光伏建设到底要用多少白银.docx

背景刚刚过去的2020年是巴黎协定签署的第五年，此前共有178个缔约方宣布参与此协议。巴黎协定的长期目标旨在将全球平均气温较前工业化时期上升幅度控制在2摄氏度以内，并努力将温度上升幅度限制在1.5摄氏度以内。而中国则承诺在203（）年左右，二氧化碳排放达到峰值，并争取尽早实现，且尽早使2030年单位国内生产总值与二氧化碳排放量之比较2005年下降60%至65%。全球范围内，联合国气候科学专家委员会建议2050年之前将气候排放量在2010年的水平上减少40%到70%o光伏发电作为清洁能源中重要的一员，其未来的发展对于世界范围内的减排势必将会起到突出的贡献作用。国内光伏发电节省碳排放量及经济效益测算2021年1月5日，生态环境部公布碳排放权交易管理办法（试行），并将于2021年2月1日起施行。目前共有2,225家发电企业被列入重点排放单位。目前主要有三种方式达到碳排放目标：1 .企业通过节能减排，减少自身排放量。2 .通过碳市场交易购买配额。3 .通过购买CCER （国家核证自愿减排量）抵消部分碳排放。光伏板块在降低碳排放方面拥有压倒性的优势。根据此前中国资源综合利用协会可再生能源专业委员会和国际环保组织绿色和平发布的中国光伏产业清洁生产研究报告中称，根据测算，光伏发电的二氧化碳排放为33-50克/度，煤电为796.7克/度光伏发电的二氧化碳排放量只是化石能源的十分之一到二十分之一，优势十分明显。从可再生能源开发的CCER角度出发，以及光伏项目开发CCER的经验来看，100MW的光伏项目每年可以开发出11万吨CCER,全生命周期内最多可以开发21年，即全生命周期内最多可以开发出231万吨CCER。若以2020年深圳碳排放权均价（25.22元/吨）的价格进行测算，生命期内可以通过碳排放权交易额外获得的收益约为5,825万元，平均每年约277万元。而这部分的收益，可以有效降低7%左右的LCOE （平准化发电成本，按1李俊峰常瑜，绿色和平中国光伏产业清洁生产研究报告，2012年3月年利用小时数1000小时，上网电价0.3元/Kwh测算），这对于保障全国光伏电站实现平价图1:碳排放权价格上网也有着十分积极的作用。单位：元/吨同时也为光伏发电的进一步普及打下了坚实的基础。图2:未来光伏发电可节省CCER单位：万吨深圳碳排放权（SZA）:收盘价光伏发电可节省CCER （万吨）数据来源:Wind数据来源：中国资源综合利用协会表格1:不同阶段国内碳排放量与成交额单位：亿吨亿元时间段碳排放量（亿吨）碳排放成交额（亿元）2013-20140.2010.42014-20150.389.42015-20160.621L12016-20170.8012.92017-20180.6414.12018-20190.9221.92019-20200.7818.5资料来源：中国碳排放权交易中心图4:煤电与光电项目成本比较单位：美元/兆瓦时未来五年用电增量数据来源：CRU图5: 2019年全球范围内各类发电占比 单位：%图6: 2025年全球范围内各类发业占比预计单位：%全球用电规模预计根据CRU此前的报告称，在2020至2025年间，全球的用电量将会从2019年的26,663亿千瓦时以每年约2.2%的速度增长至2025年的约30,317太瓦时由于光伏项目成本于近年来呈现持续下降的态势，并且目前已小幅低于煤电项目成本3,预计光伏发电比例将从2019年的2.3%上升至3.5%,虽然整体比例似乎不算太大，但从绝对量上来看依然不容小觑。中国方面，根据2020年7月国家电力规划设计总院发布的中国电力发展报告2019中所述，2025年全社会用电量将达9,100-9,500太瓦时，“十四五”全国尖峰负荷控制规模为5,000万千瓦左右。4图3:未来五年全球发电增量汇总 单位：亿千瓦时2019年各类发电占比2.70%2.70% 5.80%其他可再生能源发电煤电2.30%气电水电核电光伏发电16.60° a油电23.50%10.30%煤电其他数据来源：CRU气电3.50%水电核电光伏发电油电其他可再生能源发电其他2025年各类发电占比3.10%2.2()%数据来源：CRU数据来源：CRU2 CRU Silver's important role in solar power,2020 年 6 月，第 1 页" CRUThe role of silver in the Green Revolution,2018 年 7 月，第 9 页4中电联 2019中国电力行业发展报告,2019年6月不同机构对于光伏装机量预估光伏业协会:就未来光伏装机以及发电量预估而言，根据中国光伏业协会结合十四五规划中相关事宜预计，乐观情况下，全球年均光伏新增装机量或将达到287吉瓦，在相对保守的估计下，也将达到222吉瓦。5而在中国，乐观情况下，十四五期间年均新增光伏装机量将达到约90吉瓦，在相对保守的估计下也将接近70吉瓦。