此前索比咨詢曾預(yù)測，到2030年，中國光伏風(fēng)電總裝機將遠超政府提出的12億千瓦目標(biāo)，達到20億千瓦。而近期上海等城市表示，要在2025年也就是十四五期間實現(xiàn)碳達峰，各央國企和騰訊等大型企業(yè)也開始了“碳達峰”甚至“碳中和”計劃，因此完全有理由相信，光伏產(chǎn)業(yè)的前景可能比之前最樂觀的預(yù)計還要激動人心：如同扶貧工作一樣，2030碳達峰將成為下限目標(biāo)，隨著各地政府、各家企業(yè)的努力，十年的新能源與節(jié)能減排工作可能被縮短在八年左右，每年風(fēng)電光伏裝機將再創(chuàng)新高。
與此同時，日本、德國、加拿大、智利、丹麥、法國、西班牙、英國等國家均出臺了2050年前后實現(xiàn)碳中和的政策，而拜登上臺后，美國第一時間重回巴黎氣候協(xié)定，這些都意味著新能源的替代進程已經(jīng)隨著光伏風(fēng)電在大多數(shù)國家和地區(qū)實現(xiàn)平價后，已經(jīng)正式啟動。
近期連創(chuàng)新高的光伏股票也證明了這一點：各環(huán)節(jié)龍頭企業(yè)股票在2020年翻了數(shù)倍，顯示了資本對光伏產(chǎn)業(yè)的強大信心。
但在高歌猛進，迎來最好時代的同時，產(chǎn)業(yè)想要順利邁入十四五，實現(xiàn)部分城市碳達峰，為2030全面達峰奠定基礎(chǔ)，以目前的光伏產(chǎn)業(yè)來看還不完全具備條件，需要產(chǎn)業(yè)在新的五年征途中繼續(xù)取得技術(shù)和政策上的突破。
筆者盤點了光伏產(chǎn)業(yè)在十四五期間需要解決的三挑戰(zhàn)。
“光+儲”真正融合才能對標(biāo)火電
首先可以確定的是，在光伏發(fā)電逐步成為主力能源的道路上，一定會遇到日益嚴(yán)格的并網(wǎng)需求，在穩(wěn)定性、頻率和電壓等方面的不斷提升。
光伏度電成本已經(jīng)低于煤電，未來光伏政策將從繼續(xù)降低電價，向穩(wěn)定電網(wǎng)，逐步提升儲能比例過渡，并且從依賴火電調(diào)峰邁向通過光儲實現(xiàn)能量平衡，甚至替換火力，實現(xiàn)真正的綠色發(fā)電機。
不管寧德時代、比亞迪等傳統(tǒng)的電池廠商推出儲能方案，各大逆變器企業(yè)也已經(jīng)全面推出儲能解決方案，部分企業(yè)進而延伸出光儲充業(yè)務(wù)以及相應(yīng)的能源管理系統(tǒng)。
就現(xiàn)有技術(shù)而言，光儲方案雖然已經(jīng)能夠滿足現(xiàn)有電網(wǎng)要求，可如果完全對標(biāo)火電的指標(biāo)會發(fā)現(xiàn)，光儲系統(tǒng)在調(diào)壓功率調(diào)度的響應(yīng)時間比火電還仍然處于劣勢：火電響應(yīng)時間小于5ms，而光伏發(fā)電則需要約30秒的時間，同時電能質(zhì)量和頻率調(diào)度響應(yīng)時間目前也是火電占優(yōu)。
很多“光伏+儲能”項目由于在初期是獨立設(shè)計，組合到一起后耦合度不高，同時存在重復(fù)部件的情況，如光伏和儲能都帶有PCS和箱變設(shè)備，未來的光儲設(shè)計應(yīng)當(dāng)避免浪費，深度融合。此外目前光伏電站的超配設(shè)計中，為了實現(xiàn)最優(yōu)性價比而棄掉的電力應(yīng)該利用儲能系統(tǒng)將其收集過來，這樣不僅經(jīng)濟，同時也能讓電站發(fā)電曲線更加平滑。
同時光儲項目還不能完全解決提供轉(zhuǎn)動慣量等一系列的要求，包括光儲分離的系統(tǒng)不能解決光伏瞬時波動性，響應(yīng)速度有限。
除此之外，儲能項目還存在成本和安全兩方面的挑戰(zhàn)，需要在下一個五年內(nèi)加通過技術(shù)進步和規(guī)模效應(yīng)以及良好的政策引導(dǎo)，讓光儲以及多能互補項目更加快速、穩(wěn)定、經(jīng)濟。
光伏發(fā)電成本須進一步下降
當(dāng)光伏從補充能源走向替代能源，再到主力能源之時，“光伏平價”這一概念也是在不斷變化的。當(dāng)光伏成為主力能源之后，“光儲平價”才是真平價。
這就意味著光伏發(fā)電的成本還要進一步降低，產(chǎn)業(yè)仍然有較長一段的降本增效之路要走。
光伏發(fā)電降本無外乎主要三個途徑：規(guī)模增大、效率提升和政策減負。而規(guī)模效應(yīng)已越來越不明顯，想要進一步降本，需要各環(huán)節(jié)的技術(shù)與政策突破。
