破局出圈！爱旭股份瞄准“零碳、负碳农业”
发布日期：2024/9/27
在应对气候变化、向零碳社会转型成为全球共识的今天，越来越多的光伏企业上下求索，开始将目光放远至行业之外，来进一步思考绿色能源能够为其他行业创造怎样的价值。
国家五部委支持建设一批智能光伏示范项目，包括应用智能光伏产品，融合运用5G通信、大数据、工业互联网、人工智能等新一代信息技术，为用户提供智能光伏服务的项目。光伏+优先考虑方向有光储融合、交通应用、农业应用、信息技术、产业链提升、先进技术产品及应用。具体如下：
1.光储融合。应用新型储能技术及产品提升光伏发电稳定性、电网友好性和消纳能力，包括多能互补、光伏制氢、光伏直流系统、自发自储自用等方向。
2.交通应用。包括在高速公路和国省道服务区（停车场）、加油站、货运场站等场景采用智能光伏，实现充电桩、周边设施等应用。
3.农业应用。包括在设施农业、规模化种养、渔业养殖、农产品初加工等生产场景发展农光互补、生光互补、渔光互补等生态复合模式，建立“光伏+农业”互补分布式有效供应机制。
4.信息技术。面向智能光伏系统的电力电子、柔性电子、信息系统、智能微电网、虚拟电厂及有关人工智能、工业软件、工业机器人等方向。
5.产业链提升。包括废旧光伏组件回收利用、退役组件资源化利用技术研发及产业化、光伏“碳足迹”评价认证、智能光伏供应链溯源体系等方向。
6.先进技术产品及应用。包括高效智能光伏组件（组件转换效率在24%以上）、新型柔性太阳能电池及组件、钙钛矿及叠层太阳能电池、超薄高效硅片等方向，以及相关智能光伏产品在大型光伏基地、数据中心、海洋光伏等领域应用。
爱旭在全球范围内进行零碳项目的业务布局与探索，瞄准了光伏+新型电力系统、高效设施农业、绿色化工、交通基础设施、人工智能、低碳零碳建筑六大产业的发展机会
其中，爱旭再次将光伏+农业作为一个极具发展潜力与空间的市场重点推广，这源于在挖掘光伏+农业市场时，爱旭认识到新能源和农业的结合不仅只局限于“农光互补”模式，更希望通过新能源与建筑、水利、农业、生物、材料、暖通、化工整体的结合，真正意义上能够改变原来农业格局。
之所以瞄准农业，爱旭股份副总经理、欧洲零碳研究院院长韩蓄博士解释道，“农业的本质是光合作用，但利用率只有1%左右。我们通过光合作用、光伏作用、光热作用的三重利用，将对太阳能的利用发挥到极致，实现设施农业项目的整体收益提升。”
“目前我国设施农业的能源技术相较落后，能效比大约是1：0.7，而正常建筑、工厂的能效比在1：3以上，相较于发达国家还有很大的差距；同时植物的生长，在自然光合作用下对太阳能辐照度的利用率只有1%，还有很大的提升空间。”韩蓄进一步阐述道，农业大棚+光伏的模式可以通过人工光直流直驱、空气源热泵直流直驱、高效水冷机组直流直驱等技术完成整体的节能管理。这种模式不占用地面，也不会改变土地使用性质，也能够节约土地资源。
“这一模式可以将农业对太阳能辐射的利用率大幅提高，同时亩产与二氧化碳吸收效率有关，在欧洲，现在荷兰新建的设施农业，都要求建在传统火力发电机组的旁边，通过农业来吸收煤电排放的二氧化碳，正好形成了一个闭环。”
“以一座500亩左右、年产2000吨小西红柿的设施农业为例，一年可以创造100-1000吨的碳额，这有10倍差异实际上取决于整个设施农业生产小西红柿配给的二氧化碳浓度。而要增加1.5倍的亩产，需要提高2-3倍的二氧化碳浓度，在零碳、负碳农业的模式下，实际上吸收的二氧化碳大概是传统设施农业的7-8倍。通过能源效率的提升，农业大棚的弱光补偿及二氧化碳浓度得到有效提高，过去一平米的净利润从100元可以增加到500-600元的水平。这是新能源和设施农业结合带来的核心价值。”韩蓄补充道。
据了解，爱旭股份目前正在开展的零碳、负碳高效农业项目有10个。在广东不同地市有5个，今年年底将建成2个，明年年初会建成1个。
据悉，我国农业大棚面积居世界第一，除小型拱棚等简易设备外，日光温室、塑料大棚面积超过200万公顷，是宝贵的光伏发电资源。农业大棚往往连接成片，具备分布式发电和并网的条件。有专家预测，如果在全国大面积、大范围推广光伏农业产品，其市场可达千亿元规模，在5年内可达到万亿元规模。
关于零碳及负碳农业会给光伏行业带来多少的增加空间？韩蓄给了一组测算数据，按照目前平均2000亩的标准设施农业（蔬菜水果）、8000吨产量的项目核算，需要配套50MW的光伏。以此推算，目前广东“百千万工程”可用的设施农业用地，大约可以折算成12-13GW的光伏装机。此外，爱旭还计划在戈壁和水资源缺乏的地区实现牧草种植商业化，从而改善这些地区的生态环境。
展望全国市场，韩蓄表示：“广东省本身不是种粮大基地，如果把“三北”地区都算进来，应该说光伏的潜力不是100GW、200GW的事，而是300GW、400GW的事。”
在爱旭的认知里，未来的“零碳社会”不仅需要零碳能源、零碳农业，还需要人与社会活动中与零碳相关的产业。据悉，爱旭旗下“零碳绿色超级工厂”——济南工厂，不久将成为全球领先的零碳智能工厂，实现100%绿电 + 90%水回收 +30%余热回收。与此同时，爱旭正全方位助力珠海打造零碳城市。同时，启动18个首批零碳试点项目建设，试点项目涵盖零碳公共建筑、零碳居住建筑、零碳工业建筑、零碳园区、零碳区域五大典型场景。
