当前位置: 燃汽轮机 >> 燃汽轮机市场 >> 中国120亿超大光伏发电厂除了发电还能
近期电力紧张问题屡上热搜,电力改革的阵痛,关系到14亿中国人的生活。面对这样的现状,大批的清洁能源开始逐步做大做强,就在今年一个总投资约40亿元,占地约亩光伏发电产业正式落成,建造规模约MWp(兆瓦),类似的项目还有2个,总规模达到MWp(兆瓦)。但光伏发电不稳定以及安装成本过高,也是制约光伏发电的一个问题,那么光伏能否成为解决我国电力紧张问题的一剂良药?
目前40亿的“盐光互补”项目已经开工近期一个亩的光伏发电兼顾晒盐的项目在天津落成。该项目是由天津长芦海晶集团负责,该公司拥有盐田平方公里,为了充分发挥盐田的可利用空间,计划在这建光伏电厂。
该计划预计整合8.2万亩盐田,总投资亿元,建设“盐光互补”的光伏发电项目,整个项目建设完成后,预计每年可为生产清洁能源39亿千瓦时电量。相当于三峡年发电量的三十分之一。
除了拥有庞大的发电量,该项目也能生产出丰富的成盐。目前成盐的主要用途包括我们日常使用的食盐、农牧鱼桑用盐和工业用盐。相关数据显示,年我国盐产量达.1万吨,其中海盐占原盐产量的70%。
以前我们相关产业较为单一,但是随着我国光伏产业做大做强,目前光伏产业融合其他产业开始出现发展。这次的“盐光互补”项目,解决了一部分天津盐工业用电需求的同时,没有产生大量的二氧化碳,而且盐产量没有明显下降,可以说是一举三得的买卖。
现如今光伏产业开始大规模推广和融合,大量的光伏项目出现,能否解决我国现有的“限电”问题吗?
光伏能否解决“限电”问题我国斥巨资建设光伏电厂,还能用于晒盐,算是把光伏产业玩出了花。目前人类主要利用的能源还是太阳能,包括我们吃的粮食,是利用植物的光合作用产生的糖,供我们身体使用。我们工业发展的能源能主要也是水利、火力、风能、光伏产生电能,都可以算作太阳能的副产品。为什么这么说?
因为太阳的光照,地球的大气吸收了能量,就可以形成环流,就有了风和雨。火电使用的煤、石油等燃料,也是古代动植物尸体腐败分解之前掩埋在地底,经历上亿年复杂的生物化学反应、转变成煤、石油、天然气等化石能源。在核电出现以前,人类对能源发展史,就是不断提高对太阳能的利用率的过程。
现如今人类拥有直接使用太阳能的技术,用太阳能直接进行发电,利用的是太阳电池的光伏效应。光伏效应也叫“光生伏特效应”,可以简单理解为在半导体上将光子转化为电子的过程。
举个例子,金属经过激光等高温光束照射后,会融化发出红黄光。这是因为金属的电子吸收了足够的光能,电子开始剧烈运动变成自由状态,并逸出物体表面向外发射,就有了我们看到的红光,这就是我们常说的外光电效应。
有外光电效应自然有内光电效应,内光电效应就是光伏效应,但只能作用在半导体上,其原因是半导体都是由多种硅、硼、锗等多种金属或者非金属的组合体,组成了大家所熟知的P、N节,因为含有大量的不同物质,也叫杂质半导体。所以半导体受到光照以后,因为材料不同,电子活跃程度不同,容易形成电位差,有电位差自然就有电流,有电流就能发电。
而光伏效应是在19世纪由法国科学家贝克雷尔发现的,所以光伏效应也叫“贝克雷尔”效应。但是利用光伏效应发电,一直要到年后。在上世纪50年代,美国科学家利用光伏效应首次制成了实用的单晶硅太阳能电池,是人类首次利用半导体将太阳光能转换为电能的发电技术。
目前人类利用太阳能发电方式主要有两种,一种是是光—热—电转换方式,另一种就是今天咱们要讲的光—电直接转换方式。
光—热—电转换方式和核电原理类似,用太阳的热能烧水产生蒸汽,利用蒸汽驱动汽轮机发电。但是这样的转换效率太低,设备建设成本还奇高。
所以光—电发电就成了主流技术,目前来看咱们国家对于电力需求还是非常大的,近期多个省市出现了工业限电。一方面说明我们对电力的需求还在增大,另一方面说明我们的电力转型存在一些问题。
所以国家对火电发电进行一些限制以后,就出现了电力紧张的问题。为了解决这个问题,只能加大清洁能源发电的规模。而光伏产业就是个不错的选择,目前来看我国的光伏产业的发展可大致分为三个阶段:
从年开始的第一阶段,我国在政策和资金支持下,光伏市场需求暴增,光伏企业出现扩产,加上世界范围内的制造业订单流向中国集中,使中国成为全球光伏最大的生产基地和市场。与此同时我国在年出台了《光伏产业健康发展》政策,对光伏上网电价和分布式光伏发电进行补贴。
