落地双碳目标的主力军：光伏发电每年可减少3.5亿吨碳排放
光伏产业网讯
发布日期：2021-10-28
核心提示：
落地双碳目标的主力军：光伏发电每年可减少3.5亿吨碳排放
美国德州电力危机事件还未被人们淡忘，而新一轮能源危机已开始裹挟全球。
进入10月，欧洲的天然气期货价格飙升至100欧元，是年初的四倍以上，创下了史无前例的历史高点；欧洲各国电价猛涨，其中英国电价已涨至285英镑/MWh，同比涨幅达到700%，堪称二十年内的最高纪录。中国也不安稳，最明显的迹象就是疯涨的煤炭价格，10月18日夜盘动力煤主力合约上破1900元/吨续创历史新高，全国二十几个省市都出现了拉闸限电和电力短缺……
对此，政府主管部门以实际行动做出回应。一方面通过放开火电上网电价、调高市场交易电价浮动范围以做调整，另一方面，国务院常务会议明确提出，加快推进大型风电、光伏基地建设，这从大政方针上再次给绿色低碳能源吃下了“定心丸”。
发展绿色光伏，意义价值巨大。破解能源危机、构建新型电力系统，光伏能源将是“主力军”，更是排头兵，对光伏的经济价值、社会价值、环保价值需要有更高认同。
回报巨大的绿色经济账
在中国，生产光伏发电系统的能耗环节包括制作硅砂、硅料、硅棒、硅片、电池、组件，以及光伏系统建设所需钢材、水泥、线缆、逆变器等系统部件的制造、运输和安装。
过去十多年来，光伏发电成本已下降了90%以上，成为全球许多国家和地区最经济的发电方式。今年4月，沙特报出1.04美分/千瓦时的中标电价，约合人民币7分钱，成为当前全球光伏最低中标电价，也是全球各种发电方式中的最低电价；6月，四川甘孜报出0.1476元/千瓦时的中标电价，刷新了国内最低记录。目前，我国光伏发电成本已降到0.3元/千瓦时以内，真正实现了平价上网，不再需要补贴，预计“十四五”期间将降低到0.26元/千瓦时以下。如进一步考虑生态环境成本，光伏发电的优势将更加明显。
落实到多晶硅生产环节来看，每生产1kg高纯晶硅（即硅砂、硅料环节）所需电量约为50kwh，拉棒、切片（即硅片环节）所需电量约为20-30kwh，制造电池、光伏玻璃，生产铝合金主辅材等环节共计耗能20kwh左右，即生产1kg高纯晶硅并将其制成光伏组件大约耗电为100kwh。
每3kg高纯晶硅可制造1kw光伏组件，即生产1kw组件全过程需耗电300kwh左右，而1kw组件每年可发电约1500kwh，意味着制造光伏组件全过程的能耗，在光伏电站建成后半年内即可全部收回，考虑到光伏组件质保在25年以上，其整个生命周期回报的电力产出是投入的50倍以上。
再说碳排放。从制造过程看，当前，我国已形成了200GW左右的光伏系统产能，生产200GW光伏组件大约需要消耗60万吨高纯晶硅，而生产这些硅料将产生1050万吨碳排放，但会换回3.5亿吨的碳减排，也就是说，硅料生产过程中每产生1吨碳排放，由其制作出的组件发电后每年都将减少30吨左右的碳排放。
不可限量的战略价值
今年3月，中国石油规划总院、煤炭工业规划设计研究院在《中国工程科学》杂志联合撰文探讨了我国能源安全的战略与对策，其中提到：“当前的国内化石能源资源评价表明，除天然气产量存在增长空间外，煤炭、石油产量均已接近或达到峰值；国内化石能源增产空间有限是我国能源安全必须面对的核心问题。”
“2019年，我国原油对外依存度超过70%，天然气对外依存度接近45%。我国油气进口通道集中度较高，对高风险国家和地区的依赖程度较大，海上通道占比高且高度依赖马六甲海峡。相比发达国家，我国油气战略储备和应急储备设施较少，应急储备体系薄弱；应对国际油气市场波动的调节能力不强，对管网安全高效运行也带来了明显影响。”
也就是说，从国家能源战略安全上看，当下我国化石能源产能大都摸到了“天花板”，未来风险已拉响警报！
