跨界融合趋势凸显 “光伏+”创新模式实现多能互补综合利用
在全球能源转型大趋势下,光伏产业正式进入蓬勃发展期。自“双碳”目标提出后,光伏产业无疑成为了我国大规模发展可再生能源的重要渠道。数据显示,2022年,光伏发电超越风电跻身全国第三大电源,新增装机创下历年新高;2022年光伏发电新增装机容量87.41GW,截至2022年底,光伏发电装机总容量达392.61GW,其中,分布式光伏发电新增装机容量51.114GW,再次实现对集中式电站的赶超,已成为新增装机主力,占当年光伏发电新增装机58%以上;截至今年5月底,我国光伏发电装机达到4.5亿千瓦,连续8年稳居全球首位。
经过几十年发展,光伏行业已成为我国少有的具有国际竞争的优势、实现端到端自主可控、并有望率先成为高质量发展典范的战略性新兴产业,也是推动我国能源变革的重要引擎。从产业来看,2023年上半年,我国多晶硅、硅片、电池片、组件4个主要环节产量增速均超过60%;从进出口看,2022年,我国包括硅片、电池、组件在内的光伏产品出口额超过500亿美元,今年上半年光伏产品出口总额达到290亿美元,同比增长13%;从应用看,2022年我国新增光伏装机连续10年位居全球首位,今年上半年,新增光伏装机超过7800万千瓦,同比增长154%。
在数字喜人的同时,基于光资源的广泛分布和光伏发电的应用灵活性特点,我国光伏发电应用模式的越来越多样化,光伏与不同行业相结合的跨界融合趋势愈发凸显。
《加快建立健全绿色低碳循环发展经济体系的指导意见》将“光伏+”模式确认为我国实现减排目标的重要手段。近来,河南、浙江、安徽、宁夏、四川、上海等地,均出台能源行业发展规划或碳达峰实施方案,从多个方面对分布式光伏的发展提出要求,鼓励“光伏+”,要求工业企业、园区分布式光伏应装尽装。
《工业能效提升行动计划》提出推动智能光伏创新升级和行业特色应用,创新“光伏+”模式,推进光伏发电多元布局。
在大环境下,“光伏+”即将迎来蓬勃发展的新时代。
在光伏发电中,可以与风力发电、水力发电等进行结合,充分利用不同能源特点,提高能源的生产效率。这种多能互补的方式,能够减少对单一能源的依赖,实现能源的多样化利用。
“光伏+储能”:储能技术是新能源发展最关键的技术之一,牵动着新能源向前发展。储能具有消除电力峰谷差,实现光伏等新能源平滑输出,调峰、调频和备用容量等作用,满足新能源发电平稳、安全接入电网的要求,可以有效减少弃光现象,增加光伏在电网中的份额。此外,随着新能源汽车普及率快速提升,“光伏+储能”模式打造的光储充一体化充电站,可用于电动车辆充电,从而降低交通运输的碳排放,推动绿色交通发展。
光伏建筑一体化:将太阳能电池板集成到建筑外墙、屋顶或窗户等部位,实现建筑自发电的同时,也为建筑增添了美观和功能性。
“光伏+农业”“光伏+水利”:将光伏技术应用于农业领域,例如在农田上架设太阳能板,为农业设施和灌溉系统供电,提高农业生产的可持续性和效益;将光伏技术与水利工程相结合,例如在水库、河流或灌溉渠道上安装浮动式太阳能电池板,为水利设施供电,提高水资源管理的可持续性和效率。
“光伏+港口”“光伏+岸电”:结合港口码头既有条件,充分利用港池、仓库等屋顶或空地,建造分布式光伏电站,为港口提供绿电的同时,探索光伏与岸电结合的可行性;合理规范利用河道特别是港口码头范围内河道沿线设施和场所,探索光伏应用的可行性;在内河运输船舶开展光伏船体试点,进一步降低船舶碳排放;推进码头屋顶光伏设施建设。在这种模式下,通过提供岸电有效解决港区光伏就近消纳问题,提高码头作业区绿色电力利用率,降低岸电用电成本,减少码头作业过程中二氧化碳等温室气体排放,打造一批绿色节能示范港口、码头。
此外,随着产业的不断发展,“光伏+”逐步深化到人们生活的每个方面。例如:太阳能路灯、广告灯箱照明等照明方面;移动通信基站、广播、通信供电系统、卫星通信及卫星电视接收系统等通信方面;铁路、公路信号系统、航行灯灯塔、航标灯电源等交通领域;大型地面光伏发电系统(电站)应用;石油、海洋、气象领域;其他太阳能产品及玩具等等,从在屋顶及空闲土地安装光伏电站到各种光伏小物件的诞生,“光伏+”的应用领域越来越广阔。
可以说,在政策支持、市场关注的双利好因素影响下,“光伏+”模式迎来了新的机遇。未来,“光伏+”将更广泛地拓展应用场景,光伏的上、下游行业将会迎来发展更加向好的局面。在“双碳”目标的助力和科技的快速发展下,基于完善的产业链和竞争优势,“光伏+”的应用领域将更加广阔,未来大有可为。