装机量发电量世界首位 光伏为中国绿色发展添动能

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装机量发电量世界首位 光伏为中国绿色发展添动能

2022年08月15日 09:42 来源:中国纪检监察报
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  装机量发电量世界首位 多项技术处于全球领先

  光伏为绿色发展添动能

  四川省雅江县柯拉乡,高原之上,全球最大的“水光互补”电站——雅砻江柯拉光伏电站不久前正式开建,建成之后,总面积约为80个鸟巢;由此一路向东,在千里之外的湖北省赤壁市,国内目前单体最大的水面光伏项目也进入光伏板安装阶段。

  习近平总书记2016年8月在青海西宁考察时强调,发展好光伏一条龙全产业链,让清洁能源更好造福人民。太阳能是重要的可再生能源,近年来,我国不断加大对太阳能的利用,尤其是“双碳”目标之下,光伏发电稳步增长,光伏产业进入发展快车道,光伏制造业、光伏发电装机量、光伏发电量均位于世界首位,为我国的绿色发展增添动力。

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  是发电站也是优质牧场、渔场

  “光伏+”开辟生态惠民新发展路径

  8月7日,青海省海南藏族自治州共和县塔拉滩骄阳似火。一片油绿绿的草滩上,全国首个千万千瓦级太阳能生态发电园——青海塔拉滩光伏电站的太阳能板闪闪发亮。蓝天白云倒映其上,一眼望去,像一片波光粼粼的海洋,难怪当地人称之为“光伏海”。走近了看,“光伏海”里还有一团团白色在流动——这不是云的倒影,而是村民们赖以生存的“光伏羊”。

  今年50岁的马胜兴住在距离光伏园区约10公里外的铁盖乡上合乐寺村,放了20年羊。他开心地告诉记者:“咱家的羊现在就在光伏园区里吃草哩!那里草好,有专人照顾,羊长得壮实,能卖个好价钱。”

  据马胜兴介绍,以前,塔拉滩是个黄沙满地的荒滩,主要是过度放牧造成的。光伏园区所在之处过去是周边几个村的草场,过度放牧再加上干旱,让草场上的草越来越少。马胜兴说,因为草场荒漠化,他的羊常常吃不饱,加上风沙大,羊的成活率也低,畜牧业发展不起来,大家一年也赚不了多少钱。

  “太阳大、又干又热。”在马胜兴心中,塔拉滩除了这两样,就只剩光秃秃的黄土了。改变始于2012年,国家电投集团黄河上游水电开发有限责任公司在这里开工建设光伏发电园区。随着一排排太阳能板的建成投用,马胜兴和乡亲们惊讶地发现,光伏板下的荒地上竟然长出又高又密的牧草。

  原来,面积庞大的太阳能板可以一定程度上阻隔风沙,太阳能板定期清洗时渗下的水又增加了土壤的湿度。环境的改善让光伏园区内的草快速生长,但草长得太高又会遮挡太阳能板影响发电。为此,园区引入了“牧光互补”模式。2015年,铁盖乡与黄河上游水电公司签订放牧协议,将上合乐寺村、哈汗土亥村等村困难养殖户的600只羊放进了光伏园区内,尝试利用园区草场发展养殖产业。今年5月,哈汗土亥村集体养殖场的778只藏系羊也进入光伏园区。

  光伏电站也是优质牧场,一举两得。除了“光伏羊”收益,光伏园区也给村里带来很多岗位。哈汗土亥村党支部书记马长明说:“我们村以前没有什么产业,村‘两委’想给群众办点事儿,都拿不出钱来。2019年起,我们村开始享受光伏扶贫项目收益资金分配,每年能获得20多万的收益资金,这些资金六成用于村集体经济发展、公共基础设施建设等;四成用于设立村级公益性岗位,增加村民收入。”

  光伏产业与农业、畜牧业、养殖业相结合,类似这样的“光伏+”成为不少地区乡村振兴的重要推动力。江苏省徐州市沛县杨屯镇曾经是个采煤大镇,如今,这里利用采煤塌陷地发展起“渔光互补”项目,养殖花鲢和白鲢,开辟了生态惠民的新发展路径。

