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“双碳”目标下民营电气企业进军光伏领域路径探讨
  浏览次数:3483  发布时间:2023年07月13日 08:53:14
[导读] 在国家力争实现“双碳”目标与构建新型电力系统的背景下,光伏产业迎来了新的发展机遇。民营电气企业作为有活力、创造力和竞争力的市场主体,可为国家实现“双碳”目标提供重要支撑。本文通过分析光伏产业的发展现状、发展趋势,提出了民营电气企业进军光伏领域的五个发展路径,以期提供借鉴和参考。
 林柏阳
(中安达电气科技股份有限公司,安徽  芜湖  241000)

摘  要:在国家力争实现“双碳”目标与构建新型电力系统的背景下,光伏产业迎来了新的发展机遇。民营电气企业作为有活力、创造力和竞争力的市场主体,可为国家实现“双碳”目标提供重要支撑。本文通过分析光伏产业的发展现状、发展趋势,提出了民营电气企业进军光伏领域的五个发展路径,以期提供借鉴和参考。 
关键词:民营电气企业;光伏;“双碳”目标;路径

一、引言 
“十三五”时期,我国民营企业发展显著,为国家贡献了50%以上的税收、60%以上的国内生产总值、70%以上的技术创新成果、80%以上的城镇劳动就业和90%以上的企业数量。我国民营企业已经成为 市场主体的重要构成、解决社会就业的重要依托、科技创新的重要主体、国家税收的重要来源、对外贸易的重要力量,在经济社会发展中发挥着重要的作用。根据《中国光伏产业清洁生产研究报告》,光伏发电系统的能量回收周期仅为1.3年,即光伏发电系统在其服役周期内几乎是零碳排放,对比化石能源具有绝对优势。《“十四五”现代能源体系规划》中提出,要推动我国电力系统向适应大规模高比例新能源方向演进,预计到2050年,风电光电将占到电源容量的83%。随着光伏产业链的日趋成熟,全球光伏产业重心也进一步向中国转移,我国民营电气企业作为电力行业富有活力、创造力和竞争力的市场主体,“十四五”时期将迎来更好的发展机遇。因此,民营电气企业应抓住国家构建新型电力系统的机遇,在光伏产业链中占据重要位置。 

二、我国主要民营电气企业经营情况 
近年来,在可再生能源快速发展的局势下,我国多个民营电气企业也随着行业的发展茁壮成长,涌现出来正泰、隆基绿能和天合光能等一批知名企业,引领着行业的发展方向。

正泰集团股份有限公司成立于1984年,是全球知名的智慧能源系统解决方案提供商聚焦绿色能源、智能电气、智慧低碳核心业务,2022年营业收入1237亿元,连续二十余年上榜中国企业500强。旗下正泰电器为中国首家以低压电器为主营业务的A股上市公司。

隆基绿能科技股份有限公司成立于2000年,作为全球市值第一的光伏企业,2021年,隆基绿能实现营业收入809.32亿元(数据来源:2021年年报),位居《财富》中国500强第210位,《福布斯》全球企业 2000强第724位,2021胡润世界500强第195位。

天合光能股份有限公司成立于1997年,业务覆盖光伏组件的研发、生产和销售,电站及系统产品,光伏发电及运维服务、智能微网及多能系统的开发和销售以及能源云平台运营等。2022年4月27日,天合光能组件累计出货量超过100吉瓦,相当于4.4个三峡水电站的装机量,约等于在全球种了74亿棵树。 

三、我国光伏产业发展现状 
我国光伏产业已由10年前的原材料、设备、市场“三头在外”,跃升至现在的“多项第一”。在光伏产业制造端,主要环节产量在全球占比均超过2/3,产值突破7500亿元,其中,多晶硅、组件产量连续多年居全球第一;在光伏产业应用端,累计装机量从 2012年底的6.5吉瓦(GW)迅猛增至2022年底的393吉瓦(GW),再创历史新高。根据国际能源署(IEA) 2022年7月发布的《关于太阳能光伏全球供应链的特别报告》,太阳能电池板的全球制造力已转移到中国,中国在太阳能电池板所有关键制造环节的份额占比超过80%,未来几年这一比例会超过95%。 

2022年,全年可再生能源新增装机1.52亿千瓦,占全国新增发电装机的76.2%,已成为我国电力新增装机的主体,其中太阳能发电新增8741万千瓦。2022 年我国风电、光伏发电量突破1万亿千瓦时,达到1.19 万亿千瓦时,较2021年增加2073亿千瓦时,同比增长21%,占全社会用电量的13.8%,同比提高2个百分点,接近全国城乡居民生活用电量。分布式发展成为光伏发展主要方式,2022年分布式光伏新增装机5111万千瓦,占当年光伏新增装机58%以上。 