从年开始第二阶段,经过我国光伏产业的野蛮生长之后,补贴资金开始捉襟见肘,因为补贴制度僵化了,导致光伏企业骗补非常严重。与此同时对光伏补贴较大,却没有加大对电网通道的建设。随着我国断了补贴和控制产能以后,让光伏行业经历了大规模清洗,落后骗补的企业基本倒闭。
年以后,我国光伏开始了第三阶段发展,之前的落后光伏企业基本到底,反而整合了光伏上下游产业链,光伏发电成本持续下降,发电价格也接近火力、水力发电。
与此同时,我国政策也明确了光伏发电竞价和平价共存的模式,加上双碳计划。反而让我国光伏发展加速,年我国光伏装机量达到吉瓦,5年增涨了近6倍,但是天有不测风云。
受疫情影响各种原材料产能下滑,加上美元泛滥,导致全球原材料出现了大幅增长。目前光伏发电电池以单晶硅、多晶硅、非晶硅、多元化合物电池为主。
而我国光伏产业主要以多晶硅为主,而今年屡屡爆出硅产能不足,导致芯片、半导体、光伏等多个产业受到影响。今年年初,硅料的价格每吨8万元左右,但是仅仅过了半年硅料的价格就涨到每吨20万元以上,今年9月份硅料价格甚至接近26万元每吨的价格。
光伏行业上游企业营收和企业利润普遍大涨,尤其是多晶硅的龙头企业上半年营收和净利润增幅都超过%。和硅料生产企业截然不同的是光伏行业就遇到了不少瓶颈,生产光伏的电池的晶澳科技利润增幅只有区区1.78%,大多数企业甚至出现了亏损现象。
所以就有人开始全面唱衰我国的光伏产业,认为我国光伏很难完成“双碳”目标。不过不能否认我国光伏发展目前确实遇到了一些困难;但是长远来看,硅料价格会随着疫情转好,全球产业复产复工必然出现回落。
光伏产业该如何可持续发展。今年硅价格大涨,导致我国光伏产业发展颇受掣肘,而且光伏发电成本也确实较高,面对其他清洁能源价格上确实缺乏竞争力。而且随着发展,国家明年就会停止对光伏产业的补贴,与其同时光伏产业要面临与火电的竞争的同时,还要面对风能、水电、核能争夺市场空间。
如何提高光伏发电的性价比就成了光伏发展的新趋势。这次的“盐光互补”开创了光伏发展的一种新方式;光伏和农牧业开始镶嵌。就如中国在库布齐沙漠项目的光伏发电项目为例,在荒沙地开展光伏建设,完成固沙亩。
与此同时光伏电池附近长满了草,而这些草就成了牛羊的口粮,让“光伏+治沙+畜牧业”的方式得以发展。除此之外,整个项目还在当地招募了多名劳务人员,提供了大量的就业。
光伏还能和养殖业结合在一起,人们可以在鱼塘上方设置光伏发电板,下方进行鱼虾养殖,利用光伏遮挡日光,形成“上可发电、下可养鱼”的新兴产业。
除此之外光伏还和种植业牢牢捆绑在一起,在光伏大棚内部种植蔬菜和中药材。还有光伏与水利建设结合,可以利用光伏产生的电力解决生活用电以外,还能为机电灌溉设备提供电力。目前我国岛屿数量非常多,对淡水需求自然不少,光伏就能进行海水淡化,可以直接解决我国南海部分岛礁的用水用电问题。
就在今年10月17日,江苏射阳盐场的废弃盐田上,我国实现了水稻亩产近.3公斤的伟大成绩。目前我国的盐碱耕地高达万公顷,盐碱地的改革需要多种技术共同开发,未来我们可以利用光伏技术减少盐碱地的水分蒸发,并在下方种植水稻等农副产品,利用光伏产生的电能满足先进灌溉系统的供电,逐步改善盐碱地的环境,提高盐碱地的产能,让我国粮食问题不再是困扰。
说了那么多光伏的组发展信息,但光伏最大的作用就是发电,随着我国新农村的进程不断加快,目前农村开始普及分布式发电装置,很多农村家庭安装了光伏电网,一方面是自家就能生产发电,供自己使用;另一方面多余发电的储能可以上传到国网上去,获取收益。
这本是利国利民的好事儿,当然有不少不良企业,通过虚假宣传,以次充好,或者在不适合的地区诱导当地居民安装设备,让很多家庭承担了巨额的贷款,而且设备三天两头坏,成本回收周期甚至要超过10年,但是一般一套太阳能设备的寿命大约在10年左右,次品会更低。
所以有的人觉得自家安装的光伏设备收益可观,有的则说是骗局。但是一套设备的稳定性受制于产品、安装和环境等多个因素。而且今年国家光伏发电补贴就会取消,届时成本回收周期也会进一步延长,所以某些观众家里要安装光伏设备一定要了解清楚,不要盲目投资,不然很有可能赔了夫人又折兵。
最后我想说的是,随着“双碳”的发展,光伏产业也会有众多变化,目前我国已经加大对太空光伏电站的研究工作,随着发展,未来太空太阳能电站有望面世。与此同时,就在10月9号,中国科大在维铁电体光伏效应的研究取得进展,并在国际学术期刊《自然·通讯》刊文,该研究对未来提高光伏发电效率有极大的促进作用,期待相关技术继续突破并尽快落地,提高我国光伏效率,让我国光伏产业有新的突破。