  水产养殖承包户徐方敏表示:“过去水产养殖成本高,管理繁琐,现在承包了‘渔光互补’光伏板下的50亩水域,光伏板在夏季可以遮阳,保持了水温的恒定,有利于鱼的生长,降低了生产成本。”杨屯镇二级主任科员张兴和表示,“我们通过‘属地管理、集体受益’方式,仅一期550亩的水域每年至少可创造20万元集体经营性收入,按照6000亩测算,可以每年给村居增加约218万元的收入,平均每村可增收109万元。”

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  单一光伏变“多能互补”

  “跨界融合”为电网输出稳定优质清洁电力

  8月8日,国际太阳能十项全能竞赛在河北省张家口市张北县举行。近年来,张北县依托丰富的风、光资源发展起新能源产业。在张北县大河乡,一排排白色的风力发电机与蓝色的光伏板、碧绿的草原组成一幅美妙的生态画卷,这道风景线正是张北国家风光储输示范工程的一部分。

  张北国家风光储输示范工程是世界上规模最大的风力发电、光伏发电、储能系统、智能输电“四位一体”新能源示范电站。整个工程运用世界首创的风光储输联合发电模式,实现了风能、光伏、储能、光热、生物质等可再生能源的“多能互补”和综合利用。

  不少清洁能源在发电中都有自己的弱点,拿光伏来说,最大的缺陷就是到了晚上无法发电,如果把这样的电直接拿来用,就会出现电压不稳等问题,因此很难将光伏电单独直接上网。为了弥补传统光伏发电的诸多不足,近年来,光伏与各种能源组合发电成为趋势。水光互补、风光互补、水风光互补等多种光伏的“跨界融合”,发挥出“1+1>2”的效应。

  从青海省共和县塔拉滩往东约36公里,就是著名的黄河峡谷区第一个峡谷——龙羊峡,黄河上游第一座大型梯级电站龙羊峡水电站坐落于此。龙羊峡水电站和不远处的塔拉滩光伏电站是亲密的一对,一条330千伏电压等级的输电线把二者连接起来,让塔拉滩的“光电”与龙羊峡的“水电”进入同一个输电网络。

  光伏发电有昼夜落差,而水力发电则受季节影响,存在枯水期。“水光互补”让两种清洁能源取长补短,为电网输出稳定、高质量的清洁电力。数据显示,水光互补项目运行后,龙羊峡水电站送出线路的年利用小时由原来的4621小时提高到5019小时,运行时间和利用率大幅提高。

  目前,建设中的全球最大的水光互补电站是雅砻江柯拉光伏电站。按照规划,雅砻江流域将打造一个风水光等多种可再生能源的互补绿色示范基地,总规模超过8000万千瓦,其中水电约3000万千瓦、抽水蓄能发电1000万千瓦、风电和光伏发电4000万千瓦。基地全面建成后,水电与风光将形成季节性互补,风电与光伏形成昼夜互补,每年可贡献清洁电力2200亿千瓦时。

  弥补光伏发电的波动性和不稳定性,建设配套储能电站,实现光储一体化也是一种有效形式。

  在我国太阳能资源最丰富的地区之一新疆,近年来许多光热(储能)+光伏一体化项目取代传统光伏电站成为建设潮流。上个月,新疆若羌县的10万千瓦光热(储能)+90万千瓦光伏项目以及吐鲁番市鄯善县的100万千瓦“光伏+光热”一体化项目相继开工。

  在哈密市伊吾县熔盐塔式5万千瓦光热发电项目现场,14500面菱形定日镜围绕吸热塔组成一个同心圆,与一般光伏项目长方形的太阳能板不同,这些定日镜呈五边形,如同一把把撑开的小伞。项目建设方中国能源建设集团有关负责人表示,与光伏发电相比,光热发电的优势在于定日镜可以将太阳光反射到中心吸热塔的吸热器上,吸热器会将太阳能转变为热能,再通过发电机组将热能转化为电能,因此天黑之后也依旧能发电,弥补了光伏发电的短板。

