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兩座電站跨越40年的對(duì)話:中國(guó)光伏如何與時(shí)間做朋友?
日期:2023-11-15   [復(fù)制鏈接]
責(zé)任編輯:wangxin_yjm 打印收藏評(píng)論(0)[訂閱到郵箱]
在十月末的秋日暖陽(yáng)里,已過(guò)花甲之年的李世民站在一棟三層建筑的樓頂,俯身輕撫著表面已經(jīng)發(fā)黃的太陽(yáng)能電池組件,如同與相識(shí)多年的老友“敘舊”。

這座電站建在甘肅省榆中縣甘肅自然能源研究所的屋頂,這是目前中國(guó)最老、至今仍在運(yùn)行的光伏電站。40年前,在甘肅自然能源研究所工作的李世民就參與了該電站最初的設(shè)計(jì)、安裝。彼時(shí),國(guó)內(nèi)的光伏電站市場(chǎng)還接近于空白。

“40年前,我們的光伏電站光電轉(zhuǎn)換效率只有14%-15%。”現(xiàn)任甘肅省新能源協(xié)會(huì)會(huì)長(zhǎng)的李世民回憶,“那時(shí)的我們絕不會(huì)想到中國(guó)光伏技術(shù)和產(chǎn)業(yè)能發(fā)展到如今的模樣”。

40年過(guò)去,李世民身后廣袤的華夏大地上,中國(guó)光伏產(chǎn)業(yè)的發(fā)展正一日千里,新的世界紀(jì)錄不斷刻上中國(guó)企業(yè)的名字。11月3日,光伏龍頭企業(yè)隆基綠能宣布,將晶硅-鈣鈦礦疊層電池效率向上推到了33.9%,這是自2016年有晶硅-鈣鈦礦疊層電池效率記載以來(lái),第一次由中國(guó)企業(yè)打破該項(xiàng)世界紀(jì)錄。

40年間,滄海桑田,中國(guó)光伏已過(guò)萬(wàn)重山。推動(dòng)中國(guó)光伏前進(jìn)的科技創(chuàng)新力量,穿透了時(shí)光,照亮了通向綠能世界的未來(lái)之路。

產(chǎn)業(yè)浮沉四十年:老電站為光伏發(fā)展提供“化石標(biāo)本”

1983年,位于群山環(huán)繞之中的榆中縣園子鄉(xiāng)小岔村村民,第一次知道了“電”為何物。一座發(fā)電功率10kW的太陽(yáng)能光伏電站落地于此,點(diǎn)亮了當(dāng)?shù)?30戶(hù)家庭漆黑的夜晚。

準(zhǔn)確來(lái)說(shuō),這個(gè)電站并不是中國(guó)境內(nèi)最早的光伏電站。據(jù)李世民介紹,上世紀(jì)80年代,他曾與其他的自然能源研究者一道,在西藏、青海等地,架設(shè)過(guò)很多光伏發(fā)電設(shè)施。當(dāng)時(shí)中國(guó)的電力系統(tǒng)尚不夠完善,這些光伏電站為偏遠(yuǎn)地區(qū)解決了用電難題。

然而,歲月荏苒。隨著中國(guó)電力行業(yè)的發(fā)展,大部分光伏電站完成了自己的使命,退出了歷史舞臺(tái),消失在塵埃中,找尋不到存在過(guò)的蹤跡。

小岔村在全村通電之后,也棄用了這個(gè)光伏電站。但幸運(yùn)的是,這個(gè)電站有了不同的命運(yùn)。1996年,它被搬遷至甘肅自然能源研究所“太陽(yáng)能采暖與降溫試驗(yàn)示范基地”,安裝在光伏示范樓的樓頂。從此,它與中國(guó)光伏的發(fā)展血脈與共。

上個(gè)世紀(jì),光伏發(fā)電在中國(guó)尚處在初步推廣階段,對(duì)于光伏發(fā)電的運(yùn)維、電站壽命等問(wèn)題的研究,數(shù)據(jù)匱乏。老電站則生逢其時(shí),肩負(fù)起了新的任務(wù),為研究人員提供大量數(shù)據(jù),讓他們得以研究光伏電站在各類(lèi)自然環(huán)境中的運(yùn)行、衰減規(guī)律。
甘肅自然能源研究所還利用該電站,對(duì)來(lái)自世界各地的光伏從業(yè)和研究人員進(jìn)行培訓(xùn),為不斷躍升的光伏技術(shù)和蓬勃發(fā)展的光伏產(chǎn)業(yè)提供“智力支持”。老電站的余輝持續(xù)發(fā)光發(fā)熱,價(jià)值綿長(zhǎng)。

