孔凡太，戴松元

（1. 中國科學院合肥物質(zhì)科學研究院應用技術研究所，中國科學院新型薄膜太陽電池重點實驗室，合肥230031；2. 華北電力大學可再生能源學院，北京102206）

我國太陽能光伏產(chǎn)業(yè)現(xiàn)狀及未來展望

孔凡太1，戴松元2

（1. 中國科學院合肥物質(zhì)科學研究院應用技術研究所，中國科學院新型薄膜太陽電池重點實驗室，合肥230031；2. 華北電力大學可再生能源學院，北京102206）

太陽能光伏發(fā)電是可再生能源利用的重要形式，也是我國目前重點發(fā)展的、為數(shù)不多的具有全球競爭力的戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)之一。本文詳細分析了太陽能光伏產(chǎn)業(yè)國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀及未來趨勢，分析了我國太陽能光伏產(chǎn)業(yè)現(xiàn)狀和存在的問題，對光伏產(chǎn)業(yè)的健康發(fā)展提出了若干建議并對光伏產(chǎn)業(yè)的未來發(fā)展進行了展望。

太陽能光伏；太陽電池；光伏產(chǎn)業(yè)

DOI 10.15302/J-SSCAE-2016.04.008

一、前言

太陽能光伏是太陽能利用的重要形式，太陽能光伏發(fā)電對不可再生資源和制造材料的依賴較少，將成為未來替代化石能源的主力。自2007年以來，我國太陽電池產(chǎn)量已連續(xù)9年居世界首位。隨著國內(nèi)光伏市場的逐步啟動，自2003年起，我國太陽電池的年安裝量超過日本、美國等國家居世界首位，2015年我國累計太陽電池安裝量首次超過德國，居世界首位，這表明我國正在從光伏

生產(chǎn)大國、應用小國向光伏生產(chǎn)大國和應用大國 轉變。

二、太陽能光伏產(chǎn)業(yè)國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀

（一）太陽能光伏產(chǎn)業(yè)國際發(fā)展現(xiàn)狀

根據(jù)分析公司綠色技術媒介研究(GTM research)發(fā)布的臨時數(shù)據(jù)顯示， 2016年太陽能光伏容量預計將達到64 GW[1]。國際能源署太陽能光伏發(fā)電項目（IEA PVPS）快照分析報告顯示，2015年全球光伏新增裝機容量為50 GW，累計裝機容量為227 GW[2]。2015年我國新增太陽能光伏裝機容量排名第一，為15.13 GW，排名第二位和第三位的分別是日本（11 GW）和美國（7.3 GW）,歐洲市場規(guī)模為7 GW[2]。亞太地區(qū)占據(jù)2015年全球光伏市場裝機容量的59 %，從2013年起連續(xù)三年排名第一。該市場從2005年的1.4 GW增長到2010年的16.6 GW，2015年為50 GW[2]。太陽能光伏發(fā)電對整個電力需求年貢獻率超過1 %的國家已經(jīng)達到 22個，其中意大利為8 %，希臘為7.4 %，德國為7.1 %。全球光伏貢獻率占據(jù)全球電力需求的1.3 %[2]。在全球累計裝機容量前十位的國家中，中國、德國、日本、美國和意大利5個國家的累計裝機容量均超過10 GW，5個國家的累計裝機容量之和占全球累計裝機容量的71.4 %，達到162 GW[3]。2015年，全球多晶硅產(chǎn)量持續(xù)上升，總產(chǎn)量將達到3.4×105t，同比增長12.6 %；太陽能光伏組件產(chǎn)量約為60 GW，同比增長15.4 %[3]。