表格2:中国光伏业协会未来年新增光伏装机量预测单位：吉瓦全球中国乐观谨慎乐观谨慎2020135110202045352021E1491402021E63562022E2581922022E77582023E2842452023E84642024E3582632024E103802025E3892742025E12392资料来源：十四五规划 中国光伏业协会-CRU在光伏装机量方面，CRU 2020年6月的报告预计，截止203()年，全球累积光伏装机量将会超过1,500吉瓦。其中中国方面的贡献将会在32%左右。不过由于CRU发文时，中国方面尚未发表十四五规划报告，也并未明确提及未来对于光伏板块发展以及装机量的具体5王勃华中国光伏业协会光伏行业“十三五”发展回顾与“十四五”形式展望，2020年12月，第26页目标，相比之下，CRU对于未来新增的预计相较于中国光伏业协会的预计显得十分保守。具体预测如下表所示:表格3:其他机构全球年度新增装机量预测单位：吉瓦全球预计累积光伏装机量全球预计新增光伏装机量2020E620902021E7301102022E810802023E9451352024E1,000552025E1,101101资料来源：CRU一，工机构（BNEF、HIS、PVinfolink、HPT ）全球范围内其他机构对于未来光伏装机量的预测则是大多介于中国光伏业协会以及CRU的预测之间，就年均装机量而言，机构普遍预测预至2025年，新增年均装机量将会达到200吉瓦的水平。表格4:其他机构全球装机量预测BNEFIHSPV Infolink单位：吉瓦HPT2020E127110124.5107202 IE1661471431412022E1731601651622023E1691651851712024E2031691921842025E205200200200资料来源：BNEF HIS PV Infolink HPT白银在光伏电池中的作用简介白银由于其优秀的延展性以及导电性，故此是太阳能电池板的一个主要的配件，太阳能电池板上90%的硅片都需要白银来焊接。虽然作为贵金属而言，白银价格相对昂贵。，但它依然被广泛用于晶体硅光伏电池。一般而言，一块完整的光伏电池板从材料到成品，包括了“硅料处理硅棒切割电池片生产-组件生产-组件应用”全过程。其流程如下：光伏电池生产光伏组件豺装图7:光伏组件生产流程数据来源：旺材头条白银主要使用在光伏电池生产流程中的单片焊接过程中，传统工艺中，一般采用银扁线构成电池的接头，然后利用点焊或焊接（用红外灯，利用红外线的热效应）等方法连接起来。现在一般使用电镀60%的Sn、38%的Pb、2%的Ag后的铜扁丝（厚度约为100200国11）。接头需要经过火烧、红外、热风、激光处理。由于铅有毒，因此现在越来越多地采用96.5%的铜和3.5%的银合金。6旺材头条，一探白银在光伏中的奥秘!，http:/www.51wctt.eom/News/1996/Detail/l , 2017年7月。光伏板块耗银量分析根据世界银行此前的报告称，预计至2050年，在能源相关板块的耗银量将会较当下上涨超50%,而其中又有超过95%是来自于光伏发电。由于白银价格相较于其他基本金属而言更为昂贵，因此生产企业便会想方设法在生产过程中降低光伏组件的耗银量。据CRU 2009年每块光伏电池耗银量大约在521毫克，至2016年，单块光伏电池耗银量已下降至130毫克左右，降幅超过75%。由于技术限制，预计在2030年后，单位耗银量将会降至极限。若折算为单位功率耗银量，则2021年至2025年，单位瓦特耗银量也将从2020年的约16.5mg/w逐渐下降至约10.5mg/w。截止2030年，单位发电量耗银将会下降至8.5mg/w的水平，之后进一步下降的可能性相对较低。7根据前文提及的不同机构对于未来装机量的预测以及参考CRU报告中对于单位瓦特耗银量的预估，计算202L2025年全球范围内光伏系统对于白银的消耗量结果如下：。首先，根据中国光伏业协会所预测的新增装机量所计算结果可得，至2025年，全球光伏板块用银量在乐观的估计下将会达到144.06Moz,而在相对谨慎的估计下，也将会达到94.22M0Zo表格5:依据中国光伏业协会预计装机量的测算单位瓦特耗银(mg/w )单位：Moz新增装机量(乐观)(GW)新增装机量(w(GW)耗银量预估(乐观)(Moz )耗银量预估(谨慎)(Moz )202114914012.565.6957.31202225819212109.2075.46202328424511.6116.1993.08202435826311138.8994.75202538927410.5144.0694.22资料来源：CRU中国光伏业协会7 CRU The role of silver in the Green Revolution，2018 年 7 月，第 17 页而根据BNEF以及HIS等机构所预测的结果，至2025年各机构所预计的平均光伏板块耗银量将会达到74.53M0Zo这一数字相较于此前基于中国光伏业协会所预期的未来装机量所计算得的耗银量明显偏少。表格6:基于其他机构预测计算得光伏板块耗银量单位：（Moz）年份BNEFIHSPVInfolinkHPT