光伏產(chǎn)業(yè)(英文名:photovoltaic),簡(jiǎn)稱PV,主要是指以硅材料的應(yīng)用開發(fā)形成的光電轉(zhuǎn)換產(chǎn)業(yè)鏈條,包括高純多晶硅原材料生產(chǎn)、太陽(yáng)能電池生產(chǎn)、太陽(yáng)能電池組件生產(chǎn)、相關(guān)生產(chǎn)設(shè)備的制造以及光伏發(fā)電的應(yīng)用等多個(gè)環(huán)節(jié)。
太陽(yáng)能的利用追溯到3000多年前。1615年,法國(guó)工程師所羅門·德·考克斯發(fā)明了世界上第一臺(tái)太陽(yáng)能驅(qū)動(dòng)的發(fā)動(dòng)機(jī)。1996年,聯(lián)合國(guó)在津巴布韋召開“世界太陽(yáng)能高峰會(huì)議”,會(huì)后發(fā)表了《哈拉雷太陽(yáng)能與持續(xù)發(fā)展宣言》,會(huì)上討論了《世界太陽(yáng)能10年行動(dòng)計(jì)劃》(1996-2005年),《國(guó)際太陽(yáng)能公約》和《世界太陽(yáng)能戰(zhàn)略規(guī)劃》等重要文件。這次會(huì)議進(jìn)一步表明了聯(lián)合國(guó)和世界各國(guó)對(duì)開發(fā)太陽(yáng)能的堅(jiān)定決心,要求全球共同行動(dòng),廣泛利用太陽(yáng)能。
光伏發(fā)電的主要原理是半導(dǎo)體的光電效應(yīng)。硅原子有4個(gè)電子,如果在純硅中摻入有5個(gè)電子的原子如磷原子,就成為帶負(fù)電的N型半導(dǎo)體;若在純硅中摻入有3個(gè)電子的原子如硼原子,形成帶正電的P型半導(dǎo)體。當(dāng)P型和N型結(jié)合在一起時(shí),接觸面就會(huì)形成電壓,成為太陽(yáng)能電池。當(dāng)太陽(yáng)光照射到P-N結(jié)后,空穴由N極區(qū)往P極區(qū)移動(dòng),電子由P極區(qū)向N極區(qū)移動(dòng),形成電流。2022年,中國(guó)光伏硅料、硅片、電池、組件產(chǎn)量分別達(dá)85.7萬噸、371.3吉瓦、330.6吉瓦、294.7吉瓦。中國(guó)國(guó)內(nèi)光伏新增裝機(jī)連續(xù)10年位居全球首位,累計(jì)裝機(jī)超過392GW。2024年一季度,中國(guó)光伏發(fā)電新增并網(wǎng)容量4574萬千瓦,其中集中式光伏新增2193萬千瓦,分布式光伏新增2381萬千瓦。在青海省,共和塔拉灘30萬千瓦光伏建設(shè)項(xiàng)目成功并網(wǎng)發(fā)電,成為全球最大商用尺寸兆瓦級(jí)鈣鈦礦組件光伏示范項(xiàng)目,核心設(shè)備國(guó)產(chǎn)化率達(dá)到90%以上,年均減排二氧化碳約47.32萬噸。2024年上半年,中國(guó)光伏產(chǎn)業(yè)鏈主要環(huán)節(jié)產(chǎn)量均實(shí)現(xiàn)高比例增長(zhǎng)。根據(jù)光伏行業(yè)規(guī)范公告企業(yè)信息和行業(yè)協(xié)會(huì)測(cè)算,全國(guó)光伏多晶硅、硅片、電池、組件產(chǎn)量同比增長(zhǎng)均超過30%,光伏組件出口量同比增長(zhǎng)近20%。截至2024年,中國(guó)太陽(yáng)能電池全球?qū)@暾?qǐng)量為12.64萬件,全球排名第一。截至2025年12月,中國(guó)光伏發(fā)電裝機(jī)容量達(dá)到12億千瓦,同比增長(zhǎng)35%。
發(fā)展光伏產(chǎn)業(yè),對(duì)于應(yīng)對(duì)全球氣候變化、推動(dòng)全球能源變革、實(shí)現(xiàn)中國(guó)碳達(dá)峰碳中和目標(biāo)具有重要意義。
定義
光伏產(chǎn)業(yè)主要是指以硅材料的應(yīng)用開發(fā)形成的光電轉(zhuǎn)換產(chǎn)業(yè)鏈條,包括高純多晶硅原材料生產(chǎn)、太陽(yáng)能電池生產(chǎn)、太陽(yáng)能電池組件生產(chǎn)、相關(guān)生產(chǎn)設(shè)備的制造以及光伏發(fā)電的應(yīng)用等多個(gè)環(huán)節(jié)。
歷史沿革
早期利用
據(jù)記載,人類利用太陽(yáng)能已有3000多年的歷史。然而將太陽(yáng)能作為一種能源和動(dòng)力加以利用,只有300多年的歷史。真正將太陽(yáng)能作為“近期急需的補(bǔ)充能源”“未來能源結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)”,則是近年的事。
初步發(fā)展
1615年,法國(guó)工程師所羅門·德·考克斯發(fā)明了世界上第一臺(tái)太陽(yáng)能驅(qū)動(dòng)的發(fā)動(dòng)機(jī)。該發(fā)明是一臺(tái)利用太陽(yáng)能加熱空氣使其膨脹做功而抽水的機(jī)器。在1615~1900年,世界上又研制成多臺(tái)太陽(yáng)能動(dòng)力裝置和一些其他太陽(yáng)能裝置。這些動(dòng)力裝置幾乎全部采用聚光方式采集陽(yáng)光,發(fā)動(dòng)機(jī)功率不大,工質(zhì)主要是水蒸氣,價(jià)格昂貴,實(shí)用價(jià)值不大,大部分為太陽(yáng)能愛好者個(gè)人研究制造。
產(chǎn)業(yè)化發(fā)展(主要國(guó)家列舉)
早期光伏發(fā)電成本昂貴,主要應(yīng)用于航天衛(wèi)星領(lǐng)域。20世紀(jì)70年代兩次石油危機(jī)給西方國(guó)家經(jīng)濟(jì)帶來了巨大的負(fù)面沖擊。西方發(fā)達(dá)國(guó)家開始思考利用新能源作為替代能源,取代傳統(tǒng)石化能源,減少對(duì)進(jìn)口能源的依賴,緩解能源危機(jī)沖擊。1979年第一次世界氣候大會(huì)在日內(nèi)瓦舉行,科學(xué)家警告大氣中的二氧化碳濃度升高將導(dǎo)致地球升溫,氣候變化開始逐漸成為國(guó)際社會(huì)關(guān)注的議題(鄭斯中,1981)。
1996年,聯(lián)合國(guó)在津巴布韋召開“世界太陽(yáng)能高峰會(huì)議”,會(huì)后發(fā)表了《哈拉雷太陽(yáng)能與持續(xù)發(fā)展宣言》,會(huì)上討論了《世界太陽(yáng)能10年行動(dòng)計(jì)劃》(1996-2005年),《國(guó)際太陽(yáng)能公約》和《世界太陽(yáng)能戰(zhàn)略規(guī)劃》等重要文件。這次會(huì)議進(jìn)一步表明了聯(lián)合國(guó)和世界各國(guó)對(duì)開發(fā)太陽(yáng)能的堅(jiān)定決心,要求全球共同行動(dòng),廣泛利用太陽(yáng)能。
