■本刊記者王睿佳/ 編輯向敏
在“雙碳”目標(biāo)背景下,隨著綠色發(fā)展步伐不斷加快,大力推動光伏發(fā)電等可再生綠色能源發(fā)展已是大勢所趨。光伏產(chǎn)業(yè)作為融合發(fā)展、快速興起的朝陽產(chǎn)業(yè),是實現(xiàn)制造強(qiáng)國和能源革命的重大關(guān)鍵領(lǐng)域。2021 年底,為推動光伏產(chǎn)業(yè)與新一代信息技術(shù)深度融合,加快實現(xiàn)智能制造、智能應(yīng)用、智能運維、智能調(diào)度,全面提升我國光伏產(chǎn)業(yè)發(fā)展質(zhì)量和效率,推動實現(xiàn)碳達(dá)峰碳中和目標(biāo),工業(yè)和信息化部、住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部、交通運輸部、農(nóng)業(yè)農(nóng)村部、國家能源局五部門聯(lián)合印發(fā)了《智能光伏產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新發(fā)展行動計劃(2021-2025年)》(以下簡稱《行動計劃》)。
善弈者謀勢,善謀者致遠(yuǎn)。當(dāng)前,我國光伏應(yīng)用已漸普及,從太陽能電源,到通信以及石油、海洋、氣象等眾多領(lǐng)域,實現(xiàn)了從無到有、從有到強(qiáng)的跨越式發(fā)展。習(xí)近平總書記指出:“立足我國國情,緊跟國際能源技術(shù)革命新趨勢,以綠色低碳為方向,分類推動技術(shù)創(chuàng)新、產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新、商業(yè)模式創(chuàng)新,并同其他領(lǐng)域高新技術(shù)緊密結(jié)合,把能源技術(shù)及其關(guān)聯(lián)產(chǎn)業(yè)培育成帶動我國產(chǎn)業(yè)升級的新增長點?!卑l(fā)揮科技創(chuàng)新第一動力作用,提升能源產(chǎn)業(yè)鏈供應(yīng)鏈現(xiàn)代化水平是實現(xiàn)我國能源高質(zhì)量發(fā)展的重要途徑。為推動光伏產(chǎn)業(yè)智能化升級,深度融合光伏領(lǐng)域應(yīng)用與互聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、人工智能的智能光伏應(yīng)運而生。此次《行動計劃》的出臺,以頂層設(shè)計理念為綱,從產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)布局出發(fā),為智能光伏今后的發(fā)展謀劃了戰(zhàn)略路徑。
《行動計劃》明確提出,以習(xí)近平新時代中國特色社會主義思想為指導(dǎo),以供給側(cè)結(jié)構(gòu)性改革為主線,以適應(yīng)新型電力系統(tǒng)發(fā)展需求為導(dǎo)向,以構(gòu)建智能光伏產(chǎn)業(yè)生態(tài)體系為目標(biāo),加快提升全產(chǎn)業(yè)鏈智能化水平,增強(qiáng)智能產(chǎn)品及系統(tǒng)方案供給能力,鼓勵智能光伏行業(yè)應(yīng)用,促進(jìn)我國光伏產(chǎn)業(yè)持續(xù)邁向全球價值鏈中高端。
在確立了指導(dǎo)思想的同時,此次《行動計劃》還提出具體發(fā)展目標(biāo)。在制造端方面,到2025年,光伏行業(yè)智能化水平顯著提升,產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新取得突破。新型高效太陽能電池量產(chǎn)化轉(zhuǎn)換效率顯著提升,形成完善的硅料、硅片、裝備、材料、器件等配套能力。智能光伏產(chǎn)業(yè)生態(tài)體系建設(shè)基本完成,與新一代信息技術(shù)融合水平逐步深化。智能制造、綠色制造取得明顯進(jìn)展,智能光伏產(chǎn)品供應(yīng)能力增強(qiáng)。在應(yīng)用端方面,支撐新型電力系統(tǒng)能力顯著增強(qiáng),智能光伏特色應(yīng)用領(lǐng)域大幅拓展。智能光伏發(fā)電系統(tǒng)建設(shè)卓有成效,適應(yīng)電網(wǎng)性能不斷增強(qiáng)。在綠色工業(yè)、綠色建筑、綠色交通、綠色農(nóng)業(yè)、鄉(xiāng)村振興及其它新型領(lǐng)域應(yīng)用規(guī)模逐步擴(kuò)大,形成穩(wěn)定的商業(yè)運營模式,有效滿足多場景大規(guī)模應(yīng)用需求。
