加快推動我國新型高效光伏產業(yè)集群發(fā)展的建議

周利仲

隨著全球經濟快速發(fā)展，世界各國對能源的需求急劇增長，對傳統(tǒng)能源的依賴性也與日俱增，由化石燃料帶來的環(huán)境污染與環(huán)境治理以及不可持續(xù)等矛盾日益突出。發(fā)展新能源產業(yè)對于促進產業(yè)轉型升級、優(yōu)化能源結構以及轉變經濟發(fā)展方式具有重大意義，大規(guī)模開發(fā)利用新能源，已成為世界各國能源發(fā)展戰(zhàn)略的核心。太陽能資源分布非常廣泛，具有取之不盡、用之不竭、無污染等特點，開發(fā)潛力巨大，“太陽能+儲能”可有效滿足未來穩(wěn)定的能源需求，太陽能產業(yè)已成為各國新能源產業(yè)重點開發(fā)的核心領域。隨著光伏技術的日益革新，高效異質結電池等新一代光伏技術具有工藝流程短、工序少、低光衰、溫度系數低、光電轉換效率高、性能優(yōu)異、降成本空間大等優(yōu)點，是高轉換效率硅基太陽能電池的重要發(fā)展方向之一，發(fā)展新型高效光伏產業(yè)，對搶占新一代光伏技術產業(yè)發(fā)展制高點，加快推進向低碳產業(yè)結構轉型具有重要的戰(zhàn)略意義。

一、光伏產業(yè)發(fā)展現狀

（一）能源轉型成為全球發(fā)展趨勢

隨著化石能源日益枯竭、全球能源短缺、環(huán)境污染和氣候變暖問題凸顯，新能源產業(yè)已成為全球能源革命的重要支撐，發(fā)展可再生清潔能源已成為眾多國家的能源戰(zhàn)略。為實現能源和環(huán)境的可持續(xù)發(fā)展，以美國、日本、德國為代表的國家將太陽能產業(yè)作為新能源領域發(fā)展的重點，在世界各國的大力支持下，光伏產業(yè)市場需求迅速增長，產業(yè)規(guī)模持續(xù)擴大，行業(yè)技術水平有效提升，光伏電池組件生產成本隨之降低，電池光電轉化效率不斷提高，應用行業(yè)和領域覆蓋面持續(xù)擴大，光伏產業(yè)已成為當今世界最受關注、增長幅度最快的可再生能源產業(yè)之一。在技術進步的大力推動下，全球范圍內光伏中標電價快速下降，光伏發(fā)電成為部分國家最具競爭力的電力產品[1]。在儲能領域，美國、歐盟、日本紛紛加大項目和計劃投入，重點研究電化學儲能技術，包括電網的分布式儲能、先進儲能技術、動力電池、新型固態(tài)離子導體集成優(yōu)化、下一代電池材料評估、安全低成本大規(guī)模電力儲能技術開發(fā)、鋰離子電池應用與商業(yè)化先進技術等。2021年全球電化學儲能裝機功率由2020年新增裝機功率6847.4MW增長至20.4GW，占儲能總裝機功率的10.02%[2]。

（二）光伏成為實現碳達峰碳中和目標中堅力量

我國新能源正處于實現跨越式發(fā)展的窗口期，為促進新能源發(fā)展，國家以及地方政府出臺了系列扶持產業(yè)發(fā)展的政策措施，引導光伏等新能源產業(yè)高質量發(fā)展、高比例發(fā)展，在體制機制、發(fā)展要素等方面給予了充分保障。以風電、光伏為代表的新能源產業(yè)持續(xù)保持平穩(wěn)發(fā)展，并依靠技術進步推動降本增效，不斷向平價上網目標邁進。經過多年爆發(fā)式的增長，我國光伏裝機容量已經連續(xù)多年位居世界首位，光伏產業(yè)已逐步轉變成為全產業(yè)鏈全球光伏發(fā)展創(chuàng)新制造基地，企業(yè)開始拓展新技術、研發(fā)低成本高效產品，光伏技術水平和產量質量不斷提高，單晶PERC、異質結HIT等不同技術路線電池不斷打破能源轉換效率紀錄，光伏產業(yè)逐步成為我國為數不多的具有國際競爭力的戰(zhàn)略性新興產業(yè)。

