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      “雙碳”目標下民營電氣企業進軍光伏領域路徑探討
        瀏覽次數:3394  發布時間:2023年07月13日 08:53:14
      [導讀] 在國家力爭實現“雙碳”目標與構建新型電力系統的背景下,光伏產業迎來了新的發展機遇。民營電氣企業作為有活力、創造力和競爭力的市場主體,可為國家實現“雙碳”目標提供重要支撐。本文通過分析光伏產業的發展現狀、發展趨勢,提出了民營電氣企業進軍光伏領域的五個發展路徑,以期提供借鑒和參考。
       林柏陽
      (中安達電氣科技股份有限公司,安徽  蕪湖  241000)

      摘  要:在國家力爭實現“雙碳”目標與構建新型電力系統的背景下,光伏產業迎來了新的發展機遇。民營電氣企業作為有活力、創造力和競爭力的市場主體,可為國家實現“雙碳”目標提供重要支撐。本文通過分析光伏產業的發展現狀、發展趨勢,提出了民營電氣企業進軍光伏領域的五個發展路徑,以期提供借鑒和參考。 
      關鍵詞:民營電氣企業;光伏;“雙碳”目標;路徑

      一、引言 
      “十三五”時期,我國民營企業發展顯著,為國家貢獻了50%以上的稅收、60%以上的國內生產總值、70%以上的技術創新成果、80%以上的城鎮勞動就業和90%以上的企業數量。我國民營企業已經成為 市場主體的重要構成、解決社會就業的重要依托、科技創新的重要主體、國家稅收的重要來源、對外貿易的重要力量,在經濟社會發展中發揮著重要的作用。根據《中國光伏產業清潔生產研究報告》,光伏發電系統的能量回收周期僅為1.3年,即光伏發電系統在其服役周期內幾乎是零碳排放,對比化石能源具有絕對優勢?!?ldquo;十四五”現代能源體系規劃》中提出,要推動我國電力系統向適應大規模高比例新能源方向演進,預計到2050年,風電光電將占到電源容量的83%。隨著光伏產業鏈的日趨成熟,全球光伏產業重心也進一步向中國轉移,我國民營電氣企業作為電力行業富有活力、創造力和競爭力的市場主體,“十四五”時期將迎來更好的發展機遇。因此,民營電氣企業應抓住國家構建新型電力系統的機遇,在光伏產業鏈中占據重要位置。 

      二、我國主要民營電氣企業經營情況 
      近年來,在可再生能源快速發展的局勢下,我國多個民營電氣企業也隨著行業的發展茁壯成長,涌現出來正泰、隆基綠能和天合光能等一批知名企業,引領著行業的發展方向。

      正泰集團股份有限公司成立于1984年,是全球知名的智慧能源系統解決方案提供商聚焦綠色能源、智能電氣、智慧低碳核心業務,2022年營業收入1237億元,連續二十余年上榜中國企業500強。旗下正泰電器為中國首家以低壓電器為主營業務的A股上市公司。

      隆基綠能科技股份有限公司成立于2000年,作為全球市值第一的光伏企業,2021年,隆基綠能實現營業收入809.32億元(數據來源:2021年年報),位居《財富》中國500強第210位,《福布斯》全球企業 2000強第724位,2021胡潤世界500強第195位。

      天合光能股份有限公司成立于1997年,業務覆蓋光伏組件的研發、生產和銷售,電站及系統產品,光伏發電及運維服務、智能微網及多能系統的開發和銷售以及能源云平臺運營等。2022年4月27日,天合光能組件累計出貨量超過100吉瓦,相當于4.4個三峽水電站的裝機量,約等于在全球種了74億棵樹。 

      三、我國光伏產業發展現狀 
      我國光伏產業已由10年前的原材料、設備、市場“三頭在外”,躍升至現在的“多項第一”。在光伏產業制造端,主要環節產量在全球占比均超過2/3,產值突破7500億元,其中,多晶硅、組件產量連續多年居全球第一;在光伏產業應用端,累計裝機量從 2012年底的6.5吉瓦(GW)迅猛增至2022年底的393吉瓦(GW),再創歷史新高。根據國際能源署(IEA) 2022年7月發布的《關于太陽能光伏全球供應鏈的特別報告》,太陽能電池板的全球制造力已轉移到中國,中國在太陽能電池板所有關鍵制造環節的份額占比超過80%,未來幾年這一比例會超過95%。 

      2022年,全年可再生能源新增裝機1.52億千瓦,占全國新增發電裝機的76.2%,已成為我國電力新增裝機的主體,其中太陽能發電新增8741萬千瓦。2022 年我國風電、光伏發電量突破1萬億千瓦時,達到1.19 萬億千瓦時,較2021年增加2073億千瓦時,同比增長21%,占全社會用電量的13.8%,同比提高2個百分點,接近全國城鄉居民生活用電量。分布式發展成為光伏發展主要方式,2022年分布式光伏新增裝機5111萬千瓦,占當年光伏新增裝機58%以上。 

