近兩年,光伏再度成為“資本寵兒”,并于2022年更加鮮花著錦,吸引了眾多“淘金者”的目光。
經過一段時間的波動,截至11月23日,A股光伏產業(yè)鏈相關上市公司已經有超過133家,市值超過千億的上市公司達10家。
光伏“賽道”變得愈發(fā)擁擠,據不完全統計,年內已有超25家非光伏主業(yè)上市公司先后宣布涉足光伏領域,預計總投資達千億以上。這些企業(yè)原主營業(yè)務包括房地產、生豬養(yǎng)殖、建筑、乳業(yè)、醫(yī)療等,其中不乏原賽道中的龍頭企業(yè),如“電池茅”寧德時代。連面向個人消費者的美的、格力、海爾、TCL、創(chuàng)維等家電企業(yè)也紛紛宣布跨界光伏。
上一個具有如此吸引力的行業(yè),還是互聯網。
經過幾輪“暴風雨的洗禮”,光伏產業(yè)競爭力不斷提升。2022年,中國結束近10年的光伏度電補貼,邁入全面無補貼時代。如今,光伏度電成本已經接近甚至低于火電。這背后,中國制造功不可沒。
目前,中國已經形成了從硅料、硅錠/硅棒/硅片、電池片/組件、逆變器到光伏產品應用等全球最完整的全產業(yè)鏈。到2021年底,我國光伏產業(yè)已占據全球主導地位,多晶硅、硅片、電池片和組件在全球產量占比均超過70%。
光伏產業(yè),也成為我國產業(yè)經濟發(fā)展的一張嶄新名片。
放眼海外,各國也在競逐可再生能源。
開年以來,很多經濟體如歐盟、印度,都迎來了歷史裝機的新高,市場需求旺盛。受俄烏沖突影響,各國在聚焦能源轉型外,能源安全也成為優(yōu)先議題。歐洲市場從二季度開始需求大幅攀升。南亞、歐盟、美國、印度……不少國家紛紛出臺各類政策,激勵本土光伏制造業(yè)發(fā)展。
毋庸置疑,光伏正在迎來自己的“大時代”。業(yè)內普遍認為,光伏行業(yè)將迎來長達30年的黃金發(fā)展期。
然而,瘋狂內卷,產能過剩,“老大魔咒”,技術快速迭代,似乎又是始終籠罩在這個產業(yè)頭上的“緊箍咒”。傳統能源、新能源(光伏、風電、核電等)彼此競逐,央企、國企、民企、地方政府等全情投入,國內、國外各方利益交織……在能源轉型的大時代中,光伏將扮演什么角色?國內光伏產業(yè)發(fā)展態(tài)勢如何?存在哪些問題?未來,光伏行業(yè)又將呈現怎樣的新趨勢?
河北省內一處山區(qū)農村光伏發(fā)電場。圖|圖蟲創(chuàng)意河北省內一處山區(qū)農村光伏發(fā)電場。圖|圖蟲創(chuàng)意
文 | 謝瑋
原文首發(fā)于2022年12月2日,原標題為《用制造業(yè)解決能源問題?光伏迎“大時代”》,不代表瞭望智庫觀點。
1、靠制造業(yè)解決能源困境?
我國提出“雙碳”目標,明確2030年風電和太陽能(7.630, 0.02, 0.26%)發(fā)電總裝機容量達到12億千瓦以上,對可再生能源發(fā)展提出了新任務、新要求。
2010—2021年,可再生能源與現有化石燃料和核能之間的競爭力平衡發(fā)生了翻天覆地的變化。輿論爭議的焦點,已經從可再生能源要過多久才會有競爭力,變成了可再生能源何時可以支撐起能源轉型以及碳中和目標的實現,以及怎樣才能更多地把太陽能和風能整合到電力系統中。
價格競爭力是問題的關鍵所在。前不久,國際可再生能源機構(IRENA)發(fā)布的《2021年可再生能源發(fā)電成本》顯示,在2021年新增的可再生能源電力中,近三分之二(1.63億千瓦)的發(fā)電成本低于二十國集團(G20)中全球最廉價的燃煤發(fā)電成本。
其中,資源無限、成本極低,還兼具環(huán)境友好的特質,使得光伏最具有走進千家萬戶的可能性。
為光伏行業(yè)從業(yè)者所樂道的是,太陽光在全球的分布比傳統化石能源更均衡,并且資源是無限的。
業(yè)內普遍認為,光伏行業(yè)將迎來長達30年的黃金發(fā)展期。
為什么是光伏?
