戴紅彬
《中共中央關于制定國民經濟和社會發展第十四個五年規劃和二○三五年遠景目標的建議》提出,要“發展戰略性新興產業”加快壯大新能源產業。“推進能源革命”“提升新能源消納和存儲能力”。2020年中央經濟工作會議指出,我國二氧化碳排放力爭2030年前達到峰值,力爭2060年前實現碳中和。光伏產業作為新能源產業的重要組成部分,將會是未來新能源產業的重點發展方向,是陜西經濟高質量發展的重要抓手,是實現碳達峰碳中和的重要途徑。
光伏產業鏈包括硅料、鑄錠(拉棒)、切片、電池片、電池組件、應用系統6個環節。上游為硅料、硅片環節;中游為電池片、電池組件環節;下游為應用系統環節。
光伏產業上游以單晶硅、多晶硅、硅棒、硅腚、硅片為主。中國企業在光伏發電行業上游引領全球。多晶硅方面,江蘇中能硅業科技發展有限公司(保利協鑫控股)為全球最大的多晶硅生產制造商,連續七年蟬聯冠軍寶座,其次是四川永祥多晶硅公司(隸屬于通威股份)。單晶硅方面,陜西隆基綠能科技股份有限公司是全球最大的太陽能單晶硅棒和硅片制造商。
光伏產業中游一般由單多晶電池、晶硅組件和薄膜光伏組件組成。中國企業在光伏發電行業中游位居榜首。四川通威股份有限公司的多晶硅電池片產量位居全球第一。陜西隆基綠能的單晶硅電池片進入全球前十。光伏玻璃國內知名企業包括信義光能有限公司、浙江福萊特玻璃有限公司、廣東南玻集團等。
光伏產業下游一般是逆變器、電站EPCC系統和運營組成。逆變器是光伏發電系統的“大腦”,將組件所發的直流電轉化成交流電,并且追蹤其最大輸出功率,將能量以最小的變換損耗、最佳的電能質量并入電網。我國的逆變器制造龍頭企業是安徽陽光電源和廣東華為,市場份額合計超過50%。蓄電池主要以比亞迪、豐江電源、瑞達電源為龍頭。
碳達峰碳中和是今后全國一項重要工作,發展光伏產業是實現碳達峰碳中和的重要抓手。陜西加快發展光伏產業是推動經濟高質量發展的必然要求,同時也具有得天獨厚的優勢。
2020年4月習近平總書記在陜西考察時提出了新時代追趕超越新要求。要推動經濟高質量發展邁出更大步伐。深化供給側結構性改革,把重點放在推動產業轉型升級上,把實體經濟特別是制造業做實做強做優,構建具有陜西特色的現代產業體系。要圍繞產業鏈部署創新鏈、圍繞創新鏈布局產業鏈,促進科技、金融、產業、人才有機結合。中央經濟工作會議提出碳達峰碳中和目標。要加快調整優化產業結構、能源結構,推動煤炭消費盡早達峰,大力發展新能源,加快建設全國用能權、碳排放權交易市場,完善能源消費雙控制度。要繼續打好污染防治攻堅戰,實現減污降碳協同效應。
1.區位優勢。光伏發電除技術方面要求外,主要取決于太陽的光照時間,總體來看,西部地區海拔高,太陽光照時間長,更適合發展光伏產業。陜西地處西北地區東部,特別是陜北處于黃土高原地區,具有一定的海拔高度,晴朗天氣較多,太陽光照時間相對較長,發展光伏產業具有一定優勢。
2.產業優勢。陜西光伏產業鏈較長,從上游的硅片、銀漿,中游的光伏玻璃、焊帶、電池組件到下游的逆變器、EPC都有相關企業涉及,總體來看,陜西的光伏產業具有顯著優勢。如陜西隆基股份有限公司是全國單晶硅生產龍頭企業,主營業務為單晶硅片及光伏組件,經過20年的發展,當前已成為全球最大的單晶硅片制造商,單晶組件出貨量連續多年位居全球第一,單晶PERC電池和組件轉換效率連續多次刷新世界記錄,與此同時,也為陜西光伏產業未來的發展提供了強大動能。
在一系列政策的支持下,全國及各省光伏產業近些年保持高速增長,光伏發電量也呈現出快速增長勢頭。從地區看,中東部地區發展速度最快,多個省份裝機容量進入全國前十。陜西發展速度高于全國,裝機容量處于中上游水平,但發電量占比位居全國前列。
按照國家發展規劃,“十三五”期間全國光伏產業快速發展,裝機容量與發電量均高速增長。2016年全國光伏發電裝機容量為7742萬千瓦,2020年達到25343萬千瓦,年均增長43%。2016年全國規上工業光伏發電量393.64億千瓦時,2020年達到1420.99億千瓦時,年均增長22.1%。
2016年裝機容量前十地區主要集中在西部和東部沿海部分地區,其中,西部地區更具優勢。排在前十位的地區分別是新疆、甘肅、青海、內蒙古、江蘇、寧夏、山東、河北、安徽和浙江。經過幾年的發展,前十位中東部地區位次總體前移,西部地區省份排名后退。2020年排名前十位的地區分別是山東、河北、江蘇、青海、浙江、安徽、山西、新疆、內蒙古和寧夏,甘肅跌出前十,山西進入前十。
2020年煤炭大省內蒙古和山西,裝機均在前十。盡管年均增速只有22%,但內蒙古發展基礎較好,裝機容量始終位居全國前十。山西雖然發展基礎不如陜西,但近幾年發展速度快,年均增速達63.7%,高于陜西8.1個百分點,經過幾年的發展成功沖進前十行列。
