智能光伏的任(ren)督二脈,中國企業已率(lv)先打通。

冬日臨近,歐洲面臨的能源危機日益嚴峻。歐洲各國頒布的相關“過冬”法案中,不乏以強硬手段限制居民冬季用電和取暖條件的舉措。近期,瑞士政府正在考慮,要求境內居民將冬季房屋暖氣溫度不得超過19度,若違反將面臨罰款和三年監禁。
這與此前西班牙、德(de)國(guo)發布的舉措異曲同工,上述國(guo)家(jia)政(zheng)府除了規定夏季室溫不(bu)得低于27度、冬季不(bu)得超過(guo)19度之外,還要求商店櫥窗和公共建筑在(zai)晚間無人時必須(xu)關(guan)燈。
電力和天然氣(qi)等(deng)能源(yuan)短(duan)缺(que)正被許多歐(ou)洲國家列(lie)為高級別風(feng)險,波及到的(de)(de)每一(yi)(yi)個人(ren)都(dou)是(shi)這(zhe)場危機的(de)(de)買單方。波蘭人(ren)因買不(bu)到煤(mei)不(bu)得不(bu)焚燒可燃垃圾取暖,雖然當地政府出(chu)于環保考量,宣布對焚燒垃圾的(de)(de)人(ren)予以(yi)處罰,但在價格飛(fei)漲的(de)(de)煤(mei)炭(tan)面前(qian),他們也不(bu)得不(bu)將其視為一(yi)(yi)種(zhong)“過冬(dong)”的(de)(de)辦法,并考慮為居(ju)民發放防霧霾(mai)口罩。

上(shang)述舉(ju)措終究(jiu)(jiu)是“節流”,無(wu)論(lun)國家有多少油氣(qi)煤(mei)炭儲備,只要(yao)依賴(lai)進口終究(jiu)(jiu)有坐吃山空的(de)一天,因此“開源”才是擺(bai)脫(tuo)這種(zhong)困境的(de)必要(yao)手段。
今年以來,英國、德國等歐洲國家正掀起光伏裝機熱潮。歐盟似乎也押寶太陽能具備“力挽狂瀾”的潛力,在“REPowerEU”的能源計劃中明確指出,2022年屋頂光伏發電量增加15TWh,到2030年安裝600GW,并要求“到2025年,所有新建筑以及能耗等級D或以上的現有建筑,都應安裝屋頂光伏設備”。
歐(ou)盟(meng)試圖將光(guang)伏打入面臨“堵(du)塞”危機的歐(ou)洲能源(yuan)“血管”。各國因地制宜,不僅在建筑層(ceng)面,在農(nong)業(ye)、漁(yu)業(ye)等多(duo)個場(chang)景都早已有(you)與光(guang)伏結合的模式探索,這(zhe)些(xie)探索如今(jin)能否起到疏(shu)通作(zuo)用(yong)呢?
