“雙碳”背景下光伏行業發展分析

摘  要：文章針對雙碳背景下的光伏行業發展進行了分析和探究，首先列舉了光伏產業的優勢，并指出了光伏產業是實現雙碳目標的保障。與此同時，進一步闡述了雙碳背景下光伏產業發展的各種新機遇，闡述了光伏在未來能源行業發展中的運用，并在文章的最后提出了光伏產業的未來發展對策及建議，旨在為今后工程技術人員研究光伏技術在各行業中的應用提供經驗借鑒。

 

1 引言

 

雙碳目標的提出，旨在推動我國經濟的快速轉型，保證后續經濟的穩步發展，有效節約能源，實現我國經濟的可持續發展，保障行業的生態化建設?，F階段，光伏發電技術備受支持和倡導，隨著這項新型發電技術的廣泛推進和運用，我國現有光伏發電機全年發電量可達3000億kWh，這種新型環保的發電技術，不僅發電高效且安全性較強，可有效實現多能源的供應，進而順應未來能源行業的新發展。因此，在雙碳背景下，光伏技術在新興能源產業中的運用空間會愈加開闊。

2 光伏產業可助力“雙碳”目標的實現

 

我國光伏技術產業發展趨勢日益迅猛，目前已基本實現了光伏發電全方位化的產業鏈規模，這種新型的光伏發電系統不僅可以有效降低光伏發電產業鏈各環節的能量消耗，同時也為工程技術人員在后續的發電技術革新中提供了技術經驗。與此同時，在能源行業中，工程技術人員運用光伏發電系統進行發電，可有效改善能量的過度損耗，其不僅可以提升能量的利用率，還可以有效減少能量的回收周期，相較于傳統的發電模式而言，在相同時段的發電運行過程中，運用光伏技術發電的碳排放量幾乎為零。通過數據測算可知，產生同樣電量的燃煤發電系統排放的二氧化碳量約為800g/kW·h，而光伏發電的二氧化碳排放量僅為50g/kW·h左右，由此可見，光伏發電系統的發電過程可以有效減少碳的排放，對于雙碳目標的實現具有重要意義。

3“雙碳”背景下光伏發展的新機遇

 

3.1 光伏發電系統的發展新機遇

 

隨著光伏發電系統的不斷發展，其不僅可以有效降低行業內的發電成本，滿足大部分地區的用電供應，同時，光伏技術的開發進一步促進了集成化、多元化的行業轉型趨勢，提高了技術產品的價值。例如，現階段應用最為廣泛的光伏建筑一體化以及汽車集成光伏等，以后者為例，以光伏技術理念研發而誕生的光電瓦屋頂、光電幕墻等新型技術產品，不僅可以有效節約電能，而且還可以在一定程度上節省建筑空間，從而達到更好的建筑效果。結合以往的數據顯示可知，在我國主要的光電建筑產品當中，光電建筑一體化的總裝機容量現已達到約700MW，其總的安裝面積已達到約400萬m2，光伏建筑一體化的實現，使整體的建筑空間增量值約突破到千億元水平。現階段，越來越多的大中型建筑工程企業相繼參與到光伏建筑一體化產品的研發和運營中，為未來光伏技術的發展提供了良好的機遇和動力。

3.2 光伏儲能發展新機遇

 

因光伏發電系統受日照的影響較大，因此，在其發電供應鏈各環節產生的電量多會產生不均勻的現象，這也是引起供求矛盾的一個最主要的問題，同時，光伏發電系統的大規模鋪設，會與原有的電網架構和系統產生一定的沖突，在兩者不能完全兼容的前提下，為了有效緩解供求矛盾，實現光伏供電的平穩運行，工程技術人員在此基礎上，可研究光伏發電系統自發電到配電傳輸各個環節的高效連通。結合國家發展部門頒布的《關于加快推動新型儲能發展的指導意見》中提到“到 2025 年實現新型儲能裝機規模達到3000萬kW，到2030年實現新型儲能全面市場化。”與此同時，儲能系統可有效支持光伏發電系統整體的穩定運行?，F階段，我國已在黑龍江省搭建了全球首個光伏儲能戶外實證實驗平臺，實現了現有光伏儲能系統約占20%系統容量前提下2h以上的儲能時長。此光伏儲能系統研發項目一方面為新型光伏發電系統的研發提供了數據依據，另一方面，可有效支持光伏發電運行期間可能遇到的供電不足等問題，為光伏發電系統的后續研發提供技術支持，同時，可有效解決電能傳輸過程中的短期波動，穩定電壓，實現精準儲能，為后續光伏儲能系統的研究提供了良好的機遇。

3.3 光伏制氫技術新機遇

 

