碳中和背景下新能源项目的发展前景 洪尊科

发表时间:2021/7/19   来源:《基层建设》2021年第12期   作者:洪尊科
[导读] 2020年,我国提出了“碳中和”概念,其目标是,大力控制生产建设中的碳排放,实现绿色生产建设,让我国走上可持续发展的道路。而能源产业方面

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        摘要:2020年,我国提出了“碳中和”概念,其目标是,大力控制生产建设中的碳排放,实现绿色生产建设,让我国走上可持续发展的道路。而能源产业方面,是我国碳排放的重要领域之一,因此在碳中和的目标下,加强新能源项目的建设开发就成为了主要的工作任务之一,本文就立足于碳中和背景探讨接下来我国的新能源项目的发展前景的相关问题。
        关键词:碳中和;新能源;生态发展;碳达峰

        引言:2020年我国提出了“三十年碳达峰;六十年碳中和”的发展目标,在实现碳排放控制的手段上,主要可从碳生产和碳消费两方面进行控制,在生产方面,主要是加强对供能方式的更新,尤其是要对火力发电模式进行大规模的整顿,大力发展无污染水力发电、新型风能、光伏、潮汐能发电等新模式,在碳消费方面,主要控制交通、建筑以及制造业的碳消费方式,加强新型电动机械的建设和使用。
        1、碳中和的发展背景分析
        碳中和,碳达峰的发展建设目标是我国从长远发展角度提出来的伟大构想,它符合可持续发展的根本理念,2021年是我国十四五建设的首年,在今年我国出台了大量的扶持政策,重点对碳中和相关的行业进行补贴建设,努力推动行业转型,不断向低碳方向建设改革,尤其是在光电、风电领域方面,将长期成为国家碳中和扶持的对象,所以单从政策面来看,新能源项目将会较好地享受到政策红利。
        从发展前景来看,我国的新能源项目建设具有极大地发展空间,数据显示,要实现碳达峰和碳中和的目标,我国必须将传统化石能源消耗降低65%以上,在新能源的使用中至少要达到25%以上,截止2020年我国风电装机项目总量为2.1亿千万,光电装机项目为2.04亿千瓦,在十四五计划期间,预计风电和光电的装机总量达到12亿千瓦以上,其力度之大足以说明我国发展的决心。在市场规模来看,我国作为世界上人口最大,幅员辽阔的国家,在达到十四五目标后,届时的风电和光电装机总量都将成为世界第一,超过西方发达国家的标准[1]。
        最后再从技术方面来看,我国近年来大力加强对风电机组和光伏组件等基础领域的研发,在包括逆变器在内的关键技术上都有巨大的突破,尤其是“平价化”的相关组件生产,让光电和风电进入低价模式变得可能,在碳消费领域中,近年来我国大力推动对新能源车的研发,电动车的性能正在不断提升,技术方面的不断进步,将会让我国向碳达峰、碳中和方向迈进的步伐更加稳健。
        2、碳中和概念下的新能源项目发展建设的几个重要方向
        在碳中和概念下的新能源发展建设中的几个主要环节分别是供能,储能和耗能,最后还有一个碳捕捉概念。
        2.1供能方面
        新能源项目的功能方面涉及到的主要方向就是众人熟知的光电和风电项目,另外水电核电也是无污染的清洁能源,在碳综合建设中也是被提倡发展的重要方向,在新能源供能方向上需要重点解决的一个问题就是在不同天气状况下需要保证较为稳定的功能。
        2.2储能方面
        储能方面的建设是新能源供能稳定的重要保障手段,其主要内容是新能源电池的升级研发,在推出碳中和概念以来,电池板块得到了投资市场的高度青睐,其原因是不仅解决了发电储能的问题,它也是新能源车领域的关键组成部件之一。
        2.3耗能方面
        在能耗上,我国的交通运输行业、制造业和建筑产业是碳消耗的主要方向,其中交通运输行业以25%的碳消耗位于榜首,在主要控制方法上是加强研发以新能源供能的新能源车的相关逐渐的研发[2]。
        2.4碳捕捉方向
        碳捕捉方向就是通过使用某些手段将空气中的二氧化碳进行回收,一般来说,二氧化碳本身仅属于温室气体,但不属于有害气体,在制造业和建筑产业的生产中基本不会对二氧化碳进行排放控制,但是碳捕捉概念提出以后,则要求高碳排放企业注重对废气中二氧化碳的回收,所以这也会带动碳捕捉相关技术产业的建设发展。



