年减碳3.5亿吨 光伏发电挑起双碳目标落地大梁

021年三季度江西钢材、水泥、砂石价格分析报告"

10月24日,中共中央、国务院印发的《关于完整准确全面贯彻新发展理念做好碳达峰碳中和工作的意见》(下简称《意见》)正式发布,作为碳达峰碳中和“1+N”政策体系中的“1”,意见为碳达峰碳中和这项重大工作进行系统谋划、总体部署。

《意见》提出,强化绿色低碳发展规划引领。将碳达峰、碳中和目标要求全面融入经济社会发展中长期规划,强化国家发展规划、国土空间规划、专项规划、区域规划和地方各级规划的支撑保障。加强各级各类规划间衔接协调,确保各地区各领域落实碳达峰、碳中和的主要目标、发展方向、重大政策、重大工程等协调一致。这意味着,经济社会发展的方方面面将围绕着双碳目标的落地展开。

“在双碳目标落地的路线图中,除了双节减排之外,提高新能源的利用率将尤为重要。”业内人士指出,“相比石化能源,以风能和光伏为代表的新能源不仅清洁还具有可再生的特点,因此在双碳目标落地中发挥了不可替代的作用。”

结合不久前国务院常务会议明确提出,加快推进大型风电、光伏基地建设的要求,本次双碳目标落地路线图再次给绿色低碳能源吃下了“定心丸”。

不过,即使是在如此大的政策支持力度下,一些对新能源的质疑也并没有消退,尤其是对光伏的误解还有很多,比如:光伏产业是高耗能和高排放的,做光伏得不偿失,光伏全生命周期的发电量都抵不上生产多晶硅的能耗;光伏系统最终形成的减排能力是不足以弥补多晶硅生产过程中的碳排放的…这些错误认知,对于发展新能源、早日实现双碳目标,是巨大的阻力。

这意味着,厘清光伏与多晶硅身上的误解,对光伏更好的普及与发挥更大价值至关重要。

光伏年产能可减碳3.5亿吨

早在2016年,中国光伏行业协会便针对“光伏系统发电不足以弥补生产组件的耗电量”这一观点进行过辟谣。

在中国,生产光伏发电系统的能耗环节包括制作硅砂、硅料、硅棒、硅片、电池、组件,以及光伏系统建设所需钢材、水泥、线缆、逆变器等系统部件的制造、运输和安装,其总能耗约为1.52度/瓦。

根据全国的平均光照条件,光伏发电的能量回收期约为1.17年,考虑到光伏组件的线性质保普遍在25-30年,其产生的清洁电力已超过制造能耗的20倍以上。此外,随着技术进步,如光伏电池转换效率及组件功率的提升,光伏项目的全部能量回收期只会越来越短。

渔光一体光伏发电站

时至如今,落实到多晶硅生产环节来看,每生产1kg高纯晶硅(即硅砂、硅料环节)所需电量约为50kwh,拉棒、切片(即硅片环节)所需电量约为20-30kwh,制造电池、光伏玻璃,生产铝合金主辅材等环节共计耗能20kwh左右,即生产1kg高纯晶硅并将其制成光伏组件大约耗电为100kwh。

每3kg高纯晶硅可制造1kw光伏组件,即生产1kw组件全过程需耗电300kwh左右,而1kw组件每年可发电约1500kwh,意味着制造光伏组件全过程的能耗,在光伏电站建成后半年内即可全部收回,考虑到光伏组件质保在25年以上,其整个生命周期回报的电力产出是投入的50倍以上。当前,我国已形成了200GW左右的光伏组件产能,其产品每年发出的电力,相当于1亿吨原油输出的等效能量。

再说碳排放。消费1亿吨原油所产生的碳排放约为3.5亿吨,而光伏系统发电是零排放的,能量等效情况下,200GW光伏系统仅用1年便可以抵消掉消费1亿吨原油的碳排放。从制造过程看,生产200GW光伏组件大约需要消耗60万吨高纯晶硅,而生产这些硅料将产生1050万吨碳排放,但会换回3.5亿吨的碳减排,也就是说,硅料生产过程中每产生1吨碳排放,由其制作出的组件发电后每年都将减少30吨左右的碳排放。

此外,与原油作对比,还能看到光伏发电成本的实惠。从消费端看,交通运输用油约占我国每年原油消费的70%,而燃油汽车百公里油费约为电动汽车百公里电费的4到5倍,因此以输出的等效能量计算,消费端的电价为油价的1/4到1/5。近两年,世界原油平均价格约为50美元/桶,故等效能量的电价成本约为10美元左右。当前光伏发电已实现平价上网,因此发电成本实际已经降到了10美元左右每桶原油的价格,且发电全过程零污染、零排放。

