大家好!今天让小编来大家介绍下关于pv光伏工厂_全球实现碳中和,需要多少光伏厂?的问题,以下是小编对此问题的归纳整理,让我们一起来看看吧。
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1.太阳能PV光伏发电的成本是多少rmb/w?2.全球实现碳中和,需要多少光伏厂?
太阳能PV光伏发电的成本是多少rmb/w?
1、组件(单晶硅、多晶硅)的价格其实差不多,都论W卖,目前大厂的价格一般6块/w左右,薄膜电池弱光效应更好,但效率低些。
2、除此之外,如果是并网系统,配套设备和服务估计也要6元/w以上,比如支架、逆变器、线缆什么的,还有土地的成本,每个地方不一样。
3、目前国内的光伏上网电价,是申报竞争式的补贴方式,你得要经过很多部门的批准,比如发改委,电力部门等等。整的好的话,1元/度电是可能的。
全球实现碳中和,需要多少光伏厂?
组件回收是光伏产业链上的最后一环,也被视为整个光伏绿色产业链的“最后一公里”。
随着光伏发电的大规模利用, 退役和废旧光伏组件的回收利用 成为越来越突出问题,同时也为行业带来了巨大的新商机。如今,这一新兴产业已经处于爆发的前夕。
一、组件回收——必要性与紧迫性并存
随着全球环境恶化和能源危机的日益加剧,碳达峰、碳中和已成为全球的共识,光伏新能源作为各国实现气候目标的重要途径之一,装机容量更是快速增长。
2021年,全球新增光伏装机量达到183GW,同比增长30%以上。据BNEF彭博新能源财经预计,到2030年这一数字将增加到334GW。我国作为光伏产业发展最成熟的国家,光伏发电累计装机容量已超过200GW,预计2030年新增装机水平将达到105GW~128GW。
未来光伏发电的装机规模,无疑将由“GW时代”跨越至“TW时代”。
但与此同时,光伏发电的大规模应用,却不可避免地衍生出了废旧光伏组件的回收问题。
据国际能源机构一组预测数据显示,2030年,全球光伏组件回收将达800万吨左右,迎来回收大潮。2050年,全球则会有将近8000万吨的光伏组件进入回收阶段。
其中, 中国将在2030年面临需要回收达150万吨的光伏组件,在2050年将达到约2000万吨,是埃菲尔铁塔重量的2000倍。
如此大量的废旧光伏组件如果处理不当,给环境、社会带来不良影响无疑将不可小觑。
但如果处理得当,则不仅可以助力资源的循环再利用,缓解资源短缺,还能够培育新兴产业,创造更多就业价值,同时真正实现光伏全生命周期的绿色发展,促进光伏产业的可持续发展。
组件回收必要性与紧迫性并存,但当前组件回收工作仍然面临着诸多挑战。
二、组件回收目前面临的难点有哪些?
1、非法遗弃和非法倾倒
安装在建筑物屋顶上的分布式光伏电站,往往会随着建筑物的拆除而废弃。在土地上搭建的地面电站则可能随着土地租赁到期被拆掉,如果业主无法支付或准备回收处理的费用,那么废弃的组件很可能会被放置在原处,或者被非法倾倒在其他土地上。
2、有害物质泄漏和扩散的潜在威胁
实际上,大多数废弃光伏电池板件的归宿是被当做废品卖到废品回收站。
我们知道,根据电池板的类型,太阳能电池板含有铅、硒和镉等有害物质。当电池板被卖到废品回收站后,很少有人知道其中有这么多有害物质,也就很少会进行适当的废弃处理。
3、处理场所短缺
以日本为例,自2012年日本引入FIT(可再生能源固定价格收购)制度开始,光伏发电装机规模明显扩大且扩大速度持续提升。按照光伏组件25年的生命周期来计算,预计会在2040年左右进入密集报废期,每年约产生80万吨的废弃光伏电池板。如果把这些电池板铺开, 面积相当于182个天安门广场, 高峰期可能导致回收处理场所的暂时短缺。