長期專注光伏政策的研究人士劉燁向《中國經濟周刊》記者分析指出,在實現“碳達峰、碳中和”的過程中,能源領域是主力軍。而在能源領域實現“雙碳”,電力是主力軍?,F在來看,無論是從資源、技術、產業(yè)基礎或是經濟性等各方面綜合來看,光伏具備重要基礎,是非常亮眼的。
“在十幾年以前,比如2010年前,光伏市場尚未啟動。大家覺得風電的經濟性,產業(yè)基礎也不錯??梢钥吹剑?lsquo;十一五’期間,可再生能源產業(yè)規(guī)劃對于光伏的預期并不高。”劉燁說,當時光伏的成本很高。但是通過政策支持,光伏制造產業(yè)、光伏發(fā)電產業(yè),以超過所有國內外各類機構預期的方式在發(fā)展。如今,光伏產業(yè)具備競爭力、經濟性,平價上網。我國也建立了完整的產業(yè)鏈。光伏具備了推進電力清潔轉型的能力。
“可再生能源替代傳統能源,是全球大的趨勢。再者,從能源結構上來看,我國多煤、貧油、少氣。因此,可再生能源被寄予厚望。”中金公司研究部執(zhí)行總經理、電力設備新能源及公用事業(yè)環(huán)保行業(yè)首席分析師曾韜對《中國經濟周刊》記者表示,在能源行業(yè),光伏發(fā)電是制造業(yè),而傳統能源是資源行業(yè)。石油等資源總是有限的,而光伏在理論上是無限的,沒有任何資源限制。在其應用中,沒有任何稀有金屬或材料。這就把一個能源問題從資源問題,通過制造的方式解決了。我國制造業(yè)在全球非常具有競爭力,這樣一來,既用制造業(yè)優(yōu)勢解決了資源問題,還同時解決了能源安全自主可控的問題。
2022年11月24日,安徽省淮北市烈山經濟開發(fā)區(qū)一家光伏電池生產企業(yè)車間,工人在生產線上查看產品。圖|IC photo2022年11月24日,安徽省淮北市烈山經濟開發(fā)區(qū)一家光伏電池生產企業(yè)車間,工人在生產線上查看產品。
2、“光伏行業(yè)沒有不可能”
無論是總安裝成本,還是平均度電成本,光伏發(fā)電的競爭力并非一蹴而就。
根據國際可再生能源署(IRENA)數據,2010—2021年,新交付的公用事業(yè)規(guī)模太陽能光伏項目的全球平準化度電成本(LCOE)大幅下降,從0.417美元/千瓦時降至0.048美元/千瓦時。這期間,全球太陽能光伏的累計裝機容量從40GW增加到843GW。
光伏發(fā)電競爭力的提升,離不開技術進步帶來的降本增效。
從業(yè)超過二十年的光伏行業(yè)“老兵”徐向陽向記者介紹,在光伏產業(yè)鏈中,很多環(huán)節(jié)都是高科技,比如拉棒、切片,10多年前,單晶硅片賣100多元/片。2021年,即便是在硅料漲價的情形下,單晶硅片才賣到4元多/片。2020年,其價格僅在2元多/片。
這種降幅,都是來自巨大的技術進步。
“光伏技術,在過去10年確實是在我們手里被發(fā)揚光大了。其實在七八十年前,單晶硅技術就已經誕生了。但過去10年,中國單晶硅做起來,推動了這項技術的商業(yè)化應用。”徐向陽說。
