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裝機量發電量世界首位 光伏為中國綠色發展添動能

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裝機量發電量世界首位 光伏為中國綠色發展添動能

2022年08月15日 09:42 來源:中國紀檢監察報
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  裝機量發電量世界首位 多項技術處于全球領先

  光伏為綠色發展添動能

  四川省雅江縣柯拉鄉,高原之上,全球最大的“水光互補”電站——雅礱江柯拉光伏電站不久前正式開建,建成之后,總面積約為80個鳥巢;由此一路向東,在千里之外的湖北省赤壁市,國內目前單體最大的水面光伏項目也進入光伏板安裝階段。

  習近平總書記2016年8月在青海西寧考察時強調,發展好光伏一條龍全產業鏈,讓清潔能源更好造福人民。太陽能是重要的可再生能源,近年來,我國不斷加大對太陽能的利用,尤其是“雙碳”目標之下,光伏發電穩步增長,光伏產業進入發展快車道,光伏制造業、光伏發電裝機量、光伏發電量均位于世界首位,為我國的綠色發展增添動力。

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  是發電站也是優質牧場、漁場

  “光伏+”開辟生態惠民新發展路徑

  8月7日,青海省海南藏族自治州共和縣塔拉灘驕陽似火。一片油綠綠的草灘上,全國首個千萬千瓦級太陽能生態發電園——青海塔拉灘光伏電站的太陽能板閃閃發亮。藍天白云倒映其上,一眼望去,像一片波光粼粼的海洋,難怪當地人稱之為“光伏?!?。走近了看,“光伏?!崩镞€有一團團白色在流動——這不是云的倒影,而是村民們賴以生存的“光伏羊”。

  今年50歲的馬勝興住在距離光伏園區約10公里外的鐵蓋鄉上合樂寺村,放了20年羊。他開心地告訴記者:“咱家的羊現在就在光伏園區里吃草哩!那里草好,有專人照顧,羊長得壯實,能賣個好價錢?!?/p>

  據馬勝興介紹,以前,塔拉灘是個黃沙滿地的荒灘,主要是過度放牧造成的。光伏園區所在之處過去是周邊幾個村的草場,過度放牧再加上干旱,讓草場上的草越來越少。馬勝興說,因為草場荒漠化,他的羊常常吃不飽,加上風沙大,羊的成活率也低,畜牧業發展不起來,大家一年也賺不了多少錢。

  “太陽大、又干又熱?!痹隈R勝興心中,塔拉灘除了這兩樣,就只剩光禿禿的黃土了。改變始于2012年,國家電投集團黃河上游水電開發有限責任公司在這里開工建設光伏發電園區。隨著一排排太陽能板的建成投用,馬勝興和鄉親們驚訝地發現,光伏板下的荒地上竟然長出又高又密的牧草。

  原來,面積龐大的太陽能板可以一定程度上阻隔風沙,太陽能板定期清洗時滲下的水又增加了土壤的濕度。環境的改善讓光伏園區內的草快速生長,但草長得太高又會遮擋太陽能板影響發電。為此,園區引入了“牧光互補”模式。2015年,鐵蓋鄉與黃河上游水電公司簽訂放牧協議,將上合樂寺村、哈汗土亥村等村困難養殖戶的600只羊放進了光伏園區內,嘗試利用園區草場發展養殖產業。今年5月,哈汗土亥村集體養殖場的778只藏系羊也進入光伏園區。

  光伏電站也是優質牧場,一舉兩得。除了“光伏羊”收益,光伏園區也給村里帶來很多崗位。哈汗土亥村黨支部書記馬長明說:“我們村以前沒有什么產業,村‘兩委’想給群眾辦點事兒,都拿不出錢來。2019年起,我們村開始享受光伏扶貧項目收益資金分配,每年能獲得20多萬的收益資金,這些資金六成用于村集體經濟發展、公共基礎設施建設等;四成用于設立村級公益性崗位,增加村民收入?!?/p>

  光伏產業與農業、畜牧業、養殖業相結合,類似這樣的“光伏+”成為不少地區鄉村振興的重要推動力。江蘇省徐州市沛縣楊屯鎮曾經是個采煤大鎮,如今,這里利用采煤塌陷地發展起“漁光互補”項目,養殖花鰱和白鰱,開辟了生態惠民的新發展路徑。