習(xí)近平總書記指出:“要集中資源攻克關(guān)鍵核心技術(shù),加快清潔高效開發(fā)利用,提升能源供給質(zhì)量、利用效率和減碳水平?!薄缎袆佑媱潯窂拇缶殖霭l(fā),緊跟當(dāng)前能源轉(zhuǎn)型發(fā)展需求,提出提升行業(yè)發(fā)展水平,加快產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新,提升智能制造水平,實現(xiàn)全鏈條綠色發(fā)展。在具體實施中,要推進(jìn)智能光伏產(chǎn)業(yè)鏈技術(shù)創(chuàng)新,加快大尺寸硅片、高效太陽能電池及組件等研制和突破。夯實配套產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ),推動智能光伏關(guān)鍵原輔料、設(shè)備、零部件等技術(shù)升級。開展智能光伏與建筑節(jié)能、交通運輸、綠色農(nóng)業(yè)等領(lǐng)域相結(jié)合的交叉技術(shù)研究。同時,支持研發(fā)和應(yīng)用節(jié)能節(jié)水技術(shù)、材料和裝備,實施智能光伏清潔生產(chǎn),降低污染物排放。
“智能光伏產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新提升行動”是《行動計劃》一大亮點,意在從提升光伏的智能制造水平上為智能光伏全鏈條綠色發(fā)展提供有力抓手。該行動通過支持低能耗、低成本多晶硅生產(chǎn),支持大尺寸單晶硅棒拉制,提升單爐投料量,開展高效電池的研發(fā)與產(chǎn)業(yè)化,提升工序間自動化傳輸和智能感知銜接能力,支持開發(fā)應(yīng)用高效組件生產(chǎn)技術(shù),開發(fā)基于寬禁帶材料及功率器件、芯片的逆變器等具體措施,促進(jìn)智能化生產(chǎn)裝備的研發(fā)與應(yīng)用,提升整體工序智能化銜接。通過資源動態(tài)調(diào)配、工藝過程精確控制、智能加工和裝配、人機(jī)協(xié)同作業(yè)和精益生產(chǎn)管理,實現(xiàn)智能化生產(chǎn)作業(yè)和精細(xì)化生產(chǎn)管控,打造智能制造示范工廠,提升智能制造水平。
提升智能制造水平,逐步實現(xiàn)由“制造”向“智造”的轉(zhuǎn)型,是光伏企業(yè)未來的發(fā)展方向。中德可再生能源合作中心執(zhí)行主任陶光遠(yuǎn)表示:“要實現(xiàn)光伏智能制造,就要將光伏生產(chǎn)、安裝、運行和回收的整個生命周期中的各環(huán)節(jié)通過傳感器、物聯(lián)網(wǎng)進(jìn)行全程監(jiān)控記錄,形成數(shù)字檔案,以提高產(chǎn)品和服務(wù)的質(zhì)量,并提高生產(chǎn)和服務(wù)效率,節(jié)省人力,降低生產(chǎn)和服務(wù)成本?!?/p>
在支撐新型電力系統(tǒng)方面,《行動計劃》提出要發(fā)展智能光伏產(chǎn)品,建設(shè)智能光伏系統(tǒng),發(fā)展智能光儲系統(tǒng),拓展智能光伏技術(shù)耦合。值得一提的是,在實施要求中,為建設(shè)智能光伏系統(tǒng),《行動計劃》專門制定了“智能光伏系統(tǒng)融合發(fā)展行動”。該行動為智能光伏發(fā)電終端、智能光伏關(guān)鍵器件、智能光伏系統(tǒng)支持工具、智能戶用光伏系統(tǒng)、智能設(shè)計、智能集成、智能運維等細(xì)分領(lǐng)域的發(fā)展給出了具體指南,意在支持智能光伏產(chǎn)品在光伏發(fā)電系統(tǒng)踏勘、設(shè)計、集成、運維、結(jié)算、交易中的應(yīng)用,開發(fā)應(yīng)用各類電網(wǎng)適應(yīng)性技術(shù),增強(qiáng)智能光伏系統(tǒng)自感知、自診斷、自維護(hù)、自調(diào)控能力,提升光伏發(fā)電電網(wǎng)友好性,為助力新型電力系統(tǒng)構(gòu)建提供了良好的支撐作用。
光伏發(fā)電占地面積大是制約光伏產(chǎn)業(yè)發(fā)展的一大原因,在經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)、寸土寸金的地區(qū)難以得到大規(guī)模應(yīng)用。因此,推廣分布式開發(fā)、多場景融合是光伏產(chǎn)業(yè)未來發(fā)展的重要方向。