國際能源署(IEA)在最新發布的《世界能源展望》中提到,當前太陽能光伏發電成本比大多數國家新建的燃煤或燃氣發電廠更便宜,這也讓“光伏+”成為性價比最高的能源供給形式之一。
從歐(ou)(ou)盟近日發布《歐(ou)(ou)盟太陽能戰略》可(ke)以看(kan)出,歐(ou)(ou)盟促(cu)進光伏發電(dian)大(da)規模(mo)部署的方法依舊是太陽能屋頂(ding)。具體(ti)而言,歐(ou)(ou)盟鼓勵新建筑(zhu)及翻(fan)新建筑(zhu)采(cai)用光伏一(yi)體(ti)化的建材,同時為(wei)屋頂(ding)光伏系統建立強(qiang)大(da)的支持框架(jia),包(bao)括儲能、熱泵(beng)等(deng)設施(shi)綜合利用。在大(da)規模(mo)部署屋頂(ding)太陽能時,優(you)先考慮擁(yong)有較高(gao)能源等(deng)級(A-D)的建筑(zhu)。
在此推(tui)動下,今年(nian)上半年(nian),英國光(guang)伏(fu)(fu)發電系(xi)(xi)統(tong)安(an)裝量(liang)(liang)達(da)556MW,同比(bi)(bi)增長(chang)了80%;而德國同期光(guang)伏(fu)(fu)發電系(xi)(xi)統(tong)安(an)裝量(liang)(liang)為(wei)3.2GW,同比(bi)(bi)增長(chang)16.4%,其中(zhong)(zhong)6月份(fen)的同比(bi)(bi)增幅達(da)到了43.5%。某中(zhong)(zhong)國光(guang)伏(fu)(fu)組(zu)件廠商(shang)表示(shi),今年(nian)的光(guang)伏(fu)(fu)產品(pin)訂單(dan)較去年(nian)同期增長(chang)了4倍,而且交貨時間從(cong)過去的兩三周推(tui)遲到兩三個月。
實際上,太陽能屋頂的安裝費用并不低,訂單暴漲的背后其實是一筆經濟賬。英國(guo)天然氣與電力市(shi)場辦公室近期宣布,將該(gai)國(guo)的(de)家庭能源價格(ge)上限(xian)從1971英鎊(bang)調整為3549英鎊(bang)(約2.8萬元人(ren)民(min)幣),將于今年(nian)10月(yue)1日起生(sheng)效。這個(ge)價格(ge)較今年(nian)4月(yue)和(he)去年(nian)冬天分別上調了80%和(he)178%。有咨(zi)詢公司預(yu)測,英國(guo)居民(min)在經歷明年(nian)1月(yue)和(he)4月(yue)的(de)調價后(hou),繳納的(de)電費上限(xian)將上升(sheng)至5405英鎊(bang)和(he)7263英鎊(bang)(約5.8萬元人(ren)民(min)幣)。
與之相比,安裝成本并不低的屋頂光伏就成了性價比之選。據可再生能源公司Solar Shed執行董事Kevin Holland介紹,按照當前的價格,一套典型的太陽能系統每年能夠節省1200英鎊的電費。如果按照今年10月繼續上漲80%、明年1月再漲50%計算,這套系統能省下的費用將達到3240英鎊。這表示,以往安裝屋頂光伏“回本”的周期將大幅縮短,從十年縮短到三到四年,甚至還會繼續縮短。
這(zhe)點對于(yu)企業商戶同理。歐洲最大(da)的單(dan)體(ti)城市光伏項(xiang)目——安德(de)萊赫(he)特屠(tu)宰場的頂(ding)棚采(cai)用(yong)了5000多塊太陽(yang)能(neng)板,棚頂(ding)光伏系統設計(ji)年(nian)發(fa)電量1600兆瓦,足(zu)夠供給(gei)本身商業用(yong)電,如果光照充足(zu),還能(neng)將結余電量供給(gei)周邊居民使用(yong)。

安德(de)萊赫特屠宰場棚頂(圖源:新華社)
