“此前國務(wù)院密集出臺碳達(dá)峰碳中和相關(guān)政策,現(xiàn)在工信部印發(fā)《規(guī)劃》,可理解為是‘十四五’期間工業(yè)領(lǐng)域推動高質(zhì)量發(fā)展、供給側(cè)結(jié)構(gòu)性改革、實現(xiàn)碳達(dá)峰碳中和目標(biāo)的具體政策實踐,為光伏產(chǎn)業(yè)發(fā)展指明了方向。”晶澳科技執(zhí)行總裁牛新偉告訴記者。
度電成本的快速下降,為光伏發(fā)電大規(guī)模應(yīng)用奠定了基礎(chǔ)。今年7月份,四川甘孜光伏項目0.1476元/千瓦時創(chuàng)下國內(nèi)光伏電站上網(wǎng)電價最低記錄,還不到脫硫燃煤標(biāo)桿電價的40%,比10年前降低了80%以上。2020年我國新增光伏裝機為48GW,中國光伏行業(yè)協(xié)會名譽理事長王勃華預(yù)測,“十四五”期間我國年均新增光伏裝機規(guī)模將高達(dá)70GW~90GW。
政策開道光伏產(chǎn)業(yè)迎來多重利好
10月12日,在《生物多樣性公約》第十五次締約方大會領(lǐng)導(dǎo)人峰會上,我國提出,將陸續(xù)發(fā)布重點領(lǐng)域和行業(yè)碳達(dá)峰實施方案以及一系列支撐保障措施,構(gòu)建起碳達(dá)峰碳中和“1+N”政策體系。10月24日,中共中央、國務(wù)院聯(lián)合發(fā)布了《關(guān)于完整準(zhǔn)確全面貫徹新發(fā)展理念做好碳達(dá)峰碳中和工作的意見》,在中央層面對碳達(dá)峰碳中和這項重大工作進(jìn)行系統(tǒng)謀劃和總體部署,提出了構(gòu)建綠色低碳循環(huán)發(fā)展經(jīng)濟體系等主要目標(biāo)。10月26日,國務(wù)院正式發(fā)布《2030年前碳達(dá)峰行動方案》,聚焦“十四五”和“十五五”兩個碳達(dá)峰關(guān)鍵期,提出將碳達(dá)峰貫穿于經(jīng)濟社會發(fā)展全過程和各方面,重點實施“工業(yè)領(lǐng)域碳達(dá)峰行動”等十大行動。
為落實國家“雙碳”大政方針,各部門迅速展開行動。11月30日,國家發(fā)改委、科技部、工信部、自然資源部、國家開發(fā)銀行聯(lián)合印發(fā)了《“十四五”支持老工業(yè)城市和資源型城市產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級示范區(qū)高質(zhì)量發(fā)展實施方案》,提出創(chuàng)新“光伏+”模式,推進(jìn)光伏發(fā)電多元布局,支持部分地區(qū)因地制宜利用沙漠、戈壁以及采煤沉陷區(qū)等建設(shè)風(fēng)電光伏發(fā)電基地。12月3日,工信部發(fā)布《規(guī)劃》,提出到2025年,工業(yè)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)、生產(chǎn)方式綠色低碳轉(zhuǎn)型取得顯著成效,綠色低碳技術(shù)裝備廣泛應(yīng)用,能源資源利用效率大幅提高,綠色制造水平全面提升,為2030年工業(yè)領(lǐng)域碳達(dá)峰奠定堅實基礎(chǔ)。其中,碳排放強度持續(xù)下降,單位工業(yè)增加值二氧化碳排放降低18%。為實現(xiàn)以上目標(biāo),6次提到光伏產(chǎn)業(yè)。
