杜婕
中國(guó)光伏產(chǎn)業(yè)從零開(kāi)始,發(fā)展到世界第一大國(guó),歷經(jīng)3個(gè)階段,即示范化、產(chǎn)業(yè)化和規(guī)?;=刂?017年年底,中國(guó)光伏發(fā)電新增裝機(jī)已連續(xù)五年全球第一,累計(jì)裝機(jī)規(guī)模連續(xù)三年全球第一。
2007年之前,中國(guó)光伏產(chǎn)業(yè)處于初期示范階段,通過(guò)建立示范工程向全社會(huì)推廣光伏。第一個(gè)示范工程是2002年國(guó)家計(jì)委啟動(dòng)“西部省區(qū)無(wú)電鄉(xiāng)通電計(jì)劃”,通過(guò)光伏和小型風(fēng)力發(fā)電解決西部七省區(qū)(西藏、新疆、青海、甘肅、內(nèi)蒙古、陜西和四川)700多個(gè)無(wú)電鄉(xiāng)的用電問(wèn)題。截至2005年,共建成721座光伏和風(fēng)光互補(bǔ)電站,光伏用量達(dá)到15.5MWp(15.5MWp即峰值輸出功率15.5兆瓦,下同)。
第二個(gè)著名的示范工程是“建筑并網(wǎng)光伏發(fā)電嘗試——深圳園博園光伏發(fā)電并網(wǎng)系統(tǒng)”,這是一個(gè)1 MWp并網(wǎng)光伏電站,于2004年8月建成發(fā)電,總投資6600萬(wàn)元。該電站是國(guó)內(nèi)首座、亞洲最大的兆瓦級(jí)并網(wǎng)光伏電站,填補(bǔ)了中國(guó)在兆瓦級(jí)并網(wǎng)光伏項(xiàng)目設(shè)計(jì)和建設(shè)上的空白,對(duì)今后太陽(yáng)光伏發(fā)電系統(tǒng)在建筑上的應(yīng)用,以及設(shè)計(jì)、建設(shè)大型并網(wǎng)光伏電站具有借鑒和參考意義,是中國(guó)并網(wǎng)太陽(yáng)能發(fā)電的里程碑。
2005年8月,第三個(gè)具有歷史意義的示范工程——中國(guó)第一座直接與高壓并網(wǎng)的100kWp(100kWp即峰值輸出功率100千瓦,下同)光伏發(fā)電站在西藏羊八井建成并一次并網(wǎng)成功,順利投入運(yùn)行,開(kāi)創(chuàng)了發(fā)電系統(tǒng)與電力系統(tǒng)高壓并網(wǎng)的先河。
經(jīng)過(guò)示范工程的推廣,中國(guó)光伏行業(yè)迅速進(jìn)入產(chǎn)業(yè)化的階段,從2007年至2010年,中國(guó)光伏裝機(jī)容量保持每年100%以上的增長(zhǎng)率,呈現(xiàn)爆發(fā)態(tài)勢(shì)。
這個(gè)迅速推廣的階段中,“金太陽(yáng)示范工程”和“光伏建筑一體化”不得不提。2009年7月21日,財(cái)政部、科技部、國(guó)家能源局聯(lián)合發(fā)布了《關(guān)于實(shí)施金太陽(yáng)示范工程的通知》,決定綜合采取財(cái)政補(bǔ)助、科技支持和市場(chǎng)拉動(dòng)方式,加快國(guó)內(nèi)光伏發(fā)電的產(chǎn)業(yè)化和規(guī)?;l(fā)展。三部委計(jì)劃在2至3年內(nèi),采取財(cái)政補(bǔ)助方式支持不低于500兆瓦的光伏發(fā)電示范項(xiàng)目。據(jù)估算,國(guó)家將為此投入約100億元財(cái)政資金?!敖鹛?yáng)示范工程”是國(guó)家2009年開(kāi)始實(shí)施的支持國(guó)內(nèi)促進(jìn)光伏發(fā)電產(chǎn)業(yè)技術(shù)進(jìn)步和規(guī)模化發(fā)展,培育戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)的一項(xiàng)政策,是繼中國(guó)政府出臺(tái)對(duì)光電建筑每瓦補(bǔ)貼20元政策之后的又一重大財(cái)政政策,推動(dòng)了中國(guó)光伏發(fā)電項(xiàng)目的發(fā)展。