不(bu)僅是(shi)用戶端,屋頂光(guang)(guang)伏的(de)(de)大(da)規模(mo)推廣(guang)也需(xu)要(yao)對(dui)相關配電(dian)(dian)(dian)網(wang)絡(luo)進行(xing)有(you)效整合(he),包括更新“泛(fan)歐(ou)(ou)能(neng)源網(wang)絡(luo)(TEN-E)”,擴大(da)跨境電(dian)(dian)(dian)力(li)基(ji)礎設施和智能(neng)電(dian)(dian)(dian)網(wang),提高歐(ou)(ou)盟(meng)太陽能(neng)電(dian)(dian)(dian)力(li)的(de)(de)整合(he)和傳輸(shu);強化能(neng)源網(wang)絡(luo)和基(ji)礎設施建設,消除輸(shu)、配電(dian)(dian)(dian)網(wang)的(de)(de)障礙;深入低壓直流電(dian)(dian)(dian)技術(shu)研究(jiu),減少太陽能(neng)光(guang)(guang)伏和風(feng)能(neng)在引入電(dian)(dian)(dian)網(wang)過程中的(de)(de)能(neng)源轉(zhuan)換損耗;同時還需(xu)要(yao)與歐(ou)(ou)洲和國際標準化組織合(he)作(zuo),制定(ding)必要(yao)的(de)(de)標準和協(xie)議。
屋頂光伏以外,《歐盟太陽能戰略》中還指出要在部署光伏建筑一體化(BIPV)方面發力,這是(shi)一種將太陽能光(guang)伏發(fa)電(dian)系(xi)(xi)統(tong)集成于建材、建筑上(shang)的(de)手段,是(shi)目(mu)前各(ge)國(guo)光(guang)伏應(ying)用(yong)探索的(de)重(zhong)點領域之一。其難點在(zai)于,需要將光(guang)伏從(cong)獨(du)立(li)的(de)產品融入建筑的(de)角度進行(xing)理(li)解、設計,將光(guang)伏發(fa)電(dian)系(xi)(xi)統(tong)安裝在(zai)建筑上(shang)首先需要滿(man)足建筑的(de)安全(quan)、防(fang)水、防(fang)雷、抗(kang)風(feng)揭、保溫、防(fang)火等特性,并(bing)做到對人友好。
農業光伏(Agri-PV)是將太陽能發電廣泛運用到現代農業種植,養殖、灌溉以及農業機械動力提供等領域的新模式,使得光伏發電和農業生產發揮協同作用,最終實現土地的高效利用。農業光伏主要有光伏灌溉、光伏大棚、光伏養殖、光伏農場等多種形式,它不僅解決了取水灌溉機械動力所需要的供電問題,避免了光伏產業和農業爭地的情況,還可以將結余電量賣給國家電網。
據Fraunhofer ISE的數(shu)據顯示,早在(zai)2020年,全球就有(you)超過14吉瓦(GW)的農(nong)業(ye)光伏裝(zhuang)機(ji)容量,其中中國(guo)處于領先地位,德國(guo)、意(yi)大利等國(guo)家(jia)在(zai)光伏農(nong)業(ye)上(shang)都有(you)行(xing)動(dong)。近期,意(yi)大利從下一代歐(ou)(ou)盟基金獲得了第(di)一筆210億(yi)歐(ou)(ou)元(約合235.3
億(yi)美元)的(de)款項,其制定(ding)的(de)第一個目標是就在375兆瓦的(de)Agrisolar公園的(de)能源密集型農場安裝屋頂光伏裝置(zhi)。
在(zai)(zai)農業(ye)光(guang)(guang)(guang)(guang)伏(fu)(fu)的(de)現存主要形(xing)式之中,光(guang)(guang)(guang)(guang)伏(fu)(fu)養(yang)殖(zhi)將光(guang)(guang)(guang)(guang)伏(fu)(fu)和畜(chu)牧(mu)養(yang)殖(zhi)結合在(zai)(zai)一起,具體模(mo)式有光(guang)(guang)(guang)(guang)伏(fu)(fu)畜(chu)牧(mu)和光(guang)(guang)(guang)(guang)伏(fu)(fu)漁(yu)業(ye)兩種(zhong)類(lei)型,其(qi)中光(guang)(guang)(guang)(guang)伏(fu)(fu)漁(yu)業(ye)也可(ke)稱為(wei)“漁(yu)光(guang)(guang)(guang)(guang)互補”模(mo)式。