4、技术难点
目前已有的成熟光伏组件回收处理技术主要有三种,包括 物理分离、有机溶剂溶解法、热处理与化学方法相结合。
①物理分离法
物理分离法是指将组件经破碎、金属剥离、湿法冶金分离等步骤来回收金属。实验表明此方法仅可获得17.4%金属回收率。
②有机溶剂溶解法
有机溶剂溶解法是指选择几种有机溶剂浸泡去除背板的晶硅电池片,用有机溶剂溶解封装材料EVA,使玻璃与电池片分离,此方法可以获取整块完整的电池片。
③热处理与化学方法相结合法
热处理与化学方法相结合法是指把去除背板的电池板放在管式炉或者马弗炉中,将封装材料EVA去除干净,得到纯净的电池片,再使用化学方法把电池片表面的减反射层、银浆和铝去除,得到纯净的硅片。
以上方法中,无机酸和有机酸溶解只针对EVA的去除和分离,未考虑到边框的拆除和硅晶片再利用,且剩下的废液也难处理;而物理分离法也不够完善,未能分离各单一的组分。同时,对含氟背板的回收问题,也是一个难点。我国光伏退役回收工作的重要参与者、带头人,中国科学院电工研究所高级工程师吕芳表示:“过去90%的光伏组件背板是含氟背板,不能烧、埋,否则会带来不可逆的环境污染,对人体也有重大危害。”
光伏组件的回收处理方法仍有待探索。
5、高成本
无锡尚德总裁何双权曾发文指出,目前很大一部分组件建于偏僻的西北地区或位于屋顶之上,增加了运输成本,同时需要购置专门的回收设备与相关材料,加上技术尚不成熟,投资消耗较大,回收物质的纯度却不高,以及尚未形成大规模的操作形式,因此 光伏组件回收成本仍高。
高成本仍是光伏组件回收市场难以回避的一个“门槛”。
三、光伏组件回收正呈产业化趋势
尽管光伏组件回收还面临着诸多棘手难题,但光伏的飞速发展和大规模应用,正为这一新兴产业的诞生和发展不断添火。
过去数年,韩国、日本和来自欧盟的一些国家在光伏组件回收产业化问题上一直积极布局。
欧盟于2014年正式将光伏组件纳入“报废电子电气设备指令”,还通过“PV CYCLE”和“CERES CYCLE”回收组织负责处理废旧光伏组件。2017年,又进一步颁布了针对光伏组件回收的欧盟标准,并建设了化学法示范线和物理法/化学法综合示范线。
2018年, 法国建立了世界首个光伏组件回收工厂 ,对光伏组件材料的回收利用率超95%;
2021年,澳大利亚正式批准Clive Fleming成立澳洲首家光伏组件回收工厂Claiming PV,尚德、阿特斯、英利、韩华等公司参与技术支持;
在国内,光伏组件回收发展起步于“十二五”规划,依托于科技部“863”课题计划,经历了长达10年的实验室研究,在技术上可与国外并驾齐驱。
2019年4月,国家科技部的国家重点研发计划可再生能源和氢能技术重点专项“成套技术和装备项目”开始实施,英利集团、晶科能源等13家光伏企业联手中国科学院等众多科研院所,针对光伏组件的回收技术、关键装备研制、回收处理示范线、回收标准体系和监管机制,积极展开探索。
同时,自2017年起,国家电投集团黄河上游水电开发有限责任公司(以下简称“黄河公司”)还率先自主开展光伏组件环保处理、回收的关键技术和装备的研究。截止2021年12月底, 黄河公司已建成我国首条组件回收中试线 ,闭环形成多晶硅、硅片、电池、组件、支架、光伏电站规划设计及建设、运行维护、检测评价及组件回收的垂直一体化光伏全产业链。
三、亟待更多力量的加入