為應(yīng)對(duì)氣候變化的威脅,作為《聯(lián)合國(guó)氣候變化框架公約》(UNFCCC)的補(bǔ)充條款,《京都議定書》成為人類歷史上首部限制溫室氣體排放的法律文本,于1997年12月在日本京都通過,并在2005年2月正式生效(United Nations,2022)。此后,大力發(fā)展節(jié)能減排和可再生能源,減少溫室氣體排放,成為全球特別是發(fā)達(dá)國(guó)家應(yīng)對(duì)氣候變化的重要手段和策略。
美國(guó)
從產(chǎn)業(yè)政策的制定上看,美國(guó)能源政策管理部門的結(jié)構(gòu)分為聯(lián)邦、州和地方政府三個(gè)層級(jí)。1978年石油危機(jī)爆發(fā)后,美國(guó)政府簽發(fā)了第一部涉及支持太陽(yáng)能的能源政策法案,為投資光伏技術(shù)的房屋主人提供稅收減免。此后,美國(guó)政府相繼出臺(tái)了多項(xiàng)支持光伏等新能源技術(shù)應(yīng)用的法案。例如,1980年出臺(tái)的《能源安全法案》引入貸款擔(dān)保機(jī)制。1992年出臺(tái)的《能源政策法案》為可再生能源技術(shù)提供激勵(lì),對(duì)符合光伏產(chǎn)業(yè)政策的公司提供每度電1.5美分的稅收優(yōu)惠,這一稅收優(yōu)惠在2004年提升至3美分。2005年頒布的《能源政策法案》規(guī)定,聯(lián)邦政府使用的新能源電力消耗必須達(dá)到一定比重,鼓勵(lì)節(jié)能措施和發(fā)展清潔能源,給予使用符合規(guī)定的太陽(yáng)能光伏設(shè)備的投資者稅收優(yōu)惠,其中民用和商用太陽(yáng)能光伏系統(tǒng)的稅收優(yōu)惠有所差異。2008年,美國(guó)延長(zhǎng)了民用和商用光伏項(xiàng)目稅收減免的年限,同時(shí)取消了民用光伏項(xiàng)目的稅收減免上限。2009年的《復(fù)興與再投資法案》強(qiáng)化了清潔能源的貸款擔(dān)保機(jī)制,旨在為清潔能源投資者提供高達(dá)80%的項(xiàng)目融資。此后,美國(guó)政府還出臺(tái)了一系列抵稅政策和加速折舊措施以鼓勵(lì)太陽(yáng)能產(chǎn)業(yè)發(fā)展,其中包括投資稅收抵免(ITC)、發(fā)電稅收抵免(PTC)和制造稅收抵免(MTC)等(Sueyoshi &Goto,2014)。2022年,時(shí)任美國(guó)總統(tǒng)拜登簽署《通脹削減法案》,將約3690億美元用于支持清潔能源和應(yīng)對(duì)氣候變化,這不僅是美國(guó)政府最大規(guī)模的氣候政策,其對(duì)美國(guó)清潔能源技術(shù)和產(chǎn)業(yè)的巨額補(bǔ)貼事實(shí)上也構(gòu)成了美國(guó)史上最大規(guī)模的產(chǎn)業(yè)政策(屠新泉和曾瑞,2024)。
不同于德國(guó)光伏發(fā)電政策中主要依靠度電補(bǔ)貼政策,投資稅收抵免政策是美國(guó)光伏裝機(jī)增長(zhǎng)的核心驅(qū)動(dòng)力。2006年新增裝機(jī)容量205兆瓦,環(huán)比增長(zhǎng)57.7%。自從2006年投資抵稅政策實(shí)施以來,美國(guó)光伏累計(jì)裝機(jī)增長(zhǎng)了282倍,從2005年的493兆瓦,增長(zhǎng)到2022年的139.21吉瓦,僅次于中國(guó),位列全球第二(IRENA,2024)。2006年出臺(tái)的投資稅收抵免政策原定2008年截止,2008年底聯(lián)邦政府決定延長(zhǎng)投資稅收抵免政策8年,到2016年。2009—2016年美國(guó)光伏新增裝機(jī)持續(xù)增長(zhǎng)。由于擔(dān)心投資抵稅政策到期,美國(guó)各地區(qū)發(fā)生了光伏搶裝現(xiàn)象,2016年美國(guó)新增裝機(jī)創(chuàng)歷史新高,達(dá)到11.27吉瓦,年增長(zhǎng)97.8%。2020年投資稅收抵免政策取消時(shí)間又推遲兩年,再次引起新一輪“光伏搶裝潮”,2021年光伏新增裝機(jī)19.9吉瓦,占全美新增發(fā)電裝機(jī)容量的46%,連續(xù)三年在全美各發(fā)電技術(shù)中排名第一(SEIA,2022)。
美國(guó)的光伏政策還同時(shí)注重兼顧供給側(cè),生產(chǎn)和技術(shù)一直是美國(guó)政府支持的兩個(gè)重點(diǎn)方向,旨在通過促進(jìn)技術(shù)提升、創(chuàng)造就業(yè),提高美國(guó)在新能源領(lǐng)域的競(jìng)爭(zhēng)力。2009年《復(fù)興與再投資法案》的競(jìng)爭(zhēng)性稅收抵免上限為23億美元,在用于先進(jìn)能源制造項(xiàng)目的總稅收減免支出中,有183個(gè)先進(jìn)能源制造項(xiàng)目從中獲益(Zhi et al.,2014)。2022年簽署生效的《通脹削減法案》在2023年度為美國(guó)第一太陽(yáng)能公司(First Solar)帶來6.6億美元的補(bǔ)貼,占其全年?duì)I收總額的近80%。美國(guó)還通過反傾銷和反補(bǔ)貼政策設(shè)置貿(mào)易壁壘從而保護(hù)美國(guó)國(guó)內(nèi)光伏制造業(yè)(Michaela,2012)。
從融資模式上看,美國(guó)政府不僅對(duì)光伏產(chǎn)業(yè)進(jìn)行直接的聯(lián)邦政策資金支持,還為光伏產(chǎn)業(yè)的發(fā)展引入第三方的金融支持。在光伏產(chǎn)業(yè)建設(shè)重點(diǎn)從集中式光伏快速轉(zhuǎn)向分布式光伏的背景下,在分布式光伏發(fā)展的初期,美國(guó)主要通過貸款解決分布式光伏的建設(shè)資金問題。但由于眾多屋頂所有者無法或不愿承擔(dān)分布式光伏系統(tǒng)初始建設(shè)時(shí)的高昂費(fèi)用,美國(guó)政府開始在分布式光伏發(fā)展過程中引入第三方融資部門。在第三方融資模式下,屋頂所有者避免了光伏初始建設(shè)的高額費(fèi)用,只在光伏發(fā)電后期支付相關(guān)的運(yùn)營(yíng)費(fèi)用,并獲取分布式光伏發(fā)電帶來的經(jīng)濟(jì)收益。第三方融資模式主要通過兩種具體模式實(shí)現(xiàn),一種是租賃模式,即第三方融資機(jī)構(gòu)免費(fèi)安裝分布式光伏系統(tǒng),在實(shí)現(xiàn)光伏發(fā)電之后屋頂所有者向第三方融資機(jī)構(gòu)支付租金或電費(fèi)。第二種模式是購(gòu)電協(xié)議模式,即光伏發(fā)電的電力供應(yīng)方與電力需求方簽訂事前協(xié)議,按月購(gòu)買電力供應(yīng)方所產(chǎn)的電力。這兩種模式均是免費(fèi)或通過折扣安裝分布式光伏系統(tǒng),減輕了投資人前期建設(shè)分布式光伏系統(tǒng)的成本壓力。