未來五年，大硅片(210-230mm)、異質(zhì)結(jié)/異質(zhì)結(jié)&鈣鈦礦疊層、流化床顆粒硅、高密度組件、跟蹤支架、更高電壓等級、更大子陣以及采用第三代半導(dǎo)體器件的逆變器，可能會成為產(chǎn)業(yè)持續(xù)降本的主要推動力。
同時更高電壓等級(1500V以上)、更大光伏子陣(6MW以上甚至超過8MW)是降低LCOE最有效利器，但仍然是目前產(chǎn)業(yè)在技術(shù)和標(biāo)準(zhǔn)上需要突破的瓶頸;電壓從600V,到1000V,1500V，下一步該走向哪兒?子陣從1MW,到1.6MW，3.15MW，海外甚至有6MW以上子陣，下一步又該多大?光伏組件在十四五期間將正處于一個組件多樣共存并快速迭代的時期，不同組件規(guī)格不統(tǒng)一，電流也從10A到20A，對于逆變器來說難度頗大。
新技術(shù)、新標(biāo)準(zhǔn)將掀起產(chǎn)業(yè)又一輪的軍備競賽，可以看到未來五年的中國光伏產(chǎn)業(yè)越來越強的同時，競爭依舊激烈。
當(dāng)然，一大重要利好是各地政府在制定碳達峰目標(biāo)后，會更積極的推動新能源產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，這在部分地區(qū)甚至可能成為剛需，因此在土地等方面可能會給光伏企業(yè)減負，減少對于荒地、廢地不合理的高收費;在接入方面電網(wǎng)公司也會更加配合，甚至在未來考慮圍繞著風(fēng)電光伏這樣的新能源打造新的電網(wǎng)體系，變相降低光伏度電成本，提高電網(wǎng)穩(wěn)定性。未來新能源輸送線路會越來越多。
電力世界需要大融合
根據(jù)國際可再生能源組織發(fā)布的數(shù)據(jù)，光伏和風(fēng)電將會是未來能源體系絕對的主流。到2050年，風(fēng)光發(fā)電和其他可再生能源發(fā)電量占比會達到86%。裝機量也會占到75%左右?？吹轿磥黼娋W(wǎng)的架構(gòu)，支撐電網(wǎng)的穩(wěn)定也是靠新能源，傳統(tǒng)能源不斷的退出。這是發(fā)電側(cè)。在用電側(cè)，電能的替代也會成為主力，在電代氣、電代油、電代煤上。電代油相對容易，最主要是電動車;電代氣跟電代煤，在熱方面也有一些替代，這個時間相對較長。在2050年，我們認為整個能源消費中，60%來自于電力，人類社會正在從化石時代向電力時代邁進。
所以也可以得出結(jié)論，光伏與風(fēng)電將是未來電力時代的最重要基石。人類的能源消費，經(jīng)歷數(shù)千年的發(fā)展后，以電的形式得到統(tǒng)一，具備了以往化石能源所不具備的可聯(lián)結(jié)特性;而電力的來源，則通過光伏、風(fēng)電作為主力能源來實現(xiàn)，光伏發(fā)電將助力電網(wǎng)公司在未來打造具備“隨時可用、隨地獲取、萬物互聯(lián)”的新型電力體系。
這對智能化提出了新的要求。雖然光伏產(chǎn)業(yè)在過去七年間，在華為等一些頭部企業(yè)帶領(lǐng)下，行業(yè)智能技術(shù)高速發(fā)展，經(jīng)過近十年的發(fā)展，光伏產(chǎn)業(yè)智能化道路已經(jīng)成果頗豐：在發(fā)電端實現(xiàn)了逆變器&跟蹤支架的智能化，在運維端通過智能IV診斷實現(xiàn)了幾乎零巡檢的體驗;在制造端發(fā)展出了高度自動化和具備柔性制造功能的黑燈工廠，但還遠未達到滿足未來電力世界的聯(lián)結(jié)與管理需求。
未來的智能化需要在實現(xiàn)光伏行業(yè)技術(shù)融合的基礎(chǔ)上，進而實現(xiàn)場景融合和產(chǎn)業(yè)融合。光伏組件、支架、逆變器三者之間實現(xiàn)機器對話，“儲能、用能、電網(wǎng)調(diào)峰調(diào)頻”三位一體，而通過產(chǎn)業(yè)融合，光伏將聯(lián)結(jié)農(nóng)牧漁、新能源汽車、加工制造，將身邊每一個產(chǎn)業(yè)都通過智能化的系統(tǒng)聯(lián)結(jié)起來，進入一個大融合時代。
當(dāng)行業(yè)的壁壘被不斷打破后，綜合性質(zhì)的項目將更多涌現(xiàn)，目前光伏電站多是作為獨立項目而存在的，但屆時光伏將真正融入進人類生產(chǎn)生活的方方面面，成為人類未來最重要的基石之一。
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