該模(mo)式是在(zai)(zai)魚塘(tang)上(shang)方(fang)(fang)設(she)置(zhi)光(guang)(guang)(guang)(guang)伏(fu)(fu)發電(dian)板,下方(fang)(fang)進行魚蝦養(yang)殖(zhi),其(qi)中光(guang)(guang)(guang)(guang)伏(fu)(fu)板不(bu)僅能發電(dian),還(huan)能夠為(wei)下方(fang)(fang)的(de)魚蝦提供良(liang)好的(de)遮擋日光(guang)(guang)(guang)(guang)作用,形(xing)成(cheng)“上(shang)可(ke)發電(dian)、下可(ke)養(yang)魚”的(de)新興產業(ye)。
這類(lei)(lei)新(xin)(xin)型(xing)產業(ye)對(dui)產業(ye)鏈上(shang)下(xia)游的聯(lian)動作用十分(fen)顯著,催(cui)生了類(lei)(lei)似(si)于通(tong)威這樣的企業(ye)——這家公司起步(bu)于水產飼(si)料,先已成長為全球高純晶硅企業(ye),農業(ye)、新(xin)(xin)能源兩手抓。這家公司近幾年與華(hua)為共(gong)同打造(zao)了一(yi)批“漁光(guang)(guang)一(yi)體”項目(mu),截至2021年年底,通(tong)威建成以“漁光(guang)(guang)一(yi)體”為主的光(guang)(guang)伏(fu)電站(zhan)48座,累(lei)計裝(zhuang)(zhuang)機(ji)2.7GW。截至2021年8月底,華(hua)為共(gong)助力通(tong)威完成46個智能光(guang)(guang)伏(fu)電站(zhan)的建設運營,累(lei)計裝(zhuang)(zhuang)機(ji)2.2GW+。

通威(wei)東營200MW“漁光一體”項(xiang)目(mu) 攝影:趙一之
此外(wai),由(you)于太(tai)陽(yang)能(neng)面板提(ti)供(gong)的(de)(de)陰影,其下(xia)面的(de)(de)土壤可(ke)以保留更(geng)(geng)多的(de)(de)水(shui),因此農業光(guang)伏在沙漠氣候(hou)或干旱地區有更(geng)(geng)大潛力。馬(ma)里和(he)岡(gang)比(bi)亞的(de)(de)農業光(guang)伏項(xiang)目等國際研究項(xiang)目就在研究如何(he)用三種不同方式利用土地,從(cong)糧食(shi)生產和(he)太(tai)陽(yang)能(neng)發(fa)電到利用太(tai)陽(yang)能(neng)組件三種方式來收集(ji)和(he)儲存雨水(shui)。
漂浮式光伏(FPV),又稱浮體光伏,顧名思義,就是將光伏組件搬到水面浮體上。其系統設置要將所有光伏組件、逆變器等電站設施都通過錨定系統固定在浮動平臺上,這種新式電站無需占據土地資源,而是轉向水域,形成優勢互補。
水面光伏電站分樁基固定式和漂浮式兩大類,若水深小于5m則采用打樁架高式安裝,水深 5m以上可以采用漂浮式安裝。例如,在海洋上利用光伏技術建立起的發電站,具有發電量高、土地占用少、易與其它產業相結合等特點。相較陸上光伏,這種海上光伏具有天然的環境優勢:水面開闊沒有遮擋物、日照較長且利用充分(水面反射光),這(zhe)些都是可(ke)顯著提升發(fa)電(dian)量的條件(jian)。
在國際上,歐(ou)盟“地平線歐(ou)洲”(Horizon Europe)在2021年(nian)9月啟動(dong)(dong)(dong)了(le)1000萬(wan)(wan)(wan)歐(ou)元(約7450萬(wan)(wan)(wan)人(ren)民幣)的(de)項(xiang)目(mu)資助計劃,用于(yu)海洋能(neng)(neng)和海上漂浮(fu)(fu)式(shi)(shi)光(guang)伏技術集成創新性研(yan)究,降(jiang)低(di)海洋能(neng)(neng)系(xi)統均化發(fa)電成本(LCOE),降(jiang)低(di)投資風險。