（二）太陽能光伏產(chǎn)業(yè)國內(nèi)現(xiàn)狀

2015年我國新增光伏裝機容量為15.13 GW，占全球新增光伏裝機容量的四分之一以上，占我國光伏電池組件年產(chǎn)量的約三分之一，完成了2015年新增光伏裝機15 GW的目標[4]。截至2015年年底，我國光伏發(fā)電累計裝機容量為43.18 GW，首次超越德國，成為全球光伏累計裝機容量最大的國家。其中光伏電站裝機容量為37.12 GW，分布式光伏裝機容量為6.06 GW，年發(fā)電量為39.2 TW·h[4]。與2014年全國新增并網(wǎng)光伏發(fā)電容量10.6 GW相比，2015年新增裝機容量有較大幅度增長。我國太陽電池組件產(chǎn)量、國內(nèi)需求量、出口比重等相關情況見表1。

就上游多晶硅產(chǎn)業(yè)來講，2015年我國多晶硅產(chǎn)量為1.65×105t，成為世界上最大的多晶硅生產(chǎn)國，占世界多晶硅產(chǎn)量的48.5 %。雖然如此，中國仍需要從其他國家進口約1×105t多晶硅。多晶硅的歷年產(chǎn)量和占世界產(chǎn)量的比重見表2。

國家能源局在2016年4月22日發(fā)布數(shù)據(jù)，2016年全國1～3月新增光伏發(fā)電裝機容量7.14 GW，其中，光伏電站裝機容量為6.17 GW，分布式光伏裝機容量為0.97 GW；全國累計光伏裝機容量達到50.32 GW，同比增加52 %[6]。其中甘肅和新疆地區(qū)棄光現(xiàn)象比較嚴重，棄光率分別達到了39 %和52 %，寧夏也達到了20 %[6]。華北、華東、華中和華南地區(qū)累計光伏發(fā)電裝機總計達25.6 GW，已超過西北地區(qū)的23.64 GW[6]。

就太陽電池技術本身來說，中國的光伏產(chǎn)業(yè)經(jīng)過最初的技術跟蹤發(fā)展到技術同步乃至部分超越，取得了巨大的進步。高效多晶硅電池平均效率、單晶硅電池平均效率、部分薄膜電池效率已達到國際領先水平。其中銅銦鎵硒組件認證效率達到21 %；砷化鎵組件認證效率達到30.8 %，均達到世界較好水平。

表1 2007―2015年我國太陽電池組件產(chǎn)量、國內(nèi)需求量和出口比重[5]

表2 我國和全球多晶硅產(chǎn)量情況（2011―2015年）[5]

三、太陽能光伏產(chǎn)業(yè)未來發(fā)展趨勢

（一）技術

隨著銅銦鎵硒、碲化鎘、硅基薄膜等類型太陽電池效率的提升和技術的進步，薄膜太陽電池技術有望在未來光伏市場上占據(jù)重要位置。特別是我國的銦、鎵、碲等資源相對豐富，在薄膜太陽電池的原材料成本等方面具有強大的競爭力，這將成為我國發(fā)展薄膜光伏的重要優(yōu)勢。

新型太陽電池包括染料敏化、有機聚合物、量子點、鈣鈦礦等，作為未來高效低成本太陽電池的代表，具有巨大的發(fā)展?jié)摿?。鈣鈦礦太陽電池從2009年3.81 %的轉換效率發(fā)展到最近超過22 %的認證效率[7]，只用了短短6～7年時間，充分表現(xiàn)了新型太陽電池的發(fā)展?jié)摿Α?/p>

（二）成本

全球光伏發(fā)電隨著光伏技術的進步及產(chǎn)業(yè)規(guī)模的大幅擴大，成本逐年下降。2008年全球光伏發(fā)電的平均度電成本約為38美分，而2015年則下降到7.3美分左右[4]，未來幾年仍有較大幅度的下降空間[7]。通過技術提高和規(guī)模化，可以降低光伏項目的前期投資，通過逆變器、運行維護水平等的提高，可以提高系統(tǒng)效率，從而提高光伏電站的滿發(fā)小時數(shù)，從而提高太陽能利用率，降低度電成本[8]。

（三）市場

以中國、日本為代表的亞太市場占據(jù)了全球59 %的光伏市場份額，光伏市場的中心由歐洲轉移到亞太地區(qū)。各個新興市場如印度、拉丁美洲、非洲、中東等的市場規(guī)模正在逐步擴大。我國的國內(nèi)市場西北地區(qū)逐步飽和，華北、華中、華東和華南地區(qū)的分布式光伏的規(guī)模不斷擴大。

