《光伏的明与暗》课件

光伏的明与暗太阳能光伏技术在全球能源转型中既有光明前景，也面临诸多挑战本次讲解将全面剖析光伏产业的发展现状、技术进步、环境影响及未来走向本讲主要内容和结构光伏基础知识原理、技术路线、发展现状光伏的明环境效益、经济性、创新应用光伏的暗资源消耗、环境影响、市场挑战未来趋势与建议技术方向、政策导向引言能源转型与低碳时代全球碳中和目标能源结构转型各国承诺年前实现从化石能源向可再生能源转变2050-2060技术变革驱动光伏技术成本降低、效率提高当前全球能源结构概览光伏产业的全球地位亿万亿178GW

1.

22.6年新增装机全球从业人员行业市场规模2023同比增长约带动就业机会人民币投资总额35%光伏发电基本原理光子激发太阳光照射硅材料电子分离形成电子空穴对电流形成电子定向移动产生电流电能输出通过逆变器转为交流电主要光伏技术路线简介晶体硅电池薄膜电池包括单晶和多晶12非晶硅、、CIGS CdTe新型高效电池有机电池43异质结、叠层电池钙钛矿、染料敏化单晶硅与多晶硅对比单晶硅多晶硅效率高，可达效率低，通常•23%•17-18%外观一致，质感细腻可见晶体花纹••寿命长，年寿命稍短，约年•25-30•20-25价格较高成本优势••薄膜光伏技术特点柔性轻量弱光性能好可弯曲、重量只有晶硅的十分之一阴天、高温环境下效率衰减小建筑一体化资源消耗低适合幕墙、屋顶集成应用硅材料用量少，制造能耗低组件效率的历史演变（年）1980-2024全球光伏发电装机容量数据中国光伏产业的发展历程初创期1年，小规模探索2000-2006扩张期2年，产能快速增长2007-2012调整期3年，国际贸易摩擦2013-2015领先期4至今，全球主导地位2016-光伏产业链上下游结构上游多晶硅料、硅片生产中游电池片、组件制造下游系统集成、电站运维主要光伏企业格局（隆基、晶科等）中国企业在全球组件出货量前十中占据席，技术和规模领先8国际主要光伏市场概述中国全球最大市场，占比超40%欧盟政策支持强，居民屋顶系统普及美国投资税收抵免，公用事业规模电站主导印度增长快，大型地面电站为主日本补贴削减后增速放缓光伏的明环境友好——零排放发电节约水资源无噪音污染运行期无温室气体与火电相比耗水量静默运行无干扰排放极低可循环利用大部分材料可回收温室气体减排贡献数据光伏对等空气污染的改善PM

2.5替代煤电城市空气质量12每光伏可减少约吨硫氧化物排放光伏分布式发电减少城区污染物1GW3000健康影响能源结构优化34降低呼吸系统疾病风险推动能源清洁化转型光伏资源丰富分布广沙漠地区城市屋顶水面光伏年辐照量最高靠近用电负荷节约土地资源经济性不断提升成本下降曲线——平价上网进展与案例元