        3、碳中和背景下新能源项目发展前景的一些具体探讨
        在以上大致的方向探讨中我们发现,碳中和影响的项目并不是几个独立的产业,而是一系列相关联的产业,以下我们就其中一些影响最大的产业进行深入探讨。
        3.1光伏技术方面
        我国光伏技术的发展呈现出一种后来居上的发展趋势,该技术是一种全新的新能源开发技术,在2011年,我国的光伏发电才开始起步,但是其发展速度十分迅速,仅用了十年时间就追上了风电装机的规模,在发电效率来看,光电是一种发电效率最高的新能源技术,因此被作为碳中和概念下最重要的领域之一来发展建设,在装机规模上还处于不断加速的状态,以2020年来说,我国的新增光伏装机规模就达到了48.2GW,同比增幅超过60%,在新能源装机规模中已经达到25%的占比,这一比重在十四五期间还将显著攀升。
        光电产业的大力发展需要硅产业的大力支持,综合体现在原料供应和技术加工等多个方面,在原料供应端方面,体现出了较大的龙头集中的特点,数据统计显示,其中硅原料供应的前五家企业的市场占有率就超过了 87%,这些硅原料供应企业将在十四五期间迎来良好的发展机遇;在硅加工产业方面,主要是硅片的生产和制作,在硅片加工行业中,同样具有极大的龙头效应,行业前五企业市场占有率为 88.1%,在硅片尺寸规模上,在不断向大尺寸的方向发展,预计在2021年底,210+182 尺寸以上的出货占比将会首次超过50%,并且在未来数年内,210+182将会成为市场主流。
        3.2风电产业发展前景
        我国的风电产业起步较早,西方在风电产业中处于领跑状态,该产业的特点就是技术相对成熟,具有很好的经济性,所以大力发展风电产业仍然是新能源产业建设的重要领域。
        当下我国正在逐渐步入风电平价时代,在过去十年中,我国的风电发电占比从最初的1.1%提升到了13%的规模,但是相比火电占比60%的高比例来说依然还有很大的建设空间,分析风电发展趋势认为,接下来的风电产业将会更加注重大叶片轮机组的安装,在传输效率提升上将会更加专注于Etop技术和采用风机传感及控制技术等现代技术的应用,随着风电电厂规模的进一步扩大,在管理运维上也更加体系化和高效化。
        3.3储能电池产业的发展前景
        高效率储能电池是保障碳中和背景下下的新能源产业链稳定发展的关键一环,从当下市场来看,PERC电池将会成为碳中和背景下的主要储能电池技术,PERC电池全称为“发射极和背面钝化电池”,它通过在电池背面附上介质钝化层的技术,较好地实现了光电转换效率的提升,研究显示,它比传统的光伏电池技术至少提升了1%以上的光电转换效率。当下我国多家电池供应商都掌握了PERC 电池的生产技术,在产品效率上差别基本不大,主要竞争是价格竞争,而这又主要关系到上游硅材料的竞争。当然,各大电池供应商也不断专注于新技术的研发,比如单晶取代多晶、P型电池等新电池的效率相比PERC都有较好的提效效果,但是在成本上相比PERC明显较高,不过从发展趋势来看,在未来数年内有望实现平价生产,成为光伏产业中可用的新技术。
        从当下技术角度来看,未来最值得可期的储能电池是异质结电池,又称N电池,这种电池能够非常好地匹配大尺寸硅片,其内部组件环节采用HIT低温焊接技术,再加上复合膜层、光注入退火、 210、新型 TCO、无主栅、银包铜等行技术的应用,其效率会明显升高,预计相比PERC的价差可达到 0.3-0.4 元/W,其潜力非常可期[3]。
        【结语】在未来数年内,尤其是在十四五计划期间,我国碳中和背景下的新能源项目发展建设将会在光伏、风电领域进行重点发展,与之配套的建设也将会如火如荼地开展,相关能源供应企业应当重点把握这些市场风向。
        【参考文献】
        [1]大力推进生态文明建设[N].本报评论员.南通日报.2012-12-27 (A01)
        [2]把碳达峰碳中和作为生态文明建设的历史性任务[N]. 黄承梁.  中国环境报. 2021-03-25 (003)
        [3]将碳达峰碳中和纳入生态文明建设整体布局[N]. 郭茹,包存宽.  中国环境报. 2021-04-20 (003)

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