四、光伏产业发展趋势分析 
近五年来,全球新增发电量约60%来自可再生能源。包括美国和中国在内的130多个国家和地区提出了碳中和目标,绿色产业已成为重要投资领域,清洁低碳能源发展迎来新机遇。我国可再生能源在“十四五”时期进入高质量发展的新阶段,发电装机占比将加快提升、在电力消费中的占比将加快提升,为我国如期实现碳达峰、碳中和目标提供主力支撑。光伏发电产业将有以下六个发展趋势。 

1.作为重要的非化石能源,光伏产业将长期向好。到2030年,我国非化石能源占一次能源消费比重将达到25%左右,新能源装机将达到12亿千瓦以上。预计2025年、2030年、2035年我国电源装机容量分别为30.0亿千瓦、37.0亿千瓦、50.4亿千瓦,非化石能源发电装机占比分别为51%、57%、67%,太阳能发电装机分别达到5.5亿千瓦、7.8亿千瓦、15.0亿千瓦,太阳能发电的成本将持续下降。 

2.国家将重点建设大型风电光伏基地项目,以沙漠、戈壁、荒漠地区为项目的重要建设基地。以“胡焕庸线”为近似分界线,我国中东部地区能源消费量占全国比重超过70%,能源生产量占比不足30%;重要的能源基地主要分布在西部地区,长期以来已形成西电东送能源流向格局。下一步,国家将加快西部清洁能源基地建设,重点建设“风光水(储)”“风光火(储)”等多能互补的清洁能源基地。2021年底,国家发改委、国家能源局发布了第一批大型风电光伏基地建设项目清单,涉及内蒙古、青海、甘肃等多个省份建设规模总计97.05吉瓦;2022年7月,国家能源局印发了第二批基地项目清单,重点在内蒙古、宁夏、新疆等地区建设,总规模超过450吉瓦。目前第一批大基 地项目已全面开工,部分已建成投产。第二批风电光伏大基地项目正在陆续开工,第三批大基地项目已形成项目清单。 

3.负荷中心及周边地区分布式光伏项目建设将加速推进。由于分布式光伏具有项目污染少、环境效益突出、靠近负荷中心、节约土地资源与开发成本等优势,国家将着重提升中东部地区能源清洁低碳发展水平,推动能源“从身边来”与“从远方来”并重,提升本地能源自给能力,推动农光互补、渔光互补等分布式光伏建设。2022年上半年,光伏产业实现分布式与集中式并举。特别是分布式光伏发展强劲,成为装机规模增长的重要力量。预计“十四五”时期国内分布式光伏装机占比将会逐步提高。

4.“智能光伏”将是重要的技术创新方向。多能互补清洁能源基地、源网荷储一体化项目、综合能源服务等新模式新业态近年来快速发展,在电站的运行维护上也出现了维护巡检成本高、检查周期长、作业强度大等一系列问题,电力设备状态检修、厂站智能运行、作业机器人替代、大数据辅助决策等技术随之发展,加快“智能光伏”在行业中的推广和应用,标准化、科技化、智能化的“三化”运维管理模式将是未来光伏电站运行维护的发展方向。推进光伏电站尤其是西 部偏远地区光伏电站的无人值班少人值守,开展新一代调度自动化系统示范,将是重要的技术创新方向。

5.光伏建筑一体化应用更注重前期设计优化。建筑领域是实施节能降碳的重点行业领域之一。光伏建筑一体化(BIPV)既满足发电功能,又兼顾建筑的基本功能及美学要求,目前已得到广泛应用,多应用于已建成建筑中。在未来,需在建筑设计阶段就将光伏设计进去,解决立面光伏一体化的美观与适用性问题,并将各个专业打通,如建筑、能源、控制、电气等,对设计能力提出了更高要求。优化与推广光伏建筑一体化技术的设计应用,将是光伏建筑一体化发展的重要方向。

6.光伏组件回收处理会是发展过程中的重大难题。光伏产业迅速发展的同时,也面临着大量废弃光伏组件如何处理的问题。国际可再生能源署数据显示,建成1兆瓦的光伏电站需要约212吨材料,其中玻璃70吨、钢材56吨、铝19吨、硅7吨、铜7吨、塑料6吨、混凝土47吨。这意味着我国光伏产业仅按2021年新增装机54.9吉瓦的速度测算,20年后的废弃物就将达到上千万吨,其中废弃光伏组件占比高达近40%,随着光伏电站运行逐渐到达设计寿命,废弃光伏组件的处理、回收和再利用成为迫在眉睫、亟待解决的问题。目前我国既未出台光伏组件回收处理的政策法规,相关标准体系也不完善,仅有2个国家标准和1个行业标准。光伏电站的设计使用寿命是25年,21世纪初我国开始大力兴建光伏电站,到“十四五”末期已有一些电站将达到设计寿命,废弃光伏组件回收处置将是重大难题。 