包建勤是甘肅自然能源研究所助理研究員,如今,他從前輩手里接棒,負(fù)責(zé)這座光伏電站的維護(hù)工作。他告訴華夏能源網(wǎng),雖然電站“年老體衰”,但研究所一直沒(méi)有放棄,有故障立馬排除,每年8月還會(huì)進(jìn)行一次徹底檢修,保證電站健康運(yùn)行下去。

老電站見(jiàn)證了中國(guó)光伏艱難曲折的40年。在這四十年中,中國(guó)光伏始終沿著科技創(chuàng)新和經(jīng)濟(jì)適用這兩條主線前行,最終將“綠電夢(mèng)想”一步步變成了現(xiàn)實(shí)。

在技術(shù)創(chuàng)新上,雖然經(jīng)歷了2008年金融危機(jī)帶來(lái)的全球經(jīng)濟(jì)動(dòng)蕩、2013年“雙反”等不利因素,中國(guó)光伏技術(shù)不斷取得重大突破,金剛線切割技術(shù)、RCZ多次拉晶技術(shù)、低衰減技術(shù)等,在每一個(gè)關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)將光伏產(chǎn)業(yè)推向更高發(fā)展階段。

在降低成本上,1983年進(jìn)口光伏組件價(jià)格超過(guò)60元/W,光伏產(chǎn)品是名副其實(shí)的高科技奢侈品。隨著越來(lái)越多的中國(guó)企業(yè)投身光伏,并不斷加大科技研發(fā)投入、新技術(shù)快速運(yùn)用并規(guī)模化生產(chǎn),光伏發(fā)電得以進(jìn)入平價(jià)時(shí)代。如今,光伏組件價(jià)格已經(jīng)下降到1元/W左右,并仍有繼續(xù)下降的趨勢(shì)。

高科技,低成本,讓中國(guó)光伏走進(jìn)千家萬(wàn)戶(hù)。今年前三季度,全國(guó)光伏新增裝機(jī)約1.29億千瓦,同比增長(zhǎng)145%。其中,分布式光伏新增裝機(jī)6714.1萬(wàn)千瓦、占比52%。與四十年前很多偏遠(yuǎn)地區(qū)“不通電”的情況相比,光伏徹底改變了老百姓的生活。

“從戶(hù)用光伏解決農(nóng)牧民的照明、通訊問(wèn)題,到大規(guī)模的光伏發(fā)電替代傳統(tǒng)能源,未來(lái),光伏發(fā)電在能源結(jié)構(gòu)中將占有重要地位。”李世民表示。

后浪追前浪:穩(wěn)健可靠引領(lǐng)中國(guó)光伏下一個(gè)40年

在完成了基本的技術(shù)積累和市場(chǎng)培育之后,當(dāng)下中國(guó)光伏行業(yè)發(fā)展的關(guān)鍵詞,已經(jīng)逐漸向“高質(zhì)量發(fā)展”演變。隨著大小光伏電站遍布全國(guó),“中國(guó)制造”產(chǎn)品能經(jīng)歷下一個(gè)四十年的考驗(yàn)嗎?

對(duì)于甘肅這座40年光伏電站,澳大利亞國(guó)家技術(shù)科學(xué)與工程院院士、上海電力大學(xué)教授、上邁新能源董事長(zhǎng)施正榮認(rèn)為,它驗(yàn)證了晶體硅光伏產(chǎn)品確實(shí)可靠。“我們業(yè)內(nèi)給光伏組件的質(zhì)保時(shí)間是25年。40年的事實(shí)證明,25年是沒(méi)有問(wèn)題的,它還可以運(yùn)營(yíng)更長(zhǎng)時(shí)間。”

隆基綠能創(chuàng)始人、總裁李振國(guó)則表示:“這座光伏電站真正的財(cái)務(wù)收益,比我們的財(cái)務(wù)模型更好。這意味著我們?cè)瓉?lái)測(cè)算的,無(wú)論能量回收周期還是材料回收周期,所有指標(biāo)將來(lái)都會(huì)比我們預(yù)測(cè)的、比實(shí)際的要更好。”

老電站已經(jīng)證明,光伏電站的壽命不止40年。用更先進(jìn)的技術(shù)制造出來(lái)的新電站,會(huì)將光伏產(chǎn)品的壽命再提升多少年?是行業(yè)值得研究的課題。