再加上5月國家能源局發(fā)布的《關(guān)于2021年風(fēng)電、光伏發(fā)電開發(fā)建設(shè)有關(guān)事項的通知》提到“促進(jìn)光伏發(fā)電實現(xiàn)大規(guī)模、高比例、高質(zhì)量躍升發(fā)展”“確保2025年非化石能源消費占一次能源消費的比重達(dá)到20%左右”,去年8月住建部、科技部、工信部等九部門聯(lián)合發(fā)布了《關(guān)于加快新型建筑工業(yè)化發(fā)展的若干意見》對BIPV(光伏建筑一體化)行業(yè)的明確支持,以及近期即將出臺的一系列政策,光伏產(chǎn)業(yè)“十四五”發(fā)展藍(lán)圖已經(jīng)初現(xiàn)端倪。
應(yīng)用牽引,掀起屋頂光伏建設(shè)大潮
一系列強有力政策的背后,是光伏產(chǎn)業(yè)蓬勃發(fā)展的巨大市場。目前,我國風(fēng)電、光伏發(fā)電發(fā)電量占全社會用電量的比重僅有11%左右,要實現(xiàn)2025年非化石能源消費占一次能源消費的比重達(dá)到20%左右,4年內(nèi)要完成翻倍增長。《規(guī)劃》提出,提升清潔能源消費比重,鼓勵工廠、園區(qū)開展工業(yè)綠色低碳微電網(wǎng)建設(shè),發(fā)展屋頂光伏、多元儲能等,推進(jìn)多能高效互補利用。
推動屋頂光伏建設(shè)是提升新能源消費占比、解決光伏消納問題的重要舉措,國家能源局6月份發(fā)布的《關(guān)于報送整縣(市、區(qū))屋頂分布式光伏開發(fā)試點方案的通知》要求,黨政機關(guān)建筑屋頂總面積光伏可安裝比例不低于50%,學(xué)校、醫(yī)院等不低于40%,工商業(yè)分布式地不低于30%,農(nóng)村居民屋頂不低于20%。12月6日,浙江省能源局印發(fā)全國首個針對整縣推進(jìn)分布式光伏開發(fā)試點工作的省級實施導(dǎo)則,明確提出按照當(dāng)?shù)?ldquo;十四五”規(guī)劃可再生能源發(fā)展目標(biāo)來確定分布式光伏建設(shè)目標(biāo),累計光伏發(fā)電裝機不應(yīng)低于當(dāng)?shù)?ldquo;十四五”電力規(guī)劃最高負(fù)荷的15%。
此外,據(jù)不完全統(tǒng)計,目前吉林、廣東、江蘇等14個省市已明確發(fā)布了屋頂光伏相關(guān)補貼政策,補貼力度約0.3-0.4元/千瓦時,上限從100萬到300萬元各有不同。
分布式光伏建設(shè)不能局限于屋頂光伏,《規(guī)劃》提出,打造綠色消費場景,擴大光伏光熱產(chǎn)品等消費,推動光伏行業(yè)特色應(yīng)用。對此,賽迪智庫集成電路研究所新能源研究室主任江華告訴記者,5G通信、數(shù)據(jù)中心等新型基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)進(jìn)度加快,為光伏產(chǎn)業(yè)發(fā)展帶來了新的契機。
分布式光伏與數(shù)據(jù)中心有著天然的結(jié)合優(yōu)勢,“光伏+儲能”“光伏+大電網(wǎng)”等多能互補模式可以全天候提供源源不斷的清潔電力,滿足數(shù)據(jù)中心晝夜不停運行的用電需求。
在5G網(wǎng)絡(luò)建設(shè)方面,光伏+儲能可以有效解決基站能耗問題;在新能源汽車充電樁建設(shè)方面,“光儲充一體化”成為最具潛力組合;特高壓建設(shè)的穩(wěn)步推進(jìn),將在“十四五”期間有效解決大型地面光伏電站發(fā)電的消納問題。此外,光伏+工業(yè)多能互補、光伏建筑一體化等“光伏+”融合應(yīng)用也在加速落地。
實惠的電價和巨大的市場空間已經(jīng)吸引了一大批“新勢力”跨界光伏。惠州華星光電光伏屋頂總面積約7.1萬平方米,裝機規(guī)模7.83MW,采取“自發(fā)自用,余電上網(wǎng)”模式,年均可提供清潔能源675.47萬千瓦時,節(jié)約標(biāo)煤2215.56噸,減少二氧化碳排放6734.48噸。
