瑞士信贷提出可再生能源技术创新的关键方向
3月2日，瑞士信贷集团（Credit Suisse）发布题为《全球可再生能源行业：实现净零的颠覆性创新》[1]的报告，提出了可再生能源技术创新的关键方向，指出新一轮的颠覆性创新将显著加速向可再生能源转型。
报告指出，可再生能源技术创新有两个关键方向：一是提高能源转换效率和功率输出；二是降低组件生产中的直接成本。最终目标是在不显著增加成本的情况下，将能源效率提高到尽可能高的水平，从而降低每瓦特或每千瓦时的可再生能源成本。下一代技术创新将更多地关注能源效率的提高，这些技术创新包括用于多晶硅的颗粒硅，大尺寸晶片和N型晶片，用于电池的带有本征薄层的异质结（HIT）和隧道氧化物钝化触点（TOPCon），用于模块的多主栅（MBB）、金属穿孔缠绕（MWT）和碲化镉薄膜，太阳能项目的跟踪系统、先进变频器和系统电气平衡（EBOS），风能中的碳纤维叶片、独立变桨系统、中压变换器垂直轴涡轮机（表1）。通过这些创新，到2025年，预计全球太阳能和风能成本再分别下降33%和25%，每年装机容量将从2021年的165吉瓦和67吉瓦上升到2025年的386吉瓦和112吉瓦。
表1 下一代可再生能源技术创新及估计的市场份额
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部门 |
细分部分 |
关键技术创新 |
估计的市场份额 |
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太阳能 |
多晶硅 |
颗粒硅 |
2020年为0%；2021年为4%；2025年为25% |
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晶片 |
大尺寸晶片 |
2020年为5%；2021年为50%；2025年为95% | |
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N型晶片 |
2020年为3%；2021年为10%；2025年为20% | ||
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电池 |
带有本征薄层的异质结 |
2020年为1%；2021年为3%；2025年为19% | |
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隧道氧化物钝化触点 |
2020年为2%；2021年为6%；2025年为18% | ||
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模块 |
多主栅/金属穿孔缠绕 |
2020年为10%；2021年为25%；2025年为48% | |
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碲化镉薄膜 |
2020年为4%；2023年为5% | ||
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太阳能项目 |
跟踪系统 |
2020年为29%；2021年为34%；2025年为54% | |
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先进变频器 |
2020年为40%；2021年为50%；2025年为80% | ||
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系统电气平衡 |
2020年为32%；2023年为60% | ||
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叶片 |
碳纤维 |
2020年为7%；2021年为9%；2025年为20% | |
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变桨控制 |
独立变桨系统 |
2020年为30%；2021年为40%；2025年为70%~80% | |
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变换器 |
中压变换器 |
2020年为8%；2021年为10%；2025年为30% | |
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涡轮机 |
垂直轴 |
2020年为0%；2021年为0%；2025年近海风为2% |
（1）太阳能创新的重点是转换效率。太阳能发电成本已大幅下降，从2010年的0.38美元/千瓦时下降到2020年的0.06美元/千瓦时。过去的技术创新主要集中在太阳能供应链的上游，以降低生产成本，未来的创新可能集中在提高转换效率和功率输出上。预计新一轮创新不仅将“电网平价”（当可再生能源的发电成本等于或低于常规能源的发电成本或价格时）推向新的水平（“太阳能+储能”电网平价），也将深刻改变整个太阳能供应链的竞争格局。
（2）风能创新的重点是开发具有较低平准化能源成本（LCOE）的大型涡轮机。陆上和海上风电的LCOE在2010~2020年急剧下降。单位尺寸的快速增加可能会导致整个供应链以及新技术的中断。此外，进一步向近海地区扩张可能会扩大市场。 （廖琴）
[1] Global Renewables Sector: Disruptive Innovations for Net Zero. https://www.credit-suisse.com/media/assets/corporate/docs/news-and-expertise/articles/2022/02/renewables-innovation-accelerates-energy-transition-to-net-zero/global-renewables-sector.pdf