能源安全的保证

今年3月,中国石油(601857,股吧)规划总院、煤炭工业规划设计研究院在《中国工程科学》杂志联合撰文探讨了我国能源安全的战略与对策,其中提到:“当前的国内化石能源资源评价表明,除天然气产量存在增长空间外,煤炭、石油产量均已接近或达到峰值;国内化石能源增产空间有限是我国能源安全必须面对的核心问题。”

“2019年,我国原油对外依存度超过70%,天然气对外依存度接近45%。我国油气进口通道集中度较高,对高风险国家和地区的依赖程度较大,海上通道占比高且高度依赖马六甲海峡。相比发达国家,我国油气战略储备和应急储备设施较少,应急储备体系薄弱;应对国际油气市场波动的调节能力不强,对管网安全高效运行也带来了明显影响。”

也就是说,从国家能源战略安全上看,当下我国化石能源产能大都摸到了“天花板”,未来风险已拉响警报。

原油不能自给自足,将让中国处于被“卡脖子”的阴影中。此外,能源还牵动着我国的外汇安全。2019年,我国进口原油5.06亿吨,外汇支出2413亿美元,是净消耗外汇最大的商品;2020年增长到5.42亿吨,原油外贸依存度创下73.5%的历史新高,因油价下跌,外汇支出有所减少,但仍达到1900亿美元左右;据推算,2021年,我国进口原油或将超过3000亿美元。

面对上述危机,中国完全有能力自力更生,开发蕴含在我们960万平方公里国土上的“绿色油田”——太阳能资源。我国总面积2/3以上地区,年日照时数大于2200小时,年辐射量在5000MJ/m2以上。中国陆地面积每年接收的太阳辐射总量为33×103-84×103MJ/m2,相当于24×104亿吨标准煤的储量,初步分析全国太阳能技术可开发装机容量达到156亿千瓦。

据科学测算,我国完全有条件用10到20年时间,实现能源增量的70%、存量的30%-50%的可再生能源清洁化替代,使国家能源供给的主动权牢牢掌握在自己手中,一劳永逸地解决原油进口可能被“卡脖子”的问题。如果国家战略需要,还可以进一步加快光伏绿色能源发展速度,用10年左右的时间实现这一目标。

无论从能源的投入产出、碳减排、经济性,以及维护国家能源和外汇安全等多个角度思考,以光伏为代表的可再生能源都已经具备了大规模应用、加快替代化石能源的总体条件。光伏绿色能源一旦走出目前在能源总量中占比较低的“孩童期”,将会很快成为推动双碳目标实现、推进全球能源转型升级的主力军。

从这些层面来看,发展光伏绿色能源绝对不是得不偿失、难堪大任,而是立足长远,一本万利的一件大事业。各方力量需尽快走出误区、统一认识,信心百倍地把这个利国利民的产业发展好、发展强。

显然,坚定光伏发展为未来主力能源的定位将是双碳目标落地有力保证。

据中国水泥网了解,在双碳目标下,不少水泥企业已经开始布局光伏发电的黄金赛道。

6月17日,塔牌集团发布了关于对外投资开展分布式光伏发电储能一体化项目的公告。公告显示,塔牌集团拟投资约13.39亿元建设分布式光伏发电储能一体化项目,据测算年可减少约142834吨CO2排放。

8月30日,海螺水泥在港交所发布公告,称公司拟收购关联方海螺投资持有的海螺新能源100%股权,交易总价为4.43亿元。 海螺新能源主要从事光伏发电等业务,虽然成立仅三年半,但其在去年已经实现了税后利润4152.5万元。此外,建德海螺水泥总投资11亿元的新能源光储一体化项目采取“自发自用,余电上网”的模式,整个工程产生14.7兆瓦的光伏发电,4兆瓦的光储,建成之后每年的发电量至少在2千万度以上,满足企业20%用电需求。

9月18日,江苏省宜兴市人民政府与中建材协同发展战略合作签约仪式暨太阳能装备用光伏电池封装材料项目奠基活动举行。此次奠基的太阳能装备用光伏电池封装材料项目总投资18亿元,占地约400亩,与中建材(宜兴)新能源有限公司的一期、二期、三期项目相邻,建成后预计年均销售收入可达26.8亿元。

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