光伏電站開發(fā)迎來新故事

時過境遷，光伏已經(jīng)顯示出極大的市場潛力。

從宏觀角度看，隨著人口紅利、土地紅利等作用逐漸衰減。能源作為重要的生產要素，低廉的能源價格有望為經(jīng)濟持續(xù)穩(wěn)步發(fā)展釋放紅利。

擺脫依靠補貼生存模式的光伏電站，不再僅僅是“賬面資產”。

在下游，新一輪光伏電站項目開發(fā)熱潮正在興起。從發(fā)展方式上看，集中式與分布式光伏電站已經(jīng)邁入齊頭并進發(fā)展階段。

《“十四五”可再生能源發(fā)展規(guī)劃》明確，大力推進風電和光伏發(fā)電基地化開發(fā)。要重點建設新疆、黃河上游、河西走廊、黃河幾字彎、冀北、松遼、黃河下游等7個陸上新能源基地，以及2個水風光一體化基地和5個海上風電集群基地。

其中，以沙漠、戈壁、荒漠地區(qū)為重點的大型風電光伏基地建設加快推進，總規(guī)模達到4.55億千瓦。第一批項目已全面開工建設，第二批基地項目清單也已印發(fā)。

上半年，分布式光伏新增裝機繼去年首次趕超集中式之后再次超越。國家能源局數(shù)據(jù)顯示，今年上半年，光伏新增并網(wǎng)3087.8萬千瓦，其中集中式1122.5萬千瓦，占比36.35%；分布式1965.3萬千瓦，占比63.65%。在分布式領域，工商業(yè)占比54.6%，戶用占比45.3%。

戶用光伏自不必說。2021年，“整縣推進”引發(fā)了一輪熱潮，國企、民企紛紛“跑馬圈地”，爭搶戶用市場。華能、國家電投、國家能源、華電、中國能建等央企悉數(shù)入局。

在參與各方的巨大熱情中，部分地區(qū)出現(xiàn)了“一企包一縣”“央企包縣”現(xiàn)象，還有地區(qū)暫停光伏項目備案、提出捆綁產業(yè)配套等引發(fā)爭議。“整縣推進”在爭議和糾偏中前行。

而伴隨著電價上漲，工商業(yè)屋頂分布式光伏需求發(fā)展勢頭向好，投資收益管理模式也日趨成熟。

“現(xiàn)在投資一個工商業(yè)分布式光伏電站，就像一個理財產品一樣。”分布式光伏電站開發(fā)商朱鵬飛向《中國經(jīng)濟周刊》記者算了一筆賬，比如，工商業(yè)分布式光伏電站普遍投資額在4元/瓦。假設廣東某公司進行1MW分布式光伏電站建設，總投資額為400萬元。廣東當?shù)毓庹账�平�?100小時，理論上相當于每年發(fā)電量為110萬度。每小時電費8毛錢，每年發(fā)電收入為88萬元，這樣來看幾年就回本了。

朱鵬飛直言，該公司本身擁有廠房屋頂資源，“這就相當于你家有個屋頂我來投，你的自用電費打折，然后我去持有電站。對于投資方來說是個好項目，工廠自身確實也得到了利益，用的電便宜了，后期的排放碳指標在他們手里，非常劃算。”

公開資料顯示，主流的工商業(yè)光伏電站合作模式大致可分為三類，分別是業(yè)主自投、第三方投資模式和廠房租賃模式。

不過，亦有分析指出，由于工商業(yè)分布式光伏電站營運時間長，其商業(yè)模式一般向屋頂業(yè)主收取折扣電費，因此屋頂業(yè)主的持續(xù)經(jīng)營能力、用電需求等因素對電站的收益率影響較大。

“全生命周期，預期回報率在6%～7%，就像一個理財產品一樣，這就是比較好的項目。”朱鵬飛說。

下一代技術由誰主導？

技術升級始終是光伏行業(yè)的主旋律，技術關乎企業(yè)的生死存亡。光伏行業(yè)過去20多年的多次洗牌已經(jīng)充分證明了這一點。

公開資料顯示，光伏電池主要分為P型和N型，二者區(qū)別在于原材料硅片和電池制備技術的不同。P型電池原材料P型硅片在硅材料中摻雜硼元素制成。N型電池原材料N型硅片在硅材料中摻雜磷元素制成。相比而言，P型電池制造工藝簡單，成本更低。N型電池轉換效率更高，衰減更低，低發(fā)電成本潛力更大，但制造工藝復雜，成本更高。

