Im lặng trong 20 năm, quang điện lại đứng trên vị trí của đỉnh
Tất cả các quốc gia trên thế giới đều đang hưởng ứng kế hoạch không carbon và thực hiện các chính sách thúc đẩy năng lượng xanh. Năm 2021 sẽ là năm phát triển nhanh chóng của quang điện.
"Với những nỗ lực chung của tất cả các lĩnh vực trong chuỗi ngành công nghiệp, quang điện đã đạt được khả năng truy cập Internet với giá rẻ hoặc thậm chí là giá rẻ. Chúng tôi tin tưởng rằng vào cuối thời kỳ Kế hoạch 5 năm lần thứ 14, chi phí quang điện sẽ giảm đến 0,1 nhân dân tệ đến 0,15 nhân dân tệ, và cuối cùng năng lượng mặt trời sẽ thay thế than đá ”. Zhu Gong Shan, chủ tịch tập đoàn GCL và đồng chủ tịch Hội đồng Năng lượng Mặt trời Toàn cầu, nói với trang tin điện tử Trung Quốc.
Điều này được hiểu rằng vào năm 2020, chi phí xây dựng nhà máy điện quang điện là khoảng 3,5 nhân dân tệ / watt, và chi phí cho mỗi kilowatt giờ là khoảng 0,36 nhân dân tệ / kilowatt giờ, về cơ bản bằng với giá nhiệt điện (mức trung bình giá than khử lưu huỳnh năm 2019 là 0,3624 nhân dân tệ / kilowatt giờ). Theo số liệu của cơ quan quản lý năng lượng quốc gia, công suất quang điện mới lắp đặt của Trung Quốc đã được xếp hạng nhất thế giới trong 8 năm liên tiếp và công suất kết nối lưới quang điện hàng năm sẽ vượt quá 40gw vào năm 2020. Wang Bo Hua, phó chủ tịch kiêm Tổng thư ký của Hiệp hội Công nghiệp Quang điện Trung Quốc cho biết, trong giai đoạn "kế hoạch 5 năm lần thứ 14", công suất lắp đặt quang điện mới hàng năm ở Trung Quốc sẽ đạt 70gw, dự kiến đạt 90gw.
Trong bối cảnh trung tính các-bon, với sự hỗ trợ về chính sách, hỗ trợ kỹ thuật và nhu cầu thị trường, ngành công nghiệp quang điện có dư địa tăng trưởng hơn mười lần, thậm chí hàng chục lần. Không có gì ngạc nhiên trong một cuộc phỏng vấn với China Electronics News, Niu Xinwei, chủ tịch điều hành của công nghệ Jingao, đã xác định năm 2021 là "năm đầu tiên phát triển ngành công nghiệp quang điện". Wang Yingge, Tổng giám đốc của Công ty TNHH Longji, tin rằng ngành công nghiệp quang điện sẽ phát triển nhanh chóng, mở ra "tuyere" và "một điểm cất cánh mới".
Chính sách: tỷ trọng quang điện sẽ tăng lên rất nhiều
Ngày 22/9 và 12/12 năm ngoái, Trung Quốc đã hai lần tuyên bố với thế giới: Trung Quốc sẽ tăng cường đóng góp độc lập quốc gia, phấn đấu đạt mức cao nhất về lượng khí thải carbon dioxide vào năm 2030 và phấn đấu đạt được mức độ trung hòa carbon vào năm 2060. Đến năm 2030, công suất lắp đặt điện gió và điện mặt trời đạt hơn 1,2 tỷ KW.
Vào tháng 11 năm ngoái, đề xuất của Ủy ban Trung ương CPC về việc xây dựng kế hoạch phát triển kinh tế và xã hội năm năm lần thứ XIV và các mục tiêu dài hạn cho năm 2035 đã được đưa ra. Một số đề xuất quy hoạch liên quan đến năng lượng mới, bao gồm đẩy nhanh tốc độ phát triển của các ngành năng lượng mới và vật liệu mới, thúc đẩy cuộc cách mạng năng lượng, phân bổ tài nguyên năng lượng và giảm lượng khí thải carbon sau khi đạt đến đỉnh cao. Vào tháng 12 năm ngoái, hội nghị công tác kinh tế trung ương đã nhấn mạnh rằng chúng ta phải làm tốt công việc đạt đỉnh carbon và trung hòa carbon, đồng thời phát triển mạnh mẽ năng lượng mới.