原油不能自给自足，将让中国处于被“卡脖子”的阴影中。当前，中美关系不容乐观，拜登政府将中国定义为“最大的竞争对手”，并极力拉拢盟友共同实施围堵，一旦冲突升级，我国海上贸易线可能会面临全面封锁的困境，届时国内能源供给、经济发展、人民生活都将迎来严峻考验。
此外，能源还牵动着我国的外汇安全。2019年，我国进口原油5.06亿吨，外汇支出2413亿美元，是净消耗外汇最大的商品；2020年增长到5.42亿吨，原油外贸依存度创下73.5%的历史新高，因油价下跌，外汇支出有所减少，但仍达到1900亿美元左右；据推算，2021年，我国进口原油或将超过3000亿美元！
面对上述危机，中国完全有能力自力更生，大力开发蕴含在我们960万平方公里国土上的“绿色油田”——太阳能资源。我国总面积2/3以上地区，年日照时数大于2200小时，年辐射量在5000MJ/m2以上。中国陆地面积每年接收的太阳辐射总量为33×103-84×103MJ/m2，相当于24×104亿吨标准煤的储量，初步分析全国太阳能技术可开发装机容量达到156亿千瓦。
据科学测算，我国完全有条件用10到20年时间，实现能源增量的70%、存量的30%-50%的可再生能源清洁化替代，使国家能源供给的主动权牢牢掌握在自己手中，一劳永逸地解决原油进口可能被“卡脖子”的问题。如果国家战略需要，还可以进一步加快光伏绿色能源发展速度，用10年左右的时间实现这一目标。
无论从能源的投入产出、碳减排、经济性，以及维护国家能源和外汇安全等多个角度思考，以光伏为代表的可再生能源都已经具备了大规模应用、加快替代化石能源的总体条件。光伏绿色能源一旦走出目前在能源总量中占比较低的“孩童期”，将会很快成为推动双碳目标实现、推进全球能源转型升级的主力军。
从这些层面来看，发展光伏绿色能源绝对不是得不偿失、难堪大任，而是立足长远，一本万利的一件大事业。各方力量需尽快走出误区、统一认识，信心百倍的把这个利国利民的产业发展好、发展强！
进入10月，欧洲的天然气期货价格飙升至100欧元，是年初的四倍以上，创下了史无前例的历史高点；欧洲各国电价猛涨，其中英国电价已涨至285英镑/MWh，同比涨幅达到700%，堪称二十年内的最高纪录。中国也不安稳，最明显的迹象就是疯涨的煤炭价格，10月18日夜盘动力煤主力合约上破1900元/吨续创历史新高，全国二十几个省市都出现了拉闸限电和电力短缺……
对此，政府主管部门以实际行动做出回应。一方面通过放开火电上网电价、调高市场交易电价浮动范围以做调整，另一方面，国务院常务会议明确提出，加快推进大型风电、光伏基地建设，这从大政方针上再次给绿色低碳能源吃下了“定心丸”。
发展绿色光伏，意义价值巨大。破解能源危机、构建新型电力系统，光伏能源将是“主力军”，更是排头兵，对光伏的经济价值、社会价值、环保价值需要有更高认同。
回报巨大的绿色经济账
在中国，生产光伏发电系统的能耗环节包括制作硅砂、硅料、硅棒、硅片、电池、组件，以及光伏系统建设所需钢材、水泥、线缆、逆变器等系统部件的制造、运输和安装。
过去十多年来，光伏发电成本已下降了90%以上，成为全球许多国家和地区最经济的发电方式。今年4月，沙特报出1.04美分/千瓦时的中标电价，约合人民币7分钱，成为当前全球光伏最低中标电价，也是全球各种发电方式中的最低电价；6月，四川甘孜报出0.1476元/千瓦时的中标电价，刷新了国内最低记录。目前，我国光伏发电成本已降到0.3元/千瓦时以内，真正实现了平价上网，不再需要补贴，预计“十四五”期间将降低到0.26元/千瓦时以下。如进一步考虑生态环境成本，光伏发电的优势将更加明显。