  水產養殖承包戶徐方敏表示:“過去水產養殖成本高,管理繁瑣,現在承包了‘漁光互補’光伏板下的50畝水域,光伏板在夏季可以遮陽,保持了水溫的恒定,有利于魚的生長,降低了生產成本?!睏钔玩偠壷魅慰茊T張興和表示,“我們通過‘屬地管理、集體受益’方式,僅一期550畝的水域每年至少可創造20萬元集體經營性收入,按照6000畝測算,可以每年給村居增加約218萬元的收入,平均每村可增收109萬元?!?/p>

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  單一光伏變“多能互補”

  “跨界融合”為電網輸出穩定優質清潔電力

  8月8日,國際太陽能十項全能競賽在河北省張家口市張北縣舉行。近年來,張北縣依托豐富的風、光資源發展起新能源產業。在張北縣大河鄉,一排排白色的風力發電機與藍色的光伏板、碧綠的草原組成一幅美妙的生態畫卷,這道風景線正是張北國家風光儲輸示范工程的一部分。

  張北國家風光儲輸示范工程是世界上規模最大的風力發電、光伏發電、儲能系統、智能輸電“四位一體”新能源示范電站。整個工程運用世界首創的風光儲輸聯合發電模式,實現了風能、光伏、儲能、光熱、生物質等可再生能源的“多能互補”和綜合利用。

  不少清潔能源在發電中都有自己的弱點,拿光伏來說,最大的缺陷就是到了晚上無法發電,如果把這樣的電直接拿來用,就會出現電壓不穩等問題,因此很難將光伏電單獨直接上網。為了彌補傳統光伏發電的諸多不足,近年來,光伏與各種能源組合發電成為趨勢。水光互補、風光互補、水風光互補等多種光伏的“跨界融合”,發揮出“1+1>2”的效應。

  從青海省共和縣塔拉灘往東約36公里,就是著名的黃河峽谷區第一個峽谷——龍羊峽,黃河上游第一座大型梯級電站龍羊峽水電站坐落于此。龍羊峽水電站和不遠處的塔拉灘光伏電站是親密的一對,一條330千伏電壓等級的輸電線把二者連接起來,讓塔拉灘的“光電”與龍羊峽的“水電”進入同一個輸電網絡。

  光伏發電有晝夜落差,而水力發電則受季節影響,存在枯水期?!八饣パa”讓兩種清潔能源取長補短,為電網輸出穩定、高質量的清潔電力。數據顯示,水光互補項目運行后,龍羊峽水電站送出線路的年利用小時由原來的4621小時提高到5019小時,運行時間和利用率大幅提高。

  目前,建設中的全球最大的水光互補電站是雅礱江柯拉光伏電站。按照規劃,雅礱江流域將打造一個風水光等多種可再生能源的互補綠色示范基地,總規模超過8000萬千瓦,其中水電約3000萬千瓦、抽水蓄能發電1000萬千瓦、風電和光伏發電4000萬千瓦?;厝娼ǔ珊?,水電與風光將形成季節性互補,風電與光伏形成晝夜互補,每年可貢獻清潔電力2200億千瓦時。

  彌補光伏發電的波動性和不穩定性,建設配套儲能電站,實現光儲一體化也是一種有效形式。

  在我國太陽能資源最豐富的地區之一新疆,近年來許多光熱(儲能)+光伏一體化項目取代傳統光伏電站成為建設潮流。上個月,新疆若羌縣的10萬千瓦光熱(儲能)+90萬千瓦光伏項目以及吐魯番市鄯善縣的100萬千瓦“光伏+光熱”一體化項目相繼開工。

  在哈密市伊吾縣熔鹽塔式5萬千瓦光熱發電項目現場,14500面菱形定日鏡圍繞吸熱塔組成一個同心圓,與一般光伏項目長方形的太陽能板不同,這些定日鏡呈五邊形,如同一把把撐開的小傘。項目建設方中國能源建設集團有關負責人表示,與光伏發電相比,光熱發電的優勢在于定日鏡可以將太陽光反射到中心吸熱塔的吸熱器上,吸熱器會將太陽能轉變為熱能,再通過發電機組將熱能轉化為電能,因此天黑之后也依舊能發電,彌補了光伏發電的短板。

