.5 小结

埃塞俄比亚在可再生能源资源禀赋方面遥遥领先于其他 邻国或地区，尽管当前光伏装机容量和应用有限，却是非洲最 具潜力的太阳能市场之一。当前埃塞俄比亚的电力系统强烈 依赖于水电，但近年来干旱灾难频发，该国对水电的依赖可能 会在未来导致严重供电风险。埃塞俄比亚政府已经预见到了 这一问题，并开始关注其他形式的可再生能源，而太阳能则是 其中最重要的发展方向，在一定程度上，光伏资源在水力资源 相对枯竭的季节为其提供了较好的互补性。 当前，世界 银 行国际 金融公司（I n t e r n a t i o n a l Finance Corporation）已在埃塞俄比亚启动了Scaling Solarxvii项目和Lighting Africaxviii项目，分别用来支持并网 和离网光伏的发展。毫无疑问，屋顶分布式光伏的普及以及 离网光伏系统的建设将在清洁电力供应和为无电人口通电 方面发挥重要作用。

3.2 印度尼西亚

印度尼西亚地处东南亚地区，是世界上最大的群岛国 家，由17508个岛屿组成，首都是雅加达。截至2019年，印 度尼西亚总人口2.71亿人，是世界第四人口大国，通电率为 99.5%，仍有少部分无电人口。印度尼西亚是东南亚最大的 经济体，近年来该国经济保持稳定增长，人均收入处于中 等偏上水平。印度尼西亚的一次能源消耗以化石燃料为主： 石油占34%，煤炭占24%，天然气占17%，三者合计占75%； 风能与太阳能仅占10%45。 印度尼西亚在2016年11月提交了NDC，并在2021年 7月提交了更新。印度尼西亚设定了到 2030 年无条件减 排 29% 的目标和有条件减排41%的目标。并承诺到 2025 年将可再生能源在其能源结构中的比重提高到 23%，到 2030 年，可再生能源发电量达到 132.74 TWh46，力争于 2060年或更早实现碳中和的目标。

3.2.1 电力结构

印度尼西亚可再生能源资源禀赋良好，拥有丰富的地 热、风能、太阳能及水力等资源。2019年该国的发电结构以火力发电为主，燃煤、燃气、燃油发电共占84%，可再生 能源发电量占全国发电量的16%，其中风电光伏发电量仅 为0.2%。受新冠肺炎疫情的影响，2021年发布的“2021— 2030电力发展规划47”较上一版下调了电力需求增长的预 期，并上调了可再生能源新增装机容量的目标，2025年可 再生能源发电量占比达到23%的目标保持不变。为了实现 这一目标，印度尼西亚政府将大力发展水电（10.4GW）、 光伏（4.7GW）和地热（3.4GW）等其他可再生能源，于 2030年实现可再生能源新增装机容量为20.9GW，并将结 合社区参与和政府支持的方式，推动光伏为农村人口提供 电力、用光伏系统替代柴油发电机，以及并网的光伏电站 的应用与推广。

3.2.2 资源侧：建筑屋顶分布式光伏潜力评估

印度尼西亚国土面积191.9万km2 ，2014年全国的建成 区面积仅为1.40万km2 ，占国土面积的0.7%。参考建成区分 析法从资源侧对印度尼西亚的屋顶分布式光伏开发前景进 行分析预测。由此可得1975—1990年、1990—2000年和2000— 2014年建成区面积的年复合增长率（CAGR）分别为 1.66%、3.30%和1.21%。取其平均值 2.06%作为基础情景 预测；考虑到近年来印度尼西亚的经济在快速发展，取最大 值3.30% 作为积极情景预测，到2030年建成区面积将可增 至19358～23484km2 。用建成区分析法和假设参数评估屋 顶光伏发展潜力：在基础情景下，可有效利用的屋顶面积为 96.8km2 ，屋顶分布式光伏装机容量约为9.7GW；在积极情 景下，可有效利用的屋顶面积为234.8km2 ，屋顶分布式光 伏装机容量约为23.5GW。