就在距離40年老電站的位置不遠(yuǎn)的地方,另一棟三層建筑的樓頂,即將建起一座新的光伏電站,采用的組件,是由隆基綠能捐贈(zèng)的20kW高效HPBC電池Hi-MO X6光伏組件。



隆基綠能在簽約儀式現(xiàn)場(chǎng)捐贈(zèng)HPBC組件

捐贈(zèng)電站的并網(wǎng)發(fā)電收益,將會(huì)用于老電站的運(yùn)行與維護(hù)。同時(shí),該電站也將作為甘肅自然能源研究所的監(jiān)測(cè)和研究對(duì)象。兩座電站在跨越40年的新老對(duì)話中,為科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步貢獻(xiàn)力量。

當(dāng)下,光伏行業(yè)正經(jīng)歷技術(shù)迭代、新舊產(chǎn)能迭代的周期,各類(lèi)電池技術(shù)“百花齊放”,從PERC、TOPCon、HJT、鈣鈦礦,再到當(dāng)下熱門(mén)的BC電池,不同技術(shù)相互競(jìng)爭(zhēng),給人眼花繚亂之感。從用戶(hù)的角度,最關(guān)心的還是穩(wěn)健可靠的收益保障。

實(shí)際上,隆基綠能捐獻(xiàn)的HPBC電池組件,敢于放在40年“老將”面前對(duì)比,來(lái)經(jīng)歷西北寒暑、沙塵等惡劣氣候的考驗(yàn),是有穩(wěn)健可靠的信心保障的。Hi-MO X6防積灰組件采用的HPBC技術(shù),是基于BC電池技術(shù)平臺(tái),以電池正面無(wú)柵線為核心特點(diǎn)的新一代高效電池技術(shù)。HPBC電池不僅優(yōu)化升級(jí)電池的光線吸收、光電轉(zhuǎn)化和電流傳輸能力,大幅提升電池的轉(zhuǎn)換效率,更是在安全可靠上下足了功夫。

對(duì)比實(shí)證數(shù)據(jù)表明,Hi-MO X6防積灰高效光伏組件發(fā)電增益達(dá)到2.04%,最高增益可達(dá)6%。以1萬(wàn)平方米屋頂預(yù)估測(cè)算,隆基綠能Hi-MO X6防積灰組件在25年間可累計(jì)多發(fā)電300萬(wàn)度。

該組件采取的全背面焊接技術(shù),相較于傳統(tǒng)的Z字型焊帶,電池片的邊緣應(yīng)力下降48%,進(jìn)一步降低了電池片隱裂風(fēng)險(xiǎn)。其功率的衰減也更低,首年衰減只有1.5%,從第二年開(kāi)始,每年衰減只有0.4%。如此算來(lái),即使過(guò)40年,該組件的輸出功率仍有82.9%。

最值得注意的是,該組件經(jīng)受住了不同區(qū)域、不同環(huán)境下嚴(yán)苛的性能測(cè)試。組件產(chǎn)品穩(wěn)健可靠的背后,是隆基綠能對(duì)科技創(chuàng)新的不懈追求。隆基綠能一直將“科技引領(lǐng)”作為在光伏市場(chǎng)上制勝的法寶,持續(xù)在研發(fā)上不遺余力投入。自2012年上市以來(lái),隆基綠能累計(jì)研發(fā)投入已超220億元,位居全球光伏行業(yè)首位。自2021年4月至今,隆基綠能先后15次在不同技術(shù)線路中刷新電池轉(zhuǎn)換效率世界紀(jì)錄。

在技術(shù)創(chuàng)新、穩(wěn)健可靠的引領(lǐng)下,中國(guó)光伏走向世界,成為改變?nèi)蚰茉锤窬值闹袊?guó)力量。根據(jù)國(guó)際能源署的預(yù)測(cè),2050年,全球可再生能源發(fā)電占比將提升70%左右,其中主要來(lái)自光伏和風(fēng)電。

“過(guò)去的40年,中國(guó)光伏雖篳路藍(lán)縷,但還是蓬勃發(fā)展起來(lái)。下一個(gè)40年,雖然前面的路還會(huì)有很多坎坷,但前途一定是一片光明,穩(wěn)健可靠的中國(guó)光伏產(chǎn)品將會(huì)贏得更多用戶(hù)的認(rèn)可。”李世民說(shuō)道。

原標(biāo)題:兩座電站跨越40年的對(duì)話:中國(guó)光伏如何與時(shí)間做朋友?

 
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來(lái)源:華夏能源網(wǎng)作者:紀(jì)寒
 
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