日本
作為島國(guó),日本自然資源匱乏,為了減少對(duì)進(jìn)口石油的依賴,第一次石油危機(jī)以后,日本就開始尋找替代能源。1974年,日本提出“新能源開發(fā)計(jì)劃”,并開始鼓勵(lì)和支持居民屋頂光伏的研發(fā)。20世紀(jì)90年代初日本開始在需求側(cè)實(shí)施光伏發(fā)電扶持政策。1994年開始實(shí)施居民光伏推廣計(jì)劃,鼓勵(lì)使用小于10千瓦的戶用光伏發(fā)電系統(tǒng),1994年每千瓦補(bǔ)貼高達(dá)90萬日元,占到安裝成本的50%,隨后補(bǔ)貼逐年下降,到2002年每千瓦補(bǔ)貼下調(diào)到10萬日元。1994—2002年,日本居民光伏推廣計(jì)劃總預(yù)算高達(dá)1124.56億日元,共安裝441.8兆瓦光伏系統(tǒng)(IEA,2003)。1997—1998年,日本還出臺(tái)政策支持10千伏以上的工業(yè)示范項(xiàng)目,包括較大的居民并網(wǎng)項(xiàng)目、工商業(yè)屋頂項(xiàng)目和大型并網(wǎng)項(xiàng)目,政府補(bǔ)貼50%或1/3的安裝成本,并提供貸款擔(dān)保。在政策的大力扶持下,日本光伏發(fā)電產(chǎn)業(yè)一直保持世界領(lǐng)先地位,并在1997年超過美國(guó),成為世界光伏裝機(jī)第一大國(guó),這一地位一直持續(xù)到2004年。
同時(shí),借助在半導(dǎo)體領(lǐng)域的技術(shù)優(yōu)勢(shì),日本在光伏制造領(lǐng)域也取得了世界領(lǐng)先地位。2002年日本光伏電池產(chǎn)量260兆瓦,占到全球的48%。1999年日本取代美國(guó)成為世界最大的光伏制造國(guó),這一地位一直保持到2007年。日本光伏產(chǎn)業(yè)的發(fā)展培養(yǎng)了一批世界級(jí)光伏制造企業(yè),2001年全球排名前十的光伏廠商中日本占據(jù)4席,包括全球產(chǎn)量第一的夏普,以及京瓷、三洋電機(jī)和三菱集團(tuán)(IEA,2003)。
日本《可再生能源配額制法》要求電網(wǎng)公司在電力銷售總量中,保持可再生能源不低于一定比例。銷售的可再生能源既可以自己生產(chǎn),也可以通過第三方購(gòu)買。但隨著日本光伏補(bǔ)貼的退坡下降,日本光伏產(chǎn)業(yè)發(fā)展速度放緩,2004年光伏累計(jì)裝機(jī)容量被德國(guó)超越,甚至在2007—2008年日本年新增光伏裝機(jī)容量出現(xiàn)負(fù)增長(zhǎng)。為了扭轉(zhuǎn)這一不利趨勢(shì),2009年日本政府重啟了居民光伏推廣計(jì)劃,并根據(jù)促進(jìn)能源供應(yīng)商使用非化石能源和有效使用化石能源法案,啟動(dòng)購(gòu)買剩余光伏電力計(jì)劃,規(guī)定電力公司以傳統(tǒng)電力兩倍的價(jià)格購(gòu)買上網(wǎng)光伏電力(Avril et al.,2012)。福島核事故以后,日本開始考慮減少對(duì)核能的依賴,并關(guān)閉了50座核反應(yīng)堆,為光伏等新能源的發(fā)展騰出空間。同時(shí),日本制定《日本再生戰(zhàn)略》,將可再生能源等綠色增長(zhǎng)戰(zhàn)略列為最重要的國(guó)家戰(zhàn)略(王喜文,2017)。2011年8月,日本國(guó)會(huì)通過《可再生能源特別措施法》,實(shí)施度電補(bǔ)貼政策,為大于10千伏的光伏發(fā)電項(xiàng)目提供每度電42日元的固定電價(jià),這一電價(jià)標(biāo)準(zhǔn)遠(yuǎn)高于世界同期水平,是同期德國(guó)光伏上網(wǎng)電價(jià)的兩倍,中國(guó)光伏標(biāo)桿電價(jià)的三倍(Zhi et al.,2014)。長(zhǎng)期以來,日本一直以發(fā)展分布式光伏為主,到2011年日本分布式光伏占比高達(dá)96%(IEA,2021)。日本的分布式戶用屋頂光伏的迅速發(fā)展,還得益于日本房屋建筑業(yè)特點(diǎn)。以銷售預(yù)制房屋為主的日本建筑業(yè),使得房屋建設(shè)與光伏設(shè)備捆綁銷售成為可能,不僅降低了光伏成本,也成為光伏銷售的重要渠道。2011年,60%的日本預(yù)制房屋都安裝有光伏系統(tǒng)(Lars & Alvar,2016)。近年來,日本也開始重視大規(guī)模光伏項(xiàng)目發(fā)展,并鼓勵(lì)大型集中式光伏投資。隨后日本光伏應(yīng)用市場(chǎng)突飛猛進(jìn),2023年日本光伏累計(jì)裝機(jī)容量達(dá)到89.08吉瓦,僅次于中國(guó)和美國(guó)(IRENA, 2024)。
德國(guó)