      四、光伏產業發展趨勢分析 
      近五年來,全球新增發電量約60%來自可再生能源。包括美國和中國在內的130多個國家和地區提出了碳中和目標,綠色產業已成為重要投資領域,清潔低碳能源發展迎來新機遇。我國可再生能源在“十四五”時期進入高質量發展的新階段,發電裝機占比將加快提升、在電力消費中的占比將加快提升,為我國如期實現碳達峰、碳中和目標提供主力支撐。光伏發電產業將有以下六個發展趨勢。 

      1.作為重要的非化石能源,光伏產業將長期向好。到2030年,我國非化石能源占一次能源消費比重將達到25%左右,新能源裝機將達到12億千瓦以上。預計2025年、2030年、2035年我國電源裝機容量分別為30.0億千瓦、37.0億千瓦、50.4億千瓦,非化石能源發電裝機占比分別為51%、57%、67%,太陽能發電裝機分別達到5.5億千瓦、7.8億千瓦、15.0億千瓦,太陽能發電的成本將持續下降。 

      2.國家將重點建設大型風電光伏基地項目,以沙漠、戈壁、荒漠地區為項目的重要建設基地。以“胡煥庸線”為近似分界線,我國中東部地區能源消費量占全國比重超過70%,能源生產量占比不足30%;重要的能源基地主要分布在西部地區,長期以來已形成西電東送能源流向格局。下一步,國家將加快西部清潔能源基地建設,重點建設“風光水(儲)”“風光火(儲)”等多能互補的清潔能源基地。2021年底,國家發改委、國家能源局發布了第一批大型風電光伏基地建設項目清單,涉及內蒙古、青海、甘肅等多個省份建設規??傆?7.05吉瓦;2022年7月,國家能源局印發了第二批基地項目清單,重點在內蒙古、寧夏、新疆等地區建設,總規模超過450吉瓦。目前第一批大基 地項目已全面開工,部分已建成投產。第二批風電光伏大基地項目正在陸續開工,第三批大基地項目已形成項目清單。 

      3.負荷中心及周邊地區分布式光伏項目建設將加速推進。由于分布式光伏具有項目污染少、環境效益突出、靠近負荷中心、節約土地資源與開發成本等優勢,國家將著重提升中東部地區能源清潔低碳發展水平,推動能源“從身邊來”與“從遠方來”并重,提升本地能源自給能力,推動農光互補、漁光互補等分布式光伏建設。2022年上半年,光伏產業實現分布式與集中式并舉。特別是分布式光伏發展強勁,成為裝機規模增長的重要力量。預計“十四五”時期國內分布式光伏裝機占比將會逐步提高。

      4.“智能光伏”將是重要的技術創新方向。多能互補清潔能源基地、源網荷儲一體化項目、綜合能源服務等新模式新業態近年來快速發展,在電站的運行維護上也出現了維護巡檢成本高、檢查周期長、作業強度大等一系列問題,電力設備狀態檢修、廠站智能運行、作業機器人替代、大數據輔助決策等技術隨之發展,加快“智能光伏”在行業中的推廣和應用,標準化、科技化、智能化的“三化”運維管理模式將是未來光伏電站運行維護的發展方向。推進光伏電站尤其是西 部偏遠地區光伏電站的無人值班少人值守,開展新一代調度自動化系統示范,將是重要的技術創新方向。

      5.光伏建筑一體化應用更注重前期設計優化。建筑領域是實施節能降碳的重點行業領域之一。光伏建筑一體化(BIPV)既滿足發電功能,又兼顧建筑的基本功能及美學要求,目前已得到廣泛應用,多應用于已建成建筑中。在未來,需在建筑設計階段就將光伏設計進去,解決立面光伏一體化的美觀與適用性問題,并將各個專業打通,如建筑、能源、控制、電氣等,對設計能力提出了更高要求。優化與推廣光伏建筑一體化技術的設計應用,將是光伏建筑一體化發展的重要方向。

      6.光伏組件回收處理會是發展過程中的重大難題。光伏產業迅速發展的同時,也面臨著大量廢棄光伏組件如何處理的問題。國際可再生能源署數據顯示,建成1兆瓦的光伏電站需要約212噸材料,其中玻璃70噸、鋼材56噸、鋁19噸、硅7噸、銅7噸、塑料6噸、混凝土47噸。這意味著我國光伏產業僅按2021年新增裝機54.9吉瓦的速度測算,20年后的廢棄物就將達到上千萬噸,其中廢棄光伏組件占比高達近40%,隨著光伏電站運行逐漸到達設計壽命,廢棄光伏組件的處理、回收和再利用成為迫在眉睫、亟待解決的問題。目前我國既未出臺光伏組件回收處理的政策法規,相關標準體系也不完善,僅有2個國家標準和1個行業標準。光伏電站的設計使用壽命是25年,21世紀初我國開始大力興建光伏電站,到“十四五”末期已有一些電站將達到設計壽命,廢棄光伏組件回收處置將是重大難題。 

