本文來自物聯(lián)網(wǎng)智庫，資料來源：觀察者網(wǎng)、財聯(lián)社、第一財經(jīng)等。
冬日臨近，歐洲面臨的能源危機日益嚴峻。歐洲各國頒布的相關(guān)“過冬”法案中，不乏以強硬手段限制居民冬季用電和取暖條件的舉措。近期，瑞士政府正在考慮，要求境內(nèi)居民將冬季房屋暖氣溫度不得超過19度，若違反將面臨罰款和三年監(jiān)禁。
這與此前西班牙、德國發(fā)布的舉措異曲同工，上述國家政府除了規(guī)定夏季室溫不得低于27度、冬季不得超過19度之外，還要求商店櫥窗和公共建筑在晚間無人時必須關(guān)燈。
電力和天然氣等能源短缺正被許多歐洲國家列為高級別風險，波及到的每一個人都是這場危機的買單方。波蘭人因買不到煤不得不焚燒可燃垃圾取暖，雖然當?shù)卣鲇诃h(huán)?？剂?，宣布對焚燒垃圾的人予以處罰，但在價格飛漲的煤炭面前，他們也不得不將其視為一種“過冬”的辦法，并考慮為居民發(fā)放防霧霾口罩。
上述舉措終究是“節(jié)流”，無論國家有多少油氣煤炭儲備，只要依賴進口終究有坐吃山空的一天，因此“開源”才是擺脫這種困境的必要手段。
今年以來，英國、德國等歐洲國家正掀起光伏裝機熱潮。歐盟似乎也押寶太陽能具備“力挽狂瀾”的潛力，在“REPowerEU”的能源計劃中明確指出，2022年屋頂光伏發(fā)電量增加15TWh，到2030年安裝600GW，并要求“到2025年，所有新建筑以及能耗等級D或以上的現(xiàn)有建筑，都應安裝屋頂光伏設備”。
歐盟試圖將光伏打入面臨“堵塞”危機的歐洲能源“血管”。各國因地制宜，不僅在建筑層面，在農(nóng)業(yè)、漁業(yè)等多個場景都早已有與光伏結(jié)合的模式探索，這些探索如今能否起到疏通作用呢？
無定式的“光伏+”
國際能源署(IEA)在最新發(fā)布的《世界能源展望》中提到，當前太陽能光伏發(fā)電成本比大多數(shù)國家新建的燃煤或燃氣發(fā)電廠更便宜，這也讓“光伏+”成為性價比最高的能源供給形式之一。
光伏+建筑
從歐盟近日發(fā)布《歐盟太陽能戰(zhàn)略》可以看出，歐盟促進光伏發(fā)電大規(guī)模部署的方法依舊是太陽能屋頂。具體而言，歐盟鼓勵新建筑及翻新建筑采用光伏一體化的建材，同時為屋頂光伏系統(tǒng)建立強大的支持框架，包括儲能、熱泵等設施綜合利用。在大規(guī)模部署屋頂太陽能時，優(yōu)先考慮擁有較高能源等級（A-D）的建筑。
在此推動下，今年上半年，英國光伏發(fā)電系統(tǒng)安裝量達556MW，同比增長了80%；而德國同期光伏發(fā)電系統(tǒng)安裝量為3.2GW，同比增長16.4%，其中6月份的同比增幅達到了43.5%。某中國光伏組件廠商表示，今年的光伏產(chǎn)品訂單較去年同期增長了4倍，而且交貨時間從過去的兩三周推遲到兩三個月。
實際上，太陽能屋頂?shù)陌惭b費用并不低，訂單暴漲的背后其實是一筆經(jīng)濟賬。英國天然氣與電力市場辦公室近期宣布，將該國的家庭能源價格上限從1971英鎊調(diào)整為3549英鎊(約2.8萬元人民幣)，將于今年10月1日起生效。這個價格較今年4月和去年冬天分別上調(diào)了80%和178%。有咨詢公司預測，英國居民在經(jīng)歷明年1月和4月的調(diào)價后，繳納的電費上限將上升至5405英鎊和7263英鎊(約5.8萬元人民幣)。
