馬金鵬：雙碳背景下，低度電成本光伏發(fā)電賦能傳統(tǒng)行業(yè)實(shí)現(xiàn)碳中和的路徑探索

編者按：2021年12月7-8日，以“雙碳目標(biāo)下的智慧方案與行業(yè)機(jī)遇”為主題的第十七屆中國(guó)分布式能源國(guó)際論壇于西安召開。本次會(huì)議由中國(guó)能源研究會(huì)分布式能源專業(yè)委員會(huì)、中國(guó)能源網(wǎng)主辦，陜西分布式能源股份有限公司聯(lián)合主辦。會(huì)上，隆基綠能科技股份有限公司能源發(fā)展研究院的副院長(zhǎng)馬金鵬以視頻方式做了“雙碳背景下，低度電成本光伏發(fā)電賦能傳統(tǒng)行業(yè)實(shí)現(xiàn)碳中和的路徑探索”的主旨演講。以下內(nèi)容根據(jù)大會(huì)演講實(shí)錄進(jìn)行整理。

馬金鵬：尊敬的各位同仁、各位領(lǐng)導(dǎo)大家上午好!我是馬金鵬，來自于隆基綠能科技股份有限公司能源發(fā)展研究院，今天給各位匯報(bào)和分享一下目前我們?cè)陔p碳背景下低度電成本的光伏發(fā)電耦合傳統(tǒng)行業(yè)以及光伏制氫，在實(shí)現(xiàn)碳中和路徑的探索。

大概分四個(gè)方面，第一個(gè)部分會(huì)溝通一下全球碳排放的情況，第二部分會(huì)說一下光伏發(fā)電整個(gè)度電成本接下來5-10年下降的空間，以及光伏發(fā)電和制氫以及傳統(tǒng)業(yè)態(tài)相互耦合，它一些商業(yè)模式的碰撞，大概分四個(gè)層面。

首先從1978-2020年，大概四十多年的時(shí)間，我們可以看到伴隨著中國(guó)經(jīng)濟(jì)的一個(gè)高速發(fā)展，我們也能看到整個(gè)能源消費(fèi)實(shí)際上也呈現(xiàn)一個(gè)正向上升的態(tài)勢(shì)。實(shí)際上在主要的能源消費(fèi)里面，煤炭、石油、天然氣，整體比重雖然是在不斷降低，但總的一個(gè)使用量其實(shí)還是居高不下，呈現(xiàn)一個(gè)持續(xù)上升過程。同時(shí)我們看到非化石能源占比到去年年底已經(jīng)達(dá)到了15.9%，按照國(guó)家的要求，在2025年將不低于20%，到2030年不低于25%的水平。整體來看實(shí)際上在碳中和領(lǐng)域，我們需要做的工作還是比較多，特別是目前我們看到整體煤炭的消費(fèi)，包括從火電的發(fā)電量也可以看到，雖然火電裝機(jī)在降低，但實(shí)際上連續(xù)幾年火電整體發(fā)電量，總量還是呈現(xiàn)上升態(tài)勢(shì)。

從全球范圍來看，目前中國(guó)溫室氣體排放已經(jīng)超過了全球份額的30%，已經(jīng)成為了全球二氧化碳排放最高的一個(gè)國(guó)家。從我們碳達(dá)峰到碳中和的時(shí)間，接近三十年的時(shí)間，給我們的壓力和挑戰(zhàn)實(shí)際上非常大。在這個(gè)背景下也可以看到，中國(guó)二氧化碳排放基本上分布在發(fā)熱、供熱、制造業(yè)和建筑業(yè)，工業(yè)生產(chǎn)、交通領(lǐng)域、建筑領(lǐng)域、農(nóng)業(yè)以及其他燃料和廢氣物的處理，這里面都有分布，實(shí)際上遍布到我們社會(huì)分工各個(gè)部門里面。

從目前情況分析，截止到2021年的一季度，全球并網(wǎng)型光伏電站的上網(wǎng)電價(jià)，實(shí)際上已經(jīng)從8.3美分一千瓦時(shí)，從2013年到今年的第一季度，在全球范圍內(nèi)已經(jīng)出現(xiàn)了1.04美分，換成人民幣大概7分錢人民幣左右的上網(wǎng)電價(jià)。從這個(gè)角度分析，從長(zhǎng)期來看實(shí)際上光伏發(fā)電成本還有繼續(xù)下降的趨勢(shì)。雖然因?yàn)榻衲旯枇蟽r(jià)格居高不下，使得光伏產(chǎn)業(yè)鏈，特別終端光伏組件價(jià)格有一個(gè)上升，但把時(shí)間尺度拉長(zhǎng)，我們可以看到整個(gè)上網(wǎng)電價(jià)和度電成本的趨勢(shì)，一定會(huì)呈現(xiàn)下降的趨勢(shì)。當(dāng)然是伴隨著各個(gè)環(huán)節(jié)，整個(gè)市場(chǎng)供需重新構(gòu)建之后，從長(zhǎng)時(shí)間來看組件價(jià)格依然會(huì)呈現(xiàn)下降趨勢(shì)。