      五、民營電氣企業進軍光伏領域的實施路徑 
      1.緊跟國家趨勢,抓住光伏配件市場。以沙漠、戈壁、荒漠地區為重點的大型風電光伏基地項目建設,黃河上游、新疆、冀北等多能互補清潔能源基地建設將在“十四五”期間有大的建設進展,因光伏組件市場需要多年的技術研發與大量資本投入,國內已被隆基綠能、天合光能、晶澳太陽能等搶占主要市場,規模較小的民營電氣企業可抓住市場相對較小的光伏配件市場。在光伏建筑一體化建設、“光伏+農業”“光伏+漁業”“光伏+交通”等需要特色化定制新模式、新業態項目中,與民營企業相比,央企普遍存在“專業有余,服務不足”的情況,民企電氣企業可發揮自己響應速度快、可量身定制方案等優勢,搶占光伏系統配件市場。 

      2.開展技術研發,在智能光伏產業中占據先機。 2021年12月,多部委聯合印發的《智能光伏產業創新發展行動計劃(2021-2025年)》(工信部聯電子(2021)226號)進一步指導行業智能升級,要求根 據最新發展技術和應用水平更新推動智能光伏工廠建設、智能制造技術裝備突破、智能光伏產品供給、智能光伏系統建設運行維護、智能光伏產業發展環境促進產業智能升級的內容,可見國家對智能光伏產業的重視,建議民營電氣企業可聯合相關科研院所、芯片制造企業,積極開展技術研發,重點在智能光伏產品供給、智能光伏系統建設運維中占據先機。 

      3.發揮自身優勢,開拓綜合能源服務領域新天地。目前,我國多個省市正在探索智慧能源新模式新業態,智慧城市、智慧園區、美麗鄉村等智慧用能示范已在多地開花。以安徽小崗村美麗鄉村綜合智慧能源項目為例,該項目構建包含25兆瓦光伏發電、450千瓦地源熱泵、秸稈生物質綜合利用在內的生態友好型多能供應系統,同步建設光伏車棚、充電樁、智慧路燈等智慧能源設施。項目創新實施樓宇能源網、管理網、服務網“三網融合”,促進樓內節能減排和資產、辦公、運維管理提質增效,通過智慧能源管控可以實現年節約電量60萬千瓦時,減少二氧化碳排放729 噸。未來,智慧能源的設計理念將在多個城市、園區付諸實踐,民營電氣企業可發揮自身嗅覺靈敏的優勢,積極開展相關能源配套設施的研發,開拓智慧能源市場。 

      4.抓住產業特色,找準光伏建筑一體化的切入點。利用光伏發電提升建筑發電能力,是建筑領域助力國家實現“雙碳”目標的重要途徑。在國家和地方鼓勵與指導政策頻出的背景下,光伏建筑一體化應用(BIPV)有望迎來更廣闊的發展空間,民營電氣企業應找好切入點,可以積極參與到光伏建筑一體化建設規范和標準的制定中,在規范和標準的制定中取得一定話語權。光伏建筑一體化不僅是建筑,還是一個發電系統,前期的設計尤為重要,需要將建筑與發電系統巧妙融合,民營電氣企業可以努力提高自身的技術能力,在前期設計時切入,為客戶提供“定制化”的服務,滿足不同場景、不同類型需求的建筑結構,同時將信息化與智能化技術融入設計中,高質量推動光伏建筑一體化規?;瘧卯a業的發展。 

      5.開展聯合創新,研究光伏組件回收處理技術。光伏組件回收處理面臨著很多實際問題,例如因組件密封非常嚴實,拆解的工作量極大。由于電站建設時為保證組件的牢固,還會增加加固措施,建在屋頂和魚塘上的分布式光伏支架會更重,后期的拆解和搬運會更加困難,甚至遠超安裝的難度?;厥仗幚淼慕洕б孑^低,成本高,拆解、處置、運輸的成本高,回收的廢棄物收益不穩定,且回收時如用化學拆解法的話存在廢液難處理和污染環境等問題。組件回收是光伏綠色產業鏈的“最后一公里”,民營電氣企業可聯合科研院所,探索切實可行的光伏回收產業商業模式,共建退役光伏組件回收的健康市場。 

      六、結語 
      我國可再生能源發展為全球減排作出了積極貢獻,2022年我國可再生能源發電量相當于減少國內二氧化碳排放約22.6億噸,出口的風電光伏產品為其他國家減排二氧化碳約5.73億噸,合計減排28.3億噸,約占全球同期可再生能源折算碳減排量的41%。與西方發達國家相比,我國從碳達峰到碳中和的時間窗口偏緊,大力發展光伏產業可有效助推“雙碳”目標的實現。民營電氣企業可充分發揮自身優勢,積極進軍光伏配件、智能光伏、綜合能源服務、光伏建筑一體 化、光伏組件回收等領域。同時,民營電氣企業也要努力補齊短板,積極開展技術研發與創新,構建技術“護城河”,在智能光伏、綜合能源服務、光伏建筑一體化設計等具有高附加值的領域中開拓進取,努力贏得市場競爭的優勢地位。 

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