爱旭股份董事长陈刚表示：“太阳是地球获取能源的主要来源，人类文明的进化史就是不断提升阳光转换利用效率的探索历程。我们不仅开发出最接近单结晶硅极限效率的N型ABC技术，更将在光电转换基础上，通过光热作用，光伏制氢、制甲醇、制氨等，让太阳能以多种利用形式赋能化工、设施农业、建筑业等各行各业，实现对太阳能量的更大效率利用，为推动零碳社会的构建贡献爱旭力量。”
真正通过光伏的价值将零碳带到社会的各行各业以及每个人的生活中，这将是未来绿色电力的核心价值。
光伏行业总是伴随着挑战。特别是近两年，资本大量涌入，行业出现了一些供需失衡的现象。即便如此，我们仍然认为光伏是一个前景光明的行业。统计数据显示，从1850年到1900年，地球气温随着工业化发展进程一路升高，控制温室气体排放迫在眉睫，而光伏将会是未来清洁、低碳能源结构的主力军，是零碳社会的主力能源，在降低碳排放、实现碳中和的任务中扮演着至关重要的角色。
目前世界范围内的光伏装机量约为1.5TW，到2030、2050年，预计会分别达到5TW和14TW左右。也就是说，以2050年为标准，我们现在的光伏装机只完成了10%，而且在这一过程中，光伏发电的占比将持续提升，从2030年起将成为主要电力能源。
经过近年来的迅速发展，光伏已经成为能源电力系统的一个重要组成部分，而为了最终实现碳中和目标，选择什么样的光伏技术路线成为行业必须思考的问题。
光伏技术的迭代是必然趋势。从最早的单晶硅片到多晶硅片，市场做出选择的依据是成本；后来从多晶转向单晶PERC，市场做出选择的依据是技术；从PERC转向TOPCon，我认为市场的依据是技术与成本的结合。近一年来，光伏组件价格下降了40%，这背后除了有资本大量涌入的原因，也与技术迭代的周期节点有关，导致行业选择在一些相对容易的技术路线上扩大产能。
那么，功率高、制造成本有竞争力并已经实现规模化量产的BC技术，会是光伏技术进一步迭代升级、行业走出低价竞争局面的一个解决方案吗？
首先，这一方案在技术层面上具有可行性。TOPCon全称是Tunnel Oxide Passivated Contact Solar Cell，即金属区域钝化接触，以PERC结构为基础，在N型硅片背面沉积超薄SiO2和磷掺杂多晶硅构成钝化接触结构。TOPCon与PERC工艺兼容性好，在传统PERC工艺上叠加4-6个步骤即可实现，但其只有背面N型区采用单极钝化，不完全的钝化制约了电池极限效率，而正面P-Poly层中光寄生吸收导致的损失也大于其收益，这些都使得TOPCon效率受限。
而BC技术将电池正面的电极栅线全部转移到电池背面，通过减少栅线对阳光的遮挡，有效增加了前表面受光面积，同时在背面实现了双极钝化接触结构。爱旭N型ABC电池的平均量产效率已达27.2%，是最为接近单结晶硅电池理论转换效率极限的技术路线。目前来看，BC就是单结晶硅电池的最终结构，是晶硅电池技术发展的必然选择，将推动N型技术的全面升级。
与传统电池技术相比，爱旭N型ABC的前表面复合电流仅为2fA/cm2，TOPCon则为15 fA/cm2；由于金属结构集中于背面，N型ABC电池硅片电阻率更高，电池体寿命也更高；N型ABC正面无栅线，直接将传统技术3%-5%的前表面遮挡降为零，从而提升转换效率。
而从技术产业化的角度而言，传统电池技术对银资源依赖严重，尽管银粉国产化进展显著，但仍高度依赖进口。按照2025年14TW的装机目标，无银化是未来光伏行业规模扩大需要攻克的重点难题之一。爱旭N型ABC通过化学、电化学手段，用镀铜/镍/锡实现金属化涂布技术，成本低廉、原材料充足易获取，确保产业规模化摆脱对银的依赖。
爱旭在业内率先实现了N型BC技术的GW级量产，位于珠三角、长三角和黄河三角洲的三大基地N型ABC产能空间达到106GW，并针对户用、工商业、集中式场景，分别开发了“黑洞”“慧星”“恒星”系列产品，满足不同客户差异化需求；除传统应用场景外，爱旭还将持续探索零碳岛屿、零碳建筑、光伏制氢、负碳岛屿、零碳交通以及“光伏+低空经济”等多样化场景应用，充分发挥爱旭N型ABC产品性能优势，以持续创新为零碳社会带来澎湃动力。
加快清洁能源和新型电力基础建设。
支持可再生能源高质量发展，新增风光800万千瓦以上，以竞争性配置方式推动省管海域风电“应开尽开”，加大深远海风电示范试点力度，实施各类“光伏+”行动，鼓励各地结合实际，利用存量农业设施大棚、即可恢复用地等，实施“共富光伏农业提升工程”。
制定加快构建新型电力系统的指导意见，打造标志性成果20项以上。出台充电设施建设运营管理办法，落实国家、省级奖补资金和用电峰谷时段优化、价格浮动政策，重点支持乡村公共充电设施建设运营，新增公共充电设施20000根以上。
建立电网侧储能示范项目奖补机制，出台新型储能管理办法和用户侧储能建设导则，促进行业健康发展，新增新型储能150万千瓦。
来源： 巅峰能源