與之相比，安裝成本并不低的屋頂光伏就成了性價比之選。據(jù)可再生能源公司Solar Shed執(zhí)行董事Kevin Holland介紹，按照當前的價格，一套典型的太陽能系統(tǒng)每年能夠節(jié)省1200英鎊的電費。如果按照今年10月繼續(xù)上漲80%、明年1月再漲50%計算，這套系統(tǒng)能省下的費用將達到3240英鎊。這表示，以往安裝屋頂光伏“回本”的周期將大幅縮短，從十年縮短到三到四年，甚至還會繼續(xù)縮短。
這點對于企業(yè)商戶同理。歐洲最大的單體城市光伏項目——安德萊赫特屠宰場的頂棚采用了5000多塊太陽能板，棚頂光伏系統(tǒng)設計年發(fā)電量1600兆瓦，足夠供給本身商業(yè)用電，如果光照充足，還能將結(jié)余電量供給周邊居民使用。
安德萊赫特屠宰場棚頂（圖源：新華社）
不僅是用戶端，屋頂光伏的大規(guī)模推廣也需要對相關(guān)配電網(wǎng)絡進行有效整合，包括更新“泛歐能源網(wǎng)絡（TEN-E）”，擴大跨境電力基礎(chǔ)設施和智能電網(wǎng)，提高歐盟太陽能電力的整合和傳輸；強化能源網(wǎng)絡和基礎(chǔ)設施建設，消除輸、配電網(wǎng)的障礙；深入低壓直流電技術(shù)研究，減少太陽能光伏和風能在引入電網(wǎng)過程中的能源轉(zhuǎn)換損耗；同時還需要與歐洲和國際標準化組織合作，制定必要的標準和協(xié)議。
屋頂光伏以外，《歐盟太陽能戰(zhàn)略》中還指出要在部署光伏建筑一體化（BIPV）方面發(fā)力，這是一種將太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)集成于建材、建筑上的手段，是目前各國光伏應用探索的重點領(lǐng)域之一。其難點在于，需要將光伏從獨立的產(chǎn)品融入建筑的角度進行理解、設計，將光伏發(fā)電系統(tǒng)安裝在建筑上首先需要滿足建筑的安全、防水、防雷、抗風揭、保溫、防火等特性，并做到對人友好。
光伏+農(nóng)業(yè)
農(nóng)業(yè)光伏(Agri-PV)是將太陽能發(fā)電廣泛運用到現(xiàn)代農(nóng)業(yè)種植，養(yǎng)殖、灌溉以及農(nóng)業(yè)機械動力提供等領(lǐng)域的新模式，使得光伏發(fā)電和農(nóng)業(yè)生產(chǎn)發(fā)揮協(xié)同作用，最終實現(xiàn)土地的高效利用。農(nóng)業(yè)光伏主要有光伏灌溉、光伏大棚、光伏養(yǎng)殖、光伏農(nóng)場等多種形式，它不僅解決了取水灌溉機械動力所需要的供電問題，避免了光伏產(chǎn)業(yè)和農(nóng)業(yè)爭地的情況，還可以將結(jié)余電量賣給國家電網(wǎng)。
據(jù)Fraunhofer ISE的數(shù)據(jù)顯示，早在2020年，全球就有超過14吉瓦（GW）的農(nóng)業(yè)光伏裝機容量，其中中國處于領(lǐng)先地位，德國、意大利等國家在光伏農(nóng)業(yè)上都有行動。近期，意大利從下一代歐盟基金獲得了第一筆210億歐元(約合235.3
億美元)的款項，其制定的第一個目標是就在375兆瓦的Agrisolar公園的能源密集型農(nóng)場安裝屋頂光伏裝置。
在農(nóng)業(yè)光伏的現(xiàn)存主要形式之中，光伏養(yǎng)殖將光伏和畜牧養(yǎng)殖結(jié)合在一起，具體模式有光伏畜牧和光伏漁業(yè)兩種類型，其中光伏漁業(yè)也可稱為“漁光互補”模式。該模式是在魚塘上方設置光伏發(fā)電板，下方進行魚蝦養(yǎng)殖，其中光伏板不僅能發(fā)電，還能夠為下方的魚蝦提供良好的遮擋日光作用，形成“上可發(fā)電、下可養(yǎng)魚”的新興產(chǎn)業(yè)。
