光伏發(fā)電是利用半導(dǎo)體界面的光生伏特效應(yīng)而將太陽能直接轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿囊环N技術(shù)。光伏產(chǎn)業(yè)鏈主要涉及硅料、光伏組件、光伏支架和光伏電站等環(huán)節(jié)。上游由硅料、銀漿等原料組成，中游主要為光伏組件，下游為應(yīng)用系統(tǒng)環(huán)節(jié)（即光伏電站）。
光伏支架用鋼分析
光伏支架是太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)中為了擺放、安裝、固定太陽能面板設(shè)計(jì)的特殊支架。根據(jù)光伏支架主要受力桿件所采用材料的不同，可將其分為鋁合金支架、鋼支架及非金屬支架。其中，成本低、強(qiáng)度高的鋼支架一般采用鍍鋅或者鍍鋅鋁鎂鋼材，占光伏支架材料用量的90%以上。
光伏支架的組成形式受光伏電站所在地的地形等影響較大。按照建設(shè)地點(diǎn)，光伏支架主要分為陸地光伏支架與水面光伏支架。
在陸地光伏中，地面集中式光伏支架由立柱、檁條、斜撐、斜梁等構(gòu)成，主要采用鍍鋅板、鋅鋁鎂板等材料，樁立柱基礎(chǔ)主要采用鍍鋅螺旋地樁、鋼筋混凝土墩等搭建。在平面屋頂光伏中，應(yīng)用的材料主要為鍍鋅板、鋅鋁鎂板。而斜面屋頂支架主要采用鋁合金、不銹鋼、鋅鋁鎂板等材料。
在水面光伏中，根據(jù)使用場景及安裝方式的不同分為立柱式光伏與漂浮式光伏。前者主要構(gòu)件與地面集中式光伏基本相同，立柱、檁條均采用鍍鋅板、鋅鋁鎂板等材料，但樁基礎(chǔ)主要為水泥管樁。后者構(gòu)件主要采用不銹鋼、鋁型材、鋅鋁鎂板等材質(zhì)，浮筒為高密度聚乙烯（HDPE）。
其他光伏電站配套設(shè)施的用鋼分析
除光伏支架外，逆變器、儲能柜、變壓器及光伏變電站作為光伏電站的配套設(shè)施，在建設(shè)材料上也會用到鋼材。
逆變器的外殼主要采用鍍鋅板、鋅鋁鎂板、彩涂板等材料。我國光伏發(fā)電系統(tǒng)主要是直流系統(tǒng)，此類系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單、成本低廉，但由于負(fù)載直流電壓的不同（如12伏、14伏、24伏、48伏等），很難實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)化和兼容。民用電力多為交流負(fù)載，因此使用光伏發(fā)電系統(tǒng)時(shí)需要用逆變器將直流電力供電轉(zhuǎn)為交流電。
儲能柜外殼主要采用鍍鋅板材料。在光伏電站系統(tǒng)中，光伏輸出功率曲線與負(fù)荷曲線存在較大差異，且均有不可預(yù)料的波動特性，儲能系統(tǒng)的能量存儲和緩沖使得光伏電站系統(tǒng)即使在負(fù)荷迅速波動的情況下仍然能夠穩(wěn)定運(yùn)行，保證輸出電力的品質(zhì)與可靠。
變壓器多采用硅鋼材料，外殼使用鍍鋅板等材料。變壓器能將供電電壓升高或者降低，起到傳輸電能作用。光伏變電站多采用鋼筋、混凝土材料，起到固化地面的作用。
我國光伏產(chǎn)業(yè)發(fā)展情況分析
2023年，全球光伏累計(jì)裝機(jī)容量超過1.5太瓦，而中國光伏累計(jì)裝機(jī)容量達(dá)到609吉瓦，太陽能發(fā)電量達(dá)到2940億千瓦時(shí)，占全國發(fā)電量的3%?？梢哉f，目前我國的光伏產(chǎn)業(yè)正處于快速發(fā)展階段。
在此之前，我國光伏產(chǎn)業(yè)的發(fā)展主要經(jīng)歷了以下幾個階段。2004年以前，我國光伏產(chǎn)業(yè)處于萌芽期，主要依靠引進(jìn)海外光伏發(fā)電技術(shù)，進(jìn)行光伏電池和組件等生產(chǎn)。2004年—2008年，國外光伏需求帶動我國光伏設(shè)備生產(chǎn)制造，光伏市場快速發(fā)展。2008年—2018年，我國外需受到全球金融危機(jī)等影響，以出口為導(dǎo)向的我國光伏制造業(yè)遭到重挫。與此同時(shí)，在國家“雙碳”目標(biāo)引領(lǐng)下，我國加大了對光伏發(fā)電的補(bǔ)貼力度，中國光伏產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)由高度依賴出口轉(zhuǎn)向出口和內(nèi)銷并行的格局。2018年后，我國光伏裝機(jī)在成本下降和能源結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型的背景下快速增長。2023年光伏發(fā)電成本下降到低于0.3元/千瓦時(shí)。
預(yù)計(jì)2025年我國光伏年度裝機(jī)容量達(dá)到275吉瓦，其中集中式與分布式各占50%，總用鋼量達(dá)到766萬噸。具體用鋼量如下：考慮到其他配套設(shè)施用鋼占光伏支架用鋼量比重為15.5%，約119萬噸，預(yù)計(jì)2025年我國光伏行業(yè)鋼鐵消費(fèi)約為885萬噸。預(yù)計(jì)2030年我國光伏年度裝機(jī)容量達(dá)到325吉瓦，其中集中式與分布式占比分別為30%、70%，總用鋼量達(dá)到776萬噸。