中国科学院电工研究所高级工程师、中国绿色供应链联盟光伏专委会秘书长吕芳表示:“未来,光伏组件回收将成为光伏产业链的新产业增长点,必然会有人进入,不管是资本方还是工业界等都会进入。”而当前国内光伏组件回收技术正是需要“百花齐放”。
期待未来随着更多力量的加入,如何低成本地实现光伏废弃组件的回收利用和无害化处理等一系列问题,都能够得到逐一破解,真正实现光伏全生命周期的绿色发展,实现光伏产业的可持续发展。
专家认为,未来想要实现零碳排放,能源系统将主要依靠低成本太阳能发电。到2025年,全世界必须建成约100家太阳能电池板工厂,以便到2035年实现世界能源供应“去化石化”。如果没有以光伏为代表的可再生能源,通过技术进步实现的成本快速下降,那么实现“碳中和”目标将更加艰巨。
芬兰拉彭兰塔工业大学(LUT University)太阳能经济学教授克里斯蒂安·布雷耶的研究小组,对通往未来零排放能源系统的过渡转化途径进行了建模。他说:“世界必须尽快、安全且经济高效地实现零温室气体净排放,需要对能源系统进行去化石化,要做到这一点,需要为世界每个地区提供技术上可行、成本优化的能源系统转化的过渡途径。我们的计算对如何实现转化给出了答案。”
LUT的成本优化模型发布于2019年,模型展示了如何实现净零碳排放的全球能源系统。在该模型中,实现零排放的一年中,太阳能光伏板(PV)满足了所有用途的全球能源总需求的69%。其余的来自风能、生物质和废物、水力发电和地热能。
布雷耶强调,他的零排放情景不包括核电,因为它“太贵了”。光伏技术正变得越来越便宜;另一方面,核电站的建设成本却在上升。此外,安装和运行太阳能发电厂更容易、更快、风险更低。
LUT研究人员基于太阳能的模型提出了两个问题。
首先,如果要实现将全球变暖保持在1.5摄氏度(2.7 F)以下的国际公认目标,那么到什么时间点地球温室气体排放必须达到净零排放呢?
其次,如果要实现这一气候目标,必须建成多少座太阳能电池板制造厂呢?何时建成才能满足太阳能在所有能源生产中高达三分之二呢?
英国利兹大学的气候科学家Piers Forster说:到2021年初,要使全球变暖保持在1.5摄氏度以下,人类最多可以向空气中释放出1,950亿吨二氧化碳,而自工业革命开始以来,人类已经向大气排放了1,700亿吨二氧化碳。
仅在2019年,全球排放总量约为40亿吨二氧化碳。如果未来几年的排放量大致维持在2019年的水平(很有可能),则剩余的二氧化碳排放预算将在2025年底之前用完。在那之后,世界将处于碳超标状态,并可能导致气候变化更危险。
布雷耶说:“我们必须在2025年之后尽快实现零排放。目前零排放的政治目标年是2050年,为时已晚。”
为了避免危险的气候变化和长期海平面上升,现在释放到大气中的大部分碳都必须在未来几十年内收回,那将是非常昂贵的。布雷耶认为,更快地扩展可再生能源系统并尽快关闭燃煤发电厂将便宜得多。
原因如下:产生一兆瓦时的燃煤电力会导致大约1吨的二氧化碳排放。从长远来看,如果将二氧化碳永久存储起来,每吨成本可能约为100欧元。相比之下,到2020年,一兆瓦时的电力在德国的电力平均交换成本为33欧元。这意味着燃煤发电实际上比没有碳排放的光伏发电或风力发电厂的电价贵四倍。
布雷耶表示:“这还不包括燃煤发电厂排放的重金属的 健康 成本。公共卫生专家估算,仅在德国,这种污染每年就造成约5,000人过早死亡,而在亚洲,这一数字将近一百万。”
LUT模型估计,实现净零排放的地球,将有90%来自电力,而不是化石燃料,其中69%的电力将来自太阳能光伏。为了实现这一目标,需要多少个巨型光伏组件工厂呢?需要何时建成呢?
