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光伏新增装机大爆发:2024年达277.17GW,刷新纪录

光伏新增装机大爆发:2024年达277.17GW,刷新纪录

1、光伏,悄然崛起的能源新贵

在全球能源版图的宏大变革中,光伏,正以一种不可阻挡之势,从幕后走向台前,成为能源舞台上的耀眼新星。它不再是那个只存在于科研实验室或小众领域的概念,而是实实在在地融入到我们生活的方方面面,从屋顶的小型发电板,到广袤沙漠中的巨型光伏电站,光伏正以惊人的速度改变着我们获取能源的方式。

过去,传统能源长期占据主导地位,石油、煤炭等化石能源的燃烧为世界带来了光明与动力,却也在不知不觉中给地球带来了沉重的环境负担。如今,在气候变化的严峻挑战下,清洁能源的发展成为全球共识,光伏作为其中的佼佼者,凭借其独特优势脱颖而出。它取之不尽、用之不竭,每一缕阳光都蕴含着无尽的能量;它清洁无污染,在发电过程中几乎不产生任何温室气体排放,为守护地球的蓝天白云贡献着力量 。

根据国家能源局的统计数据,截至2024年11月,我国太阳能发电装机容量已达到约820GW,同比增长46.7%;新增光伏装机容量达到277.17GW。2024年我国光伏产业整体运行平稳。2024 年 1-10 月,我国光伏产业运行依旧保持平稳态势。全国光伏多晶硅、硅片、电池、组件产量同比增长均超过 20%,光伏电池出口量增长超过 40%。其中,多晶硅环节产量约 158 万吨,同比增长 39.0%;硅片环节产量约 608GW,出口量约 53.2GW;电池环节晶硅电池产量约 510GW,出口量约 45.9GW;组件环节晶硅组件产量约 453GW,出口量约 205.9GW。这些数据不仅展示了我国在光伏领域取得的巨大成就,也反映了全球光伏产业蓬勃发展的强劲势头。那么,在这些看似简单的数字背后,光伏产业究竟经历了怎样的发展历程?它又蕴含着怎样的技术奥秘与无限潜力呢?让我们一起深入探索光伏世界的奇妙之处。

光伏新增装机大爆发:2024年达277.17GW,刷新纪录

2、政策助力,光伏发展的坚实后盾

在宏伟的新能源产业建设蓝图中,我国对光伏产业的发展给予了高度关注,并通过历年出台的众多政策,尤其是用地政策的动态调整,为光伏产业的健康发展提供了坚实的基础。自2007年首次明确光伏建设应主要布局在沙漠、戈壁、荒地等非耕用土地以来,我国光伏用地政策经历了从促进发展到政策收紧,再到多方面综合完善的演变过程。

2007年,光伏建设的用地政策为产业发展指明了方向,经过第一、二批光伏特许示范项目的建设,光伏发电项目发展首次提速,用地政策也得到了进一步的明确。2013年,政策适度放开,积极探索采用租赁国有未利用土地等供地方式,显著降低了工程前期投入成本,简化了程序,并初步完善了光伏发电的建设管理。2014年,政策进一步鼓励光伏发展与农户扶贫、新农村建设、农业设施紧密结合,拓宽了光伏建设的适用地范围。然而,随着环境保护和耕地保护要求的提高,2015年用地政策开始收紧,对光伏项目用地管理进行了明确分类,并在环境保护方面完善规范,严禁在生态敏感区域进行光伏建设。2017至2018年,继续对光伏在农业用地上的建设做出严格限定,以确保农业生产与生态环境的平衡。

2021年起,随着光伏产业逐渐走向成熟,用地政策进入多方面综合完善的新阶段。光伏用地性质被细致分类界定,2022年推出5项政策,在协同管理、环保合规、用地限制、项目审批等方面进行全面规范,为光伏产业的可持续发展提供了坚实的土地政策保障。

除了用地政策,综合政策在引导我国光伏产业长期发展方面也发挥着不可或缺的作用。综合政策致力于制定相关标准,明确未来发展方向,为光伏产业的健康发展提供了全方位的指导。在产业发展初期,我国通过政策鼓励企业加大研发投入,提高技术水平,推动产业规模的快速扩张。随着产业的不断发展,政策重点逐渐转向优化产业结构、提高产业竞争力和可持续发展能力。例如,出台相关标准规范,引导企业生产高质量的光伏产品,推动光伏产业向高端化、智能化方向发展。同时,综合政策还注重加强光伏产业与其他相关产业的融合发展,促进光伏技术在建筑、交通、农业等领域的广泛应用,拓展光伏产业的发展空间。通过这些综合政策的引导,我国光伏产业得以在正确的轨道上稳步前行,不断取得新的突破和成就。

3、技术创新,光伏前行的核心动力

3.1组件封装,性能升级

在光伏技术的创新征程中,组件封装技术的升级至关重要。复合材料在光伏组件封装中扮演着关键角色,其性能直接关系到光伏组件的使用寿命和发电效率 。在实际应用中,湿气和紫外线等外界因素对光伏电池的损害不容忽视。例如,在潮湿的环境中,水汽可能会侵蚀光伏电池,导致其内部电路短路,从而降低发电效率;而长期暴露在紫外线辐射下,电池的材料性能会逐渐退化,缩短使用寿命。