現階段，我國燃氣資源的使用率相比煤炭較少，因此，雙碳計劃的實現可以有效推進我國新型能源的開發?，F備受關注的氫能源主要以化合態的形式存在，不僅成本低廉，而且在燃燒的過程中會生成水，有效避免了對周圍環境的污染。作為一種新型能源，其在存儲、運輸、運用領域等方面都需未來研究人員的跟進探索，也是現階段需要解決的重點技術難題。與此同時，技術人員還可以通過對化石燃料的冶煉得到氫氣，或者從工業副產品中提煉氫。然而，通過此類方式獲取的氫純度較低，且在燃燒的過程中會伴隨少量二氧化碳的排放，不能達到清潔能源的標準。光伏制氫技術的誕生，不僅有效提高了氫氣的提煉純度，且在提煉的過程中，二氧化碳的排放量為零，其主要依據光伏發電和電解水原理獲取氫氣，氫氣的制取設備及所需的材料成本較低，而獲取的氫氣純度能夠滿足工業加工所需材料的標準。因此，將光伏技術運用于制氫產業，可以有效推進我國新型能源的研發進度，在開拓光伏制氫產業的基礎上，有效助力了雙碳目標的實現。鑒于未來可再生能源的運用趨勢愈發明顯，光伏制氫可以更多地滿足未來工業生產和日常生活的各種需求。另外，光伏制氫可以促進相關工業產業的可持續發展，保障生產過程與周圍環境之間的協調性，有效保護環境，避免環境污染。

3.4 光伏技術在未來能源行業中的運用

 

3.4.1　當前能源網絡的現狀

 

能源網絡是經能源獨立發電并網后，再進行電能的獨立調度傳輸，以此來滿足用戶的用網需求。但無論是風能、光能等能源，在其逆變并網的過程中，因沒有儲能設備，不能實現電力的持續供應，多數情況下容易出現電壓和電流的不穩定，進而導致斷電現象。同時，光能或風能供電系統受天氣條件的影響較大，單純靠其中的一種形式供應發電，不能夠滿足能源網絡的整體供電需求。另外，在天氣條件較好的情況下，可能還會出現電能過剩的問題，在一定程度上造成電能損耗。

3.4.2　多能互補能源網絡的特點

 

多能互補能源網絡是通過增加逆變器、電池存儲設備等，對風能和光能供電系統的運行流程加以調節，優化了電能在產生、存儲和傳輸過程中的安全性和有效性，保證了產出電能的高效利用，充分發揮了其可再生優勢。同時，其優化之后的網絡構成更為復雜，工程技術人員可通過對各子系統之間的耦合作用進行分析，有效規避電能傳輸過程中可能出現的風險性問題。然而，多能互補能源網絡系統有個較大的弊端，當其中一項子系統發生故障時，會連帶整個系統產生較大的故障，進而造成較大損失。因此，工程技術人員要在多能互補網絡系統的基礎上，制定更為精準、全方位的管控機制，有效抵御系統風險 ，推進多能互補能源網絡的產業優化和升級。

3.4.3　光伏產業在能源網絡中的運用

 

基于光伏網絡技術，現階段應用較為廣泛的可再生能源社區主要由現代化智能社區和半自主能源站等部分共同組成。其融合運用了包括光伏發電系統、風力發電機、地熱發電系統、氫能電解器、智能控制系統等，并由此覆蓋了氫氣網、數據網、熱力網、混合電網等四大能源網絡社區主體。其中，以光伏技術為主導的系統為整個能源社區提供了大部分的電能生產，用于滿足日常生產和生活的用電需求。同時，通過光伏儲能系統可將過剩的電能儲存起來，轉換為制氫的能源，而氫能又可轉化為電能，由此實現能源的循環再生利用，為人們提供高效環保、清潔的能源。

4 光伏行業的發展對策及建議

 

4.1 制定相關政策

 

依據現階段的市場發展現狀及需求，政府部門可出臺相應的光伏技術研發政策，用以助推新能源網絡系統的研究和推進。同時，兼顧環保理念，基于對相關光伏產業政策的優化調整，可進一步完善光伏產業在發展過程中的管控機制及相關條例。鼓勵相關技術部門及企業進行技術研發和創新，同時，政府可加大對相應光伏技術研發方面的資金投入，進一步促進光伏產業的系統化建設。

4.2 促進能源系統的轉型

 

為進一步推進新型光伏能源系統的建設，工程技術人員要進一步的完善光伏技術的研發，以支持光伏能源網絡系統的轉型。①工程技術人員可以在節能環保理念的基礎上，定期開展對光伏能源網絡系統的監測，并針對問題出具科學的解決方案，提升光伏能源網絡系統的運行質量。②完善光伏能源網絡系統的基礎建設，以此滿足各類可再生能源的高效存儲和運輸需求。③光伏技術企業之間可加強交流與溝通合作，進一步開拓光伏產業市場，以適應多元化的市場競爭環境，實現光伏技術的進一步發展和完善，充分發揮光伏產業下包括能源網絡系統等各類光伏產業的優勢。

4.3 培養專業的光伏技術人才

 

為支持光伏產業的進一步發展，相關光伏技術企業要注重引進專業的技術型人才，并以此組建專業的人才隊伍，儲備充足的技術型人才資源。①在人才引進方面，可制定相應的人才引進計劃，通過與科研單位或高校的合作，提高人才引入的門檻和質量。②在人才培育方面，可通過長期培養策略，將引進的人才規劃為研發型、技術型、拓展型三類，以備后續滿足光伏產業的發展需求。

5 結語

綜上所述，光伏產業的發展可以進一步推進當下雙碳計劃的落實和實現，同時，工程技術人員要高效把握光伏技術在發電、儲能等相關能源網絡領域的研發和運用，推進光伏產業的穩步發展，助力雙碳計劃的實現。