（三）光儲一體化發(fā)展趨勢明顯

光伏等可再生能源發(fā)電具有隨機性和不可控性，并入電網后必然會對電網整體的調度和控制產生影響，儲能技術能夠解決這一問題[3]。儲能技術作為智能電網、可再生能源系統(tǒng)以及“互聯網+”智慧能源的重要組成部分和關鍵支撐技術，是推動能源革命、實現低碳發(fā)展的重要力量，儲能與光伏系統(tǒng)結合應用已成為用戶側降低電費支出、提高供電可靠性和減少環(huán)境污染的重要手段。我國電力市場化改革正在持續(xù)推進，光儲一體化技術不斷提升，光儲規(guī)模化應用已經具備較為成熟的市場環(huán)境和技術條件，2014年我國電化學儲能裝機規(guī)模僅為132.3MW，到2017年增長至389.8MW，2021年電化學儲能累計裝機規(guī)模為5117.1MW，我國電化學儲能產業(yè)步入規(guī)?；焖侔l(fā)展階段，隨著儲能技術的快速提升和成本的不斷下降，“光伏儲能”將在未來能源領域扮演重要的角色。

（四）光伏產業(yè)創(chuàng)新發(fā)展市場環(huán)境日益復雜

全國新能源資源較好的地區(qū)競相將新能源產業(yè)作為重點發(fā)展的戰(zhàn)略性新興產業(yè)，產業(yè)布局均以本地化為主，江蘇、廣東、山東等地新能源產業(yè)已具備一定規(guī)模，產業(yè)引進和應用市場競爭越發(fā)激烈。在東部沿海等地區(qū)，國土資源、環(huán)境保護等約束趨緊，要求新能源產業(yè)和新能源項目建設和國土空間基礎設施、生態(tài)紅線等協(xié)調發(fā)展，大規(guī)模集中式光伏開發(fā)空間有限。國家相關補貼政策退坡，“十四五”時期及以后，新能源發(fā)展需要依靠自身技術進步、規(guī)模效應帶動成本下降，電力市場建設和市場模式對新能源項目投資收益帶來不確定性，對光伏產業(yè)發(fā)展帶來新的挑戰(zhàn)。

二、我國光伏產業(yè)發(fā)展面臨的主要問題

（一）技術創(chuàng)新有待加強

高轉換效率、低成本是光伏技術發(fā)展的目標，新型高效電池技術多采用類似半導體行業(yè)的PEVCD、PVD以及低溫銀漿、靶材等設備和材料，目前，我國光伏高端電池工藝及裝備、材料等方面研發(fā)不足，黑硅、PERC、異質結技術等所需關鍵設備以及低溫銀漿、靶材等材料仍依賴進口，整體產業(yè)鏈的核心技術和關鍵設備供應能力較薄弱，智能化工廠系統(tǒng)集成能力、異質結等高效電池和產品基礎研究能力亟待提升。光伏轉換效率仍處于較低水平，目前市場上光伏電池以PERC技術為主，量產平均轉換效率約23%，但技術瓶頸突破難度大。

（二）光伏電池產品結構單一

目前，我國光伏產業(yè)在硅料、硅片、電池和組件等產業(yè)鏈上生產制造規(guī)模全球最大，但整體上產品以晶體硅電池為主，集中在常規(guī)電池環(huán)節(jié)，產品結構單一，產品同質化嚴重，成本優(yōu)勢不夠明顯，在新型高效電池和產品可靠性方面與國外相比仍存在差距，亟待從規(guī)模驅動轉化為技術驅動。

（三）儲能技術創(chuàng)新有待突破

儲能系統(tǒng)是新能源產業(yè)發(fā)展的關鍵環(huán)節(jié)，儲能電池使用壽命長短、高低溫的適應能力等因素對光伏發(fā)電系統(tǒng)電能成本影響很大，目前鋰電池儲能系統(tǒng)普遍使用磷酸鐵鋰電池、錳酸鋰電池及鈦酸鋰電池，但普遍存在成本高、壽命短、系統(tǒng)性能低等問題，影響能源轉換效率。

（四）新型高效電池技術產業(yè)化程度低

傳統(tǒng)技術的光伏電池產品經過多年的快速發(fā)展，產能規(guī)模已呈現巨大的規(guī)模經濟效益。應用異質結電池等新技術的光伏產品目前量產平均轉換效率超過24.5%，目前市場對新技術產品的接受程度有待進一步提升，產業(yè)化程度較低，規(guī)模經濟效益弱，成本較高，無法體現其技術優(yōu)勢。