Nhà nước coi trọng lĩnh vực quang điện và các ngành năng lượng mới khác lên một tầm cao mới chưa từng có. Bệnh viêm phổi do coronavirus mới lạ đã gây ảnh hưởng nghiêm trọng đến mọi tầng lớp xã hội dưới sự hướng dẫn và hỗ trợ của một loạt chính sách và biện pháp như các điều kiện tiêu chuẩn của ngành sản xuất quang điện, v.v., nhưng ngành công nghiệp quang điện ở Trung Quốc đã thể hiện sự bền bỉ và dẻo dai. Theo số liệu thống kê của Hiệp hội Công nghiệp Quang điện Trung Quốc, trong ba quý đầu năm 2020, sản xuất cuối ngành công nghiệp quang điện duy trì mức tăng trưởng ổn định, với sản lượng silicon đa tinh thể 290000 tấn, tăng 18,9% so với cùng kỳ năm trước; sản lượng bánh xốp silicon 115gw, tăng 15,7% so với cùng kỳ năm trước; sản lượng tấm xốp di động 93gw, tăng 13,1% so với cùng kỳ năm trước; và đầu ra của mô-đun 80gw,
Các sản phẩm quang điện của Trung Quốc đã đạt được hiệu suất chi phí tốt nhất trên thế giới và quy mô công suất của mỗi mắt xích là đầu tiên trên thế giới. Nghiên cứu so sánh toàn diện của McKinsey về sức mạnh đổi mới của Trung Quốc và Hoa Kỳ cho thấy ngành công nghiệp quang điện là ngành công nghiệp hàng đầu của Trung Quốc tại Hoa Kỳ và có lợi thế cạnh tranh lớn (và lớn nhất).
Trước mắt chúng tôi là một thị trường đang bùng nổ rất lớn. Wang Bo Hua cho biết đến năm 2025, năng lượng tái tạo sẽ chiếm 95% công suất phát điện mới và quang điện sẽ chiếm 60% tổng công suất năng lượng tái tạo mới.
Giá thành: công suất quang điện về cơ bản bằng nhiệt điện
Sau 20 năm mài giũa, ngành công nghiệp quang điện của Trung Quốc đã thoát khỏi tình thế tiến thoái lưỡng nan "hai đầu". Chuỗi cung ứng về cơ bản đã đạt được khả năng tự chủ, và công suất lắp đặt mới đã đứng đầu thế giới trong 8 năm liên tiếp.
Là lãnh đạo của doanh nghiệp vật liệu quang điện lớn nhất thế giới, Zhu Gongshan cho rằng cuộc cách mạng của bất kỳ ngành nào cũng là thúc đẩy cuộc cách mạng ứng dụng toàn diện thông qua cuộc cách mạng vật liệu, thiết bị và công nghệ.
Nhìn lại kế hoạch 5 năm lần thứ 13, silic đa tinh thể đã phát triển từ 18-36 cặp que lên hơn 40 cặp que, khả năng hydro hóa lạnh tăng 2-3 lần, và độ tinh khiết tăng từ năng lượng mặt trời cấp 1 lên điện tử lớp 3; tấm silicon đã hoàn toàn thực hiện được việc cắt dây kim cương, và công suất cấp liệu của lò đơn tinh thể đã tăng gấp 5 lần; hiệu suất chuyển đổi trung bình của sản xuất hàng loạt tế bào đơn tinh thể đã tăng từ 20,5% năm 2016 lên 22,8% năm 2020, và các doanh nghiệp dẫn đầu đã vượt 23%; Thiết bị thụ động trở lại pin Perc đã được nội địa hóa, công suất sản xuất dây chuyền đơn đã được tăng từ 150MW lên 550MW, chi phí đầu tư thiết bị giảm từ 600000 nhân dân tệ / MW xuống còn 225000 nhân dân tệ / MW; công suất của các thành phần chính đã được tăng từ 250W năm 2016 lên hơn 450W vào năm 2020; mức công suất cao và thông minh của biến tần đã được cải thiện rất nhiều.
Đổi mới công nghệ đã làm giảm giá thành của mỗi mắt xích của chuỗi công nghiệp quang điện. Giá polysilicon đã giảm 24,9%, giá tấm silicon, tấm pin và mô-đun giảm hơn 50% và giá hệ thống giảm 47,2%. Giá thành của năng lượng quang điện đã ngang bằng với nhiệt điện, và vẫn còn một khoảng cách lớn để suy giảm.