技術進步大幅降低了光伏發(fā)電成本。徐向陽舉例說,從需求終端——光伏電站來看,其建設成本約為3元多每瓦。這其中,占成本大頭的是電池片,2021年在多晶硅料漲價的形勢下電池片的成本為一元多錢。若多晶硅料逐漸回歸理性價格,在三五年后,就只需0.4、0.5元錢,在3元多成本中僅占20%。其余占據80%成本的環(huán)節(jié),主要有三個目的:一是保護電池片在30多年生命周期中不被風吹雨淋、冰霜打擊破壞而使用的剝離、邊框、角膜;二是為收集陽光,令組件的支架始終面向太陽;三是收集電流,在電池片發(fā)電之后,利用電纜、匯流箱、逆變器、變壓器等把發(fā)射的電力收集起來。
對于“降本”的追求,也使得“內卷”成了光伏行業(yè)的“緊箍咒”。晶硅取代非晶硅、單晶取代多晶、金剛線切割取代砂漿線切割、PERC(鈍化發(fā)射極及背表面)技術取代BSF(鋁背場)電池技術……光伏技術迭代史,在帶來成本快速下降的同時,也加速著行業(yè)內落后產能的退出。每輪技術更迭都改寫了市場格局,催生新的行業(yè)龍頭,可謂是殘酷的淘汰史。
“回顧中國光伏行業(yè)走過的路,技術變革與市場波動互相交織,技術決定著很多企業(yè)的生死。”隆基綠能(46.360, -1.62, -3.38%)創(chuàng)始人、總裁李振國向《中國經濟周刊》記者表示,技術是隆基綠能從小到大、由大到強的關鍵,技術是隆基綠能判斷擴產與否的先決條件。隆基綠能推出的RCZ技術、金剛線切片技術、單晶PERC電池技術、雙面發(fā)電技術等,都成為目前行業(yè)的主流技術。
“光伏行業(yè)沒有不可能。”南昌大學光伏研究院教授黃海賓在創(chuàng)投機構訪談中透露,在PERC技術取代BSF技術時,“整個路線基本走通了,但其中還有幾道環(huán)節(jié)做得非常差,讓很多從事這個行業(yè)的技術人員失去信心。”
黃海賓介紹,比如PERC中關鍵的氧化鋁薄膜技術。一開始,很多人都對其所需要的原子層沉積技術沒有信心,“這個技術它要一層一層原子地長,先長一層鋁原子,然后長一層氧原子,再長一層鋁原子。但我們是要做量產,要一小時做幾千片,很難想象這個設備是什么樣。”但最終,荷蘭、中國的光伏企業(yè)先后做成了。
“光伏的迭代速度特別快,只要幾個月就有新的解決方法出來,不可思議。”黃海賓說。
他介紹,另一個更為奇妙的技術創(chuàng)新是,PERC技術在硅片性能上總有欠缺,有人奇思妙想,在產線的某一道工序上,在尾端加了一個臭氧機,朝著硅片噴臭氧,結果幾乎零成本把問題解決了。
“這些都是在技術沒有被發(fā)明出來之前,大家?guī)缀醵枷胂蟛坏降慕鉀Q方案,但突然有一天,這個技術一出來就徹底解決了。”黃海賓說,這是PERC替代BSF的過程,給整個行業(yè)帶來的極度震撼和自信,光伏行業(yè)遇到問題,只要努力一定能解決。
技術創(chuàng)新,人才為本。隨著行業(yè)的蓬勃發(fā)展,光伏行業(yè)人才也迎來了“春天”。
有光伏業(yè)內人士向《中國經濟周刊》記者透露,公司壓根不敢讓技術大拿“拋頭露面”,以免被挖角。中國光伏行業(yè)協會助理秘書長江華接受采訪時就直言,光伏行業(yè)人才的離職率是8.5%,“相對來說還是比較高的,有一些新的公司往往是一下子把原來老公司的整個技術團隊都挖過去了。”
3、產能過剩隱憂再起,能否“卷”出性價比?