眼下，P型電池技術PERC量產已逾5年，量產轉換效率達23.5%，接近24.5%的理論極限，非硅成本后續(xù)優(yōu)化空間有限。相比之下，N型電池技術如TOPCon、IBC、異質結（HJT）等實驗室轉換效率大于25%，量產轉換效率可實現(xiàn)高于24%，不同技術路線的研發(fā)、商用化進展熱鬧非凡。

光伏電池片技術變革大幕再次拉開。

“PERC是現(xiàn)在的主流技術，市場占有率在90%以上，PERC不管在性能上還是價格上，都是最能滿足當下市場需求的產品。但光伏是技術迭代非常快的行業(yè)，一旦某項技術成為主流，也就是它被替代的開始。”黃海賓如是表示。

徐向陽直言，現(xiàn)在PERC電池的轉換效率在23.5%左右。對于單結硅電池而言，最高利率轉換效率為29%，26%是量產電池的極限效率。現(xiàn)在來看，無論是TOPCon，還是異質結，乃至這些技術的融合，做到這一步并不難，關鍵是如何低成本達到這個轉換效率，“這可能是未來兩三年甚至是三五年，行業(yè)爭奪的制高點。”

“再下一代技術，就是雙結電池，理論效率可以達到41%。下面一層硅，上面一層薄膜，要求非常高。如果可以用10年左右的時間實現(xiàn)量產，是很了不起的。”徐向陽說。

曾韜分析指出，N型電池中主要有TOPCon（隧穿氧化層鈍化接觸）、HJT（異質結）和IBC（背電極接觸）三條細分技術路線。其中，BC技術一般更多應用在分布式光伏中。其特點在于，單面的轉換效率比較高，在如BIPV（光伏建筑一體化）等只需要單面發(fā)電的分布式光伏中更具優(yōu)勢。

N型電池中TOPCon和HJT可以雙面發(fā)電，更多用在光伏地面電站之中。二者應用場景比較類似，制造工藝又有區(qū)別。TOPCon優(yōu)勢在于，其生產過程與PERC電池有約70%的設備可以共用，通過對PREC產線改造升級即可，因此可以大幅降低資本投入。HJT的缺點在于，生產設備投資需要重新再來，前期投資大。但其優(yōu)勢在于，效率提升空間大，可以薄片化節(jié)省成本。

“TOPCon和HJT可以理解為是相互競爭，誰走得更快，就可能把另一個技術替代掉。”曾韜說。

當TOPCon與HJT還在量產上競逐，第三代太陽能技術鈣鈦礦已經(jīng)異軍突起。

在《“十四五”能源領域科技創(chuàng)新規(guī)劃》中就提出，要聚焦高效鈣鈦礦電池制備與產業(yè)化生產技術，高效低成本光伏電池技術。公開數(shù)據(jù)顯示，鈣鈦礦電池理論極限效率為33%，高于晶硅電池的29.4%，并且可以疊加在各種電池材料表面制成更高效的疊層電池。

這被業(yè)內認為大有潛力。今年5月，騰訊通過對協(xié)鑫光電新增投資，入局鈣鈦礦產業(yè)。“電池茅”寧德時代也將鈣鈦礦技術作為其跨界光伏的切入點，宣布正在搭建中試線。

事實上，雖然名為“鈣鈦礦”，但其實質既不含鈣也不含礦，指的是一類與鈣鈦礦晶體結構類似的“ABX3”化合物。

曾韜向記者介紹，事實上，第二代太陽能電池碲化鎘與第三代太陽能電池鈣鈦礦都屬于薄膜電池，“直接在兩層玻璃中間添加碲化鎘或鈣鈦礦晶體，就不用晶硅了。”其優(yōu)點在于透光性能好，發(fā)電時間長，還可以做成BIPV。

“鈣鈦礦的優(yōu)勢在于，與晶硅吸收太陽光波長不一樣，因此可以作為雙結電池。疊層，一層晶硅、涂一層鈣鈦礦。陽光照射過來，晶硅吸收一部分，剩下那部分鈣鈦礦可以吸收，是互補關系。”曾韜說，這使得業(yè)界認為鈣鈦礦一定能做起來，因為它與晶硅并不是替代關系。許多企業(yè)認為，只要突破鈣鈦礦技術，薄膜電池就有很多優(yōu)勢了。