在新加坡,由當地太陽(yang)能(neng)(neng)公(gong)司Sunseap在柔佛海峽建造的(de)海上浮(fu)(fu)動(dong)(dong)(dong)式(shi)(shi)光(guang)伏項(xiang)目(mu)是全球規模最大的(de)海上浮(fu)(fu)動(dong)(dong)(dong)式(shi)(shi)光(guang)伏系(xi)統之(zhi)一。該浮(fu)(fu)動(dong)(dong)(dong)式(shi)(shi)光(guang)伏系(xi)統設有超過3萬(wan)(wan)(wan)個浮(fu)(fu)動(dong)(dong)(dong)模塊,用來支撐1萬(wan)(wan)(wan)3312個太陽(yang)能(neng)(neng)板和40個逆(ni)變器(qi)。這個系(xi)統預(yu)計每(mei)年(nian)可以生(sheng)產約602萬(wan)(wan)(wan)千(qian)瓦時的(de)電力(li),約等(deng)于(yu)1380個四房式(shi)(shi)組屋一年(nian)的(de)用電量,而(er)且能(neng)(neng)減(jian)少4258噸的(de)碳排放。
全(quan)球行業分析(xi)師(shi)表示,預(yu)計(ji)到(dao)2026年,浮(fu)動(dong)光伏(FPV)將建立(li)一個新的全(quan)球市場,預(yu)計(ji)那時的部署量將達到(dao)4.8吉瓦。
中國作為光(guang)(guang)伏(fu)(fu)組(zu)件(jian)生產(chan)大國,在光(guang)(guang)伏(fu)(fu)產(chan)業方面具備硅料(liao)、硅片、電池片、組(zu)件(jian)全(quan)產(chan)業鏈制(zhi)造絕對性(xing)規模優勢。中國光(guang)(guang)伏(fu)(fu)行業協會名譽理事(shi)長(chang)王(wang)勃華表示,今(jin)年(nian)上半年(nian),我國光(guang)(guang)伏(fu)(fu)產(chan)品呈(cheng)現量價齊(qi)升態(tai)勢,出(chu)(chu)口(kou)(kou)總(zong)額(e)再創新(xin)高。今(jin)年(nian)前6個月,國內光(guang)(guang)伏(fu)(fu)產(chan)品出(chu)(chu)口(kou)(kou)總(zong)額(e)約259億美元,同(tong)比增長(chang)113%。其中,光(guang)(guang)伏(fu)(fu)組(zu)件(jian)出(chu)(chu)口(kou)(kou)量為78.6 GW,同(tong)比增長(chang)74.3%;組(zu)件(jian)出(chu)(chu)口(kou)(kou)額(e)220.2億美元,同(tong)比增長(chang)超過一倍。

隨著光伏產業智能制造水平日益提升,5G、人工智能、工業互聯網等新一代信息技術與光伏產業融合加速,跨界融合趨勢日益顯著。“光伏+5G通信”“光伏+新能源汽車”等應用模式,讓更多物聯網公司融入光伏產業之中。光伏組件制造商與模組企業(ye)共(gong)同打造集(ji)約化、數字(zi)化的(de)(de)高性能傳感(gan)器,建立(li)光伏網聯化應用和(he)網站,實(shi)現(xian)“云-網-邊-端”的(de)(de)智慧(hui)光伏建設也(ye)會催生廣(guang)闊(kuo)的(de)(de)國際市場空間(jian)。
前段時間,歐洲(zhou)光伏(fu)組件制(zhi)造商梅耶博格首席執行(xing)官曾呼(hu)吁德國(guo)(guo)(guo)等歐洲(zhou)國(guo)(guo)(guo)家(jia)加速(su)推進(jin)能源戰略轉向(xiang)。鑒于中國(guo)(guo)(guo)在(zai)全球光伏(fu)市(shi)場(chang)的優勢,他(ta)認為如(ru)果(guo)俄羅斯和(he)中國(guo)(guo)(guo)現(xian)在(zai)聯合(he)起(qi)來,可能會(hui)把歐洲(zhou)國(guo)(guo)(guo)家(jia)夷為平(ping)地。歐洲(zhou)國(guo)(guo)(guo)家(jia)需要“將太陽(yang)能制(zhi)造業帶回歐洲(zhou)”,推動能源多樣化和(he)光伏(fu)產業快速(su)發展(zhan)。