低度電成本的光伏發(fā)電能給到我們一些什么樣的想象空間?我們大概分析和梳理了一下，在不同行業(yè)都有應(yīng)用的機(jī)會(huì)。比如在交通領(lǐng)域，光伏發(fā)電可以和一些隔音板、高鐵站、機(jī)場(chǎng)相關(guān)的屋頂分布式和儲(chǔ)能應(yīng)用，實(shí)際上可以起到綜合性效應(yīng)。從具體的案例來看，比如高速服務(wù)區(qū)，目前把光伏發(fā)電和儲(chǔ)能結(jié)合起來，在業(yè)態(tài)上面可以把充電站、綜合能源站、廣告牌、停車場(chǎng)整體結(jié)合起來。在每一個(gè)省里面，在陜西省如果把幾百個(gè)高速服務(wù)區(qū)的服務(wù)站都建立起來之后，它的收入有來自于充電收入，有來自于整個(gè)服務(wù)區(qū)高負(fù)荷用電需求滿足，以及它可以和一些相關(guān)廣告結(jié)合，有些廣告的收入。通過發(fā)電、廣告收入、充電收入，可以使得這種光伏+儲(chǔ)能、充電樁以及廣告業(yè)務(wù)結(jié)合起來，收益率是非常高的，基本上能夠做到不到四年時(shí)間就可以收回成本，想象空間非常好。

另外我們注意和農(nóng)業(yè)的結(jié)合也是很大的亮點(diǎn)，在第一代光伏發(fā)電和農(nóng)業(yè)結(jié)合就是農(nóng)光互補(bǔ)，實(shí)際上更多是為了規(guī)避整個(gè)光伏用電用地政策的一些契合。從第二代可以看到，目前第二代之后整個(gè)農(nóng)光互補(bǔ)的結(jié)合不再單獨(dú)發(fā)電了，收益已經(jīng)打破了傳統(tǒng)通過發(fā)電來收回投資，賺取利潤(rùn)簡(jiǎn)單商業(yè)模式，已經(jīng)用度電成本比較低的光伏發(fā)電來耦合這些垂直農(nóng)業(yè)來結(jié)合起來，發(fā)的電直接通過D整流，降低垂直農(nóng)業(yè)的用電能耗，最終使得它生產(chǎn)的蔬菜在整體成本上面有自己非常強(qiáng)的競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)。做的是光伏發(fā)電，但賺取的是賣菜的錢，這種模式也是非常好的，目前在寧夏、云南這些地區(qū)模式都有實(shí)踐。

另外是光伏發(fā)電和市政，比如光伏發(fā)電和污水處理相結(jié)合，目前在城市里面很多污水處理廠都有要求，要加強(qiáng)防臭覆膜，包括防臭化的一些處理。包括發(fā)電特別是一些BIPV的模式，直接可以充當(dāng)這種作用，一方面可以把污水處理臭味和揮發(fā)性氣體散發(fā)，把功能可以體現(xiàn)出來。另外一方面它可以直接來發(fā)電。如果全國(guó)污水處理廠都把光伏上了之后，我們初步分析了一下有24個(gè)GW的理解空間，這些項(xiàng)目屬于民生類項(xiàng)目，整個(gè)長(zhǎng)期收益是非常有保障，所以從經(jīng)濟(jì)性方面和從碳排放降低方面都是非常好的。

再就是和大數(shù)據(jù)中心，目前全國(guó)大數(shù)據(jù)中心全年用電量大概2000億度電左右。按照目前我們的預(yù)測(cè)，到2025年整個(gè)大數(shù)據(jù)中心的用電量預(yù)計(jì)接近4000億度電，在全社會(huì)用電量里面也會(huì)是非常重要能耗的部門。通過光伏發(fā)電，通過和相關(guān)制冷、制熱，包括相關(guān)的材料以及儲(chǔ)能的結(jié)合，可以盡可能實(shí)現(xiàn)大數(shù)據(jù)中心使用零碳電力的結(jié)合。這些項(xiàng)目實(shí)際上整個(gè)用電負(fù)荷比較穩(wěn)定，電價(jià)相對(duì)比較高，特別是實(shí)時(shí)分時(shí)電價(jià)之后，來耦合相關(guān)的一些業(yè)態(tài)，實(shí)際上項(xiàng)目的收益率也很不錯(cuò)，也會(huì)成為大數(shù)據(jù)中心行業(yè)進(jìn)行碳中和、碳減排比較好的應(yīng)用模式。