  中国电力企业联合会国际合作部副主任吴添荣表示,发展清洁电力,要促进多种能源融合发展。随着清洁能源和新能源在能源增量中的比重逐步增大,多能互补、协调发展将有助于提高新能源和清洁能源的使用量和消纳水平。

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  从代工为主到技术全球领先太阳能电池出货量连续5年全球第一

  四川省成都市金堂县淮口镇,坐落着全球首个光伏行业5G智慧园区。

  走进园区内的车间,可以看到全球顶尖的光伏组件制造场景:数百台机器人装置有序穿梭,一个个单晶硅片在全自动的智能制造生产线上变成一块块太阳能电池。截至目前,园区已投产十几条智能制造生产线,已具备22.5吉瓦电池片的产能。与传统太阳能电池片生产线相比,用工量、能源消耗量大大降低,此前需要上百位员工才能完成的工作,如今仅需几位技术人员,还具备了安全稳定、精准高效的优势。

  园区所属企业通威太阳能有限公司(以下简称通威太阳能),是一家产能位居全球前列的光伏组件生产商,公司的太阳能电池出货量自2017年以来连续5年位居全球第一。

  5G智慧园区是通威太阳能继合肥、双流、眉山之外打造的第四个生产基地——金堂基地。项目一共四期,全部建成投产后,将成为全球规模最大、工艺设备最先进、智能化程度最高的电池片生产基地。

  近年来,中国不仅在光伏发电量上处于世界前列,在光伏制造领域也占据全球主导地位。国际能源署上个月发布的《太阳能光伏全球产业链特别报告》显示,过去十年,在完善的产业链和快速革新技术的吸引下,全球太阳能光伏制造产能越来越多地从欧美转移到中国。如今,中国在太阳能电池板的所有关键制造阶段的份额均占比超过80%。光伏组件全球排名前十的企业中,中国企业占据了约三分之二。

  从“跟跑”到“领跑”,不过短短数年。中国科学院院士李永舫是我国最早开展聚合物太阳电池研究的学者,在他的记忆里,2014年以前,中国光伏产业还是代工为主,企业产品靠低价取胜,还常常受到外国的封锁限制。而现在,中国的光伏技术全球领先,光伏产业的命运已经控制在了中国人自己手里。

  通威集团董事局主席刘汉元介绍,光伏产业链分为多晶硅料、硅片、电池片、组件和电站五大主要环节,其中光伏核心原料多晶硅的生产在整个光伏产业链中技术含量最高。10多年前,国内的多晶硅几乎全靠进口;现如今,全球前十大高纯晶硅企业中,中国企业占据七席,其中通威太阳能的全球市场份额居于首位。

  2013年,通威太阳能从高纯晶硅入手进入光伏电池产业,当时全公司只有87个人。刘汉元说,最开始,公司一年的产能规模只有1000吨,如今,产能规模一年已达18万吨。2020年,通威太阳能步入电池生产,公司自主研发的高效电池及其封装组件两次打破世界纪录。

  通威太阳能成功的秘籍就是通过技术攻关提升产品竞争力。在太阳能电池生产中,银粉是一个很重要的材料。过去,由于国外技术垄断和关税增加,进口银粉成本居高不下。为了降低成本,通威太阳能合肥基地员工谢代鹏与团队成员试图做出自己的银粉。在反复试验中,他们发现技术难点在于银粉烧结炉温度的精准控制。在试验到第1万片电池片时,他们终于成功实现国产银粉印刷的电池片和进口银粉印刷的电池片具有同等的转换效率,进而攻克了光伏行业依赖进口银浆料的“卡脖子”难题。

  依托通威太阳能等龙头企业的带动,目前成都市光伏产业快速发展。成都市经济和信息化局有关负责人表示,近年来,成都市以电池片和组件为重点,拥有晶硅和碲化镉薄膜两条技术路线,集聚了通威太阳能、中建材光电、西南石油光伏产业技术研究院等20余家头部企业和科研机构,2025年全市光伏产业规模预计突破1000亿元。

  (本报记者 王雅婧)

【编辑:房家梁】
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