这取决于我们对世界仅剩的200亿吨二氧化碳碳预算的紧张程度。让我们想象一下到2035年完全由可再生能源驱动的全球系统,并假设新的光伏工厂将在2025年建成,因此它们可以在10年内完成工作。
迄今为止,全球最大的光伏组件工厂正在中国安徽省建设。根据开发商协鑫集成 科技 股份有限公司的公告,其年生产能力为60GW(GW或吉瓦,功率单位,1GW=10亿瓦),该项目总投资180亿元,其中固定资产总投资约120亿元,在2020年至2023年分四年四期投资建设。2020年全球光伏产能约为200GW,其中大部分在中国。
LUT模型预计,当全球实现碳中和,全球已安装的可再生能源发电量为78,000GW。其中包括63,400GW的太阳能PV,约8,800GW将在欧洲。
我们能否在2024年之前建成足够多的工厂,并到2035年生产所需数量的太阳能电池板呢?答案是:差远了!根据当前的行业计划,到2024年,将仅建立400GW的年PV生产能力,并且全球仅生产、安装了约1,500GW的PV。为了在2035年之前实现零排放且三分之二的能源来自太阳能,在2025至2035年之间生产、安装另外62,000GW的光伏,即每年6,200GW。
这意味着想要应对气候变化挑战,到2024年,我们将需要至少再建设100个与安徽60GW光伏组件工厂相同规模的超级工厂,以实现合计6,000 GW的年生产能力。如果欧洲要生产自己的光伏组件,而不是进口光伏组件,那么这100家巨型工厂中的15家必须设在欧洲。
这些数字告诉我们,作为全球净零排放竞赛的核心要素,可再生能源的快速扩张在技术上是可行的。毕竟,人类肯定有能力建造和经营100家巨型工厂。当前面临的关键问题是:我们是否会认真对待气候科学家的警告,撸起袖子加油干呢?
去年12月16日-18日召开的中央经济工作会议上,第一次将“做好碳达峰、碳中和工作”列入年度重点任务之一。也是第一次将碳达峰和碳中和目标,写入正在编制的经济和 社会 发展“五年”规划。
此前高层指出,中国将提高国家自主贡献力度,采取更加有力的政策和措施,二氧化碳排放力争于2030年前达到峰值,努力争取2060年前实现碳中和。(又称30.60目标)这是中国首次向全球明确实现碳中和的时间点,也是迄今为止各国中作出的最大减少全球变暖预期的气候承诺。
在高层明确任务之后,多部委也开始响应:
12月20日,发改委强调要部署开展碳达峰、碳中和相关工作;
12月21日,央行表示为了实现碳中和目标,会加大对新能源产业、能源高效利用产业的金融支持;
12月22日,生态环境部副部长透露,生态环境部正制定2030年前碳排放达峰行动计划、行动方案,支持有条件的地区率先达到碳排放峰值。
不过,我国碳排放强度依然很大。从行业看,电力行业碳排放占比达到41%,因此加速调整能源结构迫在眉睫。据《中国实现碳中和的路径建议》研究报告,实现“碳中和”目标的多种可行方案中,“加速可再生能源转型”是其中最有效的路径之一。即如果中国持续提升公路运输、建筑和工业领域的直接电气化程度,且通过普及零碳电力(太阳能等清洁能源发电)供应,构建规模更大、更清洁化的电力系统。那么,电力行业的碳排放量最快可于2024年达峰,此后将迅速下降。
国家能源局新能源司的最新预计是,到今年年底光伏发电装机规模将超过风电,成为全国第三大电源。根据国家能源局目前的测算情况,“十四五”新增光伏发电装机规模需求将远高于“十三五”。中国光伏行业协会也预计,中国年均光伏新增装机规模将在70GW到90GW之间,是当前年均新增装机量的两倍有余。
此外,用户光伏空间正在打开。华创证券指出,预计今年我国光伏新增装机量将会在35GW左右,如用户新增装机量达到10GW,占比将会超过28.5%,意味着光伏正在走向寻常百姓家。用户光伏潜在空间巨大,价值尚未被完全开发。按10%的渗透率和3.5元/W的单瓦价值计算,市场空间或达1.4万亿元。
据不完全统计,除目前已实现“碳中和”的苏里南和不丹两个国家外,瑞典、英国等6个国家已立法“碳中和”,欧盟作为整体和加拿大等5个国家地区处于“碳中和”立法状态(进程),中国、日本等14个国家发布了“碳中和”政策宣示文档。
全球范围“碳中和”目标的实现,都绕不开依赖于发展、利用以光伏为代表的可再生能源、清洁能源。2019年,中国硅料、硅片、电池片、组件占全球产量的比重分别达到了67%、98%、83%和77%,而中国生产的光伏产品,60%-70%出口到了全球各地。全球光伏组件出口商前十名中,绝大多数都是中国企业。作为全球最大的光伏生产基地,全球碳中和也意味着,全世界电力系统将更加依赖于中国光伏!