光伏建筑一體化,是應(yīng)用太陽(yáng)能發(fā)電的一種新概念,簡(jiǎn)單地講,就是將太陽(yáng)能光伏發(fā)電方陣安裝在建筑的圍護(hù)結(jié)構(gòu)外表面來(lái)提供電力。光伏建筑一體化可分為兩大類(lèi):一類(lèi)是光伏方陣與建筑的結(jié)合,另一類(lèi)是光伏方陣與建筑的集成。如光電瓦屋頂、光電幕墻和光電采光頂?shù)?。在這兩種方式中,光伏方陣與建筑的結(jié)合是一種常用的形式,特別是與建筑屋面的結(jié)合。
“金太陽(yáng)示范工程”和光伏建筑一體化大大推動(dòng)了中國(guó)分布式光伏市場(chǎng)的發(fā)展。
與此同時(shí),光伏項(xiàng)目的類(lèi)別也發(fā)生了根本性的變化,并網(wǎng)項(xiàng)目成為主流,占比由2006年的5.1%增加至2010年底的80%。明確的核準(zhǔn)電價(jià)和兩期特許權(quán)招標(biāo),讓荒漠并網(wǎng)電站火熱起來(lái)。上網(wǎng)電價(jià)的明確,為未來(lái)地面電站的快速發(fā)展奠定了基礎(chǔ)。
2011年至2014年,中國(guó)的光伏產(chǎn)業(yè)進(jìn)入了規(guī)?;€(wěn)定發(fā)展階段。2011年以后,并網(wǎng)型光伏項(xiàng)目已經(jīng)成為主流,離網(wǎng)型光伏項(xiàng)目逐漸被淘汰。隨著各項(xiàng)利好政策的推出,國(guó)內(nèi)光伏裝機(jī)總量和增長(zhǎng)速率都保持快速狀態(tài),世界每年新增的裝機(jī)量中,中國(guó)所占的比例越來(lái)越大,中國(guó)逐漸成為光伏發(fā)電大國(guó)。
到2017年,中國(guó)誕生了一個(gè)工業(yè)傳奇——中國(guó)的光伏產(chǎn)業(yè)成為了一個(gè)世界級(jí)的巨無(wú)霸。中國(guó)光伏產(chǎn)業(yè)具備了全球競(jìng)爭(zhēng)力,中國(guó)牢牢掌控了65%的光伏產(chǎn)能和60%的全球市場(chǎng)份額,并且擁有自主品牌,在世界前10家組件制造商中,中國(guó)大陸占據(jù)7家。隆基、協(xié)鑫、愛(ài)康、中電科、東方日升、中利騰暉、海潤(rùn)光伏、天合光能、正泰新能源、十一科技等都是光伏產(chǎn)業(yè)品牌中的佼佼者。值得注意的是,光伏產(chǎn)能企業(yè)以民企居多,或者說(shuō),中國(guó)光伏產(chǎn)業(yè)的進(jìn)步有賴(lài)于民間投資的推動(dòng)。