三、我國發(fā)展新型高效光伏產業(yè)集群的建議

（一）創(chuàng)建高效光伏技術裝備科研平臺

一是鼓勵建設高效光伏國家級科研平臺，支持龍頭企業(yè)創(chuàng)建國家工程研究中心、國家企業(yè)技術中心、國家工程技術研究中心、國家制造業(yè)創(chuàng)新中心等高水平創(chuàng)新平臺，以技術創(chuàng)新、產品開發(fā)、產業(yè)化和市場應用為主要研究方向開展前沿新能源技術研究，突破行業(yè)關鍵共性技術，加快開發(fā)關鍵核心技術裝備，實現前沿技術和核心工藝升級迭代，提高轉換效率。二是圍繞異質結等新型太陽能電池技術、新型光伏系統(tǒng)及部件的研發(fā)和轉移轉化，布局一批科技創(chuàng)新平臺和公共檢測平臺。三是推動建設新一代太陽能電池技術開放實驗室，開展垂直行業(yè)應用標準化工作，搭建產品和系統(tǒng)測試平臺，加快形成新一代技術關鍵設備、成套設備的產業(yè)化供給能力。四是加強新能源產業(yè)鏈條內企業(yè)與高校、科研單位、公共平臺的有效聯動，共同探索開展光伏核心技術研發(fā)、創(chuàng)新能力提升、產業(yè)人才深造等多樣形式，建立產學研用合作長效機制。

（二）打造高效新能源技術創(chuàng)新發(fā)展集中區(qū)

一是規(guī)劃建設新能源技術創(chuàng)新發(fā)展產業(yè)園區(qū)，完善園區(qū)產業(yè)發(fā)展配套，打造新型太陽能電池技術和裝備研發(fā)基地、新型儲能電池產業(yè)基地。二是加強異質結等技術太陽能電池生產裝備、原材料、系統(tǒng)集成、檢驗檢測、化學儲能等產業(yè)鏈龍頭項目引進，大力發(fā)展異質結電池等新型光伏技術規(guī)模化生產制造，推動新型光伏技術產業(yè)化發(fā)展。三是加強企業(yè)間產業(yè)鏈合作，發(fā)揮龍頭企業(yè)的核心帶動作用，推進龍頭企業(yè)與中小企業(yè)配套協(xié)作，拉長產業(yè)鏈，著力形成集產業(yè)材料、制造、應用為一體，各環(huán)節(jié)協(xié)同協(xié)作、配套完善的完整產業(yè)鏈條，推動資本、技術、人才等各類要素在產業(yè)園區(qū)集聚，打造新型高效電池技術生產示范園區(qū)。

（三）發(fā)展先進儲能制造設備與材料產業(yè)

一是搭建資源共享、設施齊備的光伏材料和儲能材料研發(fā)實驗平臺，開展先進光伏材料和儲能材料、基礎工藝和基礎技術的合作攻關和基礎研究，開發(fā)鈣鈦礦量子點等新一代先進光伏材料和高效低成本新型錳酸鋰儲能電池。二是推進磷酸鐵鋰正極材料、負極材料、隔膜、電解液等儲能材料產業(yè)集聚，打造先進光伏材料和新型儲能電池的重要研發(fā)和生產集聚區(qū)。

（四）建立分布式電源發(fā)展新機制

一是支持采用新型光伏技術發(fā)電項目優(yōu)先上網和全額收購電量，推動光伏發(fā)電就地生產、就地消納。二是推動光伏發(fā)電多元開發(fā)，開展異質結電池等新型光伏技術分布式發(fā)電站建設試點，推進光伏資源綜合開發(fā)利用，鼓勵利用工業(yè)園區(qū)屋頂、漁業(yè)養(yǎng)殖、農業(yè)種植等資源，建設“光伏+”分布式發(fā)電項目，推動光伏發(fā)電跨行業(yè)、跨領域融合發(fā)展。

（五）設立專門產業(yè)發(fā)展投資基金

一是拓寬融資渠道，支持設立區(qū)域新能源產業(yè)投資基金，鼓勵國家可再生能源基金、國家開發(fā)銀行等政策性基金、金融機構投資參與，引導關聯企業(yè)、創(chuàng)投基金、風投基金等社會資本參股。二是加強對新能源產業(yè)園區(qū)基礎設施建設和招商引資、招才引智等的資金支持，通過新能源產業(yè)投資基金等各類資金支持和鼓勵異質結電池等新型技術研發(fā)和項目投資，加快產業(yè)集聚發(fā)展，構建新能源產業(yè)鏈條和產業(yè)生態(tài)。

（六）加強要素保障和協(xié)同協(xié)作

一是落實產業(yè)園區(qū)土地保障，園區(qū)新增建設用地指標統(tǒng)籌優(yōu)先安排，支持采取長期租賃、先租后讓等方式出讓工業(yè)用地，開辟綠色通道，簡化重點項目用海、用林審批流程。二是深化區(qū)域間產業(yè)合作，加強與齊齊哈爾、包頭、大慶、青海等可再生能源綜合應用示范區(qū)、清潔能源示范省合作，推動光伏發(fā)電企業(yè)采購應用異質結電池等新型產品，拓展新型光伏技術應用市場。