這類新型產(chǎn)業(yè)對產(chǎn)業(yè)鏈上下游的聯(lián)動作用十分顯著，催生了類似于通威這樣的企業(yè)——這家公司起步于水產(chǎn)飼料，先已成長為全球高純晶硅企業(yè)，農(nóng)業(yè)、新能源兩手抓。這家公司近幾年與華為共同打造了一批“漁光一體”項目，截至2021年年底，通威建成以“漁光一體”為主的光伏電站48座，累計裝機2.7GW。截至2021年8月底，華為共助力通威完成46個智能光伏電站的建設運營，累計裝機2.2GW+。
通威東營200MW“漁光一體”項目攝影：趙一之
此外，由于太陽能面板提供的陰影，其下面的土壤可以保留更多的水，因此農(nóng)業(yè)光伏在沙漠氣候或干旱地區(qū)有更大潛力。馬里和岡比亞的農(nóng)業(yè)光伏項目等國際研究項目就在研究如何用三種不同方式利用土地，從糧食生產(chǎn)和太陽能發(fā)電到利用太陽能組件三種方式來收集和儲存雨水。
漂浮式光伏
漂浮式光伏（FPV），又稱浮體光伏，顧名思義，就是將光伏組件搬到水面浮體上。其系統(tǒng)設置要將所有光伏組件、逆變器等電站設施都通過錨定系統(tǒng)固定在浮動平臺上，這種新式電站無需占據(jù)土地資源，而是轉(zhuǎn)向水域，形成優(yōu)勢互補。
水面光伏電站分樁基固定式和漂浮式兩大類，若水深小于5m則采用打樁架高式安裝，水深5m以上可以采用漂浮式安裝。例如，在海洋上利用光伏技術(shù)建立起的發(fā)電站，具有發(fā)電量高、土地占用少、易與其它產(chǎn)業(yè)相結(jié)合等特點。相較陸上光伏，這種海上光伏具有天然的環(huán)境優(yōu)勢：水面開闊沒有遮擋物、日照較長且利用充分（水面反射光），這些都是可顯著提升發(fā)電量的條件。
在國際上，歐盟“地平線歐洲”（Horizon Europe）在2021年9月啟動了1000萬歐元（約7450萬人民幣）的項目資助計劃，用于海洋能和海上漂浮式光伏技術(shù)集成創(chuàng)新性研究，降低海洋能系統(tǒng)均化發(fā)電成本（LCOE），降低投資風險。在新加坡，由當?shù)靥柲芄維unseap在柔佛海峽建造的海上浮動式光伏項目是全球規(guī)模最大的海上浮動式光伏系統(tǒng)之一。該浮動式光伏系統(tǒng)設有超過3萬個浮動模塊，用來支撐1萬3312個太陽能板和40個逆變器。這個系統(tǒng)預計每年可以生產(chǎn)約602萬千瓦時的電力，約等于1380個四房式組屋一年的用電量，而且能減少4258噸的碳排放。
全球行業(yè)分析師表示，預計到2026年，浮動光伏(FPV)將建立一個新的全球市場，預計那時的部署量將達到4.8吉瓦。
中國對外輸出的又一機遇
中國作為光伏組件生產(chǎn)大國，在光伏產(chǎn)業(yè)方面具備硅料、硅片、電池片、組件全產(chǎn)業(yè)鏈制造絕對性規(guī)模優(yōu)勢。中國光伏行業(yè)協(xié)會名譽理事長王勃華表示，今年上半年，我國光伏產(chǎn)品呈現(xiàn)量價齊升態(tài)勢，出口總額再創(chuàng)新高。今年前6個月，國內(nèi)光伏產(chǎn)品出口總額約259億美元，同比增長113%。其中，光伏組件出口量為78.6 GW，同比增長74.3%；組件出口額220.2億美元，同比增長超過一倍。