在光伏制造產業(yè)鏈中,有硅料—硅片—電池片—組件幾個主要環(huán)節(jié)。
今年以來,硅料價格持續(xù)上漲,已創(chuàng)下十年新高。公開數據顯示,2020年7月以來,國內單晶致密料均價由6萬元/噸飆升至30萬元/噸,漲幅高達400%。僅2022年年內,硅料價格漲幅就超過30%,下游電池片、組件企業(yè)的成本陡然增長,甚至一定程度上抑制了下游電站需求。在這場“漲價潮”里,硅料環(huán)節(jié)“吃掉了”最多的利潤。
曾韜分析指出,光伏不同環(huán)節(jié)擴產時間周期不同,硅料擴產周期約一年半,實現大規(guī)模量產需要約一年半、兩年時間,光伏玻璃也是類似。因此,企業(yè)進行產能規(guī)劃看得比較遠,往往盯著5年后的目標,“擴產就要差不多兩年了,后面三年才是真正貢獻收入的時候”。
“所以在產能剛開始達產的時候,對應當年的需求一定是過剩的,隨著需求起來又把產能給吃掉。”曾韜說,所以產能擴張都是一波一波的,因為擴產周期和需求增長并不完全匹配。
由于市場需求旺盛,產業(yè)鏈各環(huán)節(jié)之間出現產能不協調、不匹配的情況,這在快速發(fā)展的行業(yè)中普遍存在。
光伏發(fā)展高景氣預期下,光伏新一輪擴產潮又起,不少企業(yè)“大干快上”,產能擴張強烈。據CPIA統計,2021年初至2022年6月,我國光伏擴產項目超過300個,部分項目為分期建設,未來將視市場變化擇機啟動。
李振國亦表示,從光伏全產業(yè)鏈看,除了電站環(huán)節(jié)有一定的資源屬性之外,其他幾乎都是制造屬性,“隆基綠能一直堅持一個觀點,凡是人可以造出來的東西,短缺一定是階段性的,過剩才是常態(tài)。”
在曾韜看來,當前這個階段產能快速發(fā)展有個背景:在2020年光伏開始進入全面平價,光伏的發(fā)電成本已經比火電低了,干這個事兒是有利可圖,所以企業(yè)才會很快涌入進來。過去沒有這么多人涌入,成本太高,純粹靠補貼驅動。“反過來說,越多人進入行業(yè),可以促進技術進步。光伏行業(yè)有‘干中學’的特質,越多人去干,形成大家拼命去追求更前沿的技術以避免被淘汰。這個優(yōu)勝劣汰的過程,對于技術迭代本身就是促進。”曾韜說,可以用一種比較包容的態(tài)度去看當前產能大規(guī)模擴張問題。
他分析,目前許多公司都集中在電池片環(huán)節(jié),跨界做硅料的并不多。由于硅料環(huán)節(jié)是重資產行業(yè),對于電力、產地要求較高,屬于供氣、供電、供熱等能源密集型企業(yè)。較低成本優(yōu)勢不易獲得,因此,跨界進入硅料環(huán)節(jié)的企業(yè)少。
那么,企業(yè)為何紛紛涌入電池片環(huán)節(jié)?