为了应对这些挑战,高性能的复合材料封装材料应运而生。这些材料具有良好的透光性,能够确保充足的光线穿透,使光伏电池充分吸收光能,提高光电转换效率。同时,它们还具备卓越的耐候性,能够在各种恶劣的气候条件下保持稳定的性能,有效抵御紫外线的侵蚀,防止材料老化。此外,绝缘性能也是封装材料的重要特性,它可以避免电池漏电,保障光伏组件的安全运行。通过使用这些高性能的复合材料封装材料,光伏组件的使用寿命得到了显著延长,为光伏产业的可持续发展提供了有力支撑。

3.2支架制造,优势凸显

在光伏支架制造领域,复合材料支架展现出了诸多传统金属支架所不具备的优势。重量轻是复合材料支架的一大显著特点。与传统金属支架相比,复合材料支架的重量大幅减轻,这使得在运输和安装过程中更加便捷,能够有效降低人力成本和运输成本。在一些偏远地区或交通不便的场所,轻量化的支架更容易运输和安装,大大提高了施工效率。

复合材料支架还具有出色的耐腐蚀性能。在沙漠、沿海等恶劣环境地区,传统金属支架容易受到风沙、海水的侵蚀,导致生锈、损坏,需要频繁进行维护和更换。而复合材料支架能够有效抵抗这些侵蚀,减少维护成本,提高光伏电站的运行稳定性。以某沙漠地区的大型光伏电站为例,采用复合材料光伏支架后,经过多年的运行,支架依然保持良好的性能,没有出现明显的腐蚀和损坏现象,为电站的长期稳定运行提供了可靠保障。

成本低也是复合材料支架的一大优势。随着生产技术的不断进步和规模化生产的实现,复合材料支架的制造成本逐渐降低,其性价比优势日益凸显。在满足光伏电站对支架性能要求的同时,能够为投资者节省成本,提高项目的经济效益。

3.3边框技术,标准严格

复合材料光伏边框的标准制定对于确保其性能和质量至关重要。在国际上,通常参照 ISO、ASTM、IEC、EN 等组织的标准 。例如,ISO527 系列标准可以指导拉伸性能的测试,通过对边框材料进行拉伸试验,能够准确评估其在受力情况下的性能表现,确保边框在实际使用中不会轻易断裂。ASTMD7264/D7264M 适用于检验复合材料边框的弯曲属性,通过模拟边框在不同弯曲条件下的情况,判断其是否能够满足实际应用中的弯曲要求,保证边框在安装和使用过程中不会因弯曲而变形。

IEC61215 系列标准虽主要针对晶硅光伏模块的设计与验证,但也包含边框性能要求,该标准从多个方面对光伏边框进行规范,确保其与光伏模块的整体性能相匹配。EN13706 标准规定了复合材料型材的制造和性能要求,对复合材料边框的生产过程和最终性能都提出了明确的指标。UL1703 标准专门针对光伏模块及其中包含的边框等,对其安全性和可靠性进行严格 把控。

在国内,我国拉挤型材国家标准《GB/T31539 结构用纤维增强复合材料拉挤型材》对复合材料光伏边框有统领和规范作用,但该标准相对较为通用。为了更好地适应光伏边框的特殊需求,新标准的制定需要增加对光伏边框的燃烧性能、环境耐久性、载荷方面的规范。同时,《JC/T941 门窗用玻璃纤维增强塑料拉挤型材》及相关纤维增强塑料试验标准,也为光伏边框标准的制定提供了重要参考。通过严格遵循这些国内外标准,能够有效保障复合材料光伏边框的质量和性能,推动光伏产业的健康发展。

此外,中国科学院化学研究所研究员马永梅与重庆国际复合材料股份有限公司合作开发的“尼龙基热塑性连续玻璃纤维拉挤太阳能边框”通过德国莱茵测试,获得全球首张认证证书。该技术展现了中国太阳能行业的持续创新能力,有助于全球能源结构优化。该技术采用原位反应尼龙拉挤成型工艺,其材料具有优异的耐候性和机械性能,轻量化和可回收特性使其在环保和经济性方面具有明显优势。在光伏行业竞争日益剧烈的当下,采用复合材料边框进行对冲,可以缓解光伏组件的价格压力。原位反应尼龙拉挤成型较传统的聚氨酯拉挤边框更具成本优势,而且热塑性尼龙更符合低碳、绿色的新发展理念。 

光伏新增装机大爆发:2024年达277.17GW,刷新纪录

4、未来展望

展望未来,光伏产业的发展前景一片光明。在技术创新方面,光伏电池的转换效率将不断提高,成本将持续降低。例如,钙钛矿太阳能电池等新型技术的研发取得突破,有望大幅提高光电转换效率,进一步推动光伏产业的发展 。从市场规模来看,随着全球对清洁能源的需求持续增长,光伏装机容量将继续攀升。无论是在大型地面电站,还是分布式光伏发电领域,光伏都将迎来更广阔的发展空间。在应用领域,光伏与建筑一体化(BIPV)、光伏制氢等新兴应用场景将不断涌现,为光伏产业的发展注入新的活力。



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