落实到多晶硅生产环节来看，每生产1kg高纯晶硅（即硅砂、硅料环节）所需电量约为50kwh，拉棒、切片（即硅片环节）所需电量约为20-30kwh，制造电池、光伏玻璃，生产铝合金主辅材等环节共计耗能20kwh左右，即生产1kg高纯晶硅并将其制成光伏组件大约耗电为100kwh。
每3kg高纯晶硅可制造1kw光伏组件，即生产1kw组件全过程需耗电300kwh左右，而1kw组件每年可发电约1500kwh，意味着制造光伏组件全过程的能耗，在光伏电站建成后半年内即可全部收回，考虑到光伏组件质保在25年以上，其整个生命周期回报的电力产出是投入的50倍以上。
再说碳排放。从制造过程看，当前，我国已形成了200GW左右的光伏系统产能，生产200GW光伏组件大约需要消耗60万吨高纯晶硅，而生产这些硅料将产生1050万吨碳排放，但会换回3.5亿吨的碳减排，也就是说，硅料生产过程中每产生1吨碳排放，由其制作出的组件发电后每年都将减少30吨左右的碳排放。
不可限量的战略价值
今年3月，中国石油规划总院、煤炭工业规划设计研究院在《中国工程科学》杂志联合撰文探讨了我国能源安全的战略与对策，其中提到：“当前的国内化石能源资源评价表明，除天然气产量存在增长空间外，煤炭、石油产量均已接近或达到峰值；国内化石能源增产空间有限是我国能源安全必须面对的核心问题。”
“2019年，我国原油对外依存度超过70%，天然气对外依存度接近45%。我国油气进口通道集中度较高，对高风险国家和地区的依赖程度较大，海上通道占比高且高度依赖马六甲海峡。相比发达国家，我国油气战略储备和应急储备设施较少，应急储备体系薄弱；应对国际油气市场波动的调节能力不强，对管网安全高效运行也带来了明显影响。”
也就是说，从国家能源战略安全上看，当下我国化石能源产能大都摸到了“天花板”，未来风险已拉响警报！
原油不能自给自足，将让中国处于被“卡脖子”的阴影中。当前，中美关系不容乐观，拜登政府将中国定义为“最大的竞争对手”，并极力拉拢盟友共同实施围堵，一旦冲突升级，我国海上贸易线可能会面临全面封锁的困境，届时国内能源供给、经济发展、人民生活都将迎来严峻考验。
此外，能源还牵动着我国的外汇安全。2019年，我国进口原油5.06亿吨，外汇支出2413亿美元，是净消耗外汇最大的商品；2020年增长到5.42亿吨，原油外贸依存度创下73.5%的历史新高，因油价下跌，外汇支出有所减少，但仍达到1900亿美元左右；据推算，2021年，我国进口原油或将超过3000亿美元！
面对上述危机，中国完全有能力自力更生，大力开发蕴含在我们960万平方公里国土上的“绿色油田”——太阳能资源。我国总面积2/3以上地区，年日照时数大于2200小时，年辐射量在5000MJ/m2以上。中国陆地面积每年接收的太阳辐射总量为33×103-84×103MJ/m2，相当于24×104亿吨标准煤的储量，初步分析全国太阳能技术可开发装机容量达到156亿千瓦。
据科学测算，我国完全有条件用10到20年时间，实现能源增量的70%、存量的30%-50%的可再生能源清洁化替代，使国家能源供给的主动权牢牢掌握在自己手中，一劳永逸地解决原油进口可能被“卡脖子”的问题。如果国家战略需要，还可以进一步加快光伏绿色能源发展速度，用10年左右的时间实现这一目标。
无论从能源的投入产出、碳减排、经济性，以及维护国家能源和外汇安全等多个角度思考，以光伏为代表的可再生能源都已经具备了大规模应用、加快替代化石能源的总体条件。光伏绿色能源一旦走出目前在能源总量中占比较低的“孩童期”，将会很快成为推动双碳目标实现、推进全球能源转型升级的主力军。
从这些层面来看，发展光伏绿色能源绝对不是得不偿失、难堪大任，而是立足长远，一本万利的一件大事业。各方力量需尽快走出误区、统一认识，信心百倍的把这个利国利民的产业发展好、发展强！