Tốc độ giảm chi phí và tăng hiệu quả của các doanh nghiệp đầu ngành vẫn chưa dừng lại. Hiện tại, các sản phẩm polysilicon của GCL được sản xuất theo quy trình cải tiến của Siemens, đang là xu hướng chủ đạo trên thị trường, có lợi thế về công nghệ và giá thành, nhưng công ty vẫn đang tìm hiểu quy trình sản xuất silicon dạng hạt FBR. Dựa trên việc mua lại đội ngũ kỹ thuật FBR và thiết bị kỹ thuật độc quyền của công ty SunEdison vào năm 2017, sau nhiều năm thăm dò, quy trình sản xuất silicon dạng hạt FBR cuối cùng đã tạo ra một bước đột phá lớn vào cuối năm ngoái, và công suất sản xuất hiệu quả đã đạt ngưỡng 10000 tấn. Fbr có lợi thế về chi phí đáng kể như cường độ đầu tư thấp hơn, tiêu thụ năng lượng sản xuất thấp hơn và nhu cầu về nhân sự dự án ít hơn.
Trong sản xuất pin và mô-đun, các doanh nghiệp phổ thông cũng đang cố gắng hết sức để giảm chi phí phát điện quang điện thông qua đổi mới công nghệ. "Mục tiêu của chúng tôi là luôn cải thiện sức mạnh và độ tin cậy của các sản phẩm quang điện và thúc đẩy việc phổ biến và ứng dụng quang điện." Niu Xinwei cho biết, "điều này đòi hỏi chúng tôi phải giảm chi phí năng lượng kilowatt giờ thông qua đổi mới công nghệ và quy trình liên tục. Ngoài công nghệ pin Perc được sản xuất hàng loạt hiện tại, JingAo cũng đã phát triển và dành riêng cho loại n và các công nghệ khác hiệu quả hơn. "
Theo Niu Xin Wei, hiệu suất chuyển đổi của pin deepblue 3.0 perc do JingAo sản xuất vào năm 2020 là lần đầu tiên vượt quá 23% và hiệu suất mô-đun đã được cải thiện thêm 0,4%. Trong ứng dụng thực tế, nó đã thực hiện hiệu quả việc giảm chi phí watt đơn và tăng công suất chính. Lấy dự án Dubai 360MW làm ví dụ, mức tiêu thụ cấu kiện giảm 8%, tiêu thụ móng cọc giảm 17%, tiêu thụ dây cáp giảm 19% và chi phí hệ thống xung quanh giảm 18%. .
Niu Xin Wei cũng nhấn mạnh rằng việc liên tục nâng cao trình độ sản xuất thông minh cũng là một phương tiện hữu hiệu để các doanh nghiệp sản xuất quang điện nâng cao hiệu suất và giảm tiêu thụ năng lượng. Wang Ying Ge cho rằng điều này là đúng. Longji thậm chí đã thành lập một công ty công nghệ thông minh để đưa trí tuệ vào sản xuất các mô-đun pin và thúc đẩy sự tiến bộ của Sản xuất Thông minh trong ngành công nghiệp quang điện.
Wang Ying Ge nói rằng hợp tác đổi mới trong dây chuyền công nghiệp cũng là một cách quan trọng để ngành công nghiệp quang điện đạt được sự phát triển lặp đi lặp lại nhanh chóng. Độ dày và độ hao hụt khi cắt của tấm silicon wafer là một trong những yếu tố quan trọng ảnh hưởng đến giá thành của pin và thậm chí cả chi phí phát điện. Vì vậy, Longji đã giới thiệu dây kim cương với tốc độ nhanh hơn và hiệu quả cao hơn để thay thế cho wafer silicon cắt dây cát truyền thống. Tuy nhiên, những sợi tóc như dây kim cương chỉ nằm trong tay một số nhà sản xuất Nhật Bản trong thời kỳ đầu, và nó không được sử dụng trong ngành công nghiệp quang điện, trong khi toàn bộ chuỗi dây kim cương trong nước đều ở trong tình trạng trống rỗng. Với những nỗ lực chung của thượng nguồn và hạ nguồn của chuỗi công nghiệp quang điện, chi phí của dây chuyền Vajra cuối cùng đã giảm hơn 90%, và đã được áp dụng trên diện rộng. Nói một cách đại khái, nó có thể tạo ra hơn 30 tỷ nhân dân tệ lợi ích cho ngành mỗi năm.
Thị trường: tăng công suất lắp đặt
Wang Bo Hua dự đoán rằng từ năm 2021 đến năm 2025, công suất lắp đặt quang điện mới trung bình hàng năm trên toàn cầu sẽ là 222gw ~ 287gw và công suất lắp đặt quang điện mới trung bình hàng năm trong nước sẽ là 70gw ~ 90gw. Năm 2020, công suất lắp đặt quang điện mới của Trung Quốc chỉ là 40gw.