在全球光伏發(fā)電市場(chǎng)的帶動(dòng)下,中國(guó)光伏產(chǎn)業(yè)快速發(fā)展,已經(jīng)形成了從硅材料、器件、生產(chǎn)設(shè)備到應(yīng)用系統(tǒng)等較為完整的產(chǎn)業(yè)鏈。光伏電池轉(zhuǎn)換效率不斷提高,制造能力迅速擴(kuò)大。無(wú)論是裝備制造還是配套的輔料制造,國(guó)產(chǎn)化進(jìn)程都在加速。在光伏產(chǎn)業(yè)鏈中,中國(guó)有實(shí)際產(chǎn)能的多晶硅生產(chǎn)商20至30家,硅片企業(yè)60多家,電池企業(yè)60多家,組件企業(yè)330多家。國(guó)內(nèi)已有在海外上市的光伏產(chǎn)品制造公司16家,在國(guó)內(nèi)上市的光伏產(chǎn)品制造公司16家,行業(yè)年產(chǎn)值超過(guò)3000億元,進(jìn)出口額220億美元,就業(yè)人數(shù)近百萬(wàn)人。
中國(guó)多晶硅產(chǎn)業(yè)技術(shù)與國(guó)際先進(jìn)水平的差距在縮小。少數(shù)企業(yè)還實(shí)現(xiàn)了四氯化硅閉環(huán)工藝,綜合能耗和生產(chǎn)成本大大降低,并徹底解決了四氯化硅的排放和環(huán)境污染的問(wèn)題。已有2家多晶硅生產(chǎn)商的能耗與成本接近國(guó)外同行先進(jìn)水平,多晶硅能耗水平達(dá)到每千克耗電40kWh(千瓦時(shí)),成本下降到每千克20美元以下。
光伏設(shè)備制造業(yè)逐漸形成規(guī)模,為產(chǎn)業(yè)發(fā)展提供了強(qiáng)大的支撐。在晶體硅太陽(yáng)能電池生產(chǎn)線的十幾種主要設(shè)備中,8種以上國(guó)產(chǎn)設(shè)備已在國(guó)內(nèi)生產(chǎn)線中占據(jù)主導(dǎo)地位。其中單晶爐、擴(kuò)散爐、等離子刻蝕機(jī)、清洗制絨設(shè)備、組件層壓機(jī)、太陽(yáng)模擬儀等已達(dá)到或接近國(guó)際先進(jìn)水平,性?xún)r(jià)比優(yōu)勢(shì)十分明顯。多晶硅鑄錠爐、多線切割機(jī)等設(shè)備制造技術(shù)取得重大進(jìn)步,打破國(guó)外產(chǎn)品的壟斷,有些設(shè)備開(kāi)始出口,如擴(kuò)散爐、層壓機(jī)等。
中國(guó)已經(jīng)掌握了產(chǎn)業(yè)鏈的各個(gè)環(huán)節(jié)中的關(guān)鍵技術(shù),并在不斷地創(chuàng)新和發(fā)展,如電池技術(shù)、多晶硅制造技術(shù)等。多晶硅電池的平均出廠效率達(dá)到16%,尚德的冥王星技術(shù)將單晶硅太陽(yáng)電池的有效面積轉(zhuǎn)化效率提高到了18.8%,多晶硅達(dá)到17.2%。英利、天合、阿特斯、晶澳、韓華、南京中電等國(guó)際化公司也都持有自己的專(zhuān)有技術(shù),電池的轉(zhuǎn)換效率均達(dá)到世界一流水平,平均每瓦太陽(yáng)能電池的高純硅材料的用量從世界平均水平9g/W(克每瓦)下降到6g/W(克每瓦),大大降低了制造成本,使得我國(guó)光伏組件在世界上具有很強(qiáng)的價(jià)格競(jìng)爭(zhēng)力。
正是由于中國(guó)光伏產(chǎn)業(yè)的崛起,全球光伏產(chǎn)品成本快速下降,從原先的每瓦6美元,下降到每瓦1美元,平價(jià)上網(wǎng)的目標(biāo)正在逼近現(xiàn)實(shí)。在某些電價(jià)較高的地區(qū),比如德國(guó),在其居民光伏應(yīng)用上已經(jīng)率先實(shí)現(xiàn)了平價(jià)上網(wǎng)。中國(guó)光伏行業(yè)的迅猛發(fā)展,讓世界光伏發(fā)電平價(jià)上網(wǎng)提前了至少5年,這就是中國(guó)光伏行業(yè)對(duì)世界新能源的巨大貢獻(xiàn)。