德國(guó)太陽(yáng)能資源并不豐富,2020年平均有效發(fā)電小時(shí)數(shù)為978小時(shí),只有世界平均水平1300小時(shí)的約75%(IEA,2022)。但德國(guó)是世界上最早出臺(tái)針對(duì)光伏發(fā)電扶持政策的國(guó)家,也是推廣光伏發(fā)電最成功的國(guó)家之一。和日本一樣,德國(guó)光伏一開始就是以發(fā)展分布式光伏為主的。德國(guó)政府從20世紀(jì)90年代開始為屋頂光伏提供資金支持,并進(jìn)行初投資資金補(bǔ)貼。1990年12月,德國(guó)頒布了《上網(wǎng)電價(jià)法》,開始對(duì)光伏發(fā)電進(jìn)行度電補(bǔ)貼。德國(guó)光伏發(fā)電市場(chǎng)的高速發(fā)展,與政府的補(bǔ)貼措施密不可分。從國(guó)家層面來看,德國(guó)光伏扶持政策經(jīng)歷了三個(gè)階段。第一階段,1990年啟動(dòng)“千戶光伏屋頂計(jì)劃”,這是世界上第一個(gè)大規(guī)模太陽(yáng)能安裝補(bǔ)貼項(xiàng)目。該計(jì)劃為居民屋頂安裝的1~5千瓦光伏系統(tǒng)提供補(bǔ)貼,上限為系統(tǒng)成本的70%,這一計(jì)劃一直執(zhí)行到1993年。1995年,德國(guó)又推出“學(xué)校太陽(yáng)能”和“市政太陽(yáng)能”項(xiàng)目,由政府和公用事業(yè)基金為此提供資金支持(IEA,1998),其間還實(shí)施了增值稅減免等優(yōu)惠措施。第二階段,1995年出臺(tái)“十萬光伏屋頂計(jì)劃”,為光伏項(xiàng)目提供十年低息貸款。第三階段,2000年,在1990年《上網(wǎng)電價(jià)法》的基礎(chǔ)上,將上網(wǎng)電價(jià)標(biāo)準(zhǔn)從0.09歐元/千瓦時(shí)大幅上調(diào)到0.506歐元/千瓦時(shí)(Avril et al.,2012)。2004年,上網(wǎng)電價(jià)按照項(xiàng)目容量大小區(qū)別對(duì)待,項(xiàng)目越大上網(wǎng)電價(jià)越低。隨著安裝成本下降,上網(wǎng)電價(jià)標(biāo)準(zhǔn)整體上呈現(xiàn)逐步退坡趨勢(shì),2002年先以年為單位下調(diào),后改為按照季度下調(diào),最后改為以月為單位下調(diào),持續(xù)至今。為了實(shí)現(xiàn)2030年可再生能源占比65%的目標(biāo),2020年德國(guó)取消了原定的52吉瓦光伏補(bǔ)貼上限。德國(guó)政府一直在根據(jù)市場(chǎng)安裝量變化及時(shí)調(diào)整補(bǔ)貼強(qiáng)度,積極引導(dǎo)光伏產(chǎn)業(yè)實(shí)現(xiàn)其既定的能源轉(zhuǎn)型戰(zhàn)略目標(biāo)。
德國(guó)光伏裝機(jī)容量在補(bǔ)貼政策的刺激下快速上升,特別是2000年出臺(tái)高額的上網(wǎng)電價(jià)新標(biāo)準(zhǔn)后,呈現(xiàn)爆炸式增長(zhǎng)。新增裝機(jī)容量從2000年到2010年上漲了約160倍,并在2005年超過日本成為全球光伏累計(jì)裝機(jī)容量第一大國(guó)并連續(xù)保持十年,一直到2014年。到2020年底德國(guó)光伏滲透率達(dá)到9.9%,2023年累計(jì)光伏裝機(jī)容量達(dá)到81.74吉瓦,僅次于中國(guó)、美國(guó)和日本,位列全球第四(IRENA,2024)。德國(guó)光伏扶持政策的成功,不僅推動(dòng)了德國(guó)光伏發(fā)電產(chǎn)業(yè)的發(fā)展,也為包括中國(guó)在內(nèi)的世界其他各國(guó)發(fā)展光伏產(chǎn)業(yè)提供了樣板和借鑒。
中國(guó)
1975年,中國(guó)在河南省安陽(yáng)召開“全國(guó)第一次太陽(yáng)能利用工作經(jīng)驗(yàn)交流大會(huì)”,進(jìn)一步推動(dòng)了中國(guó)太陽(yáng)能事業(yè)的發(fā)展,這次會(huì)議之后,太陽(yáng)能研究和推廣工作納入了中國(guó)政府計(jì)劃,獲得了專項(xiàng)經(jīng)費(fèi)和物資支持。一些大學(xué)和科研院所,紛紛設(shè)立太陽(yáng)能課題組和研究室,有的地方開始籌建太陽(yáng)能研究所。當(dāng)時(shí),中國(guó)也興起了開發(fā)利用太陽(yáng)能的熱潮。
受80年代國(guó)際上太陽(yáng)能低落的影響,中國(guó)太陽(yáng)能研究工作也受到一定程度的削弱,有人甚至提出,太陽(yáng)能利用投資大、效果差、貯能難、占地廣,認(rèn)為太陽(yáng)能是未來能源,主張外國(guó)研究成功后中國(guó)引進(jìn)技術(shù)。雖然持這種觀點(diǎn)的人是少數(shù),但十分有害,對(duì)中國(guó)太陽(yáng)能事業(yè)的發(fā)展造成不良影響。
1992年,聯(lián)合國(guó)在巴西召開“世界環(huán)境與發(fā)展大會(huì)”會(huì)議通過了《里約熱內(nèi)盧環(huán)境與發(fā)展宣言》《21世紀(jì)議程》和《聯(lián)合國(guó)氣候變化框架公約》等一系列重要文件,把環(huán)境與發(fā)展納入統(tǒng)一的框架,確立了可持續(xù)發(fā)展的模式。這次會(huì)議之后,中國(guó)政府對(duì)環(huán)境與發(fā)展十分重視,提出10條對(duì)策和措施,明確要“因地制宜地開發(fā)和推廣太陽(yáng)能、風(fēng)能、地?zé)崮堋⒊毕?、生物質(zhì)能等清潔能源”,并制定了《中國(guó)21世紀(jì)議程》,進(jìn)一步明確了太陽(yáng)能重點(diǎn)發(fā)展項(xiàng)目。
1995年,國(guó)家計(jì)委、國(guó)家科委和國(guó)家經(jīng)貿(mào)委制定了《新能源和可再生能源發(fā)展綱要》在(1996-2010年)制出,明確提出中國(guó)在1996-2010年新能源和可再生能源的發(fā)展目標(biāo)、任務(wù)以及相應(yīng)的對(duì)策和措施。這些文件的制定和實(shí)施,對(duì)進(jìn)一步推動(dòng)中國(guó)太陽(yáng)能事業(yè)發(fā)揮了重要作用。
2001年,中國(guó)推出“光明工程計(jì)劃”,旨在通過光伏發(fā)電解決偏遠(yuǎn)山區(qū)用電問題。
2002年,中國(guó)啟動(dòng)“送電到鄉(xiāng)”工程,通過建設(shè)光伏電站、風(fēng)光互補(bǔ)電站等,解決了700多個(gè)無電鄉(xiāng)的用電問題。高紀(jì)凡帶著18名同事走上高原,完成了40座光伏電站的安裝工作。
2003年,英利集團(tuán)、尚德電力相繼投產(chǎn),成為中國(guó)第一批現(xiàn)代意義的光伏組件生產(chǎn)企業(yè)。2004年,德國(guó)出臺(tái)光伏并網(wǎng)政策,中國(guó)光伏組件出口激增。2004年,無錫尚德成功登陸紐交所,成為中國(guó)第一個(gè)在海外上市的民營(yíng)新能源企業(yè)。2004年11月,中國(guó)華能在廣東省南澳島投資建設(shè)的中國(guó)首座商業(yè)太陽(yáng)能光伏電站——南澳太陽(yáng)能光伏電站投產(chǎn)。這座裝機(jī)只有100千瓦的電站,拉開了中國(guó)光伏電站建設(shè)的大幕。