光伏建材一體化就是BIPV，實(shí)際上把一些光伏組建實(shí)現(xiàn)了建材功能化，既能發(fā)電也可以當(dāng)做滿足建材的一部分。這種模式可以打破傳統(tǒng)的模式，一方面建材光伏系統(tǒng)它的投資可以減去屋面在整個(gè)生命周期里面兩次的投資，大概10-15年，彩鋼就要重新翻新一次，它對(duì)于提升光伏部分的投資收益率實(shí)際上可以充分賦能。另外BIPV屋頂分布式光伏投資耦合，合同能源管理模式，為鋼結(jié)構(gòu)、屋面EPC、綜合解決方案提供商，不管是從單位成本的控制、收益的增加、投標(biāo)優(yōu)勢(shì)的擴(kuò)大，總之來說對(duì)于這類型企業(yè)，對(duì)商業(yè)模式進(jìn)行了再造。同時(shí)對(duì)于高耗能企業(yè)，就是屋頂?shù)耐顿Y方來說，每年在限電時(shí)期不限電，皆有正向的促進(jìn)。這種模式我相信在未來整個(gè)建筑領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)碳中和方面，實(shí)際上會(huì)有非常大作用的空間。

另外就是光伏制氫，制氫實(shí)際上會(huì)成為眾多行業(yè)里面最終實(shí)現(xiàn)碳中和，特別是深度碳中和非常有利的一個(gè)工具。從氫氣來說，它的運(yùn)輸，包括當(dāng)做運(yùn)輸?shù)娜剂?，在電力部門、工業(yè)部門、建筑部門、化學(xué)品行業(yè)以及產(chǎn)品行業(yè)，比如鋼鐵行業(yè)，它作為還原劑，需求量非常大。從制氫來看，目前國(guó)內(nèi)和全球，整個(gè)制氫90%以上，特別是95%以上還是灰氫和藍(lán)氫。我們注意到煤制氫、天然氣制氫以及用網(wǎng)電實(shí)施的電解水制氫，每公斤氫氣二氧化碳排放量非常高。從中期來看，綠氫和藍(lán)氫會(huì)成為主要的應(yīng)用場(chǎng)景;從長(zhǎng)期來看，綠氫一定會(huì)成為主要發(fā)展和重大趨勢(shì)方向。

從整個(gè)商業(yè)模式上來看，我們假定在交通領(lǐng)域，一個(gè)載重40噸，續(xù)航八百公里的重卡。如果它用柴油，用量大概會(huì)達(dá)到244.8公斤，用鋰電池如果滿足續(xù)航八百公里的要求，鋰電池的配量會(huì)達(dá)到11噸，用氫氣的話，大概只需要88公斤。這里面實(shí)際上很顯而易見，用鋰電池特別是在重卡這方面，它的使用價(jià)值不高，因?yàn)樗旧礓囯姵氐闹亓繒?huì)占到整個(gè)載重的1/4，從柴油的角度上來說，整個(gè)污染和碳排放是比較嚴(yán)重的。從經(jīng)濟(jì)上來算一比賬，如果目前氫氣按照一公斤16塊錢進(jìn)行計(jì)算，按照百公里重卡的比較，用柴油和氫能相比較，目前如果氫氣是一公斤16塊錢，整體算下來目前在氫能卡車方面，使用氫燃料，已經(jīng)比使用柴油具備了一定優(yōu)勢(shì)。

我們即便目前整個(gè)氫氣費(fèi)用一公斤20塊錢來算，使用百公里之后在運(yùn)營(yíng)成本上面依然比使用柴油會(huì)有所降低，大概在60塊錢左右。從這個(gè)角度來看，實(shí)際上使用氫燃料這方面它的一個(gè)優(yōu)勢(shì)會(huì)越來越凸顯出來。當(dāng)然很多地方政府，包括使用氫能重卡也會(huì)有一些補(bǔ)貼，一定會(huì)經(jīng)歷從補(bǔ)貼驅(qū)動(dòng)迎到市場(chǎng)驅(qū)動(dòng)型過程，就像早期整個(gè)光伏發(fā)電所經(jīng)歷的歷程一樣。

從光伏發(fā)電整個(gè)制氫成本下降空間來看，三個(gè)方面，電解槽和相關(guān)制氫設(shè)備成本下降;降低過程能耗，提高電解效果;最關(guān)鍵降低整個(gè)用電成本，使用無碳電力的供應(yīng)，提高供應(yīng)穩(wěn)定性這方面去多做文章。從目前來看，不管是質(zhì)子交換膜以及堿性電解槽，整個(gè)生產(chǎn)用電和動(dòng)力電基本上會(huì)占到整個(gè)成本里面的75%-80%。我們是否能夠給他提供更低度電成本的零碳電力，實(shí)際上會(huì)成為光伏制氫、綠電制氫成本下降最關(guān)鍵的一個(gè)因素。舉個(gè)例子，如果目前三毛錢一度電，提供零碳電力，電解水制氫成本大概21塊錢每公斤。如果把電價(jià)降到兩毛甚至更低，整個(gè)制氫的成本就會(huì)從21塊錢降低15塊錢一公斤，將極具整個(gè)市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。