在應(yīng)用層面,《行動計劃》鼓勵工業(yè)園區(qū)、新型工業(yè)化產(chǎn)業(yè)示范基地等建設(shè)光伏應(yīng)用項目,制定可再生能源占比的具體評價辦法,新建工業(yè)廠房滿足光伏發(fā)電系統(tǒng)安裝要求,推動工業(yè)園區(qū)等綠色發(fā)展。鼓勵建設(shè)工業(yè)綠色微電網(wǎng),實現(xiàn)廠房光伏、分布式風(fēng)電、多元儲能、高效熱泵、余熱余壓利用、智慧能源管控系統(tǒng)等集成應(yīng)用,促進(jìn)多能高效互補(bǔ)利用。
同時,《行動計劃》鼓勵在有條件的城鎮(zhèn)和農(nóng)村地區(qū),統(tǒng)籌推進(jìn)居民屋面智能光伏系統(tǒng),鼓勵新建政府投資公益性建筑推廣太陽能屋頂系統(tǒng)。開展以智能光伏系統(tǒng)為核心,以儲能、建筑電力需求響應(yīng)等新技術(shù)為載體的區(qū)域級光伏分布式應(yīng)用示范。無獨有偶,在近日國家發(fā)展改革委等部門印發(fā)的《促進(jìn)綠色消費實施方案》中也提到要持續(xù)推動智能光伏創(chuàng)新發(fā)展,大力推廣建筑光伏應(yīng)用。
國家能源局最新統(tǒng)計數(shù)據(jù)顯示,截至2021 年底,我國光伏發(fā)電并網(wǎng)裝機(jī)容量突破3 億千瓦大關(guān),其中分布式光伏達(dá)到1.075 億千瓦,約占全部光伏發(fā)電并網(wǎng)裝機(jī)容量的三分之一。2021 年,分布式光伏新增裝機(jī)約2900 萬千瓦,約占全部新增光伏發(fā)電裝機(jī)的55%。分布式光伏正在成為光伏行業(yè)的“半壁江山”。
隨著光伏與5G通信、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)等新興技術(shù)加速融合,智能光伏產(chǎn)業(yè)將迎來更多發(fā)展空間?!缎袆佑媱潯诽岢?,加快“光伏+交通”等融合發(fā)展項目推廣應(yīng)用,推動交通領(lǐng)域光伏電站及充電樁示范建設(shè)。堅持充分論證、因地制宜、試點先行的原則,鼓勵光伏發(fā)電在公路服務(wù)區(qū)(停車場)、加油站、公路邊坡、公路隧道、公交貨運場站、港口碼頭、航標(biāo)等導(dǎo)助航設(shè)施、碼頭躉船、海島工作站點等領(lǐng)域的應(yīng)用。
2021 年底,山東高速集團(tuán)在榮烏高速威海段建設(shè)了邊坡光伏發(fā)電試驗項目并成功并網(wǎng)。該項目是全國首個高速公路邊坡光伏試驗項目,總里程2290 米,裝機(jī)容量2.01 兆瓦,預(yù)計年均發(fā)電量201 萬千瓦時,年節(jié)約標(biāo)準(zhǔn)煤603 噸,年均減排二氧化碳2010 噸。該項目的建成是“光伏+交通”的成功示范,為“光伏+”模式的推廣應(yīng)用提供了參考依據(jù)和經(jīng)驗。
《行動計劃》指出,要創(chuàng)新智能光伏市場應(yīng)用場景,支持有關(guān)市場化機(jī)構(gòu)依法合規(guī)舉辦創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)比賽,拓展多種形式的“光伏+”綜合應(yīng)用,加強(qiáng)新興領(lǐng)域智能光伏與相關(guān)產(chǎn)業(yè)融合發(fā)展,實現(xiàn)產(chǎn)品創(chuàng)新、技術(shù)創(chuàng)新和商業(yè)模式創(chuàng)新,在各領(lǐng)域推動碳達(dá)峰碳中和進(jìn)程。
“短期來看,在‘光伏+’政策利好的推動下,隨著‘光儲充放’技術(shù)的不斷整合與發(fā)展,光伏充電站、光伏充電樁建設(shè)業(yè)務(wù)和市場規(guī)模將逐漸擴(kuò)大,‘光伏+新能源汽車’應(yīng)用模式將逐漸普及,為新能源汽車行業(yè)的發(fā)展帶來新的增長點;長期來看,光伏儲能相關(guān)產(chǎn)業(yè)和技術(shù)的發(fā)展也為太陽能汽車的規(guī)模應(yīng)用提上了日程?!睙o錫數(shù)字經(jīng)濟(jì)研究院執(zhí)行院長吳琦此前表示。