2005年,《可再生能源法》通過,鼓勵(lì)風(fēng)能、太陽(yáng)能、水能、生物質(zhì)能、地熱能、海洋能等非化石能源的開發(fā)和利用。2007年《可再生能源中長(zhǎng)期發(fā)展規(guī)劃》出臺(tái),提出到2020年光伏總裝機(jī)容量實(shí)現(xiàn)2000兆瓦。2008年《可再生能源法》修訂案提出可再生能源補(bǔ)貼標(biāo)準(zhǔn),即用戶每使用1千瓦時(shí)電只需支付1厘錢。2009年,國(guó)家開始實(shí)施“金太陽(yáng)”工程,對(duì)并網(wǎng)光伏發(fā)電項(xiàng)目給予50%或以上的投資補(bǔ)助。同年,國(guó)家能源局實(shí)施了甘肅省第一批光伏發(fā)電項(xiàng)目特許權(quán)招標(biāo),總裝機(jī)容量為10兆瓦。
2010年,“全國(guó)能源工作會(huì)議”正式提出光伏產(chǎn)業(yè)定位:科學(xué)規(guī)劃、適度發(fā)展,啟動(dòng)了國(guó)內(nèi)太陽(yáng)能發(fā)電市場(chǎng)。同年,國(guó)家能源局實(shí)施第二次光伏發(fā)電項(xiàng)目特許權(quán)招標(biāo),中國(guó)光伏電價(jià)進(jìn)入1元時(shí)代。2010年,中國(guó)5大民營(yíng)光伏企業(yè)獲得了國(guó)家貸款支持。同年12月中國(guó)財(cái)政部、科技部、住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部以及國(guó)家能源局四部門強(qiáng)力推動(dòng)光伏發(fā)電在國(guó)內(nèi)的大規(guī)模應(yīng)用。
2011年,中國(guó)光伏產(chǎn)業(yè)呈現(xiàn)出“自由落體”的態(tài)勢(shì),光伏企業(yè)被迫集體“入冬”。同年第四季度,光伏產(chǎn)品價(jià)格一路向下。11月下旬,中國(guó)在美上市的光伏企業(yè)發(fā)布三季報(bào),僅大全新能源和晶科能源保持贏利,其余6家均出現(xiàn)不同程度虧損。2012年,中國(guó)光伏產(chǎn)業(yè)在“寒冬”中步履維艱。美國(guó)、歐盟、印度先后對(duì)中國(guó)出口光伏產(chǎn)品提出反傾銷、反補(bǔ)貼訴訟,企圖通過貿(mào)易壁壘保護(hù)本國(guó)產(chǎn)業(yè)。2012年底,中國(guó)首個(gè)居民用戶分布式光伏電源在青島市實(shí)現(xiàn)并網(wǎng)發(fā)電,從申請(qǐng)安裝到并網(wǎng)發(fā)電,整個(gè)過程用了18天就全部完成。2012年產(chǎn)能嚴(yán)重過剩,市場(chǎng)過度依賴外需,企業(yè)普遍經(jīng)營(yíng)困難。12月19日,時(shí)任國(guó)務(wù)院總理溫家寶主持召開國(guó)務(wù)院常務(wù)會(huì)議,研究確定促進(jìn)光伏產(chǎn)業(yè)健康發(fā)展的政策措施。
2014年,中國(guó)西部集中式光伏收益率與德國(guó)同期光伏發(fā)電收益相當(dāng),而東部分布式光伏收益則不到一半。2015年,中國(guó)新增光伏裝機(jī)量約1500萬千瓦,同比增長(zhǎng)41.5%,占全球新增裝機(jī)量的28.3%,連續(xù)第三年位居全球新增光伏裝機(jī)量第一位。
2021年,中國(guó)光伏產(chǎn)業(yè)已經(jīng)形成了從高層硅材料、硅片、電池片組件、光伏制造設(shè)備到系統(tǒng)集成和應(yīng)用,形成最完善的光伏產(chǎn)業(yè)。2022年,中國(guó)光伏硅料、硅片、電池、組件產(chǎn)量分別達(dá)85.7萬噸、371.3吉瓦、330.6吉瓦、294.7吉瓦。中國(guó)國(guó)內(nèi)光伏新增裝機(jī)連續(xù)10年位居全球首位,累計(jì)裝機(jī)超過392GW。2023年以來,中國(guó)光伏產(chǎn)業(yè)繼續(xù)保持良好發(fā)展態(tài)勢(shì),產(chǎn)業(yè)技術(shù)加快進(jìn)步,產(chǎn)業(yè)制造和裝機(jī)應(yīng)用規(guī)模均實(shí)現(xiàn)高位增長(zhǎng)。
2023年12月30日,華電西藏才朋光伏項(xiàng)目并網(wǎng)發(fā)電,這個(gè)全球最高海拔光伏項(xiàng)目每天的發(fā)電量,可以滿足近4000戶家庭的用電需求。
2024年上半年,中國(guó)光伏產(chǎn)業(yè)鏈主要環(huán)節(jié)產(chǎn)量均實(shí)現(xiàn)高比例增長(zhǎng)。根據(jù)光伏行業(yè)規(guī)范公告企業(yè)信息和行業(yè)協(xié)會(huì)測(cè)算,全國(guó)光伏多晶硅、硅片、電池、組件產(chǎn)量同比增長(zhǎng)均超過30%,光伏組件出口量同比增長(zhǎng)近20%。
2024年,中國(guó)分布式光伏市場(chǎng)呈現(xiàn)南移態(tài)勢(shì),江蘇省、浙江省、廣東三省取代此前的山東省、河南、河北省,成為分布式光伏新增裝機(jī)規(guī)模前三的省份,新增裝機(jī)量分別為17.97GW、12.04GW、11.16GW。安徽省和山東省新增裝機(jī)量分別為9.32GW和9.22GW。截至2024年12月底,中國(guó)太陽(yáng)能發(fā)電累計(jì)裝機(jī)容量約8.9億千瓦,同比增長(zhǎng)45.2%。
中商產(chǎn)業(yè)研究院發(fā)布的《2025-2030年中國(guó)分布式光伏行業(yè)市場(chǎng)前景預(yù)測(cè)及未來發(fā)展趨勢(shì)研究報(bào)告》顯示,2024年中國(guó)分布式光伏新增裝機(jī)118.18GW,同比增長(zhǎng)23%,在光伏新增裝機(jī)中占比43%。中商產(chǎn)業(yè)研究院分析師預(yù)測(cè),2025年新增裝機(jī)容量將達(dá)143GW。
