复合材料行业清洁生产与循环经济研究简报（上篇）

光伏节能技术，也被称为光伏发电技术，是一种利用太阳能将光能转化为电能的可再生能源技术。它基于太阳能电池的光电转换原理，通过将太阳光辐射转化为电能，实现能源的可持续利用。该技术主要涉及太阳能电池的研发与制造，以及光伏系统的设计、构建和维护。太阳能电池通常采用硅基或薄膜材料，通过光电效应将光能转化为电能。在系统设计方面，需要考虑光伏阵列的布局与排布、逆变器的选择和电网接入等关键环节。光伏节能技术具有清洁、可再生、无噪音、低维护等优势，对于减少碳排放和降低能源消耗具有重要作用，并广泛应用于家庭用电、商业和工业领域等。通过提高光伏电池的效率、晶体硅的利用率以及降低成本等技术创新，光伏节能技术的发展正在逐步推动清洁能源转型和可持续发展的进程。

复合材料作为光伏边框的必要组成有着不可或缺的地位，作为光伏组件的重要辅材之一，边框材料在组件成本中占比高达9%。目前，铝边框市占率达到96%，但随着新材料技术的不断推进，复合材料组件边框有望在2024年实现起量。 复合边框对铝边框替代空间大，带动玻纤、聚氨酯需求。保守情形下，2025年复合材料边框需求可达到132GW，渗透率达到19%，市场规模可达到72 亿元，对应玻璃纤维/聚氨酯需求约45/12 万吨；积极情形下，2025年复合材料边框需求可达到264GW，渗透率达到39%，市场规模可达到145亿元，对应玻璃纤维/聚氨酯需求约90/23万吨。随着复合材料光伏边框在光伏行业中逐渐受到重视和应用，企业纷纷入局。生产绝缘复合材料及建筑材料相关企业率先进入市场，其中包括德毅隆、沃莱新材、博菲电气等绝缘复合材料生产企业，以及中材科技等建筑材料生产企业。同时，玻璃纤维、聚氨酯等生产企业也开始布局这一领域。前已有约15家企业在生产或开发复合材料光伏边框，主要集中在浙江、江苏等地，其他地区如广东、安徽、四川、江西等也有企业开始布局。

风能是一种可再生的、清洁的能源资源，风电技术利用风能将其转化为电能。风电技术主要包括风力发电机组的设计、建设和运营管理。发电机组通常由风轮、发电机和控制系统等部件组成。当风通过风轮时，它会驱动发电机转动，进而产生电能。风电技术还包括风电场的选址和规划、风力资源评估、电力输送和并网等。风电技术具有无污染、可再生、资源丰富等特点。它在全球范围内得到广泛应用，成为重要的清洁能源之一。随着技术的发展，风电装机容量不断提高，风力发电技术也日益成熟。从传统的水平轴风力发电机组到现代的大型风力涡轮机组，风电技术实现了显著的进步和创新。然而，风电技术也面临一些挑战，如风力资源的不稳定性、风电场选址的限制、电力输送和储存等方面的问题。因此，继续改进技术、提高风电设备效率、优化电网规划和储能系统是进一步推动风电技术发展以实现可持续能源供应的关键。随着风电技术的成熟和普及，预计其在全球能源领域中的地位将不断增强。据国家发改委能源研究所发布的《中国风电发展路线图2050》报告显示，我国近海水深5~50m范围内，风能资源技术开发量为5亿千瓦，深远海风能资源可开发量是近海的3~4倍。我国风电累计装机容量连续十三年稳居世界第一，近两年，我国海上风电累计装机规模更是占全球一半左右。各地方政府积极响应国家号召，整合地区资源，纷纷制定了本省的海上风电发展计划以及相应的扶持方案。据统计，目前出台省内规划方案的已有江苏、浙江、福建、广东、海南、山东、上海、河北、辽宁等省市，预计至2030年海上风电并网容量累计达96.12GW。复合材料作为风电领域的新材料亦发挥着重要作用，如风力发电机的叶片、输电线路、施工及维修辅材中均能看到复合材料的身影。复合材料在整个风电叶片中的重量一般占到90%以上。其中承力结构由玻璃纤维或碳纤维复合材料组成，赋予结构较强的力学性能。复合材料叶片一般由根部、外壳和加强筋或梁三部分组成，与同级别高模玻纤主梁相比，采用碳纤维可实现减重20-30%。以122m长叶片为例，叶片重量的减轻可以大幅降低因自重传递到主机上的载荷，进而可以减少轮毂、机舱、塔架和桩基等结构部件15%～20%的重量，有效降低风机10%以上的整体成本。