國家(jiā)近些(xiē)年大(dà)力發展新能源産業，尤其自2020年提出“雙碳”目标後，新能源領域獲得(de)了更大(dà)的關注。新能源領域中，光伏表現十分亮眼。2022年7月7日，國際能源署（IEA）發布《光伏全球供應鏈特别報告》，認為(wèi)到2025年，在用于光伏組件生(shēng)産的關鍵部件上(shàng)，世界将幾乎完全依賴中國。

      光伏制(zhì)造可(kě)大(dà)緻分為(wèi)多(duō)晶矽、矽片、電(diàn)池片、組件四個(gè)環節，2021年中國這四個(gè)制(zhì)造環節的全球産量占比均在75%以上(shàng)。

      中國光伏強到何種程度？光伏是否真值得(de)被如此看好？這個(gè)賽道(dào)是否具有(yǒu)長期的競争力？近期，千億市值龍頭通(tōng)威重磅發聲，其所著《未來(lái) 碳中和(hé)與人(rén)類能源第一主角》一書(shū)，深度分析了光伏的邏輯，将自身發展路徑和(hé)對行(xíng)業的判斷和(hé)盤托出，把光伏新能源講透了。

01 碳中和(hé)第一主角

      當清潔能源消費占到未來(lái)能源消費的80%以上(shàng)時(shí)，太陽能、風能、水(shuǐ)能、核能、氫能以及生(shēng)物質能将扮演重要的角色。但(dàn)是，哪一種能源會(huì)是其中的支柱？

      答(dá)案無疑是太陽能。

      太陽能無處不在，總量巨大(dà)。人(rén)們可(kě)以以極低(dī)的成本，獲取這一零排放零污染的永續清潔能源。

      我們先看看其他清潔能源。
風能

      相對于傳統的化石能源，風能在能源供給的過程中不會(huì)産生(shēng)溫室氣體(tǐ)， 并且風能作(zuò)為(wèi)自然界中的一種可(kě)再生(shēng)能源，可(kě)以源源不斷地為(wèi)人(rén)類提供龐大(dà)的能源補充。

      全球風能不但(dàn)儲備極為(wèi)豐富，而且分布廣泛，幾乎涉及所有(yǒu)的國家(jiā)和(hé)地區(qū)。由于風能技(jì)術(shù)相對簡單，不會(huì)因為(wèi)制(zhì)造材質等因素影(yǐng)響轉換效率，因此從20世紀70年代開(kāi)始，風能是新能源領域中發展最快、裝機容量占比******的能源。

      目前，全球******的風力發電(diàn)機組是位于丹麥的“V164”：220米高(gāo)的主體(tǐ)，搭配三個(gè)80米長的葉片，一天的發電(diàn)量就足以滿足當地數(shù)百戶家(jiā)庭一個(gè)月的用電(diàn)量需求。

      海上(shàng)風電(diàn)是未來(lái)風電(diàn)的重要發展方向。

      但(dàn)是，風能也有(yǒu)間(jiān)歇性和(hé)不穩定性的缺點，有(yǒu)風與沒風、風大(dà)與風小(xiǎo)在發電(diàn)功效上(shàng)存在很(hěn)大(dà)的差異。這導緻風力發電(diàn)無法根據需求增減發電(diàn)，必須與其他的電(diàn)力來(lái)源或儲存設施一起使用，提供範圍內(nèi)的能源補充和(hé)替代，才能保障電(diàn)力的穩定供應。

      同時(shí)，風力發電(diàn)對電(diàn)站(zhàn)建設的地域要求更高(gāo)，且以大(dà)型電(diàn)站(zhàn)建設為(wèi)主，不适合進行(xíng)分布式布置。不過，瑕不掩瑜，在未來(lái)的能源體(tǐ)系中，風能必然會(huì)占據一席之地。