光(guang)(guang)伏也是美國正在(zai)布局(ju)的(de)一大(da)方向。前段(duan)時間,全(quan)美最大(da)的(de)光(guang)(guang)伏制造商“第一太(tai)陽能(neng)”計劃在(zai)美國東南地區投資至(zhi)多(duo)10億美元新(xin)建(jian)一座光(guang)(guang)伏工廠,計劃在(zai)2025年實現3.5GW的(de)年產能(neng)。至(zhi)少還有三(san)家光(guang)(guang)伏巨頭也在(zai)考慮投資。這是因為(wei)拜登(deng)近(jin)期(qi)簽(qian)署的(de)《2022通脹削減法案》中,生產清(qing)潔(jie)能(neng)源設(she)(she)備(例如光(guang)(guang)伏板、新(xin)能(neng)源車電池)的(de)制造商能(neng)夠獲(huo)得(de)上億美元的(de)激勵,同時使用美國本土產品建(jian)設(she)(she)綠(lv)色(se)能(neng)源項目(mu)的(de)公司還能(neng)獲(huo)得(de)稅收抵免。
業內人士認為,無論是歐洲還是美國,真正應用光伏的時候成本是重要考慮因素,按照現(xian)在的形式(shi),這個因素會越(yue)來越(yue)重要。對(dui)于中國的光伏(fu)產業(ye)來說,近幾年(nian)在海外(wai)市場(chang)有非常大的競爭優勢和機會。
寫在最后
如今全球能源形式緊張,這是所有人(ren)(ren)都不(bu)樂(le)見的。有專業人(ren)(ren)士(shi)分析(xi)稱,俄羅斯完(wan)全切斷天然氣供應可能會(hui)導(dao)致(zhi)歐元區陷入嚴重的經(jing)濟衰(shuai)退,并進一步加(jia)劇已經(jing)處于高(gao)位(wei)的通(tong)脹水平(ping)。
這(zhe)場沒有硝(xiao)煙的(de)戰爭注定沒有勝者(zhe)。近日,奧地利首都(dou)維(wei)也(ye)納有近3000名抗(kang)議(yi)者(zhe)涌上街頭(tou),抗(kang)議(yi)對俄(e)制裁造成(cheng)的(de)能源價格(ge)飆升、生(sheng)活成(cheng)本的(de)高(gao)(gao)漲和通脹高(gao)(gao)企等問(wen)題,要求(qiu)停止這(zhe)種“自殺(sha)式(shi)的(de)制裁”,并譴責美國(guo)為首的(de)北(bei)約(yue)挑起沖突,惡化(hua)歐洲安(an)全形(xing)勢(shi)的(de)行徑。同(tong)樣的(de)抗(kang)議(yi)活動也(ye)在法國(guo)、德國(guo)、捷克等國(guo)的(de)街頭(tou)發(fa)生(sheng)。
興,百姓苦(ku);忘,百姓苦(ku)。能(neng)源危(wei)機之下,許多國家的(de)碳(tan)中和(he)目標宣布(bu)推遲,這在全(quan)球(qiu)氣候異常(chang)的(de)情況下,無(wu)疑又陷入(ru)一(yi)種進退(tui)維谷的(de)局面。科技救不(bu)了(le)人(ren)心,爭搶的(de)資源也會總有(you)耗盡的(de)一(yi)天,全(quan)人(ren)類共(gong)同面臨(lin)的(de)問(wen)題之下,容(rong)不(bu)得任何形式的(de)自私。
參考資(zi)料:
1.《能源危(wei)機之下,歐(ou)洲光伏市場(chang)正在爆(bao)發!》,維科網(wang)光伏
2.《瑞(rui)士光伏(fu)企業:要是中俄在能源(yuan)領域(yu)聯(lian)手,能把歐洲鏟平》,觀察者網(wang)
3.《促進(jin)光伏配套(tao)儲能!歐盟委(wei)員(yuan)會發布《歐盟太陽能戰略》》,中國(guo)儲能網
4.《歐(ou)洲(zhou)最大的漂浮式(shi)光伏電站順利(li)并網》,中國能源網
5.《海(hai)上光伏:漂(piao)浮式電站的主戰場》,華大證券
6.《中國光伏照進歐洲能(neng)源(yuan)困局》,第(di)一財(cai)經
7.《受(shou)拜登(deng)新政刺激 美國最(zui)大(da)光伏制(zhi)造(zao)商投資12億美元倍增(zeng)本土(tu)產能》,財聯社