作者/李冉

/嚴(yán)凱

太瓦能源

深度 ? 溫度? 高度

11月28日，協(xié)鑫集成（002506.SZ）官微發(fā)布的一則消息在PVT這個(gè)新的細(xì)分賽道引發(fā)熱議。

根據(jù)上述消息，協(xié)鑫集成子公司協(xié)鑫節(jié)能光熱（南通）有限公司自主研發(fā)的雙源熱泵于11月24日完成系統(tǒng)實(shí)測(cè)并取得成功。

該設(shè)備創(chuàng)新融合空氣源與PVT熱源，全年性能系數(shù)（APF）、制熱季節(jié)性能系數(shù)（HSPF）較傳統(tǒng)空氣能熱泵提升約25%，為熱能供應(yīng)領(lǐng)域節(jié)能升級(jí)提供了全新方案。

PVT全稱為光伏光熱系統(tǒng)，具有熱-電雙功能，太陽(yáng)能利用效率可達(dá)80%。核心設(shè)計(jì)是光伏板后面附加換熱通道，利用冷卻介質(zhì)將光伏電池工作時(shí)產(chǎn)生的廢熱及時(shí)帶走。

這一設(shè)計(jì)解決了光伏電池核心缺陷，即溫度越高，發(fā)電效率越低——晶體硅光伏電池溫度每升高1度，發(fā)電效率就降低0.4%-0.5%。

一位從業(yè)人士稱，PVT與直驅(qū)熱泵系統(tǒng)深度耦合，「PVT+直驅(qū)熱泵」將成為未來(lái)建筑供暖的主要能源方式。PVT組件作為熱泵的高效的冷源或者熱源，能顯著提升熱泵的能效比，實(shí)現(xiàn)1+1>2的效果。

由于它解決了在同一個(gè)屋頂光和熱并存難題，不僅提高了光伏組件的發(fā)電效率，同時(shí)實(shí)現(xiàn)供熱，這種獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)使得PVT在近年來(lái)開(kāi)始流行。

事實(shí)上，PVT市場(chǎng)已經(jīng)處在爆發(fā)前夜。相關(guān)機(jī)構(gòu)預(yù)測(cè)，未來(lái)10年，該細(xì)分市場(chǎng)的復(fù)合年增長(zhǎng)率為將達(dá)到9.62%。

這或許是繼陽(yáng)臺(tái)光伏之后，又一個(gè)應(yīng)用場(chǎng)景爆發(fā)的典型案例。

01協(xié)鑫的布局

在浙江嘉興的一家印染廠，其屋頂上不久前剛安裝上了協(xié)鑫集成的PVT產(chǎn)品。

據(jù)協(xié)鑫節(jié)能光熱技術(shù)（南通）有限公司銷售總監(jiān)索彬介紹，一期項(xiàng)目共安裝280塊PVT組件，目前平均每天可發(fā)電約700度電，同時(shí)產(chǎn)出約40噸熱能，全年為企業(yè)降低能耗約30%。

“這個(gè)項(xiàng)目的投資預(yù)計(jì)三年多就能收回成本，基于一期項(xiàng)目的實(shí)際節(jié)能成效，業(yè)主方也表示馬上啟動(dòng)二期改造，屆時(shí)整體節(jié)能率有望提升至70%左右?！彼鞅蚪榻B說(shuō)。

事實(shí)上，印染行業(yè)是典型的高耗能行業(yè)，不僅需要大量電力，還需要大量熱能。過(guò)去，印染廠一直依賴市政蒸汽進(jìn)行制熱，上述印染廠每年的能源支出高達(dá)300多萬(wàn)元。

為了節(jié)省成本，該印染廠原本計(jì)劃利用有限的廠房屋頂資源鋪設(shè)光伏發(fā)電系統(tǒng)，以緩解部分能耗壓力。但很顯然，協(xié)鑫的PVT一體化組件產(chǎn)品更適合它的實(shí)際需求。

據(jù)索彬介紹，協(xié)鑫集成實(shí)際上在PVT領(lǐng)域布局已經(jīng)4年多，且是目前為止光伏組件頭部企業(yè)中唯一一家進(jìn)行深度布局的行業(yè)龍頭。

協(xié)鑫集成此次公布的雙源熱泵產(chǎn)品的核心競(jìng)爭(zhēng)力在于“雙源智能協(xié)同”技術(shù)，它同時(shí)集成空氣源與PVT熱源系統(tǒng)，依托智能算法實(shí)時(shí)分析兩路熱源能效，自動(dòng)切換運(yùn)行模式。

即在光照條件良好時(shí)，優(yōu)先啟用PVT熱源，既通過(guò)光熱模塊獲取熱能，又借助光伏模塊發(fā)電創(chuàng)造額外收益；

而在陰天、夜間等光伏條件不佳時(shí)，系統(tǒng)自動(dòng)切換至空氣源熱泵模式，保障供熱連續(xù)穩(wěn)定，真正實(shí)現(xiàn)“能效優(yōu)先、穩(wěn)定兜底”的運(yùn)行邏輯。