2025年1 ~ 6月份,中國(guó)光伏發(fā)電新增裝機(jī)2.13億千瓦,同比增長(zhǎng)108%,占同期總新增裝機(jī)的71%,累計(jì)裝機(jī)規(guī)模突破10億千瓦,達(dá)到10.99億千瓦,占全國(guó)總發(fā)電裝機(jī)的30%以上。在全球,光伏發(fā)電裝機(jī)占比也達(dá)到了一半以上,新能源裝機(jī)歷史性地超過了火電裝機(jī)。2025年1 ~ 6月份光伏發(fā)電量5 613億千瓦時(shí),同比增長(zhǎng)43%,占全社會(huì)用電量比重超過12%,綠色電力供應(yīng)能力進(jìn)一步增強(qiáng)。在產(chǎn)業(yè)技術(shù)上,硅料、硅片、電池組件等各環(huán)節(jié)的產(chǎn)量和技術(shù)水平依然保持全國(guó)、全球的領(lǐng)先地位。2025年,中國(guó)光伏新增裝機(jī)3.17億千瓦,同比增長(zhǎng)14%,其中集中式光伏新增1.64億千瓦,分布式光伏新增1.53億千瓦。截至2025年12月,中國(guó)光伏發(fā)電裝機(jī)容量達(dá)到12億千瓦,同比增長(zhǎng)35%。
技術(shù)原理
光伏發(fā)電的主要原理是半導(dǎo)體的光電效應(yīng)。硅原子有4個(gè)電子,如果在純硅中摻入有5個(gè)電子的原子如磷原子,就成為帶負(fù)電的N型半導(dǎo)體;若在純硅中摻入有3個(gè)電子的原子如硼原子,形成帶正電的P型半導(dǎo)體。當(dāng)P型和N型結(jié)合在一起時(shí),接觸面就會(huì)形成電壓,成為太陽(yáng)能電池。當(dāng)太陽(yáng)光照射到P-N結(jié)后,空穴由N極區(qū)往P極區(qū)移動(dòng),電子由P極區(qū)向N極區(qū)移動(dòng),形成電流。
多晶硅經(jīng)過鑄錠、破錠、切片等程序后,制作成待加工的硅片。在硅片上摻雜和擴(kuò)散微量的硼、磷等,就形成P-N結(jié)。然后采用絲網(wǎng)印刷,將精配好的銀漿印在硅片上做成柵線,經(jīng)過燒結(jié),同時(shí)制成背電極,并在有柵線的面涂一層防反射涂層,電池片就至此制成。電池片排列組合成電池組件,就組成了大的電路板。一般在組件四周包鋁框,正面覆蓋玻璃,反面安裝電極。有了電池組件和其他輔助設(shè)備,就可以組成發(fā)電系統(tǒng)。為了將直流電轉(zhuǎn)化交流電,需要安裝電流轉(zhuǎn)換器。發(fā)電后可用蓄電池存儲(chǔ),也可輸入公共電網(wǎng)。發(fā)電系統(tǒng)成本中,電池組件約占50%,電流轉(zhuǎn)換器、安裝費(fèi)、其他輔助部件以及其他費(fèi)用占另外50%。
產(chǎn)業(yè)特點(diǎn)
優(yōu)點(diǎn)
太陽(yáng)能光伏發(fā)電過程簡(jiǎn)單,沒有機(jī)械轉(zhuǎn)動(dòng)部件,不消耗燃料,不排放包括溫室氣體在內(nèi)的任何物質(zhì),無噪聲、無污染;太陽(yáng)能資源分布廣泛且取之不盡、用之不竭。因此,與風(fēng)力發(fā)電、生物質(zhì)能發(fā)電和核電等新型發(fā)電技術(shù)相比,光伏發(fā)電是一種最具可持續(xù)發(fā)展理想特征(最豐富的資源和最潔凈的發(fā)電過程)的可再生能源發(fā)電技術(shù),具有以下主要優(yōu)點(diǎn)。
?1.太陽(yáng)能資源取之不盡,用之不竭,照射到地球上的太陽(yáng)能要比人類目前消耗的能量大6000倍。而且太陽(yáng)能在地球上分布廣泛,只要有光照的地方就可以使用光伏發(fā)電系統(tǒng),不受地域、海拔等因素的限制。
?2.太陽(yáng)能資源隨處可得,可就近供電,不必長(zhǎng)距離輸送,避免了長(zhǎng)距離輸電線路所造成的電能損失。
?3.光伏發(fā)電的能量轉(zhuǎn)換過程簡(jiǎn)單,是直接從光能到電能的轉(zhuǎn)換,沒有中間過程(如熱能轉(zhuǎn)換為機(jī)械能、機(jī)械能轉(zhuǎn)換為電磁能等)和機(jī)械運(yùn)動(dòng),不存在機(jī)械磨損。根據(jù)熱力學(xué)分析,光伏發(fā)電具有很高的理論發(fā)電效率,可達(dá)80%以上,技術(shù)開發(fā)潛力巨大。
?4.光伏發(fā)電本身不使用燃料,不排放包括溫室氣體和其它廢氣在內(nèi)的任何物質(zhì),不污染空氣,不產(chǎn)生噪聲,對(duì)環(huán)境友好,不會(huì)遭受能源危機(jī)或燃料市場(chǎng)不穩(wěn)定而造成的沖擊,是真正綠色環(huán)保的新型可再生能源。
?5.光伏發(fā)電過程不需要冷卻水,可以安裝在沒有水的荒漠戈壁上。光伏發(fā)電還可以很方便地與建筑物結(jié)合,構(gòu)成光伏建筑一體化發(fā)電系統(tǒng),不需要單獨(dú)占地,可節(jié)省寶貴的土地資源。
?6.光伏發(fā)電無機(jī)化合物械傳動(dòng)部件,操作、維護(hù)簡(jiǎn)單,運(yùn)行穩(wěn)定可靠。一套光伏發(fā)電系統(tǒng)只要有太陽(yáng)能電池組件就能發(fā)電,加之自動(dòng)控制技術(shù)的廣泛采用,基本上可實(shí)現(xiàn)無人值守,維護(hù)成本低。
?7.光伏發(fā)電系統(tǒng)工作性能穩(wěn)定可靠,使用壽命長(zhǎng)(30年以上)。晶體硅太陽(yáng)能電池壽命可長(zhǎng)達(dá)20~35年。在光伏發(fā)電系統(tǒng)中,只要設(shè)計(jì)合理、選型適當(dāng),蓄電池的壽命也可長(zhǎng)達(dá)10~15年。
?8.太陽(yáng)能電池組件結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,體積小、重量輕,便于運(yùn)輸和安裝。光伏發(fā)電系統(tǒng)建設(shè)周期短,而且根據(jù)用電負(fù)荷容量可大可小,方便靈活,極易組合、擴(kuò)容。太陽(yáng)能電池是一種大有前途的新型電源,具有永久性、清潔性和靈活性三大優(yōu)點(diǎn)。太陽(yáng)能光伏發(fā)電與火力發(fā)電、核能發(fā)電相比,太陽(yáng)能電池不會(huì)引起環(huán)境污染;太陽(yáng)能電池可以大中小并舉,大到百萬千瓦的中型電站,小到只供一戶用電的獨(dú)立太陽(yáng)能發(fā)電系統(tǒng),這些特點(diǎn)是其他電源無法比擬的。
9.采集太陽(yáng)能的地點(diǎn)的地理位置要求不高,相對(duì)而言,水電站或風(fēng)電站對(duì)地理位置要求則比較高。
10.建立太陽(yáng)能發(fā)電站所需的時(shí)間和成本都比水電站要低。
