本文所說的光伏即利用太陽能電池將太陽光能轉(zhuǎn)化為電能,本質(zhì)上是一種能量轉(zhuǎn)換,這種能量轉(zhuǎn)換主要依靠半導(dǎo)體器件的光伏效應(yīng)原理進(jìn)行。目前,多晶硅電池片由于成本快速下降,已經(jīng)成為了光伏市場的絕對主流。
光伏產(chǎn)業(yè)鏈上游主要為硅片制造;中游主要包括電池、組件制造;下游主要為光伏發(fā)電的應(yīng)用端,包括集中式電站和分布式電站。
01
硅片制造
首先從硅礦中開采出硅。然后將這些像石頭一樣的硅進(jìn)行提純,得到硅料。再經(jīng)過硅晶爐的煉制,得到符合制造硅片標(biāo)準(zhǔn)的硅料。進(jìn)而將這些硅料制作成硅片。
硅片主要通過切割工藝制成,切割硅片主要使用金剛線,前段時(shí)間火爆出圈的HJT需要用到激光雕刻,這些生產(chǎn)工藝也基本上被國內(nèi)占據(jù),國內(nèi)相關(guān)產(chǎn)能占比超過全球總產(chǎn)能的80%。
目前,從硅料到多晶硅,我國產(chǎn)能占全球總產(chǎn)能的大部分,原材料的供應(yīng)不僅可以實(shí)現(xiàn)自主可控,還可以滿足不斷高漲的出口需求。
02
電池、組件制造
有了能用的硅片之后,需要將其做成一小塊一小塊的電池片,然后將這些小電池片主要組裝成一塊更大的電池片,就是我們平時(shí)在高速公路旁邊看到的那種。光伏電池片產(chǎn)量國內(nèi)企業(yè)占據(jù)世界前四強(qiáng),僅通威一家市占率就超過10%。
如此大的電池片,必須要充分保護(hù)起來,這就需要一系列的光伏組件,包括光伏玻璃與背板、EVA膠膜,利用這些組件將電池片密封在中間,起到防止腐蝕與侵蝕的作用。光伏玻璃這個(gè)細(xì)分領(lǐng)域集中度很高,國內(nèi)福萊特與信義光能兩家公司市占率近60%,競爭優(yōu)勢非常明顯。膠膜在玻璃與電池片之間,起到緩沖作用,國內(nèi)福斯特公司專門生產(chǎn)膠膜。
電池片封裝好后,需要傾斜擺放,需要另一個(gè)光伏組件進(jìn)行支撐,即光伏支架。光伏支架性能要求較高,需具備抗風(fēng)、抗雪、抗震、抗腐蝕等性能,能夠保證在特定環(huán)境下長期使用。其使用壽命一般要求達(dá)到25年以上。該領(lǐng)域國內(nèi)市占率相對較弱,全球前七大廠家國內(nèi)占有兩家。
電池片支撐好后,為了將太陽能轉(zhuǎn)化為我們能用的電能,需要用到逆變器,因?yàn)樘柟廪D(zhuǎn)化的是直流電,但是我們生活中用的是交流電,逆變器承擔(dān)了電流轉(zhuǎn)化的作用。該領(lǐng)域華為、陽光電源可以排在世界前列。
03
光伏應(yīng)用
光伏應(yīng)用主要包括集中式電站與分布式電站,那種一大片光伏發(fā)電板的叫集中式電站,這類電站占地面積較大,一般直接并入公共電網(wǎng),接入高壓輸電系統(tǒng)供給遠(yuǎn)距離負(fù)荷。
相對來說,那些農(nóng)村房頂放置的即是分布式電站,就近解決用戶的用電問題,通過并網(wǎng)實(shí)現(xiàn)供電差額的補(bǔ)償與外送。
中國光伏新增裝機(jī)已連續(xù)多年位列全球第一,累計(jì)裝機(jī)也位列全球首位。同時(shí),在全球市場上,中國的光伏產(chǎn)業(yè)已占據(jù)第一位置。中國的光伏已真正成為了世界的光伏。在全球碳中和的背景下,中國光伏產(chǎn)業(yè)充滿期待。
原標(biāo)題:碳中和專題:光伏是怎樣發(fā)電的