碳中和专题:光伏是怎样发电的

发布时间:

2022-09-21 00:00

光伏即利用太阳能电池将太阳光能转化为电能,本质上是一种能量转换,这种能量转换主要依靠半导体器件的光伏效应原理进行。目前,多晶硅电池片由于成本快速下降,已经成为了光伏市场的绝对主流。

光伏产业链上游主要为硅片制造;中游主要包括电池、组件制造;下游主要为光伏发电的应用端,包括集中式电站和分布式电站。

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硅片制造

首先从硅矿中开采出硅。然后将这些像石头一样的硅进行提纯,得到硅料。再经过硅晶炉的炼制,得到符合制造硅片标准的硅料。进而将这些硅料制作成硅片。

硅片主要通过切割工艺制成,切割硅片主要使用金刚线,前段时间火爆出圈的HJT需要用到激光雕刻,这些生产工艺也基本上被国内占据,国内相关产能占比超过全球总产能的80%。

目前,从硅料到多晶硅,我国产能占全球总产能的大部分,原材料的供应不仅可以实现自主可控,还可以满足不断高涨的出口需求。

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电池、组件制造

有了能用的硅片之后,需要将其做成一小块一小块的电池片,然后将这些小电池片主要组装成一块更大的电池片,就是我们平时在高速公路旁边看到的那种。光伏电池片产量国内企业占据世界前四强,仅通威一家市占率就超过10%。

如此大的电池片,必须要充分保护起来,这就需要一系列的光伏组件,包括光伏玻璃与背板、EVA胶膜,利用这些组件将电池片密封在中间,起到防止腐蚀与侵蚀的作用。光伏玻璃这个细分领域集中度很高,国内福莱特与信义光能两家公司市占率近60%,竞争优势非常明显。胶膜在玻璃与电池片之间,起到缓冲作用,国内福斯特公司专门生产胶膜。

电池片封装好后,需要倾斜摆放,需要另一个光伏组件进行支撑,即光伏支架。光伏支架性能要求较高,需具备抗风、抗雪、抗震、抗腐蚀等性能,能够保证在特定环境下长期使用。其使用寿命一般要求达到25年以上。该领域国内市占率相对较弱,全球前七大厂家国内占有两家。

电池片支撑好后,为了将太阳能转化为我们能用的电能,需要用到逆变器,因为太阳光转化的是直流电,但是我们生活中用的是交流电,逆变器承担了电流转化的作用。该领域华为、阳光电源可以排在世界前列。

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光伏应用

光伏应用主要包括集中式电站与分布式电站,那种一大片光伏发电板的叫集中式电站,这类电站占地面积较大,一般直接并入公共电网,接入高压输电系统供给远距离负荷。

相对来说,那些农村房顶放置的即是分布式电站,就近解决用户的用电问题,通过并网实现供电差额的补偿与外送。

中国光伏新增装机已连续多年位列全球第一,累计装机也位列全球首位。同时,在全球市场上,中国的光伏产业已占据第一位置。中国的光伏已真正成为了世界的光伏。在全球碳中和的背景下,中国光伏产业充满期待。