公安部相關(guān)數(shù)據(jù)顯示,截至2021 年底,全國新能源汽車保有量達(dá)784 萬輛,占汽車總量的2.60%,與上年相比增長59.25%。以廣東省為例,截至2021年10月底,廣東省各高速公路服務(wù)區(qū)已建成投運充電站390座,覆蓋率達(dá)到85%。在此趨勢下,與新能源汽車相配套的充電等基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)市場潛力正逐步顯現(xiàn),“光伏+新能源汽車”呈現(xiàn)出良好前景的同時,也為“雙碳”目標(biāo)落地提供了一種路徑。
產(chǎn)業(yè)發(fā)展有賴于良好環(huán)境的支撐,有賴于標(biāo)準(zhǔn)體系制定帶來的質(zhì)效提升?!缎袆佑媱潯诽岢?,要完善技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)體系。修訂實施《太陽能光伏產(chǎn)業(yè)綜合標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)體系》,加快智能光伏標(biāo)準(zhǔn)體系研究和頂層設(shè)計。開展光伏和交通、建筑、農(nóng)業(yè)、能源、鄉(xiāng)村等領(lǐng)域結(jié)合標(biāo)準(zhǔn)研究,推動研究適用于新型電力系統(tǒng)的光伏發(fā)電規(guī)范和基于光伏為主體電源的電力系統(tǒng)等標(biāo)準(zhǔn)。
1 月20 日,國家能源局印發(fā)了關(guān)于《2022 年能源行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)計劃立項指南》的通知,明確了2022 年能源行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)立項的重點方向,其中涉及分布式光伏設(shè)計、建設(shè)和接入,光伏能耗與能效限額,太陽能熱利用等多項太陽能光伏行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)立項重點。此舉又一次從政府層面為加快智能光伏標(biāo)準(zhǔn)體系研究和頂層設(shè)計提供了有力支持。
在2021 年12月17日舉辦的2021“雙碳”目標(biāo)下分布式光伏高質(zhì)量發(fā)展研討會上,國內(nèi)首個屋頂光伏建筑一體化標(biāo)準(zhǔn)發(fā)布?!肮夥ㄖ惑w化標(biāo)準(zhǔn)是推動分布式光伏發(fā)展的重要技術(shù)基礎(chǔ),是推進(jìn)我國屋頂光伏技術(shù)進(jìn)步、產(chǎn)業(yè)升級、提升質(zhì)量的重要因素。通過標(biāo)準(zhǔn)化以及相關(guān)技術(shù)政策的實施,可以整合和引導(dǎo)社會資源,加速技術(shù)積累、成果推廣、創(chuàng)新擴(kuò)散和產(chǎn)業(yè)升級,構(gòu)建與國際接軌的‘標(biāo)準(zhǔn)+檢測+認(rèn)證’服務(wù)體系,搭建一體化標(biāo)準(zhǔn)化服務(wù)平臺?!敝袊顿Y協(xié)會能源投資專委會會長孫耀唯在會上表示。
2021 年,由國家電投黃河上游水電開發(fā)有限責(zé)任公司負(fù)責(zé)建設(shè)的全球首個光伏、儲能戶外實證實驗平臺——國家光伏、儲能實證實驗平臺(大慶基地)建成投運。作為國家能源局批復(fù)的國內(nèi)首個“國字號”戶外實證實驗平臺,國家光伏、儲能實證實驗平臺今后將通過對運行數(shù)據(jù)進(jìn)行對比分析,為光伏行業(yè)設(shè)計、施工、設(shè)備制造、研發(fā)、投資效益分析等提供詳實的實測數(shù)據(jù),有利于推動光伏行業(yè)技術(shù)進(jìn)步、成果轉(zhuǎn)化、產(chǎn)業(yè)發(fā)展,對于光伏產(chǎn)業(yè)政策、行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的制定也具有重要意義。
為了提升能源產(chǎn)業(yè)鏈供應(yīng)鏈現(xiàn)代化水平,加快建設(shè)能源強(qiáng)國,《行動計劃》的發(fā)布對于引導(dǎo)我國光伏行業(yè)抓住全球新一輪科技革命與產(chǎn)業(yè)變革的機(jī)遇,在光伏領(lǐng)域大力實施創(chuàng)新驅(qū)動發(fā)展戰(zhàn)略,增強(qiáng)能源科技創(chuàng)新能力,通過技術(shù)進(jìn)步解決發(fā)展面臨的問題和挑戰(zhàn),可謂意義重大?!?/p>