全球首個鈣鈦礦光伏示范園究竟長什么樣？
今年建成并投運的無錫市錫山區(qū)極電光能鈣鈦礦光伏工業(yè)園，給出了生動答案：3000余塊鈣鈦礦光伏組件組成的“綠色發(fā)電墻”圍出園區(qū)邊界，上千塊定制化鈣鈦礦產(chǎn)品變身辦公樓幕墻，連廊和車棚實現(xiàn)無聲發(fā)電……這里不僅展示了工業(yè)建筑從“耗電”向“發(fā)電”的轉(zhuǎn)型前景，更憑借鈣鈦礦光伏組件接連斬獲大單，走出了一條降本增效的光伏突圍之路。
近日，證券時報·e公司記者走進極電光能鈣鈦礦光伏工業(yè)園，實地探尋這一新興技術(shù)的產(chǎn)業(yè)化進程。
發(fā)電的“墻”
今年2月份，由極電光能建設(shè)的全球首條GW級鈣鈦礦光伏組件生產(chǎn)線在無錫市錫山區(qū)投產(chǎn)運行。作為
江蘇省重大項目，該GW級量產(chǎn)線能夠規(guī)?；a(chǎn)超大尺寸鈣鈦礦光伏組件和開創(chuàng)性的大面積光伏建筑一體化（BIPV）產(chǎn)品。項目達產(chǎn)后，預(yù)計每年可產(chǎn)出約180萬片鈣鈦礦光伏組件。
以這條鈣鈦礦量產(chǎn)線基地為依托，極電光能將BIPV鈣鈦礦光伏組件產(chǎn)品與建筑幕墻樓體、屋頂、連廊、停車棚、圍墻等多元場景深度融合并創(chuàng)新應(yīng)用，打造出了全球首個鈣鈦礦光伏示范園。
近日，證券時報·e公司記者來到極電光能宛山湖園區(qū)門口，首先映入眼簾的便是一面超高顏值的“綠色發(fā)電墻”——這面鈣鈦礦光伏圍墻由極電光能自研自產(chǎn)的3000余塊鈣鈦礦標準組件組成，總裝機量達256kW?！八鼈儾粌H具備圍欄的傳統(tǒng)功能，年發(fā)電量更可達16.8萬kWh，預(yù)計年
減排108噸二氧化碳，節(jié)省53.8噸標準煤。”極電光能副總裁姜偉龍向記者介紹道，這種“圍欄即電站”的設(shè)計，將傳統(tǒng)工業(yè)建筑轉(zhuǎn)化為能源生產(chǎn)單元，徹底打破了建筑與能源系統(tǒng)的物理隔閡。
進入園區(qū)，極電光能鈣鈦礦全球研發(fā)中心辦公樓也是一套供電系統(tǒng)。“過去光伏板只能藏身屋頂，現(xiàn)在它們就是建筑本身。”姜偉龍向記者表示，辦公樓主體建筑外立面由上千塊定制化鈣鈦礦產(chǎn)品構(gòu)成?！皞鹘y(tǒng)幕墻是能耗黑洞，我們的每平方米都在捕獲陽光?！彼钢粔ι系臉O電光能組件解釋道，研發(fā)中心大樓一個月用電量約17.8萬千瓦時，目前已安裝的鈣鈦礦組件發(fā)電量可以完全覆蓋照明用電。如果組件全部覆蓋大樓的立面和屋頂，月發(fā)電量約3.2萬千瓦時，算下來可以覆蓋大樓近20%的整體用電量。
記者注意到，辦公樓側(cè)面的光伏連廊采用了定制化BIPV大尺寸鈣鈦礦透光發(fā)電幕墻產(chǎn)品，不僅滿足建筑的能源需求，還融入了景觀功能，且生產(chǎn)能耗僅為晶硅組件的1/4。園區(qū)南側(cè)的光伏車棚，由極電光能自產(chǎn)的鈣鈦礦標準組件構(gòu)成，總裝機量112.86kW，集停車、發(fā)電、充電功能于一體，年發(fā)電量可達12.7萬千瓦時，預(yù)計年減排81.9噸二氧化碳，節(jié)省40.6噸標準煤。
成立于2020年4月的極電光能，是鈣鈦礦領(lǐng)域唯一的國家專精特新“小巨人”企業(yè)，也是國家智能光伏試點示范企業(yè)和鈣鈦礦光伏組件中試平臺?！按蛟焘}鈦礦光伏示范園的初衷，主要是為了展示和驗證?！苯獋堉毖裕}鈦礦作為一項新技術(shù)，只有讓客戶看到投入使用后的真實場景，對方才更愿意下決心購買，這對于鈣鈦礦
市場推廣和產(chǎn)業(yè)化、商業(yè)化至關(guān)重要?！芭c此同時，我們自己也要積累更多不同場景下的運行數(shù)據(jù)，從技術(shù)研發(fā)角度來說也是值得去做的?！?/div>
將鈣鈦礦光伏組件用于建筑，經(jīng)濟效益如何？
姜偉龍回應(yīng)，從BIPV的角度來看，鈣鈦礦光伏組件實際上就是一種建材，“比如用鈣鈦礦組件替代其中的一層
玻璃，這樣就能節(jié)省一部分成本，而且從外觀上能夠與建筑的風(fēng)格融為一體。”