隨著光伏產(chǎn)業(yè)智能制造水平日益提升，5G、人工智能、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)等新一代信息技術(shù)與光伏產(chǎn)業(yè)融合加速，跨界融合趨勢日益顯著。“光伏+5G通信”“光伏+新能源汽車”等應用模式，讓更多物聯(lián)網(wǎng)公司融入光伏產(chǎn)業(yè)之中。光伏組件制造商與模組企業(yè)共同打造集約化、數(shù)字化的高性能傳感器，建立光伏網(wǎng)聯(lián)化應用和網(wǎng)站，實現(xiàn)“云-網(wǎng)-邊-端”的智慧光伏建設也會催生廣闊的國際市場空間。
前段時間，歐洲光伏組件制造商梅耶博格首席執(zhí)行官曾呼吁德國等歐洲國家加速推進能源戰(zhàn)略轉(zhuǎn)向。鑒于中國在全球光伏市場的優(yōu)勢，他認為如果俄羅斯和中國現(xiàn)在聯(lián)合起來，可能會把歐洲國家夷為平地。歐洲國家需要“將太陽能制造業(yè)帶回歐洲”，推動能源多樣化和光伏產(chǎn)業(yè)快速發(fā)展。
光伏也是美國正在布局的一大方向。前段時間，全美最大的光伏制造商“第一太陽能”計劃在美國東南地區(qū)投資至多10億美元新建一座光伏工廠，計劃在2025年實現(xiàn)3.5GW的年產(chǎn)能。至少還有三家光伏巨頭也在考慮投資。這是因為拜登近期簽署的《2022通脹削減法案》中，生產(chǎn)清潔能源設備（例如光伏板、新能源車電池）的制造商能夠獲得上億美元的激勵，同時使用美國本土產(chǎn)品建設綠色能源項目的公司還能獲得稅收抵免。
業(yè)內(nèi)人士認為，無論是歐洲還是美國，真正應用光伏的時候成本是重要考慮因素，按照現(xiàn)在的形式，這個因素會越來越重要。對于中國的光伏產(chǎn)業(yè)來說，近幾年在海外市場有非常大的競爭優(yōu)勢和機會。
寫在最后
如今全球能源形式緊張，這是所有人都不樂見的。有專業(yè)人士分析稱，俄羅斯完全切斷天然氣供應可能會導致歐元區(qū)陷入嚴重的經(jīng)濟衰退，并進一步加劇已經(jīng)處于高位的通脹水平。
這場沒有硝煙的戰(zhàn)爭注定沒有勝者。近日，奧地利首都維也納有近3000名抗議者涌上街頭，抗議對俄制裁造成的能源價格飆升、生活成本的高漲和通脹高企等問題，要求停止這種“自殺式的制裁”，并譴責美國為首的北約挑起沖突，惡化歐洲安全形勢的行徑。同樣的抗議活動也在法國、德國、捷克等國的街頭發(fā)生。
興，百姓苦；忘，百姓苦。能源危機之下，許多國家的碳中和目標宣布推遲，這在全球氣候異常的情況下，無疑又陷入一種進退維谷的局面?？萍季炔涣巳诵模瑺帗尩馁Y源也會總有耗盡的一天，全人類共同面臨的問題之下，容不得任何形式的自私。
參考資料：
1.《能源危機之下，歐洲光伏市場正在爆發(fā)！》，維科網(wǎng)光伏
2.《瑞士光伏企業(yè)：要是中俄在能源領(lǐng)域聯(lián)手，能把歐洲鏟平》，觀察者網(wǎng)
3.《促進光伏配套儲能！歐盟委員會發(fā)布《歐盟太陽能戰(zhàn)略》》，中國儲能網(wǎng)
4.《歐洲最大的漂浮式光伏電站順利并網(wǎng)》，中國能源網(wǎng)
5.《海上光伏：漂浮式電站的主戰(zhàn)場》，華大證券
6.《中國光伏照進歐洲能源困局》，第一財經(jīng)
7.《受拜登新政刺激美國最大光伏制造商投資12億美元倍增本土產(chǎn)能》，財聯(lián)社