在技術(shù)性能層面，該設(shè)備延續(xù)了協(xié)鑫節(jié)能光熱系列熱泵產(chǎn)品的優(yōu)勢(shì)特性：可高效搬運(yùn)自然熱能，實(shí)現(xiàn)一份能量轉(zhuǎn)化為多份熱量。

PVT在收集熱能的時(shí)候，一方面通過(guò)太陽(yáng)能的短波輻射變成電能，供給建筑及給熱泵使用；另一方面通過(guò)長(zhǎng)波輻射直接變成熱能。

而每個(gè)PVT板的后面都有獨(dú)立蒸發(fā)器，不斷吸收太陽(yáng)以及空氣當(dāng)中的熱量，把熱量轉(zhuǎn)移到熱泵中，熱泵再通過(guò)壓縮機(jī)的作用以及冷凝器變成高溫?zé)崴?，通過(guò)管道送到鍋爐房的熱水箱并聯(lián)使用，在溫度滿足情況下，PVT熱水直接給室內(nèi)供生活熱水，

此外，該系統(tǒng)還能在-35℃極端低溫環(huán)境下穩(wěn)定運(yùn)行，破解傳統(tǒng)熱泵“低溫衰減”難題；搭載WIFI4G遠(yuǎn)程監(jiān)控功能，支持云端數(shù)據(jù)管理與智能維保；智能控溫技術(shù)則保障冷、暖、熱水供應(yīng)的舒適性與穩(wěn)定性。

相較于傳統(tǒng)化石能源供熱方式，該雙源熱泵兼具顯著環(huán)保優(yōu)勢(shì)。其依托空氣、太陽(yáng)能等可再生能源運(yùn)行，無(wú)有害物質(zhì)排放，契合綠色低碳發(fā)展理念，可廣泛應(yīng)用于酒店、學(xué)校、醫(yī)院、大型商業(yè)體等有冷、暖、熱水及用電需求的場(chǎng)所。

此次雙源熱泵測(cè)試成功，不僅是協(xié)鑫節(jié)能光熱在熱泵技術(shù)領(lǐng)域的重要突破，也為各行業(yè)綠色低碳轉(zhuǎn)型提供了更經(jīng)濟(jì)、可靠的熱能供應(yīng)解決方案。

協(xié)鑫集成之所以布局PVT領(lǐng)域，系因其差異化競(jìng)爭(zhēng)策略。在協(xié)鑫看來(lái)，只有開(kāi)發(fā)差異化的產(chǎn)品和技術(shù)，做到“人無(wú)我有”，才能在競(jìng)爭(zhēng)中獲得優(yōu)勢(shì)。

事實(shí)上，這亦是協(xié)鑫集團(tuán)的戰(zhàn)略。例如，在多晶硅領(lǐng)域，協(xié)鑫all in顆粒硅，成為全球唯一一家大規(guī)模量產(chǎn)顆粒硅的硅料企業(yè)。

圖/ 協(xié)鑫鋰電仁壽項(xiàng)目工廠內(nèi)

在鋰電行業(yè)，協(xié)鑫鋰電走的同樣是差異化路線。憑借其獨(dú)創(chuàng)的GCL-PHY一步法這個(gè)「攻城重錘」，該公司在短短一年多時(shí)間里便成為鋰電正極材料市場(chǎng)的最大“黑馬”。

如今，在PVT領(lǐng)域，協(xié)鑫同樣是頭部組件企業(yè)中唯一一家重倉(cāng)的公司。

02 爆發(fā)“前夜”

事實(shí)上，自136號(hào)文發(fā)布后，新能源進(jìn)入全面市場(chǎng)化階段，光伏也進(jìn)入“場(chǎng)景為王”的新階段。

因此，對(duì)細(xì)分場(chǎng)景的充分挖掘，針對(duì)這些場(chǎng)景的定制化場(chǎng)景成為新的增長(zhǎng)極。正是在這種趨勢(shì)下，陽(yáng)臺(tái)光伏、PVT等細(xì)分賽道開(kāi)始爆發(fā)。

PVT之所以能夠發(fā)展如此迅速，一個(gè)重要原因是其極為獨(dú)特的設(shè)計(jì)。

它的工作原理是基于對(duì)太陽(yáng)能的高效捕獲與轉(zhuǎn)化，組件中的光伏部分利用半導(dǎo)體材料的光電效應(yīng)，將太陽(yáng)光中的光子轉(zhuǎn)化為電能。

而光熱部分則通過(guò)吸收太陽(yáng)輻射熱量，加熱工作流體（如水或空氣），從而實(shí)現(xiàn)熱能的收集與利用。

這種一體化設(shè)計(jì)旨在同時(shí)滿足用戶對(duì)電能和熱能的雙重需求，大幅提升太陽(yáng)能的綜合利用效率，為能源供應(yīng)提供了更為多元和高效的解決方案。

