光伏发电在陶瓷行业的应用现状怎样?陶瓷企业采用光伏发电拥有哪些优势与面临哪些挑战?投入的成本与产出的效益如何?可带来多大的低碳节能效果?
近日,由中国陶瓷工业协会、新之联展览公司、《陶瓷信息》联合主办的第15届国际陶瓷工业发展论坛暨节能与新能源技术应用高峰论坛上,中国工商业绿色能源解决方案专家——隆基绿能中国政企行业总监任强华对陶瓷企业屋顶光伏分布式发电技术作出了详细解读。
以下为演讲内容(节选):
01
“光伏+陶瓷”有效提高绿电利用率
陶瓷企业安装光伏拥有两大优势
隆基绿能成立于2000年;2012年在A股主板上市;2015年进入电池组件领域,单晶电池组件全球出货第一;2018年成为全球市值最高的光伏制造企业……
中国政企地区部主要是针对全国的工商业提供绿色能源解决方案,赋能千行百业,为企业提供商业价值、发展价值、社会价值,以及差异化的产品和定制服务。
行业定制主要聚焦钢铁、水泥、建材、造纸等。建材里面就包含了陶瓷这样的高能耗行业,我们会从不同的特性和痛点以及需求,定制差异化的解决方案。
场景配置方面,我们会根据工厂的水泥土、混凝土屋顶、金属屋顶,还有柔性屋面以及新建厂房配置一体化的解决方案。我们致力于打造一个可持续的生态系统,推动零碳地球愿景的实现。
清洁能源发电是实现陶瓷碳减排的最主要途径。电网清洁化、直购清洁电力、建设分布式光伏电站是实现能源清洁化的主要方向。
但就目前的现状来看,电网清洁化进度较慢,近期无法实现。对于直购清洁电力,受地域条件限制,且随着生产制造业绿色化的实施,外购清洁能源电力成本会逐步升高。而建设分布式光伏发电,是目前陶瓷行业最好的解决清洁能源的办法。
发展低碳生产、低碳配送、零碳园区、绿色运输和绿色包装对重构绿色低碳陶瓷新格局具有重要意义。低碳生产包括:园区安装充电桩、铺设屋面光伏、优化仓库空间布局;低碳配送包括:发展电动叉车替代内燃叉车,减少配送环节碳排放……