對于企業(yè)而言，對于技術路線多頭下注似乎成了必選項，誰也輸不起賭錯技術路線的失誤。

在李振國看來，未來10年，晶硅電池仍會是光伏行業(yè)的主流技術。在TOPCon、HJT這兩條技術路線上，隆基綠能都創(chuàng)造了世界紀錄。而鈣鈦礦是一個需要關注的技術，是不是能夠對光伏行業(yè)形成顛覆性的影響，還需要長時間的觀察。

曾韜認為，10年之后，可能會進入到新的技術迭代當中，鈣鈦礦技術可能會進入實際應用，這個大概時間預計在2027或2028年。

“光伏行業(yè)應回歸電池效率提升的主賽道，加強對電池新材料、新技術的研發(fā)投入，做好科技創(chuàng)新，致力于降本增效，提升光伏產業(yè)的競爭力，推動清潔能源大規(guī)模應用。對于光伏行業(yè)而言，竭盡所能地去放大每一縷陽光價值，才是技術創(chuàng)新的核心與根本。”李振國說。

電網(wǎng)消納，錢誰來出？

隨著光伏電力在能源電網(wǎng)系統(tǒng)中的占比持續(xù)提升，在一定地域范圍內光伏電力的間歇性及不連續(xù)性的特點給能源系統(tǒng)帶來的挑戰(zhàn)也愈發(fā)凸顯。

為應對這一挑戰(zhàn)，各地正大力推進光伏和其他可再生能源（水電、風電等）的多能互補系統(tǒng)。此外，由光伏和各種儲能單元組成的擴展光（光伏+）系統(tǒng)，包括物理（水電）、電化學（電池）和化學（氫）方法，也在快速發(fā)展。

在光伏發(fā)電總體成本下降的情況下，非技術成本占比持續(xù)升高，這是光伏行業(yè)的一塊“心病”。

去年以來，全國20多個省（區(qū)、市）紛紛出臺了新能源配儲政策。不少地方對分布式光伏項目配套建設10%～15%儲能，時長約1～2小時。這直接提升了項目建設成本，使得部分本來項目效益不錯的可再生能源投資項目經(jīng)濟性大幅下滑。

“從根本上看，電網(wǎng)消納并不是技術問題，而是成本問題。”曾韜向記者分析指出，預計國內今年光伏新增裝機約80GW～90GW，明年100多GW，因此技術上不存在很強的約束。更多是成本問題，需要很多火電站去做配套，做調峰調頻，去做消納。就今年情況來看，火電已經(jīng)滿發(fā)，沒有能力去配套新能源消納，再加上今年水電發(fā)電量下降。這些電源全都滿發(fā)盡發(fā)，就沒有辦法協(xié)助新能源調峰調頻。從技術手段上來看，抽水蓄能、電化學儲能以及其他的一些物理儲能可以協(xié)助消納，但也存在成本問題。在光伏電站配套建儲能的額外成本，加上光伏的發(fā)電成本，綜合來看又會高于火電成本。

“這就又回到開始的問題，新能源成本比火電高，企業(yè)為什么要去做。”曾韜直言，“如果不是要給補貼或者別的政策，就沒人去干，那就又發(fā)展不起來。目前來看，電網(wǎng)消納是結構+成本問題。是怎么去算這個賬的問題，或者說，誰來出錢的問題。”

談及電網(wǎng)消納能否匹配大規(guī)模的光伏裝機需求，劉燁表示，一方面，新能源大基地建設需配套特高壓通道外送。另一方面，分布式光伏則涉及配電網(wǎng)的升級和改造，這都需要提前做好規(guī)劃。“原來，電網(wǎng)點對點連過去就行了，現(xiàn)在變成了綜合性系統(tǒng)工程，必須提前謀劃，做好相應的規(guī)劃。又或者，出了問題再解決問題，這也是一種思路。”

“光伏的好處就是快，光伏電站幾個月就建成了，電化學儲能配套也是，幾個月可以建成。若是能夠提前做好規(guī)劃更好，如果出了問題再去堵，然后再去解決問題，也能解決好。”劉燁說。

5月，《關于促進新時代新能源高質量發(fā)展的實施方案》正式發(fā)布。據(jù)介紹，方案堅持先立后破、通盤謀劃，在創(chuàng)新開發(fā)利用模式、構建新型電力系統(tǒng)、深化“放管服”改革等7個方面完善政策措施，重點解決新能源“立”的問題，更好發(fā)揮新能源在能源保供增供方面的作用。