極電光能所在地?zé)o錫市，在鈣鈦礦應(yīng)用領(lǐng)域已經(jīng)走在國內(nèi)前列。作為無錫市的文化新地標，無錫音樂廳的“龍鱗”屋頂獨具特色，其7566平方米的“龍鱗”屋頂采用了全球首創(chuàng)的鈣鈦礦光伏瓦。這片屋頂?shù)难b機容量為1240千瓦，年發(fā)電量高達120萬千瓦時，在25年的全生命周期內(nèi)收益超過2400萬元，不僅成功覆蓋初始光伏投入，更能實現(xiàn)每年減排774.1噸二氧化碳的環(huán)保效益。
姜偉龍認為，對于BIPV產(chǎn)品不能只看其經(jīng)濟效益，“可以這么理解，BIPV產(chǎn)品作為‘綠色建材’，在不額外占用土地的情況下，為建筑賦予了綠色屬性?！彼M一步表示，想要實現(xiàn)“雙碳”目標，只靠集中式光伏電站是不夠的，還要在各種生活場景中盡最大可能挖掘光伏應(yīng)用載體，讓我們生活的每個角落都能產(chǎn)生綠色
電力。此外，在電網(wǎng)停電的情況下，BIPV產(chǎn)品還能起到應(yīng)急電源的作用，“相信在不久的將來，建筑與光伏發(fā)電相結(jié)合會成為建筑設(shè)計的必選項?！?/div>
與晶硅技術(shù)相比，鈣鈦礦技術(shù)此前一直是冷門賽道。在光伏行業(yè)深度內(nèi)卷的背景下，鈣鈦礦技術(shù)為何突然“一枝獨秀”？
晶科能源和通威股份數(shù)據(jù)顯示，目前量產(chǎn)的TOPCon和HJT電池效率可分別達到25.6%以上和26.49%，接近TOPCon電池和HJT電池的理論效率極限（分別為28.7%和27.5%）。方正證券研報顯示，鈣鈦礦單結(jié)電池極限轉(zhuǎn)換效率可達33%，同時，鈣鈦礦可以與其他光伏技術(shù)結(jié)合得到極限轉(zhuǎn)換效率更高的疊層電池，比如晶硅/鈣鈦礦疊層電池和鈣鈦礦/鈣鈦礦疊層電池極限分別可達43%和45%。
“太陽能光伏電池晶硅技術(shù)很難再有大幅上升空間，現(xiàn)在能看到的唯一方向就是鈣鈦礦。”姜偉龍這樣說。
政策層面也在為鈣鈦礦技術(shù)發(fā)展提供支持。2021年12月，國家能源局和科技部在“十四五”能源領(lǐng)域科技創(chuàng)新規(guī)劃中提出推動鈣鈦礦高效疊層電池制備產(chǎn)業(yè)化。2022年前后，鈣鈦礦行業(yè)初步顯露市場，百MW中試線密集落地。2021年9月，協(xié)鑫光電100MW產(chǎn)線建成；2021年12月，纖納光電100MW產(chǎn)線落成；2022年12月，極電光能150MW產(chǎn)線投產(chǎn)運行。
“當時業(yè)內(nèi)對鈣鈦礦的質(zhì)疑還比較多?！苯獋堉毖裕?022年年底時，還有光伏行業(yè)大佬對鈣鈦礦“不屑一顧”。不過從2023年開始，部分晶硅電池廠商開始搭建自己的鈣鈦礦團隊。2024年下半年，有光伏行業(yè)大佬趕赴國內(nèi)幾家頭部鈣鈦礦企業(yè)調(diào)研?！熬褪窍肟纯矗ㄢ}鈦礦）到底做到什么程度了，他們出于一個戰(zhàn)略風(fēng)險考慮，不得不提前做一些布局?！苯獋堈f。
在今年舉行的上海新能源展覽會上，通威、天合、晶科、晶澳、一道等光伏企業(yè)紛紛展出鈣鈦礦產(chǎn)品。與此同時，明陽智能、寧德時代、比亞迪、京東方等多家行業(yè)龍頭企業(yè)也在跨界布局鈣鈦礦。東吳證券研報顯示，按照各家廠商發(fā)布的量產(chǎn)規(guī)劃，預(yù)計2025年合計鈣鈦礦組件產(chǎn)能約4GW，預(yù)計2030年產(chǎn)能有望達108GW。
“光伏巨頭的轉(zhuǎn)變，是因為鈣鈦礦技術(shù)的發(fā)展速度超出他們的預(yù)期。事實上，發(fā)展速度也超出我們最初的預(yù)期，這也正是鈣鈦礦這項技術(shù)的神奇之處，體現(xiàn)了鈣鈦礦技術(shù)巨大的提升空間和發(fā)展活力?！苯獋埾蛴浾弑硎尽?/div>
“從效率、穩(wěn)定性的角度來看，其實鈣鈦礦已經(jīng)具備了商業(yè)化爆發(fā)的起點條件?！苯獋埾蛴浾弑硎?，目前從產(chǎn)業(yè)界、資本界到政府都已經(jīng)形成共識，鈣鈦礦就是下一代光伏技術(shù)，爆發(fā)只是時間問題。
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