水(shuǐ)能

      水(shuǐ)能的特點包括廉價與清潔，既可(kě)以用于發電(diàn)，也能轉換為(wèi)機械能做(zuò)功，是所有(yǒu)可(kě)再生(shēng)能源中曆史最悠久、技(jì)術(shù)最成熟、适用最廣泛的一種能源。

總裝機容量高(gāo)達 22.5GW的三峽水(shuǐ)電(diàn)站(zhàn)，這是目前世界上(shàng)******的水(shuǐ)電(diàn)站(zhàn)。

      水(shuǐ)資源的開(kāi)發利用從表面上(shàng)看清潔無污染，卻會(huì)對周圍的生(shēng)态環境産生(shēng)影(yǐng)響。埃及阿斯旺大(dà)壩于 20世紀70年代初竣工，一度是埃及人(rén)引以為(wèi)傲的能源工程，不僅解決了當地雨季和(hé)旱季水(shuǐ)資源分布不均的問題，還(hái)為(wèi)國家(jiā)提供了廉價的電(diàn)力，使得(de)工業發展進而實現工業化成為(wèi)可(kě)能。

      但(dàn)随着時(shí)間(jiān)的推移，阿斯旺大(dà)壩對尼羅河(hé)流域生(shēng)态平衡的影(yǐng)響逐漸顯露。在上(shàng)遊蓄水(shuǐ)的同時(shí)，大(dà)量富含養料的泥沙沃土也被鎖在了上(shàng)遊，下遊和(hé)沿岸土壤出現大(dà)規模鹽漬化，河(hé)口三角洲的面積嚴重縮小(xiǎo) ；庫區(qū)則沉澱了大(dà)量富含微生(shēng)物的淤泥，使得(de)藻類及浮遊生(shēng)物瘋狂生(shēng)長，水(shuǐ)質嚴重惡化，依河(hé)而居的居民的健康受到損害。

      這不是個(gè)例，肯尼亞的姆韋亞水(shuǐ)電(diàn)站(zhàn)、我國台灣的美濃水(shuǐ)庫都存在不同程度的生(shēng)态破壞情況。不少(shǎo)環保人(rén)士和(hé)團體(tǐ)也因此反對興建大(dà)型水(shuǐ)電(diàn)站(zhàn)。不過，縱觀全球經驗，幾乎所有(yǒu)的國家(jiā)都在積極開(kāi)發利用水(shuǐ)能，所以水(shuǐ)電(diàn)站(zhàn)在目前的能源體(tǐ)系中占據重要地位。
核能

      與其他能源相比，核能有(yǒu)數(shù)不盡的優勢。能量高(gāo)、清潔、穩定。

      20世紀下半葉，有(yǒu)技(jì)術(shù)能力支撐的國家(jiā)開(kāi)始争先恐後地發展核能，其中70年代的裝機容量增長量超過700%。

      但(dàn)1986年切爾諾貝利事件打破了核能神話(huà)。8 噸多(duō)的強輻射物質洩漏， 産生(shēng)相當于500顆二戰時(shí)美國向日本投放的原子彈的核輻射強度，包括俄羅斯、白俄羅斯和(hé)烏克蘭在內(nèi)的6萬平方千米的土地被污染，數(shù)萬人(rén)不幸遇難，更多(duō)人(rén)由于放射性物質的影(yǐng)響患上(shàng)了癌症。切爾諾貝利事件引起了世界各國對核電(diàn)的反思，公衆開(kāi)始反對核電(diàn)，部分國家(jiā)停止核電(diàn)廠的建設，全球核能市場(chǎng)首次出現萎縮。在20世紀90年代，其增速甚至不足5%。2011年3月，地震引發的日本福島核洩漏事故再次為(wèi)人(rén)類敲響警鍾。德國、瑞士、意大(dà)利先後宣布退出核電(diàn)布局，法國、韓國也開(kāi)始逐步減少(shǎo)未來(lái)核電(diàn)的規劃布局。

