“双碳”目标下的太阳能应用

发布时间:

2022-08-04 00:00

《中共中央国务院关于完整准确全面贯彻新发展理念做好碳达峰碳中和工作的意见》中指出,加快构建清洁低碳安全高效能源体系,积极发展非化石能源,实施可再生能源替代行动,大力发展风能、太阳能、生物质能、海洋能、地热能等,不断提高非化石能源消费比重。太阳能产业作为新能源产业中发展较为成熟的产业,正在为“双碳”目标实现的不断提供助力。2021年,太阳能发电装机容量约3.1亿千瓦,同比增长20.9%。“双碳”目标的提出也为太阳能等清洁能源产业发展待来了全新的战略发展机遇。

 

太阳能主要应用场景

 

太阳能是主要的可再生能源之一,具有来源广泛、清洁无害、可持续等特点。广义的太阳能是指由太阳内部氢原子发生氢氦聚变释放出巨大核能而产生的,来自于太阳的辐射能量,其主要应用领域为光伏发电和光热。

 

光伏发电是利用半导体界面的光生伏特效应而将光能直接转变为电能的一种技术。2021年全国新增光伏并网装机容量54.88GW,同比上升13.9%。累计光伏并网装机容量达到 308GW,新增和累计装机容量均为全球第一。

 

光热是现代的太阳热能科技将阳光聚合,并运用其能量产生热水、蒸气和电力,目前应用较广的包括光热技术有光热发电及太阳能热水器利用。太阳能热利用主要集中于民用供热,农业生产、工业制造等工农业供热场景,也是未来太阳能热利用的主要发展领域。

 

太阳能光伏产业链特征

 

从太阳能光伏产业链上来看,上游产业是原材料的生产环节,主要是对硅矿石和高纯度硅料的开采、提炼和生产,如冶金硅提纯、多晶硅提纯、单晶/多晶硅片加工与切割等环节。此外还包括太阳能电背板、电池用玻璃等系统配件的制造。

 

中游产业是技术核心环节,主要是部件和组件的研发制造等。包括单晶/多晶硅电池片、电池组件(晶硅组件、薄膜光伏组件)生产与组装。

 

下游产业是包括太阳能并网发电工程、太阳能电池组件的生产及安装、光伏集成建筑等在内的光伏产品系统集成与安装。

 

太阳能的未来发展大有可为

 

目前来看,太阳能技术的未来发展和应用在绿色氢能、液态阳光甲醇和太阳能发电等方面当大有可为。

 

液态阳光甲醇即用甲醇的形式实现太阳能的储存、运输和利用。具体分为两个步骤:由太阳能等清洁能源分解水制作“绿氢”;再由绿氢和二氧化碳反应,生成甲醇或其他燃料和化学品,是实现“双碳”目标的重要技术路径。

 

太阳能发电通过收集太阳热能,利用换热装置提供蒸汽,结合传统汽轮发电机的工艺,从而达到发电的目的。采用太阳能热发电技术,避免了昂贵的硅晶光电转换工艺,可以大大降低太阳能发电的成本。专家表示,未来的新能源结构将是光伏、风电与太阳能热协同发展、多能互补的形式。