五、民营电气企业进军光伏领域的实施路径 
1.紧跟国家趋势,抓住光伏配件市场。以沙漠、戈壁、荒漠地区为重点的大型风电光伏基地项目建设,黄河上游、新疆、冀北等多能互补清洁能源基地建设将在“十四五”期间有大的建设进展,因光伏组件市场需要多年的技术研发与大量资本投入,国内已被隆基绿能、天合光能、晶澳太阳能等抢占主要市场,规模较小的民营电气企业可抓住市场相对较小的光伏配件市场。在光伏建筑一体化建设、“光伏+农业”“光伏+渔业”“光伏+交通”等需要特色化定制新模式、新业态项目中,与民营企业相比,央企普遍存在“专业有余,服务不足”的情况,民企电气企业可发挥自己响应速度快、可量身定制方案等优势,抢占光伏系统配件市场。 

2.开展技术研发,在智能光伏产业中占据先机。 2021年12月,多部委联合印发的《智能光伏产业创新发展行动计划(2021-2025年)》(工信部联电子(2021)226号)进一步指导行业智能升级,要求根 据最新发展技术和应用水平更新推动智能光伏工厂建设、智能制造技术装备突破、智能光伏产品供给、智能光伏系统建设运行维护、智能光伏产业发展环境促进产业智能升级的内容,可见国家对智能光伏产业的重视,建议民营电气企业可联合相关科研院所、芯片制造企业,积极开展技术研发,重点在智能光伏产品供给、智能光伏系统建设运维中占据先机。 

3.发挥自身优势,开拓综合能源服务领域新天地。目前,我国多个省市正在探索智慧能源新模式新业态,智慧城市、智慧园区、美丽乡村等智慧用能示范已在多地开花。以安徽小岗村美丽乡村综合智慧能源项目为例,该项目构建包含25兆瓦光伏发电、450千瓦地源热泵、秸秆生物质综合利用在内的生态友好型多能供应系统,同步建设光伏车棚、充电桩、智慧路灯等智慧能源设施。项目创新实施楼宇能源网、管理网、服务网“三网融合”,促进楼内节能减排和资产、办公、运维管理提质增效,通过智慧能源管控可以实现年节约电量60万千瓦时,减少二氧化碳排放729 吨。未来,智慧能源的设计理念将在多个城市、园区付诸实践,民营电气企业可发挥自身嗅觉灵敏的优势,积极开展相关能源配套设施的研发,开拓智慧能源市场。 

4.抓住产业特色,找准光伏建筑一体化的切入点。利用光伏发电提升建筑发电能力,是建筑领域助力国家实现“双碳”目标的重要途径。在国家和地方鼓励与指导政策频出的背景下,光伏建筑一体化应用(BIPV)有望迎来更广阔的发展空间,民营电气企业应找好切入点,可以积极参与到光伏建筑一体化建设规范和标准的制定中,在规范和标准的制定中取得一定话语权。光伏建筑一体化不仅是建筑,还是一个发电系统,前期的设计尤为重要,需要将建筑与发电系统巧妙融合,民营电气企业可以努力提高自身的技术能力,在前期设计时切入,为客户提供“定制化”的服务,满足不同场景、不同类型需求的建筑结构,同时将信息化与智能化技术融入设计中,高质量推动光伏建筑一体化规模化应用产业的发展。 

5.开展联合创新,研究光伏组件回收处理技术。光伏组件回收处理面临着很多实际问题,例如因组件密封非常严实,拆解的工作量极大。由于电站建设时为保证组件的牢固,还会增加加固措施,建在屋顶和鱼塘上的分布式光伏支架会更重,后期的拆解和搬运会更加困难,甚至远超安装的难度。回收处理的经济效益较低,成本高,拆解、处置、运输的成本高,回收的废弃物收益不稳定,且回收时如用化学拆解法的话存在废液难处理和污染环境等问题。组件回收是光伏绿色产业链的“最后一公里”,民营电气企业可联合科研院所,探索切实可行的光伏回收产业商业模式,共建退役光伏组件回收的健康市场。 

六、结语 
我国可再生能源发展为全球减排作出了积极贡献,2022年我国可再生能源发电量相当于减少国内二氧化碳排放约22.6亿吨,出口的风电光伏产品为其他国家减排二氧化碳约5.73亿吨,合计减排28.3亿吨,约占全球同期可再生能源折算碳减排量的41%。与西方发达国家相比,我国从碳达峰到碳中和的时间窗口偏紧,大力发展光伏产业可有效助推“双碳”目标的实现。民营电气企业可充分发挥自身优势,积极进军光伏配件、智能光伏、综合能源服务、光伏建筑一体 化、光伏组件回收等领域。同时,民营电气企业也要努力补齐短板,积极开展技术研发与创新,构建技术“护城河”,在智能光伏、综合能源服务、光伏建筑一体化设计等具有高附加值的领域中开拓进取,努力赢得市场竞争的优势地位。 

参考文献 
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