“電池片現在發(fā)生了明顯的技術迭代,即Topcon迭代PERC。不少跨界企業(yè)的考慮是,如果在新技術里面率先去突破,實現技術迭代,是否可以實現彎道超車。”曾韜介紹,這一輪的產能快速擴張,與過去相比有了新的特征,“大家擴的都是新技術”。
更重要的是,光伏產業(yè)鏈經過多年發(fā)展,已經相對成熟,“比如電池片跨界,只要去找設備龍頭定制一條產線,按照這個技術去生產就可以了。這三四年前不多見,那時技術還不成熟,企業(yè)更多需要自己定制設備??缃缙髽I(yè)就做不了,沒有工藝,沒辦法去攢,現在都有整線了,直接買過來就能生產。”曾韜直言。
與此同時,隨著行業(yè)競爭加劇,謀求垂直一體化生產成了不少巨頭的發(fā)展方向。
4月7日,中環(huán)股份與TCL宣布,將在內蒙古投資206億元,建設項目包括12萬噸高純多晶硅、國家級硅材料研發(fā)中心等。
與此同時,上游環(huán)節(jié)生產商也在動作頻頻,似乎沒有公司逃得過把產業(yè)鏈拉長。
今年3月,“硅料龍頭”東方希望公告稱,擬斥資1500億元,在寧夏打造集光伏新材料、新能源、農光互補等一體化循環(huán)經濟全產業(yè)鏈項目。8月以來,通威大手筆進軍組件環(huán)節(jié)的消息更是讓市場震動。
“在N型(電池)時代,產品提效降本空間更大,同時技術路線更加復雜,技術門檻和壁壘更高,垂直一體化能力將是光伏企業(yè)的必備競爭力。”晶科能源相關負責人表示,作為一體化企業(yè),在研發(fā)環(huán)節(jié)針對技術迭代快的特點,可將技術革新在各環(huán)節(jié)高效嵌入,從而實現研發(fā)價值的最大化。同時,在光伏平價上網的目標下,通過垂直一體化可延長產業(yè)鏈、降低上游環(huán)節(jié)的成本,抵御供應鏈各環(huán)節(jié)價格波動風險,有效提升產品毛利水平。
在徐向陽看來,垂直一體化或專業(yè)化都不重要,最根本的是在各個環(huán)節(jié)形成自己的核心競爭力。在垂直一體化過程中,如果某個環(huán)節(jié)太弱,就成為企業(yè)的負擔。而在專業(yè)化方向上,必須有比其他競爭對手更強的優(yōu)勢,否則就沒有生存空間。
“任何垂直一體化都要放到產業(yè)背景、產業(yè)環(huán)境來看。比如,汽車行業(yè),保時捷不做發(fā)動機,但不影響保時捷的行業(yè)地位。比如國內空調行業(yè),之前國內企業(yè)受制于技術原因,都沒有生產壓縮機的能力。但現在,領軍的空調企業(yè)都一定會做壓縮機。”李振國分析指出,垂直一體化布局首先取決于產業(yè)特點和產業(yè)發(fā)展趨勢,其次是企業(yè)自身的選擇,最后是要考慮行業(yè)上下游協作的問題。關于一體化程度問題,是選擇從礦石開始的完整一體化,還是只涉足兩三個環(huán)節(jié),這主要取決于企業(yè)對自身能力邊界的把握。
4、光伏電站開發(fā)迎來新故事
時過境遷,光伏已經顯示出極大的市場潛力。
從宏觀角度看,隨著人口紅利、土地紅利等作用逐漸衰減。能源作為重要的生產要素,低廉的能源價格有望為經濟持續(xù)穩(wěn)步發(fā)展釋放紅利。
擺脫依靠補貼生存模式的光伏電站,不再僅僅是“賬面資產”。
在下游,新一輪光伏電站項目開發(fā)熱潮正在興起。從發(fā)展方式上看,集中式與分布式光伏電站已經邁入齊頭并進發(fā)展階段。
《“十四五”可再生能源發(fā)展規(guī)劃》明確,大力推進風電和光伏發(fā)電基地化開發(fā)。要重點建設新疆、黃河上游、河西走廊、黃河幾字彎、冀北、松遼、黃河下游等7個陸上新能源基地,以及2個水風光一體化基地和5個海上風電集群基地。