Theo "Triển vọng phát triển quang điện của Trung Quốc năm 2050" do Viện Nghiên cứu Năng lượng thuộc Ủy ban Cải cách và Phát triển Quốc gia đưa ra, đến năm 2050, quang điện sẽ trở thành nguồn điện lớn nhất ở Trung Quốc, với tổng công suất lắp đặt của phát điện quang điện đạt 5 tỷ kilowatt, chiếm 59% tổng công suất lắp đặt ở Trung Quốc; sản lượng điện hàng năm khoảng 6 nghìn tỷ KWh, chiếm 39% tổng lượng điện tiêu thụ toàn xã hội trong năm đó. Hiện tại, tổng công suất lắp đặt phát điện quang điện của Trung Quốc vào khoảng 200 triệu kilowatt, cũng có nghĩa là trong 30 năm tới, ngành quang điện của Trung Quốc còn dư địa phát triển gấp mấy chục lần.
Trước đây, có ba loại ứng dụng quang điện phổ biến trên thị trường Trung Quốc. Loại đầu tiên là trạm phát điện mặt đất quy mô lớn, loại thứ hai là phát điện phân tán công nghiệp và thương mại, và loại thứ ba là phát điện phân tán hộ gia đình. Quang điện gia dụng được phân phối vào năm 2020 mang đến cho ngành công nghiệp một sự ngạc nhiên, với công suất lắp đặt mới hàng năm lần đầu tiên vượt quá 10GW, chiếm 25%. Sau những nỗ lực không ngừng của doanh nghiệp và công tác tuyên truyền chìm nổi, hộ quang điện đã ăn sâu vào lòng người dân, từng bước có hình thức kinh doanh trưởng thành.
Theo quan điểm của Wang Ying Ge, mặc dù ba loại ứng dụng này đã có những bước phát triển vượt bậc, nhưng để đạt được mục tiêu trung hòa cacbon, chúng ta nên tiếp tục khám phá các dạng ứng dụng quang điện và mở rộng các kịch bản ứng dụng quang điện.
Việc tăng tốc xây dựng cơ sở hạ tầng mới như mạng 5g và trung tâm dữ liệu đã mang lại những cơ hội mới cho sự phát triển của ngành công nghiệp quang điện. Vào ngày 12/1, gã khổng lồ công nghệ Tencent đã công bố khởi động kế hoạch trung hòa carbon. Ma Hua Teng dự đoán rằng trung tâm dữ liệu sẽ trở thành chìa khóa cho việc sử dụng năng lượng sạch của Tencent trong tương lai.
Mức tiêu thụ điện năng của trung tâm dữ liệu thực sự đáng kinh ngạc. Trong năm 2017, tổng lượng điện tiêu thụ của trung tâm dữ liệu của Trung Quốc đã vượt quá mức tiêu thụ của đập Tam Hiệp và nhà máy điện Gezhouba. Năm 2018, mức tiêu thụ điện của trung tâm dữ liệu của Trung Quốc nhiều hơn mức tiêu thụ điện của toàn xã hội ở Thượng Hải. Dự đoán điện năng tiêu thụ của trung tâm dữ liệu sẽ duy trì tốc độ tăng trưởng hàng năm là 30%. Trung tâm dữ liệu và quang điện phân tán có những lợi thế tự nhiên của sự kết hợp, "quang điện + lưu trữ năng lượng", "quang điện + lưới điện lớn" và các chế độ bổ sung đa năng lượng khác có thể cung cấp nguồn điện sạch liên tục cả ngày và đáp ứng nhu cầu điện năng của trung tâm dữ liệu hoạt động cả ngày lẫn đêm.
Trong việc xây dựng mạng 5g, lưu trữ quang điện + năng lượng có thể giải quyết hiệu quả vấn đề tiêu thụ năng lượng của trạm gốc; trong việc xây dựng cọc sạc xe năng lượng mới, "tích hợp bộ lưu trữ quang học và sạc" đã trở thành sự kết hợp tiềm năng nhất; Tiến độ xây dựng UHV ổn định sẽ giải quyết triệt để vấn đề tiêu thụ năng lượng quang điện trong “Kế hoạch 5 năm lần thứ 14”. Ngoài ra, các ứng dụng tích hợp "PV +" như bổ sung năng lượng đa năng cho công nghiệp PV + và tích hợp tòa nhà PV cũng đang tăng tốc.
Mặc dù vẫn đang phải đối mặt với hàng loạt thách thức như chuỗi cung ứng, sử dụng đất, lưới điện và tiêu thụ, nhưng sự bùng nổ của ngành công nghiệp quang điện là xu hướng chung. Như Zhu Gongshan đã nói, "ngành công nghiệp tự tin sẽ giảm chi phí năng lượng quang điện từ 0,1 nhân dân tệ xuống còn 0,15 nhân dân tệ vào cuối kế hoạch 5 năm lần thứ 14 và cuối cùng thúc đẩy năng lượng mặt trời thay thế than đá và trở thành nguồn năng lượng đầu tiên trong tương lai . "