  中國電力企業聯合會國際合作部副主任吳添榮表示,發展清潔電力,要促進多種能源融合發展。隨著清潔能源和新能源在能源增量中的比重逐步增大,多能互補、協調發展將有助于提高新能源和清潔能源的使用量和消納水平。

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  從代工為主到技術全球領先太陽能電池出貨量連續5年全球第一

  四川省成都市金堂縣淮口鎮,坐落著全球首個光伏行業5G智慧園區。

  走進園區內的車間,可以看到全球頂尖的光伏組件制造場景:數百臺機器人裝置有序穿梭,一個個單晶硅片在全自動的智能制造生產線上變成一塊塊太陽能電池。截至目前,園區已投產十幾條智能制造生產線,已具備22.5吉瓦電池片的產能。與傳統太陽能電池片生產線相比,用工量、能源消耗量大大降低,此前需要上百位員工才能完成的工作,如今僅需幾位技術人員,還具備了安全穩定、精準高效的優勢。

  園區所屬企業通威太陽能有限公司(以下簡稱通威太陽能),是一家產能位居全球前列的光伏組件生產商,公司的太陽能電池出貨量自2017年以來連續5年位居全球第一。

  5G智慧園區是通威太陽能繼合肥、雙流、眉山之外打造的第四個生產基地——金堂基地。項目一共四期,全部建成投產后,將成為全球規模最大、工藝設備最先進、智能化程度最高的電池片生產基地。

  近年來,中國不僅在光伏發電量上處于世界前列,在光伏制造領域也占據全球主導地位。國際能源署上個月發布的《太陽能光伏全球產業鏈特別報告》顯示,過去十年,在完善的產業鏈和快速革新技術的吸引下,全球太陽能光伏制造產能越來越多地從歐美轉移到中國。如今,中國在太陽能電池板的所有關鍵制造階段的份額均占比超過80%。光伏組件全球排名前十的企業中,中國企業占據了約三分之二。

  從“跟跑”到“領跑”,不過短短數年。中國科學院院士李永舫是我國最早開展聚合物太陽電池研究的學者,在他的記憶里,2014年以前,中國光伏產業還是代工為主,企業產品靠低價取勝,還常常受到外國的封鎖限制。而現在,中國的光伏技術全球領先,光伏產業的命運已經控制在了中國人自己手里。

  通威集團董事局主席劉漢元介紹,光伏產業鏈分為多晶硅料、硅片、電池片、組件和電站五大主要環節,其中光伏核心原料多晶硅的生產在整個光伏產業鏈中技術含量最高。10多年前,國內的多晶硅幾乎全靠進口;現如今,全球前十大高純晶硅企業中,中國企業占據七席,其中通威太陽能的全球市場份額居于首位。

  2013年,通威太陽能從高純晶硅入手進入光伏電池產業,當時全公司只有87個人。劉漢元說,最開始,公司一年的產能規模只有1000噸,如今,產能規模一年已達18萬噸。2020年,通威太陽能步入電池生產,公司自主研發的高效電池及其封裝組件兩次打破世界紀錄。

  通威太陽能成功的秘籍就是通過技術攻關提升產品競爭力。在太陽能電池生產中,銀粉是一個很重要的材料。過去,由于國外技術壟斷和關稅增加,進口銀粉成本居高不下。為了降低成本,通威太陽能合肥基地員工謝代鵬與團隊成員試圖做出自己的銀粉。在反復試驗中,他們發現技術難點在于銀粉燒結爐溫度的精準控制。在試驗到第1萬片電池片時,他們終于成功實現國產銀粉印刷的電池片和進口銀粉印刷的電池片具有同等的轉換效率,進而攻克了光伏行業依賴進口銀漿料的“卡脖子”難題。

  依托通威太陽能等龍頭企業的帶動,目前成都市光伏產業快速發展。成都市經濟和信息化局有關負責人表示,近年來,成都市以電池片和組件為重點,擁有晶硅和碲化鎘薄膜兩條技術路線,集聚了通威太陽能、中建材光電、西南石油光伏產業技術研究院等20余家頭部企業和科研機構,2025年全市光伏產業規模預計突破1000億元。

  (本報記者 王雅婧)

【編輯:房家梁】
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