11.使用太陽(yáng)能不會(huì)造成環(huán)境污染,是理想的綠色能源,但原料開采和生產(chǎn)光伏產(chǎn)品過程中也會(huì)消耗大量能源和造成污染。
12.適用范圍廣,就算一般家庭也可以利用太陽(yáng)能發(fā)電。因此,世界各國(guó)為了更有效地開采和使用太陽(yáng)能,不斷地發(fā)展著太陽(yáng)能光伏組件技術(shù),盡可能地利用這個(gè)永不枯竭的能源。
缺點(diǎn)
?當(dāng)然,太陽(yáng)能光伏發(fā)電也有它的不足和缺點(diǎn),歸納起來有以下幾點(diǎn)。
?1、能量密度低:盡管太陽(yáng)投向地球的能量總和極其巨大,但由于地球表面積也很大,而且地球表面大部分被海洋覆蓋,真正能夠到達(dá)陸地表面的太陽(yáng)能只有到達(dá)地球范圍太陽(yáng)輻射能量的10%左右,致使在陸地單位面積上能夠直接獲得的太陽(yáng)能量較少。通常以太陽(yáng)輻照度來表示,地球表面輻照度最高值約為1.2kw/㎡,且絕大多數(shù)地區(qū)和大多數(shù)日照時(shí)間內(nèi)都低于1kw/㎡。太陽(yáng)能的利用實(shí)際上是低密度能量的收集、利用。
?2、占地面積大:由于太陽(yáng)能能量密度低,這就使得光伏發(fā)電系統(tǒng)的占地面積會(huì)很大,每10kw光伏發(fā)電功率占地約需100㎡,平均每平方米面積發(fā)電功率為100w。隨著光伏建筑一體化發(fā)電技術(shù)的成熟和發(fā)展,越來越多的光伏發(fā)電系統(tǒng)可以利用建筑物、構(gòu)筑物的屋頂和立面,將逐漸克服光伏發(fā)電占地面積大的不足。
?3、轉(zhuǎn)換效率低:光伏發(fā)電的最基本單元是太陽(yáng)能電池組件。光伏發(fā)電的轉(zhuǎn)換效率指光能轉(zhuǎn)換為電能的比率。目前晶體硅光伏電池轉(zhuǎn)換效率為13%~17%,非晶硅光伏電池只有5%~8%。由于光電轉(zhuǎn)換效率太低,從而使光伏發(fā)電功率密度低,難以形成高功率發(fā)電系統(tǒng)。因此,太陽(yáng)能電池的轉(zhuǎn)換效率低是阻礙光伏發(fā)電大面積推廣的瓶頸。
?4、間歇性工作:在地球表面,光伏發(fā)電系統(tǒng)只能在白天發(fā)電,晚上不能發(fā)電,除非在太空中沒有晝夜之分的情況下,太陽(yáng)能電池才可以連續(xù)發(fā)電,這與人們的用電需求不符。
?5、受氣候環(huán)境因素影響大:太陽(yáng)能光伏發(fā)電的能源直接來源于太陽(yáng)光的照射,而地球表面上的太陽(yáng)照射受氣候的影響很大,長(zhǎng)期的雨雪天、陰天、霧天甚至云層的變化都會(huì)嚴(yán)重影響系統(tǒng)的發(fā)電狀態(tài)。另外,環(huán)境因素的影響也很大,比較突出的一點(diǎn)是,空氣中的顆粒物(如灰塵)等沉落在太陽(yáng)能電池組件的表面,阻擋了部分光線的照射,這樣會(huì)使電池組件轉(zhuǎn)換效率降低,從而造成發(fā)電量減少甚至電池板的損壞。
?6、地域依賴性強(qiáng):地理位置不同,氣候不同,使各地區(qū)日照資源相差很大。光伏發(fā)電系統(tǒng)只有應(yīng)用在太陽(yáng)能資源豐富的地區(qū),其效果才會(huì)好。
?7、系統(tǒng)成本高:由于太陽(yáng)能光伏發(fā)電的效率較低,到目前為止,光伏發(fā)電的成本仍然是其他常規(guī)發(fā)電方式(如火力和水力發(fā)電)的幾倍,這是制約其廣泛應(yīng)用的最主要因素。但是也應(yīng)看到,隨著太陽(yáng)能電池產(chǎn)能的不斷擴(kuò)大及電池片光電轉(zhuǎn)換效率的不斷提高,光伏發(fā)電系統(tǒng)的成本也下降得非???。太陽(yáng)能電池組件的價(jià)格幾十年來已經(jīng)從最初的每瓦70多美元下降至目前的每瓦2美元左右。
8、晶體硅電池的制造過程高污染、高能耗:晶體硅電池的主要原料是純凈的硅。硅是地球上含量?jī)H次于氧的元素,主要存在形式是沙子(sio2)。從硅砂一步步變成純度為99.9999%以上的晶體硅,要經(jīng)過多道化學(xué)和物理工序的處理,不僅要消耗大量能源,還會(huì)造成一定的環(huán)境污染。
多晶硅的生產(chǎn)是光伏電池制造的起始點(diǎn),也是能源消耗和潛在污染相對(duì)集中的階段。而主流的多晶硅生產(chǎn)工藝為改良西門子股份公司法。在這一過程中,會(huì)生成如氯化硅、氯化氫等廢氣,以及含氟污水。在制絨等工藝中,需要使用氫氟酸等溶液,會(huì)產(chǎn)生含氟廢水。
9、儲(chǔ)能集成與電網(wǎng)消納的挑戰(zhàn):光伏發(fā)電具有間歇性(白天有、晚上無)和波動(dòng)性(受天氣影響大),大規(guī)模接入電網(wǎng)時(shí),會(huì)對(duì)電網(wǎng)穩(wěn)定性構(gòu)成挑戰(zhàn)。
10、光伏組件的回收與處理問題:光伏組件有其使用壽命(通常20-25年),未來將產(chǎn)生大量的退役組件,其回收處理是一個(gè)不容忽視的挑戰(zhàn)。全球范圍內(nèi)光伏組件的回收處理體系尚處于發(fā)展初期,相關(guān)的監(jiān)管法律和協(xié)調(diào)機(jī)制也存在不足。這導(dǎo)致大量退役組件可能未被有效回收,而是被送往垃圾填埋場(chǎng),帶來環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)。
產(chǎn)業(yè)布局
概述
光伏產(chǎn)業(yè)鏈包括上游、中游、下游,以及與之相關(guān)的設(shè)備、輔助材料及零部件等輔助環(huán)節(jié)。光伏產(chǎn)業(yè)鏈可分為上游的高純多品硅、單晶硅制造,中游的太陽(yáng)能電池制造、組件封裝,以及下游的太陽(yáng)能光伏電站建設(shè)和各種光伏應(yīng)用項(xiàng)目建設(shè)三個(gè)環(huán)節(jié)。晶體硅太陽(yáng)能光伏產(chǎn)業(yè)鏈主要包括上游晶體硅原料生產(chǎn)、硅片切割,中游電池片制造、組件封裝及下游的系統(tǒng)應(yīng)用。
在光伏產(chǎn)業(yè)鏈中,隨著產(chǎn)業(yè)鏈的下移,技術(shù)門檻會(huì)越來越低,且光伏產(chǎn)業(yè)鏈的利益幾乎全部集中在上游的生產(chǎn)環(huán)節(jié),制造晶體硅原料和硅棒等企業(yè)的盈利能力要好于制造光伏系統(tǒng)應(yīng)用產(chǎn)品的企業(yè)。