格力電器進(jìn)軍光伏建筑一體化,已參與深圳未來大廈、蘇州同里智慧能源小鎮(zhèn)等光伏項目。在光伏、儲能領(lǐng)域共申請國內(nèi)專利兩千八百余項,技術(shù)涵蓋光伏組件、儲能系統(tǒng)、光伏空調(diào)等。
海螺水泥已建成17個光伏電站,擁有145MW光伏并網(wǎng)容量和44MW儲能規(guī)模,年發(fā)電量達(dá)1.1億千瓦時。
研發(fā)靠前,顆粒硅、大尺寸成熱點
《規(guī)劃》提出,加大綠色低碳產(chǎn)品供給,構(gòu)建工業(yè)領(lǐng)域從基礎(chǔ)原材料到終端消費品全鏈條的綠色產(chǎn)品供給體系,鼓勵企業(yè)運用綠色設(shè)計方法與工具,開發(fā)推廣一批高性能、高質(zhì)量、輕量化、低碳環(huán)保產(chǎn)品。
光伏材料曾一度被扣上“高能耗”帽子,在“碳中和”的大背景下,“供給端深度脫碳”已成行業(yè)新的技術(shù)革新焦點。為此,工信部《光伏制造行業(yè)規(guī)范條件(2021年本)》規(guī)定,新/擴建多晶硅綜合電耗不大于70千瓦時/千克。
協(xié)鑫集團旗下江蘇中能硅業(yè)科技發(fā)展有限公司總經(jīng)理蘭天石表示,該公司硅烷流化床法(FBR)顆粒硅新增2萬噸產(chǎn)能,已于11月10日正式投產(chǎn),實測綜合電耗可降至15千瓦時/千克,遠(yuǎn)低于行業(yè)規(guī)范要求,每生產(chǎn)一萬噸顆粒硅將減少碳排放44.8萬噸,較傳統(tǒng)的改良西門子法降低74%。
正如協(xié)鑫集團董事長、全球太陽能理事會聯(lián)席主席朱共山所說,光伏上游制造環(huán)節(jié)占據(jù)了光伏全生命周期“碳足跡”的80%到95%,僅顆粒硅一項,協(xié)鑫就可以帶動光伏發(fā)電全生命周期再次實現(xiàn)至少80%的碳減排,并且?guī)庸夥l(fā)電實現(xiàn)從源頭開始,全過程、全周期的深度脫碳和清潔生產(chǎn)應(yīng)用。
《規(guī)劃》在“綠色產(chǎn)品和節(jié)能環(huán)保裝備供給工程”中提出,要發(fā)展大尺寸高效光伏組件等新能源裝備。
僅在今年上半年,我國企業(yè)和研究機構(gòu)就7次刷新了晶硅光伏電池的實驗室效率記錄。牛新偉表示,近年來,光伏組件功率得到了快速提升,從2010年的250W提升到目前的500W以上,除了電池效率的提升、組件封裝技術(shù)的優(yōu)化外,大尺寸硅片的應(yīng)用在其中起到了關(guān)鍵的作用。
“通過BOS成本(光伏組件以外的系統(tǒng)成本)和組件功率、效率關(guān)系可以得到,當(dāng)組件效率相當(dāng)時,增大組件尺寸可以有效降低BOS成本,但是增大到一定程度時,BOS成本下降越來越不明顯。”牛新偉指出,“因此未來技術(shù)進(jìn)步的重點依然是提高組件轉(zhuǎn)換效率,而并不是一味增大組件尺寸。”
江華向記者強調(diào),大尺寸高效光伏組件指的是應(yīng)用大尺寸硅片和電池的高效率組件,和組件本身尺寸的不合理、無限制提升是兩個概念,為規(guī)范行業(yè)發(fā)展,工信部正在推動光伏組件尺寸行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的制定工作。
智造推動,《行動計劃》功不可沒
《規(guī)劃》提出,要開展智能光伏開發(fā)利用,推動智能光伏創(chuàng)新升級。在《規(guī)劃》發(fā)布現(xiàn)場,工信部節(jié)能與綜合利用司司長黃利斌更是明確提出,要實施《智能光伏產(chǎn)業(yè)發(fā)展行動計劃》并開展試點示范。《智能光伏產(chǎn)業(yè)發(fā)展行動計劃(2018年-2020年)》的發(fā)布實施有效推動了行業(yè)智能升級。江華告訴記者,該行動計劃是2018年由工信部聯(lián)合住建部、交通部、農(nóng)業(yè)部、國家能源局、國務(wù)院扶貧辦共同發(fā)布的,旨在推動光伏產(chǎn)業(yè)智能制造、智能應(yīng)用、智能運維、智能調(diào)度,支持相關(guān)技術(shù)進(jìn)步,推廣智能產(chǎn)品及方案,切實有效促進(jìn)了光伏產(chǎn)業(yè)健康發(fā)展,后續(xù)有望修訂后繼續(xù)發(fā)布。