      由于核裂變技(jì)術(shù)存在巨大(dà)的安全風險，人(rén)們将未來(lái)核能的應用投向了核聚變技(jì)術(shù)。

      但(dàn)要實現可(kě)控的核能技(jì)術(shù)發電(diàn)，在應用上(shàng)十分困難，因為(wèi)核聚變發電(diàn)的兩大(dà)難點是上(shàng)億度的點火(huǒ)溫度和(hé)長時(shí)間(jiān)穩定地約束運行(xíng)。如果要實現大(dà)規模應用，至少(shǎo)還(hái)需要半個(gè)世紀的探索，也許在 21世紀末核聚變技(jì)術(shù)能夠走出實驗室。

生(shēng)物質能

      生(shēng)物質能具有(yǒu)資源量大(dà)、燃燒可(kě)控、能源質量高(gāo)的特點。

      自20世紀90年代以來(lái)，生(shēng)物質能在農業發達的國家(jiā)得(de)到了廣泛發展。巴西一直着力研究以甘蔗為(wèi)主要原料的生(shēng)物液體(tǐ)路徑，在21世紀初一躍成為(wèi)生(shēng)物液體(tǐ)燃料大(dà)國 ；歐洲通(tōng)過政策補貼以鼓勵生(shēng)物質能的發展 ；美國在2009年生(shēng)産出 117.84億千克的大(dà)豆，用于生(shēng)産生(shēng)物質燃料。

      但(dàn)2010年以後，行(xíng)業內(nèi)關于生(shēng)物質能的討(tǎo)論聲越來(lái)越小(xiǎo)，主要原因在于獲取生(shēng)物質燃料需要耕種。

      在耕種空(kōng)間(jiān)增長極為(wèi)有(yǒu)限的情況下，如果依然發展生(shēng)物質能，勢必會(huì)和(hé)農業産生(shēng)利益沖突。從經濟效益角度來(lái)說，同樣面積的土地用于種植糧食的收益遠不如用于種植生(shēng)物質燃料，資本做(zuò)何選擇不言而喻。長此以往，會(huì)在能源問題上(shàng)衍生(shēng)出更多(duō)的矛盾。

      另外，從能源利用效率來(lái)看，生(shēng)物質能并不經濟。此外，稭稈、垃圾、沼氣燃燒産生(shēng)的溫室氣體(tǐ)并不比傳統化石能源少(shǎo)，生(shēng)物質能的應用隻能解決能源可(kě)持續問題，面對環境問題仍顯得(de)力不從心。

      在未來(lái)的能源體(tǐ)系中，以垃圾焚燒發電(diàn)、沼氣燃燒發電(diàn)、乙醇汽油為(wèi)代表的生(shēng)物質能會(huì)繼續發展，但(dàn)絕對不是主流。
氫能

       氫能好處衆多(duō) ：氫氣燃燒後的産物隻有(yǒu)水(shuǐ)，清潔無污染；随着電(diàn)解水(shuǐ)制(zhì)綠氫的技(jì)術(shù)日益成熟，氫能可(kě)以被看作(zuò)一種取之不盡、用之不竭的可(kě)再生(shēng)能源 ；氫的發熱值極高(gāo)，燃燒1千克的氫氣能釋放出1.4×108焦耳的熱量，是同質量天然氣的兩倍左右。如果可(kě)以在交通(tōng)工具上(shàng)普及，全球交通(tōng)的碳排放将得(de)到極大(dà)的遏制(zhì)。

      2019年，氫能首次被寫入《政府工作(zuò)報告》。在“雙碳”目标的驅使下，氫能更是迅速跻身能源革命的熱門(mén)賽道(dào)，甚至被譽為(wèi)21世紀最具發展潛力的清潔能源。中國氫能聯盟預計(jì)到2030年和(hé)2050年，中國氫氣終端能源占比分别達5%和(hé) 10%以上(shàng)。