從光伏發(fā)電整個(gè)度電成本下降空間來看，目前整個(gè)靜態(tài)投資大概四塊錢一晚。從長(zhǎng)期來看，我們從目前最重要的一個(gè)組建，組建價(jià)格目前大概漲到了兩塊錢一晚左右，但我們認(rèn)為它是在不斷價(jià)格下降過程當(dāng)中的一個(gè)陣痛。從這個(gè)角度來看，從上游、硅料、拉棒、硅片、切片、電池、組建，整個(gè)成本下降的硬邏輯來看，從2020-2050年來看，組建價(jià)格實(shí)際上還是會(huì)呈現(xiàn)長(zhǎng)期持續(xù)下降的趨勢(shì)，整個(gè)空間不管是電池轉(zhuǎn)換效率以及最終組建的含稅價(jià)格，都會(huì)有巨大的下降空間，效率還有更多提升空間。從整個(gè)光伏發(fā)電的項(xiàng)目靜態(tài)投資來看，在一些輻射量比較差的地方，光伏發(fā)電度電成本也會(huì)有巨大下降空間，一毛錢一度電一定會(huì)加速實(shí)現(xiàn)，所以綠電制綠氫依然會(huì)有很大的想象空間。

另外低度電成本光伏發(fā)電和通信行業(yè)結(jié)合也是比較好，按照目前的數(shù)據(jù)來看，5G基站能耗大概是4G基站的4倍，每年中國(guó)移動(dòng)、中國(guó)聯(lián)通，在基站能耗成本里面占到運(yùn)營(yíng)商整個(gè)運(yùn)營(yíng)成本的20%，預(yù)計(jì)到2026年5G基站耗電量會(huì)占到全社會(huì)用電量2.1%。從中國(guó)移動(dòng)全年數(shù)據(jù)來看，2018年整個(gè)支出電費(fèi)達(dá)到245億。如果所有的基站都從4G變成5G，整個(gè)用電成本會(huì)增加2940億。目前2018年全年銷售利潤(rùn)1177億，如果面對(duì)這樣的差距來看，它會(huì)有非常大的降低能耗和降低碳排放，這樣的一個(gè)剛性需求。從這個(gè)角度來看，光伏+儲(chǔ)能+分布式風(fēng)電，會(huì)成為類似于聯(lián)通、移動(dòng)、電信接下來降低能耗非常重要的抓手，需求量也會(huì)非常大。另外加油站整個(gè)空間和通信基站來看，也會(huì)有很大的使用空間，不管是中石油、中石化、中海油，這些加油站首先會(huì)變成綜合能源站，光伏發(fā)電，包括儲(chǔ)能相關(guān)減排設(shè)施會(huì)加速進(jìn)行應(yīng)用，體量也會(huì)非常龐大。如果一個(gè)加油站裝40千瓦，光是中石油兩萬多個(gè)加油站，就是一個(gè)GW一個(gè)體量。這樣的空間也會(huì)是很大的。

整體來看，我們認(rèn)為到2060年實(shí)現(xiàn)碳中和的時(shí)候，整個(gè)社會(huì)的用能習(xí)慣發(fā)生很大的變化，所有燃油車基本上看不見，以可再生能源為主力的電動(dòng)汽車，甚至無人駕駛電動(dòng)車，會(huì)成為馬路上的主角。同時(shí)我們會(huì)看到，比如影響房?jī)r(jià)的也不再是學(xué)區(qū)劃分、交通優(yōu)勢(shì)，而是建筑如何更高效節(jié)能減排和更科學(xué)的一些智能化，從諸多方面都會(huì)有很大的空間。

目前能源發(fā)展研究院實(shí)際上作為隆基股份在戰(zhàn)略部門的子部門，我們?cè)趨^(qū)域能源規(guī)劃包括電力系統(tǒng)轉(zhuǎn)型，以及碳達(dá)峰、碳中和領(lǐng)域，都會(huì)進(jìn)行深度研究，也會(huì)給行業(yè)提供建議和解決方案。大家可以關(guān)注一下我的公眾號(hào)，后續(xù)我們研究院陸續(xù)出品一些課題，都會(huì)在公眾號(hào)進(jìn)行發(fā)布，歡迎大家共同來討論和分享，謝謝各位!