3.2.3 需求侧：无电地区分布式光伏潜力评估

印度尼西亚的城市人口已基本实现100%通电，乡村 人口通电率为98.8%，现存的无电人口数量尚有150多万 人，该国户均人口为3.5人，计算可得无电家庭约有45.6万 户，城市和乡村无电家庭分别为4.76万户和40.8万户；根据 IEA无电地区通电标准计算，使以上无电家庭达到通电标 准的年需电量为0.126 TWh。印度尼西亚的光照资源量取 3.77kWh/kW.d，用公式（4）和（5）从需求侧“单位需求量 法”进行预测可得，用离网光伏系统为剩余的无电家庭供 电需要22.9～50.3MW的光伏装机容量。

3.2.4 分布式应用

从2019年印度尼西亚不同领域的电力消费来看，居民 和工业消费占比相当，分别达到了39%和36%，商业与服务 业占比约为24%，交通领域用电仅占比0.11%。尽管工业耗 电量仍在增长，其比重却在下降。目前爪哇岛和苏门答腊岛 电力需求在全国电力需求中占比约90%，印度尼西亚政府和 电力公司希望未来能提高东部地区岛屿的电力需求。 工业方面，近年来因其经济集群发展迅猛，工业区 的数量也急速扩张。据印度尼西亚工业区协会（HKI）统 计，现有103个工业区在运营，其中位于爪哇岛和苏门答 腊岛的工业区分别有61个和30个49。该国政府也制定了多 种激励措施和税收减免计划，在建设以爪哇岛为核心的 工业区的同时，也促进在爪哇岛以外地区的投资。当前 印度尼西亚的工业区多为资源利用型工业区，主要集中 于能源、矿业和农业领域，未来以高科技产业园为主的 新兴工业将有望成为发展趋势。

交通出行方面，伴随印度尼西亚经济水平和人均收入 的持续增长，该国的汽车行业开始进入快速发展的通道， 同时两轮摩托车正在成为交通出行的主要方式。2018年 印度尼西亚注册登记的摩托车为1.15亿辆，乘用车为1600 万辆，即千人拥有450辆摩托车和60辆乘用车50。根据世 界汽车工业协会统计数据显示，全球平均的千人汽车保有 量是180辆，印尼是每千人约80辆（2019），印度尼西 亚千人汽车保有量远低于全球平均水平，这意味着印度尼 西亚汽车保有量还有很大的增长空间。2019年，该国的 摩托车保有量略有下降，为1.07亿辆，千人摩托车保有量 随之降为395辆，仍远大于千人汽车保有量。据OECD预 测，2030年印度尼西亚的人口将增长至近3亿51，假设千 人摩托车保有量增长至500辆，则摩托车的保有量可达1.5 亿辆，与2019年相比，以3.12%的年复合增长率持续扩大 市场。

3.2.5 小结

印度尼西亚是东盟第一大经济体和世界第四人口大国， 是可再生能源领域发展潜力巨大的国家。在传统能源发展模 式上增加可再生能源发电比重，进而实现NDC和碳中和目 标的方式，将不能满足印度尼西亚能源体系变革在确保能源 安全、提高能源效率和促进新能源消纳等方面的要求，因此 亟须构建以新能源为主体的新型电力系统，以实现能源电力行业的绿色转型。在印度尼西亚所有的可再生能源中，太阳 能是极具吸引力的投资方向之一、并拥有很大的发展潜力。 从装机容量来看，印度尼西亚政府提出了到2030年光伏新 增容量4.7 GW的目标；本研究结合屋顶光伏建设和为无电 人口通电的应用两方面，对印度尼西亚分布式光伏发展潜力 进行评估。印度尼西亚最大的分布式光伏潜力来 自建成区屋顶光伏，不论是替代柴油机发电，还是满足交通 领域的电气化需求，分布式光伏都有广阔的发展空间。

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