      但(dàn)是，氫能也有(yǒu)不小(xiǎo)的局限。首先，氫能是二次能源，并非一次能源，它需要通(tōng)過其他能源制(zhì)取。其次，氫氣的體(tǐ)積能量密度小(xiǎo)是緻命缺點。如果要增大(dà)體(tǐ)積能量密度，就需要增加壓力，使用特制(zhì)的儲氫罐儲存。這無疑又會(huì)增加氫氣的應用成本和(hé)阻力。另外，氫氣相比于其他氣體(tǐ)十分容易洩漏，使用和(hé)儲存起來(lái)比其他氣體(tǐ)更困難，特别是在相對封閉的空(kōng)間(jiān)內(nèi)，比如地下停車(chē)場(chǎng)、倉庫，一旦洩漏很(hěn)容易發生(shēng)爆炸。為(wèi)了達到安全标準，加氫站(zhàn)需要選在遠離鬧市區(qū)、空(kōng)曠的地方，配備特殊的安全設備，建設成本相當高(gāo)。

      這些(xiē)限制(zhì)條件都為(wèi)氫能及氫能汽車(chē)的發展蒙上(shàng)了陰影(yǐng)。從上(shàng)遊的制(zhì)氫到中遊的運氫、儲氫，再到終端的氫站(zhàn)建設、氫能汽車(chē)應用，以氫為(wèi)核心的能源體(tǐ)系面臨重重困難。正因如此，特斯拉 CEO 馬斯克公開(kāi)向媒體(tǐ)稱 ：“燃料電(diàn)池沒有(yǒu)未來(lái)。”而氫燃料電(diàn)池就是馬斯克所言“燃料電(diàn)池”的主要産品。

      所以，雖然氫能一直是能源市場(chǎng)中人(rén)們關注的重點，但(dàn)時(shí)至今日，除了運載火(huǒ)箭實現了氫燃料的大(dà)規模應用，依然是一種相對邊緣化的能源。

      但(dàn)可(kě)以預見，随着新一輪碳中和(hé)的熱潮，氫能将繼續得(de)到發展，作(zuò)為(wèi)二次甚至三次能源，将擔任重要的配角。

      通(tōng)過比較以上(shàng)五種新能源的優劣勢，可(kě)以大(dà)緻推測出它們在未來(lái)能源體(tǐ)系中的占比 ：風能> 水(shuǐ)能> 氫能> 核能> 生(shēng)物質能。

      但(dàn)在實現碳中和(hé)的道(dào)路上(shàng)，能夠真正充當主角的能源，應該是路徑最短(duǎn)、轉換效率最高(gāo)、利用相對最方便的太陽能。

第一，技(jì)術(shù)原理(lǐ)先進。

      太陽能光伏發電(diàn)的原理(lǐ)相比于其他能源則更為(wèi)簡便快捷。化石能源需要通(tōng)過燃燒，先轉化為(wèi)熱能，然後轉化為(wèi)電(diàn)能。風能、水(shuǐ)能需要将風與水(shuǐ)的動能轉化為(wèi)機械能，再轉化為(wèi)電(diàn)能。

      而太陽能是從光子運動直接轉化為(wèi)電(diàn)子遠動，是從光到電(diàn)的直接轉化。這意味着光伏發電(diàn)的原理(lǐ)最簡單、先進。

第二，總量巨大(dà)。

      據估計(jì)，地球表面每日接收的太陽能相當于1億桶石油所生(shēng)産的能量，甚至太陽隻要照射地球一小(xiǎo)時(shí)，所積蓄的能量就足以供人(rén)類消費一年。

      而且，這個(gè)巨大(dà)的火(huǒ)球已沸騰近50億年。據物理(lǐ)學家(jiā)預測，太陽的壽命約為(wèi)100億年，因此太陽還(hái)能照耀地球50億年之久。太陽能幾乎就是“永恒能源”。

