落地双碳目标的主力军：光伏发电每年减少3.5亿吨碳排放

近年来，全球多个国家提出未来5-10年的碳减排目标，强调未来30年可再生能源发电占比目标，带动全球向碳中和的方向迈进。

 

10月24日，《中共中央 国务院关于完整准确全面贯彻新发展理念做好碳达峰碳中和工作的意见》发布，对碳达峰碳中和工作作出系统谋划，明确了总体要求、主要目标和重大举措，是指导做好碳达峰碳中和这项重大工作的纲领性文件。

 

而随着“碳中和”成为全球共识，以光伏为代表的清洁能源正逐步成为“碳中和”主力军。

 

回报巨大的绿色经济账

 

在中国，生产光伏发电系统的能耗环节包括制作硅砂、硅料、硅棒、硅片、电池、组件，以及光伏系统建设所需钢材、水泥、线缆、逆变器等系统部件的制造、运输和安装。

 

过去十多年来，光伏发电成本已下降了90%以上，从每度2.47元下降到0.37元，降幅远高于风电成本，即将进入平价时代，并成为全球许多国家和地区最经济的发电方式。

 

今年4月，沙特报出1.04美分/千瓦时的中标电价，约合人民币7分钱，成为当前全球光伏最低中标电价，也是全球各种发电方式中的最低电价；6月，四川甘孜报出0.1476元/千瓦时的中标电价，刷新了国内最低记录。目前，我国光伏发电成本已降到0.3元/千瓦时以内，真正实现了平价上网，不再需要补贴，预计“十四五”期间将降低到0.26元/千瓦时以下。

 

业内预计，随着光伏接近 平价，未来十年光伏装机需求量将迎来十倍增长，从今年上半年，A股光伏企业业绩来看，净利润同比增长近七成，高景气已经逐步在业绩层面显现。如进一步考虑生态环境成本，光伏发电的优势将更加明显。

 

落实到多晶硅生产环节来看，每生产1kg高纯晶硅（即硅砂、硅料环节）所需电量约为50kwh，拉棒、切片（即硅片环节）所需电量约为20-30kwh，制造电池、光伏玻璃，生产铝合金主辅材等环节共计耗能20kwh左右，即生产1kg高纯晶硅并将其制成光伏组件大约耗电为100kwh。

 

每3kg高纯晶硅可制造1kw光伏组件，即生产1kw组件全过程需耗电300kwh左右，而1kw组件每年可发电约1500kwh，意味着制造光伏组件全过程的能耗，在光伏电站建成后半年内即可全部收回，考虑到光伏组件质保在25年以上，其整个生命周期回报的电力产出是投入的50倍以上。

 

再说碳排放。从制造过程看，当前，我国已形成了200GW左右的光伏系统产能，生产200GW光伏组件大约需要消耗60万吨高纯晶硅，而生产这些硅料将产生1050万吨碳排放，但会换回3.5亿吨的碳减排，也就是说，硅料生产过程中每产生1吨碳排放，由其制作出的组件发电后每年都将减少30吨左右的碳排放。

 

不可限量的战略价值

 

今年3月，中国石油规划总院、煤炭工业规划设计研究院在《中国工程科学》杂志联合撰文探讨了我国能源安全的战略与对策，其中提到：“当前的国内化石能源资源评价表明，除天然气产量存在增长空间外，煤炭、石油产量均已接近或达到峰值；国内化石能源增产空间有限是我国能源安全必须面对的核心问题。”

 

“2019年，我国原油对外依存度超过70%，天然气对外依存度接近45%。我国油气进口通道集中度较高，对高风险国家和地区的依赖程度较大，海上通道占比高且高度依赖马六甲海峡。相比发达国家，我国油气战略储备和应急储备设施较少，应急储备体系薄弱；应对国际油气市场波动的调节能力不强，对管网安全高效运行也带来了明显影响。”

 

此外，能源还牵动着我国的外汇安全。2019年，我国进口原油5.06亿吨，外汇支出2413亿美元，是净消耗外汇最大的商品；2020年增长到5.42亿吨，原油外贸依存度创下73.5%的历史新高，因油价下跌，外汇支出有所减少，但仍达到1900亿美元左右；据推算，2021年，我国进口原油或将超过3000亿美元！

 

 

面对上述危机，中国完全有能力自力更生，开发蕴含在我们960万平方公里国土上的“绿色油田”——太阳能资源。我国总面积2/3以上地区，年日照时数大于2200小时，年辐射量在5000MJ/m2以上。中国陆地面积每年接收的太阳辐射总量为33×103-84×103MJ/m2，相当于24×104亿吨标准煤的储量，初步分析全国太阳能技术可开发装机容量达到156亿千瓦。

 

有专家称，电力行业减排目标的实现需要依赖碳零排放的可再生能源占比提升，其中光伏具备极强的成长性和竞争优势；同时中国光伏企业在制造领导拥有绝对的话语权，从主环节硅料到组件，再到辅材，龙头基本都是中国公司。

 

无论从能源的投入产出、碳减排、经济性，以及维护国家能源和外汇安全等多个角度思考，以光伏为代表的可再生能源都已经具备了大规模应用、加快替代化石能源的总体条件。光伏绿色能源一旦走出目前在能源总量中占比较低的“孩童期”，将会很快成为推动双碳目标实现、推进全球能源转型升级的主力军。