在牛新偉看來,智能制造水平的不斷提升是光伏制造企業(yè)提升效率和降低能耗的有效手段。目前,晶澳已經(jīng)規(guī)劃了從組件一直追溯到拉晶甚至硅料的信息化系統(tǒng)和數(shù)字化平臺,在成熟工段完成ERP(企業(yè)資源計劃)、MES(制造執(zhí)行系統(tǒng))、WMS(倉庫管理系統(tǒng))等核心系統(tǒng)推廣,在同行業(yè)以自動化為主導(dǎo)的電池段完成MES試點,在拉晶段完成MES和SCADA(數(shù)據(jù)采集與監(jiān)控系統(tǒng))的組合,實現(xiàn)車間減員增效。
“在新技術(shù)應(yīng)用方向,我們已經(jīng)通過導(dǎo)入人工智能技術(shù)實現(xiàn)組件段的內(nèi)部缺陷檢測。”牛新偉表示,“下一步,我們將繼續(xù)實現(xiàn)信息化、數(shù)字化系統(tǒng)對業(yè)務(wù)的全覆蓋,適時考慮導(dǎo)入數(shù)字孿生技術(shù),將物理世界映射到數(shù)字世界,用VR、AR、5G、大數(shù)據(jù)分析來驗證新產(chǎn)品和新工藝。”
記者了解到,協(xié)鑫集成科技股份有限公司下屬組件制造基地的兩個車間、六條生產(chǎn)線已經(jīng)應(yīng)用了阿里云ET工業(yè)大腦,針對組件生產(chǎn)的特性實現(xiàn)大數(shù)據(jù)平臺+算法+應(yīng)用的閉環(huán)生產(chǎn),由工業(yè)大腦推薦的訂單命中率比人工命中率高3.99%,個別訂單高出9.87%,每年能給企業(yè)帶來千萬元收益。該公司信息中心副總經(jīng)理張舸告訴記者,下一步,將用好大數(shù)據(jù)和人工智能平臺,在合肥打造行業(yè)領(lǐng)先的智能制造工廠,實現(xiàn)產(chǎn)品個性化、制造柔性化、供應(yīng)敏捷化、決策智能化,全面實現(xiàn)數(shù)字化轉(zhuǎn)型。
回收跟上,全生命周期管理不能少
《規(guī)劃》提出,推進(jìn)再生資源高值化循環(huán)利用,統(tǒng)籌布局退役光伏發(fā)電裝置等新興固廢綜合利用。
今年7月份,國家發(fā)改委《“十四五”循環(huán)經(jīng)濟發(fā)展規(guī)劃》中提出了“廢舊動力電池循環(huán)利用行動”,并明確了操作方式。但是,和廢舊動力電池相比,退役光伏組件的回收更復(fù)雜,成本更高,尚未形成商業(yè)模式。
“2013年7月,《國務(wù)院關(guān)于促進(jìn)光伏產(chǎn)業(yè)健康發(fā)展的若干意見》及后續(xù)各項政策的出臺,拉開了光伏市場蓬勃發(fā)展的大幕,一批批光伏電站應(yīng)運而生。按照光伏電站生命周期來算,從2030年開始將有大量光伏組件陸續(xù)退役。”江華表示,“《規(guī)劃》前瞻性地提出了退役光伏組件的綜合利用,說明這一問題已經(jīng)引起了行業(yè)主管部門的高度重視。光伏組件回收利用既是行業(yè)未來要面臨的嚴(yán)峻挑戰(zhàn),也會帶來巨大的商業(yè)機會,有意進(jìn)軍該領(lǐng)域的企業(yè)和機構(gòu),不妨多多關(guān)注后續(xù)相關(guān)政策和標(biāo)準(zhǔn)。”
原標(biāo)題:從工業(yè)綠色發(fā)展中嗅到了光伏的味道