第三，分布廣。

      “陽光普照”一詞将太陽能的屬性描述得(de)尤為(wèi)精準。相比其他能源，太陽能是最易獲得(de)、最公平的能源。

      我國全年日照時(shí)數(shù)大(dà)于2000小(xiǎo)時(shí)的地區(qū)占國土總面積的2/3以上(shàng)，具有(yǒu)利用太陽能的良好條件。這一點就連以“分布廣”著稱的風能都無法媲美，更不用說石油、煤炭等傳統能源了。

第四，光伏發電(diàn)最重要原材料的“矽”，也十分豐富。

      我國矽資源豐富，青藏高(gāo)原東北部、江蘇東海、河(hé)南偃師(shī)、甯夏石嘴山(shān)、湖(hú)北宜昌、四川樂山(shān)及廣元、雲南昭通(tōng)等地區(qū)都存在儲量達千萬噸甚至億噸以上(shàng)的巨型矽礦，同時(shí)全國各地幾乎都發現了高(gāo)品位含氧化矽礦。

第五，應用場(chǎng)景非常廣泛。

      不僅能建設集中型電(diàn)站(zhàn)，還(hái)能通(tōng)過建設分布式的小(xiǎo)型電(diàn)站(zhàn)，甚至在每家(jiā)每戶的屋頂安裝電(diàn)池組件進行(xíng)發電(diàn)。在航天航空(kōng)、交通(tōng)、農業、建築、軍事、城市照明(míng)等多(duō)個(gè)領域，都可(kě)以應用太陽能光伏發電(diàn)。

      甚至在遠離人(rén)煙的沙漠、海島，也會(huì)因為(wèi)有(yǒu)了光伏發電(diàn)而燈火(huǒ)通(tōng)明(míng)。

      這些(xiē)屬性，決定了太陽能光伏發電(diàn)擁有(yǒu)巨大(dà)的發展潛力。它是當之無愧的清潔能源第一主角。

      未來(lái)三五年，1kW的光伏發電(diàn)成本還(hái)有(yǒu)可(kě)能降到 2000元、1000元，甚至更低(dī)。成本低(dī)廉、清潔無污染的光伏發電(diàn)正在被越來(lái)越多(duō)的國家(jiā)及其居民接受，它的應用正在全球迅速擴散。

      越來(lái)越多(duō)的光伏電(diàn)站(zhàn)拔地而起，越來(lái)越便宜的光電(diàn)并入電(diàn)網。

      2021年5月11日，國家(jiā)能源局下發《關于 2021年風電(diàn)、光伏發電(diàn)開(kāi)發建設有(yǒu)關事項的通(tōng)知》，提出2021年全國風電(diàn)、光伏發電(diàn)的發電(diàn)量占全社會(huì)用電(diàn)量的比重達到11%左右，後續逐年提高(gāo)，确保2025年非化石能源消費占一次能源消費的比重達到20%左右 ；同時(shí)建立保障性并網、市場(chǎng)化并網等多(duō)元保障機制(zhì)，2021年風光保障性并網規模不低(dī)于9000萬kW。

      有(yǒu)了強大(dà)的技(jì)術(shù)與制(zhì)造能力、足夠低(dī)廉的成本和(hé)積極的産業政策後，那(nà)麽到2060年，

·中國社會(huì)到底會(huì)有(yǒu)多(duō)少(shǎo)光伏？

      ·中國作(zuò)為(wèi)世界上(shàng)人(rén)口最多(duō)、經濟總量居全球第二的國家(jiā)，以及************的能源生(shēng)産國與消費國，到2060年實現碳中和(hé)時(shí)，整個(gè)能源體(tǐ)系中的光伏占比應該有(yǒu)多(duō)大(dà)？

·人(rén)均光伏裝機容量是多(duō)少(shǎo)？

      回答(dá)這些(xiē)問題不僅為(wèi)我國實現碳中和(hé)樹(shù)立了方向、确定了目标，而且影(yǐng)響着光伏産業的發展，因為(wèi)它決定了清潔能源究竟将給我們的社會(huì)帶來(lái)多(duō)大(dà)的影(yǐng)響。