0.2470%100%最低度电成本成本降幅平价项目比例青海地区大型电站过去十年降幅年后新建项目2022技术创新推动效率增长电池PERC背面钝化增效技术，效率提升2%技术TOPCon隧穿氧化层钝化接触，效率可达25%技术HJT异质结电池，低温工艺，效率高半片技术减少电流损失，提高输出功率光伏带动地方经济与就业制造业就业电站建设组件工厂直接创造岗位施工安装临时就业研发创新运维服务高素质人才需求长期稳定岗位光伏助力乡村振兴案例农光互补模式集体经济增收光伏扶贫光伏下种植经济作物村集体建设共享电站贫困户屋顶发电增收光伏模式创新（农业、渔业、建筑）+建筑光伏一体化光伏幕墙、光伏瓦渔光互补水面光伏下养殖水产农光互补间距式农作物种植智能化与数字化趋势智能组件优化器、微型逆变器实现组件级监控数字孪生虚拟电站模型预测性维护人工智能优化电站运行参数，提高发电量区块链应用电力交易与绿证溯源国际合作与技术输出技术转让光伏生产线整体输出海外工厂东南亚、中东生产基地人才培训培养当地光伏工程师联合研发国际高校和企业合作中国光伏出口和全球影响力光伏的暗资源与能耗问题——高耗能生产稀缺资源消耗多晶硅冶炼温度高达℃高纯石英砂资源有限•1000•单位硅片能耗约银浆消耗贵金属•80kWh•能源回收期长达年某些薄膜电池需稀有元素•1-2•高能耗的原材料生产环节吨80kWh10每千克多晶硅耗电每吨硅料碳排放冶炼炉连续运行按中国电网碳强度计算年2能源回收期低辐照区域更长硅料、银、稀有材料供应风险关键材料价格波动大，银耗量占组件成本，产地集中带来供应风险5%生产过程中的污染与碳足迹氟化物排放重金属废水12刻蚀工艺产生电池片生产环节包装废弃物高耗水量运输过程产生清洗工序需大量纯水43光伏废弃物与回收挑战弃光限电现象与解决困境电网接入受限远离负荷中心，输电能力不足系统灵活性不足调峰能力受限，火电灵活性改造成本高储能不经济成本高，商业模式不清晰光伏电站的土地占用与生态影响占地密集每兆瓦约需亩土地15-20荒漠化风险大型地面电站植被破坏生物多样性栖息地分割，鸟类撞击农地转用优质农田被占用争议并网和消纳难题间歇性问题鸭子曲线电网承载力阴天发电量骤降日间供过于求，傍配电网改造成本高晚负荷高峰电力市场不完善价格机制未充分反映波动性光伏产业同质化竞争现象技术路线趋同低价竞争恶化主流企业均采用技术年以来价格下跌超•PERC•202240%大尺寸硅片成为标准低价中标成为常态••产品差异化困难小企业生存困难••行业产能过剩危机价格战与企业倒闭潮12011-2013欧美双反，首轮倒闭潮22016-2017国内补贴退坡，中小企业出清32020-2021原材料价格上涨，利润压缩至今42023-产能过剩，价格战导致亏损面扩大国际贸易摩擦与壁垒案例美国条款、关税壁垒，法201UFLPA案阻隔新疆产品欧盟碳边境调节机制，绿色补贴CBAM保护印度基本关税，本土制造优先45%其他国家土耳其、巴西等实施保护措施行业政策调整与不确定性补贴退坡全球光伏补贴逐步减少，市场竞争加剧土地政策耕地保护与光伏用地冲突加剧环保要求制造环节排放标准趋严，成本增加电力市场改革现货市场试点延迟，价格机制不完善未来趋势一高效新材料（钙钛矿、异质结）钙钛矿太阳能电池异质结电池技术实验室效率突破理论效率超过•26%•29%材料成本低廉低温制造工艺••柔性特性，适合建筑一体化温度系数好，高温表现优异••寿命和稳定性仍待突破设备投资大，产能爬坡中••未来趋势二储能与光伏耦合电化学储能制氢储能锂电池、钠离子电池配套光伏光伏电解水制氢，季节性存储物理储能相变储热抽水蓄能、压缩空气等大规模方案利用熔盐等材料储存热能未来趋势三智能电网与分布式发展微电网技术社区级独立光储系统，提高韧性虚拟电厂聚合分散资源，统一调度需求响应负荷侧灵活调整，适应光伏波动电力交易平台交易，邻里间光伏电力直接交换P2P未来趋势四碳足迹与绿色认证零碳认证全生命周期碳中和产品循环经济设计易拆解回收的产品结构绿色制造使用可再生能源生产组件应对暗的政策建议产能协调机制1建立产业预警体系，避免盲目扩张技术创新扶持2差异化支持先进技术路线光伏储能协同3+配套建设储能设施的激励政策标准化与认证4建立环保生产、回收体系标准行业标准化与回收体系建设全生命周期管理环境认证体系回收押金制度从设计到回收闭环体系产品环保等级分类购买时缴纳回收基金专业回收网络区域性回收处理中心推动全球良性市场环境开放合作反对贸易保护主义技术共享关键技术适度开放标准统一全球认证互认互通发展援助帮助发展中国家普及光伏总结光伏是可持续能源核心，也充满挑战光明一面阴暗一面清洁环保可再生生产环节污染问题••成本持续下降废弃物处理挑战••应用场景不断拓展产能过剩危机••推动能源变革贸易壁垒增多••展望与互动讨论未来技术展望国际合作前景融入未来能源体系更高效率、低成本、新材料共同应对气候变化与其他可再生能源优势互补。