張立一談中國光伏能源發電 如何由跟跑變領跑?

編輯︰華思齊

  大家好!我是三峽能源的張立一。我們是一家專門投資、建設、運營光伏、風力發電的中央企業,隸屬於全國最大的水電開發運營企業和中國領先的清潔能源、生態環保集團——三峽集團。今天站在這裏,我想和大家分享一束光的故事。

光伏電價低於煤電的秘訣

  1954年,在實驗室裏,科學家用一束陽光點亮了一台小電報機,第一塊能商用的太陽能電池就這麼誕生了。當時的轉化效率只有6%,意思是100份陽光照上去,只能變成6份電。那時候,誰也沒想到幾十年後,中國會成為全球光伏產業的「領跑者」。

  我們不是最早起步的,但一路從「跟着學」到「一塊兒幹」,再到「帶頭跑」,硬是闖出了一條自己的路。作為親歷者和參與者,三峽能源有幸見證並參與了這個偉大的過程。今天就用我們的故事,和大家聊聊中國光伏這些年實實在在的進步。

  先和大家聊聊第一組關鍵字:從「跟跑者」到「領跑者」。

  10幾年前,人們對光伏的印象往往是「靠天吃飯」、「成本高昂」。而今天,在大多數地區,光伏電價已經低於煤電,我們實現了「平價上網」。這是怎麼做到的呢?是靠一代代光伏人不懈奮鬥,逐步提升技術、提高效率。

  舉個例子,2018年4月,我們在青海格爾木中標了50萬千瓦「領跑者」項目,上網電價每度電3毛1分6。這個電價第一次低於燃煤發電的標杆電價。

光伏開發結合鄉村振興 為村民帶來實在收益

四川省甘孜藏族自治州雅江縣柯拉鄉的柯拉一期光伏電站
全球最大、海拔最高的水光互補電站柯拉一期光伏電站,位於四川省甘孜藏族自治州雅江縣柯拉鄉,2023年6月25日正式投運。它的年平均發電量20億千瓦時,可滿足約70萬戶家庭年用電需求。(圖片來源:Getty)

  高原上風大、溫差大、紫外線強,我們的團隊白天頂着烈日調試設備,晚上在營地裏做資料分析優化。大家一邊優化元件選型,一邊探索精益運維模式,逐步攻克了一個又一個技術瓶頸。

  當年12月,項目並網發電。直至今天,它依然保持着安全穩定運行,高品質完成發電目標並實現了盈利。累計生產清潔電能超過50億度,大概可以滿足250萬戶家庭一年的用電量。

  這個項目之所以被命名為「領跑者」,就是因為它從一開始就肩負着一個使命:讓光伏發出更加物美價廉的電。事實證明,技術創新、品質把控、成本管控、精益運維的一套組合拳下來,光伏項目既能讓平價清潔能源走進千家萬戶,也推動了行業的可持續發展。

  這樣的「第一次」,我們在別的地方還有很多案例。比如在河北曲陽,我們建設了當期國內最大的山地光伏項目。我們和國內設備廠商聯合創新,第一次大規模採用了組串式逆變器,發電效率更高,系統可靠性更強。同時,我們將光伏開發和鄉村振興結合起來,給當地帶來了實實在在的收益。老百姓很形象地管它叫「在太行山上種太陽」,非常生動和貼切。

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光熱儲能 實現24小時供電穩定不間斷

敦煌光熱發電站
敦煌光熱發電站地處戈壁灘,而從高角度可見,光熱發電的吸熱塔和其他設備,設在一圈圈巨鏡的中心。(圖片來源:視覺中國)

  而在光熱領域,我們同樣一直在探索。

  可能大家會問,光熱是什麼?簡單來講,光伏是直接將光能轉化為電能,而光熱則是先將光能轉化為熱能,再進行發電。它的好處是可以儲存能量,實現24小時穩定不間斷供電,解決光伏「白天有電、晚上沒電」的問題。

  在甘肅瓜州,我們打造了全國第一個「雙塔一機」光熱儲能項目。我們努力攻克了565℃高溫熔鹽儲能、重疊鏡場智慧調控難題,核心技術入選國家能源局「首台(套)」名單。

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鈣鈦礦嶄露頭角 應用場景更廣泛

  「十四五」以來,我國新能源行業快速發展,光伏轉化效率愈來愈高,發電成本愈來愈低。剛才講第一塊電池轉化率6%,現在已經普遍超過了20%。在這個過程中,有一種新型材料——鈣鈦礦嶄露頭角。相比晶矽,鈣鈦礦在弱光下表現更好,還能製成柔性、半透明的材料,裝在建築物上、窗戶上等都可以,應用場景更加廣泛。

  鈣鈦礦材料有很多優點,但實驗室的成功不代表商業化可行,中間還隔着技術、工藝、可靠性等重重關卡。我們通過產業基金投資國內鈣鈦礦領先企業,在內蒙古、青海、山東、海南4個地方,同步開展不同氣候、不同地形下的實測,推動鈣鈦礦轉化效率持續提升。

  去年11月,我們聯合科研機構和產業鏈上下游合作夥伴,共同實現了全國第一個商用兆瓦級鈣鈦礦地面光伏專案的成功並網,讓這項前沿技術從實驗室真正走向商業化落地,同樣也入選了國家能源局「首台(套)」名單。

  從格爾木的平價上網,再到鈣鈦礦的技術突破,我們實打實地提效率、降成本、保安全,始終大力推動新模式、新材料、新技術的應用和改進。我們一步步見證了光伏的成熟和進步,也深刻體會到只有不斷創新,光伏才能真正實現高品質發展,才能為能源轉型提供堅實的支撐。(二之一)

 (轉載自《這就是中國》第328集,作者為中國三峽新能源集團副總經理張立一,標題及內容經編輯整理)

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