其中,以沙漠、戈壁、荒漠地區(qū)為重點的大型風電光伏基地建設加快推進,總規(guī)模達到4.55億千瓦。第一批項目已全面開工建設,第二批基地項目清單也已印發(fā)。
上半年,分布式光伏新增裝機繼去年首次趕超集中式之后再次超越。國家能源局數據顯示,今年上半年,光伏新增并網3087.8萬千瓦,其中集中式1122.5萬千瓦,占比36.35%;分布式1965.3萬千瓦,占比63.65%。在分布式領域,工商業(yè)占比54.6%,戶用占比45.3%。
戶用光伏自不必說。2021年,“整縣推進”引發(fā)了一輪熱潮,國企、民企紛紛“跑馬圈地”,爭搶戶用市場。華能、國家電投、國家能源、華電、中國能建(2.540, 0.11, 4.53%)等央企悉數入局。
在參與各方的巨大熱情中,部分地區(qū)出現了“一企包一縣”“央企包縣”現象,還有地區(qū)暫停光伏項目備案、提出捆綁產業(yè)配套等引發(fā)爭議。“整縣推進”在爭議和糾偏中前行。
而伴隨著電價上漲,工商業(yè)屋頂分布式光伏需求發(fā)展勢頭向好,投資收益管理模式也日趨成熟。
“現在投資一個工商業(yè)分布式光伏電站,就像一個理財產品一樣。”分布式光伏電站開發(fā)商朱鵬飛向《中國經濟周刊》記者算了一筆賬,比如,工商業(yè)分布式光伏電站普遍投資額在4元/瓦。假設廣東某公司進行1MW分布式光伏電站建設,總投資額為400萬元。廣東當地光照水平在1100小時,理論上相當于每年發(fā)電量為110萬度。每小時電費8毛錢,每年發(fā)電收入為88萬元,這樣來看幾年就回本了。
朱鵬飛直言,該公司本身擁有廠房屋頂資源,“這就相當于你家有個屋頂我來投,你的自用電費打折,然后我去持有電站。對于投資方來說是個好項目,工廠自身確實也得到了利益,用的電便宜了,后期的排放碳指標在他們手里,非常劃算。”
公開資料顯示,主流的工商業(yè)光伏電站合作模式大致可分為三類,分別是業(yè)主自投、第三方投資模式和廠房租賃模式。
不過,亦有分析指出,由于工商業(yè)分布式光伏電站營運時間長,其商業(yè)模式一般向屋頂業(yè)主收取折扣電費,因此屋頂業(yè)主的持續(xù)經營能力、用電需求等因素對電站的收益率影響較大。
“全生命周期,預期回報率在6%~7%,就像一個理財產品一樣,這就是比較好的項目。”朱鵬飛說。
5、下一代技術由誰主導?
技術升級始終是光伏行業(yè)的主旋律,技術關乎企業(yè)的生死存亡。光伏行業(yè)過去20多年的多次洗牌已經充分證明了這一點。
公開資料顯示,光伏電池主要分為P型和N型,二者區(qū)別在于原材料硅片和電池制備技術的不同。P型電池原材料P型硅片在硅材料中摻雜硼元素制成。N型電池原材料N型硅片在硅材料中摻雜磷元素制成。相比而言,P型電池制造工藝簡單,成本更低。N型電池轉換效率更高,衰減更低,低發(fā)電成本潛力更大,但制造工藝復雜,成本更高。
眼下,P型電池技術PERC量產已逾5年,量產轉換效率達23.5%,接近24.5%的理論極限,非硅成本后續(xù)優(yōu)化空間有限。相比之下,N型電池技術如TOPCon、IBC、異質結(HJT)等實驗室轉換效率大于25%,量產轉換效率可實現高于24%,不同技術路線的研發(fā)、商用化進展熱鬧非凡。
光伏電池片技術變革大幕再次拉開。
“PERC是現在的主流技術,市場占有率在90%以上,PERC不管在性能上還是價格上,都是最能滿足當下市場需求的產品。但光伏是技術迭代非??斓男袠I(yè),一旦某項技術成為主流,也就是它被替代的開始。”黃海賓如是表示。