從發電量來看,2016年光伏發電量西部地區排名總體靠前,前十地區分別是青海、內蒙古、新疆、甘肅、寧夏、江蘇、河北、云南、陜西和浙江。經過近幾年的發展,西部地區仍然處于領先位置。2020年光伏發電量前十地區分別是內蒙古、新疆、青海、甘肅、河北、寧夏、山西、陜西、安徽和江蘇,浙江和云南跌出前十,山西和安徽進入前十。西部地區的發電量總體排位靠前(裝機排位靠后),西部地區發展光伏產業更具發展前景。
“十三五”時期,陜西在國家政策的支持下光伏產業迅速發展,增長速度超過國家平均水平。2016年全省光伏發電裝機容量為334萬千瓦,2020年達到1089萬千瓦,年均增長55.6%,高于全國12.6個百分點。2016年全省規上工業光伏發電量10.8億千瓦時,2020年達到67.33億千瓦時,年均增長30.3%,高于全國8.2個百分點。
從裝機容量看,2016年陜西的裝機容量在全國各省位居第11位,占全國裝機容量的4.3%。2020年陜西裝機容量在全國排第12位,占全國裝機容量的4.7%。四年間比重提升0.4個百分點,但位次下降1位。
從發電量和發電結構看,2016年陜西規上工業光伏發電量和發電占比在全國均排第9位。經過近幾年的發展,陜西光伏發電量及發電占比在全國的排名均有所上升。2020年陜西的規上工業光伏發電量為67.34億千瓦時,位居全國第8位;占規上工業總發電量的比重為2.9%,在全國排第7位。隨著光伏產業的發展,陜西光伏發電占比已超越煤炭大省內蒙古,同時也拉大了與山西的差距。2016年陜西落后內蒙古0.8個百分點,比山西高0.3個百分點;2020年陜西超越了內蒙古,并高于內蒙古0.3個百分點,高于山西0.6個百分點。
陜西光伏產業盡管具有區位、產業優勢,但仍然存在可利用地域空間不足、產業鏈不完備、光伏發電占比仍然不高等問題。
光伏發電站需要布局在光照時間長、土地面積廣闊的地區。陜西土地總面積為20.56萬平方公里,與西部地區的甘肅、青海、內蒙古、新疆等地具有較大差距。除此之外,陜西版圖特點是東西短、南北長,光伏發電站最佳布置區域位于陜北。因此,受可布局的光伏發電區域限制,陜西光伏發電裝機規模發展會在一定程度受到制約。
盡管陜西有隆基股份等單晶硅龍頭企業,但與之配套相關企業較少,或者配套企業規模較小。從配套產業來看,陜西光伏產業鏈相對較長,許多細分產業都有涉及,但光伏硅料主要靠省外供應。從配套規模來看,盡管光伏玻璃、焊帶、逆變器等細分產業都有相關企業涉足,但企業規模尚小,無法滿足需求,一些附件產品均從省外采購,陜西相關光伏企業未形成市場競爭力。
陜西發電結構一直以火電為主,其他能源發電量占比較低,實現碳達峰碳中和任務較重。2020年陜西火力發電量占比為88.2%,水力發電量占比為5.3%,風力發電量占比為3.6%,光伏發電量占比僅為3%。光伏發電量占比在各發電品種中最低,同時比青海的14%低11個百分點。陜西發電結構需進一步優化,為碳達峰碳中和打好基礎。
要貫徹新發展理念,構建新發展格局,做強做優陜西制造業,優化產業結構、能源結構,發展壯大陜西光伏產業,推動陜西經濟高質量發展,如期實現碳達峰碳中和目標。
由于可利用地域空間限制,要彌補空間不足,提高光伏發電量,陜西應盡可能選擇發電轉化效率更高的電池板。目前,市場上主要有單晶硅電池和多晶硅電池兩種,前者發電轉化效率大于后者。加之陜西的隆基股份是全球最大的單晶硅生產企業,選擇單晶硅電池對于陜西來說具有先天優勢。近些年,隨著隆基股份研發的持續投入,P型單晶PERC電池轉換效率多次刷新世界記錄,已突破23%,現正在向24%進發,未來P型PERC電池效率仍有提升空間。該技術的應用能夠進一步提升陜西光伏發電效率。
要以高質量發展和碳達峰碳中和為目標,圍繞創新鏈布局產業鏈,合理布局完善光伏產業鏈。一是要補鏈,當前陜西在光伏產業上游的光伏原料、中游的膠膜、背板等方面尚無相關產業,可根據實際需要,加大招商引資力度,引進國內知名龍頭企業,完善產業鏈。二是要強鏈,盡管陜西光伏產業有相關企業布局,但大多規模較小,與國內大型龍頭企業具有明顯差距,要有針對性地培育該領域大型企業,增強市場競爭力。
光伏裝機容量是光伏發電量的基礎和保證,要進一步統籌火力發電與光伏等新能源發電規模。由于光伏發電要使用大量太陽能面板,需要占用大量土地,因此,要有計劃有目標地進一步提升光伏裝機容量,大力推進分布式光伏產業,有效利用閑置資源,提高資源利用效率。同時實施“光伏+”綜合利用工程,結合土地綜合利用,依托農業種植、漁業養殖、林業栽培等,因地制宜創新各類“光伏+”綜合利用商業模式,促進光伏與其他產業有機融合。