四、我國太陽能光伏產(chǎn)業(yè)發(fā)展存在的問題

（1）電網(wǎng)：我國太陽能資源豐富和大型地面光伏電站建設較多的西北地區(qū)處于電網(wǎng)末端，當?shù)叵{程度有限，在西部地區(qū)可再生能源的有效利用與目前我國相對落后的智能電網(wǎng)建設之間的矛盾突出，造成西北地區(qū)棄光嚴重的尷尬局面。

（2）電站：分布式光伏發(fā)電需要在屋頂建立電站，但是投資方一般難以獲得屋頂?shù)漠a(chǎn)權。電站產(chǎn)權制度的設計是制約分布式光伏發(fā)電在居民中推進的一大阻礙。建立光伏系統(tǒng)開發(fā)商與建筑業(yè)主共贏的能源合同管理模式，有望成為我國大規(guī)模分布式光伏發(fā)電的基本模式。

（3）“雙反”調(diào)查等貿(mào)易糾紛較多：多個國家提出了對我國光伏產(chǎn)品“雙反”調(diào)查。由此引發(fā)的貿(mào)易糾紛成為我國光伏產(chǎn)品走向國際市場的障礙。

五、未來發(fā)展展望及建議

隨著技術進步及光伏產(chǎn)業(yè)的加速擴張，太陽能光伏有望在未來幾年實現(xiàn)平價上網(wǎng)。對于我國光伏市場迅猛發(fā)展過程中出現(xiàn)的棄光等若干問題，亟待建立適合我國實際情況的光伏應用商業(yè)模式，推動我國光伏產(chǎn)業(yè)的快速健康發(fā)展。針對光伏產(chǎn)業(yè)發(fā)展過程中存在的問題，提出如下幾點建議。

（一）大力支持企業(yè)自主創(chuàng)新，加強新型電池等基礎科研的投入

通過國家、地方財政、相關部委等多種資金渠道，支持企業(yè)和科研院所的自主創(chuàng)新，特別是加強基礎工藝、材料及關鍵基礎理論的深入研究。同時，加強對產(chǎn)學研合作研究項目的持續(xù)、滾動支持，特別是對具有開創(chuàng)性的長期基礎科研項目加大支持力度。加大勞務費等支出范圍及比重、嚴格項目技術驗收標準，做到?？顚Ｓ谩涨髮嵭?。

（二）完善財稅支持政策，促進光伏產(chǎn)業(yè)快速健康發(fā)展

加強對光伏企業(yè)關鍵技術研發(fā)、技術改造、兼并重組、電站集成技術研發(fā)及項目建設等的投融資支持，并完善相關稅收政策。

（三）完善光伏產(chǎn)業(yè)配套建設，建立健全光伏服務業(yè)體系

制定完善的光伏產(chǎn)業(yè)標準體系，加快對光伏產(chǎn)業(yè)相關標準的修訂及國際標準轉化。推動建立多家國家級光伏檢測及實證服務平臺，提高全產(chǎn)業(yè)鏈產(chǎn)品檢測能力。加強行業(yè)組織在產(chǎn)業(yè)發(fā)展中的引導作用，推動行業(yè)加強聯(lián)合。

（四）深入落實部門責任，加強政策貫徹聯(lián)動

有關部門在國務院統(tǒng)一領導下，加強溝通協(xié)作，增進政策聯(lián)動，杜絕部門工作交叉及重復性政策制定等現(xiàn)象。對相關政策的制定應加強前期調(diào)研論證，減少政策數(shù)量并提高穩(wěn)定性、持久性、系統(tǒng)性，減輕企業(yè)負擔。清理取消地方保護性政策法規(guī)，推動建立全國統(tǒng)一的光伏市場。

[1] Tom Kenning. Solar installations hit 59GW in 2015, 64GW to come in 2016–GTM [EB/OL]. (2016-01-22) [2016-04-22]. http:// www.pv-tech.org/news/global-solar-installations-hit-59gw-in-2015-gtm.