      《能源生(shēng)産和(hé)消費革命戰略（2016—2030）》提出，到2050年非化石能源在國家(jiā)能源體(tǐ)系中占比将超過一半。

      但(dàn)業內(nèi)諸多(duō)意見領袖都認為(wèi)這個(gè)目标還(hái)是過于保守，因為(wèi)光伏産業的發展是以指數(shù)形式增長的。

      首先，碳排放将加重溫室效應這一點毋庸置疑，為(wèi)應對氣候危機，我們需要同步升級能源結構。

      其次，以光伏為(wèi)代表的新能源技(jì)術(shù)同樣适用摩爾定律。

      在經過前期鋪墊之後，未來(lái)的技(jì)術(shù)路徑也将呈現指數(shù)級發展。到2050年中國的清潔能源占比将遠遠超過50%。

      按2060年碳中和(hé)的目标節點推算(suàn)，中國清潔能源的占比至少(shǎo)要達到80%，其中一半将是光伏。在這個(gè)前提下，不妨做(zuò)一道(dào)簡單的算(suàn)術(shù)題，算(suàn)一算(suàn)到2060年中國究竟需要多(duō)少(shǎo)光伏。

      中國現在一年消耗石油約5億噸，在全部能源消耗中占18.9%，也就是說如果将能源供給來(lái)源全部替換為(wèi)石油，我們一年至少(shǎo)需要26.5億噸的石油。

      每 100GW 的光伏系統每年生(shēng)産的電(diàn)力，相當于0.5億噸石油的等效能量， 所以如果我們現在将26.5億噸石油全部替換為(wèi)光伏，需要5300GW 的光伏裝機容量（2020年，我國的光伏裝機容量約為(wèi)253GW）。全國約14億人(rén)口，人(rén)均至少(shǎo)需要 3.8kW的光伏裝機容量。

      考慮到未來(lái)40年中國社會(huì)将全面發展，經濟規模可(kě)能會(huì)翻一番甚至更多(duō)， 現代化水(shuǐ)平也将不斷提升，未來(lái)人(rén)均能源消費量也會(huì)迅速增加。

      2019年美國人(rén)均能源消費量是我國的3.66倍（2019年，中國消費的能源約為(wèi) 48.6億噸标準煤，人(rén)口約14億 ；美國在 2019 年消費的能源為(wèi)41.63億噸标準煤，人(rén)口約3.28億）。如果我國在2060年人(rén)均能源消費量達到2019年美國的水(shuǐ)平，那(nà)麽， 到2060年，我國人(rén)均至少(shǎo)需要 13.9kW 的光伏裝機容量。

      假設2060年在我國的能源結構中光伏占到50%，那(nà)麽未來(lái)人(rén)均至少(shǎo)需要6.95kW的光伏裝機容量。

      人(rén)均近7kW的光伏裝機容量是一個(gè)什麽樣的概念？假設人(rén)口總數(shù)不變， 每人(rén)擁有(yǒu)7kW的光伏裝機容量，那(nà)麽屆時(shí)中國将會(huì)需要累計(jì)9800GW 的光伏裝機容量。也就是說，除去已有(yǒu)的約 253GW裝機量，未來(lái)40年我們每年至少(shǎo)都需要新增約237GW的光伏裝機容量。

      看似繁重的任務對中國光伏産業的發展來(lái)說，将是一個(gè)巨大(dà)的推動力。人(rén)均7kW的光伏裝機容量、累計(jì)9800GW的光伏裝機容量，将深刻改變中國社會(huì)。

      除了太陽能之外，風能、水(shuǐ)能、核能等也将進一步發展。能源生(shēng)産清潔化作(zuò)為(wèi)這個(gè)時(shí)代的标志(zhì)性事件，正在把人(rén)類帶向未來(lái)的發展階段。

      中國計(jì)劃在2060 年實現碳中和(hé)目标，在光伏産業的支撐下預計(jì)會(huì)提前5～10年實現。

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