PVT組件打破了傳統(tǒng)太陽(yáng)能利用方式單一的局限，實(shí)現(xiàn)了電能與熱能的同步產(chǎn)出。與單獨(dú)的光伏發(fā)電系統(tǒng)或光熱系統(tǒng)相比，其綜合能源產(chǎn)出效率顯著提升。

以協(xié)鑫集成的PVT熱電聯(lián)供系統(tǒng)為例，經(jīng)測(cè)算，較常規(guī)光伏發(fā)電系統(tǒng)可提高約10%的電力收益。

而由于電和熱在同一組件中產(chǎn)生，減少了能源在傳輸過(guò)程中的損耗。在傳統(tǒng)能源供應(yīng)模式下，電能從發(fā)電站傳輸?shù)接脩舳?，熱能從鍋爐房等熱源傳輸?shù)接脩?，這兩個(gè)過(guò)程都存在不同程度的線路損耗。

相比下，PVT系統(tǒng)在用戶現(xiàn)場(chǎng)直接產(chǎn)出所需能源，縮短了能源傳輸路徑，降低了傳輸損耗，進(jìn)一步提高了能源利用的經(jīng)濟(jì)性和有效性。

在常見(jiàn)太陽(yáng)能產(chǎn)品中，PVT是綜合效益最高的技術(shù)。

具體體現(xiàn)在，一是通過(guò)冷卻光伏板，可以將光伏發(fā)電提高8%-15%，當(dāng)然具體條件取決于環(huán)境溫度與系統(tǒng)設(shè)計(jì)。

在熱回收方面，研究顯示，集成冷的地?zé)嵩粗?，PVT的綜合熱效率可以從12%提升至40%。這種效率的提升可以轉(zhuǎn)換為空間及資源的節(jié)約。

也就是說(shuō)，PVT系統(tǒng)規(guī)避了光伏與太陽(yáng)能熱水系統(tǒng)爭(zhēng)奪屋頂?shù)拿?，?shí)現(xiàn)了基礎(chǔ)設(shè)施的共享，降低了總體安裝成本，以及維護(hù)成本。

一項(xiàng)測(cè)試對(duì)比更加明顯，同樣氣象條件、集熱條件，以及能源價(jià)格情況下，同等尺寸規(guī)格太陽(yáng)能產(chǎn)品效益中，PVT的發(fā)電效益為0.29元/hr，集熱效益為0.52元/hr。

相比之下，另外三個(gè)對(duì)比對(duì)象的數(shù)據(jù)是，光伏的發(fā)電效益是0.32元/hr；真空管集熱器的集熱效益為0.47元/hr；平板集熱器的集熱效益是0.61元/hr。

而在不同熱源和方案熱水成本的對(duì)比中，按照電價(jià)0.75元/kWh、氣價(jià)3.6元/Nm3、熱力360元/噸；熱水溫升15/55°C的條件，熱泵+PVT的單位熱水成本僅為3.1元/噸。

最高的則是電鍋爐，單位熱水成本達(dá)到了36元/噸；其次為市政蒸汽，單位熱水成本為25.9%；天然氣的成本為19.5元/噸。

機(jī)構(gòu)預(yù)測(cè)，2025年全球PVT系統(tǒng)市場(chǎng)規(guī)模約為36.8億美元，預(yù)計(jì)到2034年將達(dá)到84.1億美元，2025-2034年的復(fù)合年增長(zhǎng)率為9.62%。

中國(guó)市場(chǎng)方面，2024年市場(chǎng)規(guī)模達(dá)86.3億元，較2023年的72.1億元同比增長(zhǎng)19.7%，當(dāng)年新增裝機(jī)容量約2.85GW，其中華東和華北地區(qū)合計(jì)占比超60%，系主要增量來(lái)源。

在政策與技術(shù)雙重推動(dòng)下，預(yù)計(jì)PVT市場(chǎng)規(guī)模將攀升至103.6 億元，同比增長(zhǎng)20%，新增裝機(jī)容量有望達(dá)到3.42GW。

不過(guò)，制約PVT大爆發(fā)的是成本。構(gòu)建一個(gè)完整的PVT系統(tǒng)，除了組件本身，還需要配套復(fù)雜的控制系統(tǒng)、熱交換系統(tǒng)以及儲(chǔ)能設(shè)備（為了平衡電和熱的供需時(shí)間差異）等。

這些配套設(shè)施的采購(gòu)、安裝和調(diào)試成本較高，導(dǎo)致PVT 系統(tǒng)的初始投資成本普遍高于傳統(tǒng)的單一能源系統(tǒng)。

例如，一套小型的PVT 熱電聯(lián)供系統(tǒng)（滿足家庭基本用電和熱水需求），其初期建設(shè)成本可能比同等規(guī)模的單純光伏發(fā)電系統(tǒng)高出30%-50%。

這在一定程度上限制了其在普通家庭用戶中的市場(chǎng)推廣速度。