[2] IEA PVPS. 2015 Snapshot of global photovoltaic markets [EB/ OL]. (2016-04-07) [2016-04-22] http://www.iea-pvps.org/ fileadmin/dam/public/report/PICS/IEA-PVPS_-__A_Snapshot_ of_Global_PV_-_1992-2015_-_Final_2_02.pdf.

[3] 揚州市科學技術情報研究所. 2015 年國內(nèi)外太陽能光伏產(chǎn)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀與趨勢分析[N/OL].科技情報參考, (2016-01-15) [2016-06-21]. http://www.yzinfo.net.cn/yzinfo/qbck-2016.asp. Yangzhou Sci–Tech & Information Research Institute. Development status and trend analysis of solar photovoltaic industry in China and abroad in 2015 [N/OL]. Reference for scientific and technical information, (2016-01-15)[2016-06-21]. http://www.yzinfo.net.cn/yzinfo/qbck-2016.asp.

[4] 國家能源局. 2015年光伏發(fā)電相關統(tǒng)計數(shù)據(jù) [EB/OL]. (2016-02-05) [2016-06-21]. http://www.nea.gov.cn/2016-02/05/ c_135076636.htm. National Energy Administration. Photovoltaic power generation related statistical data in 2015 [EB/OL]. (2016-02-05) [2016-06-21]. http://www.nea.gov.cn/2016-02/05/c_135076636.htm.

[5] IEA PVPS. Annual Report 2015 [R/OL]. (2016-05-13) [2016-06-21]. http://www.iea-pvps.org/index.php?id=6.

[6] 陳煒偉.一季度全國新增光伏發(fā)電裝機714萬千瓦[EB/OL]. (2016-04-22) [2016-06-21]. http://news.xinhuanet.com/2016-04/22/c_1118712130.htm. Chen W W. China installed 7.14 GW PV capacity in the first quarter [EB/OL]. (2016-04-22) [2016-06-21]. http://news. xinhuanet.com/2016-04/22/c_1118712130.htm.

[7] National Renewable Energy Laboratory of USA. Research Cell Efficiency Records， Best Research-Cell Efficiencies [EB/OL]. (2016-04-20) [2016-06-21]. http://www.nrel.gov/ncpv/images/ efficiency_chart.jpg.

[8] 王淑娟. 光伏度電成本的下降之路[EB/OL]. (2015-08-23) [2016-06-21]. http://www.wtoutiao.com/p/v77Xap.html. Wang S J. The way to electricity per kilowatt hour cost down [EB/ OL]. (2015-08-23) [2016-06-21]. http://www.wtoutiao.com/p/ v77Xap.html.

The Current State and Prospects of the Solar Photovoltaic Industry in China

Kong Fantai1, Dai Songyuan2
(1. Institute of Applied Technology, Hefei Institutes of Physical Science, Chinese Academy of Sciences, Key Laboratory of Novel Thin-Film Solar Cells, Chinese Academy of Sciences, Hefei 230031,China; 2. School of Renewable Energy, North China Electric Power University, Beijing 102206,China)

Power produced through solar photovoltaic technology is an important form of renewable energy and also the focus of China's current efforts to strengthen the global competitiveness of its strategic emerging industries. In this paper, a detailed analysis of the solar energy photovoltaic industry–on both the domestic and international levels–is conducted to assess the development of current and future trends, present state of the industry, and problems faced by China's solar photovoltaic industry. Furthermore, some suggestions and prospects for the healthy future development of the photovoltaic industry are also presented.

solar photovoltaic; solar cell; photovoltaic industry

TK51

A

2016-06-21；

2016-06-27

孔凡太，中國科學院合肥物質(zhì)科學研究院，副研究員，主要從事新型太陽電池研究；E-mail: kongfantai@163.com

中國工程院重大咨詢項目“‘十三五’戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)培育與發(fā)展規(guī)劃研究”(2014-ZD-7)

本刊網(wǎng)址：www.enginsci.cn