(图片来源:陶瓷信息-公众号,侵删)
“光伏+陶瓷”模式将有效提高绿色电力利用率,降低用电成本,以清洁能源助力节能减排。
目前陶瓷企业安装光伏有两大优势:一是陶瓷企业闲置屋顶面积大,安装光伏电站简单易操作;园区的环境空旷无遮挡,光照资源丰富,光伏系统的发电效率更高。二是陶瓷企业的用电量都非常多,安装光伏发电系统自发自用能节省高额工业用电费,符合国家政策要求的还可以享受光伏发电补贴。
02
部分陶瓷厂光伏发电
还面临三个方面的问题
就目前的情况来看,部分陶瓷厂屋顶光伏发电还面临三个方面的问题。
首先是屋顶光伏项目初期投资较大。一家陶瓷厂的投资动辄上千万元甚至上亿元,企业难以承受,现在可以通过融资租赁或者第三方投资来完成。比如说,部分工厂可能一分钱都不用花,我们通过电价打折的折扣来进行投资,比如打七折或者几折的电价,对企业达到了节能减排的效果,还不用投入一分钱来建设光伏电站。另外,投资方还可以把碳指标给到企业。
其次是屋顶承重问题。新建厂房这方面的问题相对较少,但一些老旧厂房的屋顶在规划设计时未考虑安装光伏发电的问题,导致承重不够,加装光伏发电系统,需要根据结构对企业屋顶做荷载报告,然后给出加固改造方案。
第三是粉尘污染的问题。陶瓷企业生产面临的灰尘相对比较多,像这种大型的规模化电站粉尘污染情况,加装光伏系统后需要找专业的运维团队进行定期清洗。
我们“光伏+陶瓷”的应用场景主要有四个:新建厂房、存量屋顶、园区车位(可以做光伏车棚)、公共建筑(可以做柔性屋面)。
我们还可以做BIPV、BAPV、光储充一体化的停车棚以及幕墙的解决方案。BIPV也是简一陶瓷通常所用到的结构。
新建厂房的话,我们可以在底部加装彩钢瓦,上面顶上用光伏系统来替代。它的特性是重量比较轻,单位面积类的装机容量会更高,1万平方米可以装到1.6到1.8个兆瓦。整体的发电量也会提升,相当于经济效益各方面会更好。
03
3年多时间即可回收成本
助力绿色低碳零排放陶瓷厂区
我们做过一个测算,以1万平方米来计算,屋顶可以装1.6兆瓦的装机容量,一年发电量可以达到1800MWh左右,项目总投资561万元左右(未计加固和换网费用)。如果工厂的屋顶比较新,直接安装的成本也会比较低。假设企业的电价能达到0.9681/元/kWh,在广州、北京这样的地区,项目投资回收期仅3.28年,投资财务内部收益率达28.87%,度电成本为0.2603元/kWh。
假设工厂需要增加彩钢瓦,就要增加彩钢瓦的投入费用,回本年限会相对延长。但如果只是装光伏,在电价比较高、销量比较高的情况下,是可以保障3年后就能够回收成本的。所以说,光伏发电对企业来说回收成本效率是非常高的。
安装了光伏系统之后,在25年的生命周期内,1万平方米的安装面积可以节约标准煤14024吨,减少二氧化碳排放量44287吨,相当于植树96803颗,有明显的环境效益,助力绿色低碳零排放物陶瓷厂区建设。
另外,节能减排的二氧化碳可以产生交易,是可以卖钱的。目前政府的碳交易指导价是20元/吨,但是成交价是按市场竞价成交的,广东省的成交价大概是30元/吨,上海碳交易所的成交价去年均价是58元/吨。一个兆瓦的电站,25年卖二氧化碳指标都可以卖100多万元,这是企业额外的光伏收益。
我们的光伏电站安装好之后,会有一个综合能源——运营管理平台。整个管理平台通过数据采集、分析、专业运营管理,可以直观了解所设置区域相关设备运行状态、异常告警、发电量、消纳、相关环境效益等信息。比如说,今天、整月或者整年的发电量,以及产生的经济收益,整体的订单都是可以查看到的,再比如说电站产生一些异常情况,APP上面也会有预警功能。
04
在陶瓷等各行业的应用案例
最后介绍一下我们做的一些案例。
首先是简一陶瓷广西梧州生产基地光伏发电项目,采用隆顶的BIPV方案。
整体上看,屋顶的可利用面积非常大,而且是可以踩踏的,同时采用W水槽的方案,防水率可以达到百分百。

(图片来源:陶瓷信息-公众号,侵删)
我们在做BIPV方案的时候还会考虑到抗台风。因为广东、广西是台风高发地区,我们要考虑到抗14级台风。除了抗台风之外,我们还会考虑光伏建筑的消防问题、防火问题,用的材料都是阻燃的,安全性能相对比较高。
其次是山东重工集团350兆瓦项目,它在全国有四大工厂。山东重工也是高能耗、高排放企业,目前用了我们BIPV方案建造所有新的厂房。企业自己没有投钱,我们可以把企业的厂房屋顶加上光伏系统全部建好。

(图片来源:陶瓷信息-公众号,侵删)
海南博鳌论坛是中国目前即将打造的首个世界级碳中和国际论坛,也是采用我们的BIPV产品,所有的屋顶采用光伏加建筑一体化的方式来建造,提供屋顶BIPV、光伏车棚、光伏栏杆、光伏走廊、光伏地砖和光伏格栅等应用场景,装机容量是3.88兆瓦。
腾讯数据中心作为江苏本地最大的数据中心光伏发电项目,采用传统的BAPV屋面来建设。从我们现场安装完之后的整体效果来看是非常好的,运营等各方面安全系数、稳定性都非常高。
我们还为日产汽车提供光伏车棚解决方案,作为全国最大的光伏车棚项目,解决了厂区汽车存放及新能源汽车充电难的问题,成为了新能源车企利用光伏车棚的示范。

(图片来源:陶瓷信息-公众号,侵删)
宝马在东北辽宁的一个工厂也是用了光伏加停车棚的方案……
所以说,目前我们可以根据不同的工厂、行业进行定制。我们可以做光伏加停车棚,可以做BIPV,也可以做BAPV,还可以做厂房的改造……
(文章来源:陶瓷信息-公众号,侵删)