徐向陽直言,現在PERC電池的轉換效率在23.5%左右。對于單結硅電池而言,最高利率轉換效率為29%,26%是量產電池的極限效率?,F在來看,無論是TOPCon,還是異質結,乃至這些技術的融合,做到這一步并不難,關鍵是如何低成本達到這個轉換效率,“這可能是未來兩三年甚至是三五年,行業(yè)爭奪的制高點。”
“再下一代技術,就是雙結電池,理論效率可以達到41%。下面一層硅,上面一層薄膜,要求非常高。如果可以用10年左右的時間實現量產,是很了不起的。”徐向陽說。
曾韜分析指出,N型電池中主要有TOPCon(隧穿氧化層鈍化接觸)、HJT(異質結)和IBC(背電極接觸)三條細分技術路線。其中,BC技術一般更多應用在分布式光伏中。其特點在于,單面的轉換效率比較高,在如BIPV(光伏建筑一體化)等只需要單面發(fā)電的分布式光伏中更具優(yōu)勢。
N型電池中TOPCon和HJT可以雙面發(fā)電,更多用在光伏地面電站之中。二者應用場景比較類似,制造工藝又有區(qū)別。TOPCon優(yōu)勢在于,其生產過程與PERC電池有約70%的設備可以共用,通過對PREC產線改造升級即可,因此可以大幅降低資本投入。HJT的缺點在于,生產設備投資需要重新再來,前期投資大。但其優(yōu)勢在于,效率提升空間大,可以薄片化節(jié)省成本。
“TOPCon和HJT可以理解為是相互競爭,誰走得更快,就可能把另一個技術替代掉。”曾韜說。
當TOPCon與HJT還在量產上競逐,第三代太陽能技術鈣鈦礦已經異軍突起。
在《“十四五”能源領域科技創(chuàng)新規(guī)劃》中就提出,要聚焦高效鈣鈦礦電池制備與產業(yè)化生產技術,高效低成本光伏電池技術。公開數據顯示,鈣鈦礦電池理論極限效率為33%,高于晶硅電池的29.4%,并且可以疊加在各種電池材料表面制成更高效的疊層電池。
這被業(yè)內認為大有潛力。今年5月,騰訊通過對協鑫光電新增投資,入局鈣鈦礦產業(yè)。“電池茅”寧德時代也將鈣鈦礦技術作為其跨界光伏的切入點,宣布正在搭建中試線。
事實上,雖然名為“鈣鈦礦”,但其實質既不含鈣也不含礦,指的是一類與鈣鈦礦晶體結構類似的“ABX3”化合物。
曾韜向記者介紹,事實上,第二代太陽能電池碲化鎘與第三代太陽能電池鈣鈦礦都屬于薄膜電池,“直接在兩層玻璃中間添加碲化鎘或鈣鈦礦晶體,就不用晶硅了。”其優(yōu)點在于透光性能好,發(fā)電時間長,還可以做成BIPV。
“鈣鈦礦的優(yōu)勢在于,與晶硅吸收太陽光波長不一樣,因此可以作為雙結電池。疊層,一層晶硅、涂一層鈣鈦礦。陽光照射過來,晶硅吸收一部分,剩下那部分鈣鈦礦可以吸收,是互補關系。”曾韜說,這使得業(yè)界認為鈣鈦礦一定能做起來,因為它與晶硅并不是替代關系。許多企業(yè)認為,只要突破鈣鈦礦技術,薄膜電池就有很多優(yōu)勢了。
對于企業(yè)而言,對于技術路線多頭下注似乎成了必選項,誰也輸不起賭錯技術路線的失誤。
在李振國看來,未來10年,晶硅電池仍會是光伏行業(yè)的主流技術。在TOPCon、HJT這兩條技術路線上,隆基綠能都創(chuàng)造了世界紀錄。而鈣鈦礦是一個需要關注的技術,是不是能夠對光伏行業(yè)形成顛覆性的影響,還需要長時間的觀察。
曾韜認為,10年之后,可能會進入到新的技術迭代當中,鈣鈦礦技術可能會進入實際應用,這個大概時間預計在2027或2028年。
“光伏行業(yè)應回歸電池效率提升的主賽道,加強對電池新材料、新技術的研發(fā)投入,做好科技創(chuàng)新,致力于降本增效,提升光伏產業(yè)的競爭力,推動清潔能源大規(guī)模應用。對于光伏行業(yè)而言,竭盡所能地去放大每一縷陽光價值,才是技術創(chuàng)新的核心與根本。”李振國說。
6、電網消納,錢誰來出?
隨著光伏電力在能源電網系統中的占比持續(xù)提升,在一定地域范圍內光伏電力的間歇性及不連續(xù)性的特點給能源系統帶來的挑戰(zhàn)也愈發(fā)凸顯。
為應對這一挑戰(zhàn),各地正大力推進光伏和其他可再生能源(水電、風電等)的多能互補系統。此外,由光伏和各種儲能單元組成的擴展光(光伏+)系統,包括物理(水電)、電化學(電池)和化學(氫)方法,也在快速發(fā)展。
在光伏發(fā)電總體成本下降的情況下,非技術成本占比持續(xù)升高,這是光伏行業(yè)的一塊“心病”。
去年以來,全國20多個?。▍^(qū)、市)紛紛出臺了新能源配儲政策。不少地方對分布式光伏項目配套建設10%~15%儲能,時長約1~2小時。這直接提升了項目建設成本,使得部分本來項目效益不錯的可再生能源投資項目經濟性大幅下滑。
“從根本上看,電網消納并不是技術問題,而是成本問題。”曾韜向記者分析指出,預計國內今年光伏新增裝機約80GW~90GW,明年100多GW,因此技術上不存在很強的約束。更多是成本問題,需要很多火電站去做配套,做調峰調頻,去做消納。就今年情況來看,火電已經滿發(fā),沒有能力去配套新能源消納,再加上今年水電發(fā)電量下降。這些電源全都滿發(fā)盡發(fā),就沒有辦法協助新能源調峰調頻。從技術手段上來看,抽水蓄能、電化學儲能以及其他的一些物理儲能可以協助消納,但也存在成本問題。在光伏電站配套建儲能的額外成本,加上光伏的發(fā)電成本,綜合來看又會高于火電成本。
“這就又回到開始的問題,新能源成本比火電高,企業(yè)為什么要去做。”曾韜直言,“如果不是要給補貼或者別的政策,就沒人去干,那就又發(fā)展不起來。目前來看,電網消納是結構+成本問題。是怎么去算這個賬的問題,或者說,誰來出錢的問題。”
談及電網消納能否匹配大規(guī)模的光伏裝機需求,劉燁表示,一方面,新能源大基地建設需配套特高壓通道外送。另一方面,分布式光伏則涉及配電網的升級和改造,這都需要提前做好規(guī)劃。“原來,電網點對點連過去就行了,現在變成了綜合性系統工程,必須提前謀劃,做好相應的規(guī)劃。又或者,出了問題再解決問題,這也是一種思路。”
“光伏的好處就是快,光伏電站幾個月就建成了,電化學儲能配套也是,幾個月可以建成。若是能夠提前做好規(guī)劃更好,如果出了問題再去堵,然后再去解決問題,也能解決好。”劉燁說。
5月,《關于促進新時代新能源高質量發(fā)展的實施方案》正式發(fā)布。據介紹,方案堅持先立后破、通盤謀劃,在創(chuàng)新開發(fā)利用模式、構建新型電力系統、深化“放管服”改革等7個方面完善政策措施,重點解決新能源“立”的問題,更好發(fā)揮新能源在能源保供增供方面的作用。
(注:應采訪對象要求,劉燁、徐向陽、朱鵬飛為化名)
原標題:用制造業(yè)解決能源問題?光伏迎“大時代”