上游產(chǎn)業(yè)
光伏產(chǎn)業(yè)的上游和源頭公司,主要從事晶體硅的提純、硅棒/硅錠以及硅片的生產(chǎn)。
中游產(chǎn)業(yè)
中游主要包括光伏電池和組件的制作,包括電池片及組件、光伏玻璃、電池背板、膠膜、光伏支架和逆變器等等。
下游產(chǎn)業(yè)
下游主要是光伏電站的建設(shè)、運(yùn)營(yíng)與維護(hù),包括光伏發(fā)電系統(tǒng)和與通信等領(lǐng)域的集成、光伏發(fā)電站的建設(shè)和運(yùn)營(yíng)等。
第一代光伏電池
以硅片為基礎(chǔ)的“第一代”太陽(yáng)能電池其技術(shù)發(fā)展已經(jīng)成熟,但單晶硅純度要求在99.999%,生產(chǎn)成本太高使得人們不惜犧牲電池轉(zhuǎn)換率為代價(jià)開發(fā)薄膜太陽(yáng)能電池。截至2024年,在太陽(yáng)能電池材料市場(chǎng)中,仍然以晶硅電池占主導(dǎo),約占太陽(yáng)能電池市場(chǎng)的90%。硅基太陽(yáng)能電池包括單晶硅、多晶硅和非晶硅電池三種,產(chǎn)業(yè)化晶體硅電池的效率可達(dá)23~25%。其中,
技術(shù)最為成熟。在電池制作中,一般都采用表面織構(gòu)化、發(fā)射區(qū)鈍化、分區(qū)摻雜等技術(shù),開發(fā)的電池主要有平面單晶硅電池和刻槽埋柵電極單晶硅電池。
成本低,生產(chǎn)工藝成熟。多晶硅太陽(yáng)能電池一度成為全球太陽(yáng)能電池占有率最高的主流技術(shù),但多晶硅太陽(yáng)能電池效率低于單晶硅太陽(yáng)能電池。
非晶硅的優(yōu)點(diǎn)在于其對(duì)于可見光譜的吸光能力很強(qiáng),只要薄薄的一層就可以把光子的能量有效吸收。薄膜生產(chǎn)技術(shù)非常成熟,可以節(jié)省大量的材料成本,但轉(zhuǎn)化率較低,而且存在光致衰退(所謂的S-W效應(yīng),即光電轉(zhuǎn)換效率會(huì)隨著光照時(shí)間的延續(xù)而衰減,使電池性能不穩(wěn)定)。
第二代光伏電池
第二代光伏電池主要是各種薄膜太陽(yáng)能電池,薄膜技術(shù)所需材料較晶體硅太陽(yáng)電池少得多,且易于實(shí)現(xiàn)大面積電池的生產(chǎn),可有效降低成本。根據(jù)材料種類不同,薄膜太陽(yáng)能電池可細(xì)分為:微晶硅薄膜太陽(yáng)電池(c-Si)、非晶硅薄膜太陽(yáng)能電池(a-Si)、II-VI族化合物太陽(yáng)能電池(如碲化鎘CdTe、硒化銦銅)、III-V族化合物太陽(yáng)能電池(如砷化鎵GaAs、磷化鋼InP、磷化鎵銦InGaP)。截至2024年,已產(chǎn)業(yè)化的薄膜光伏電池材料有三種,非晶硅(a-Si)、銅銦硒(CIS,CIGS)和碲化鎘(CdTe),約占據(jù)市場(chǎng)的9%。
(1)III-V族化合物太陽(yáng)能電池
典型的II-V族化合物太陽(yáng)能電池為砷化鎵(GaAs),轉(zhuǎn)換率達(dá)到30%以上。III-V族是直接帶隙半導(dǎo)體,僅2μm厚度,就可在AM1.5的條件下吸光97%左右。在單晶硅基板上,以CVD成長(zhǎng)GaAs薄膜所制成的薄膜太陽(yáng)能電池,效率較高,主要應(yīng)用在太空。截至2024年,新一代的GaAs多結(jié)太陽(yáng)能電池,吸收光譜范圍高,轉(zhuǎn)換效率可達(dá)到39%以上,是轉(zhuǎn)換效率最高的太陽(yáng)能電池,而且該電池性能穩(wěn)定,壽命長(zhǎng)。但該電池價(jià)格昂貴,約是晶硅太陽(yáng)能電池數(shù)十倍以上。
(2)II-VI族化合物太陽(yáng)能電池
典型的II-VI族化合物太陽(yáng)能電池為碲化鎘薄膜電池和銅銦鎵硒薄膜電池。碲化鎘電池為直接帶隙,能隙值為1.45eV,正好位于理想太陽(yáng)能電池的能隙范圍內(nèi)。此外,它具有很高的吸光系數(shù),且戶外環(huán)境下穩(wěn)定性相當(dāng)好;具有高轉(zhuǎn)換效率和低材料制造成本等特點(diǎn),被視為未來最有發(fā)展?jié)摿Φ谋∧る姵刂?。若利用聚光裝置的輔助,目前轉(zhuǎn)換效率可以達(dá)到30%左右,成為可以獲得高效率的理想太陽(yáng)能電池材料之一,CdTe/glass已經(jīng)用于大面積屋頂材料。除了適合用在大面積的地表用途外,Cu(InGa)Se2太陽(yáng)能電池也具有抗輻射損傷能力和在太空領(lǐng)域應(yīng)用的潛力。
第三代光伏電池
第三代光伏電池包括鈣鈦礦太陽(yáng)能電池、有機(jī)光伏電池、各種超疊層太陽(yáng)能電池、熱光伏電池(TPV)、量子阱及量子點(diǎn)超晶格光伏電池、中間帶光伏電池、上轉(zhuǎn)換光伏電池、下傳換光伏電池、熱載流子光伏電池、碰撞離化光伏電池等新概念光伏電池等。第三代光伏電池綜合了第一、二代太陽(yáng)能電池的優(yōu)點(diǎn),克服了第一代太陽(yáng)能電池成本較高、第二代薄膜太陽(yáng)能電池轉(zhuǎn)換效率低的不足,并且具有原材料豐富、無毒、性能穩(wěn)定耐用、對(duì)環(huán)境無危害等優(yōu)點(diǎn),在未來的光伏市場(chǎng)中會(huì)有很好的發(fā)展前景。
(1)鈣鈦礦光伏電池
2013年,鈣鈦礦光伏電池被《科學(xué)》雜志評(píng)選為當(dāng)年十大科技突破之一,被譽(yù)為最有前景的下一代光伏技術(shù)。2023年,中國(guó)科技部發(fā)布了2022年度中國(guó)科學(xué)十大進(jìn)展,鈣鈦礦太陽(yáng)能電池赫然在列。
鈣鈦礦太陽(yáng)能電池是依靠鈣鈦礦結(jié)構(gòu)材料進(jìn)行光電轉(zhuǎn)換的一種新型光伏電池。廣義上,鈣鈦礦是指具有ABX3結(jié)構(gòu)的一類化合物。由于A、B和X位可容納的元素種類多樣,鈣鈦礦結(jié)構(gòu)的化合物的種類很多。典型的鈣鈦礦結(jié)構(gòu)材料有CaTiO3、SrTiO3等。截至2024年,單結(jié)鈣鈦礦太陽(yáng)能電池的最高轉(zhuǎn)換效率已經(jīng)超過了25%。
在制造成本上,因鈣鈦礦太陽(yáng)能電池在材料純度要求不高、高成本真空制造工藝依賴程度低等方面的特點(diǎn),其生產(chǎn)成本可以做到晶硅電池的一半,甚至更低,將來大規(guī)模生產(chǎn)可達(dá)到0.4元至0.5元每瓦。鈣鈦礦太陽(yáng)能電池還可支持疊層設(shè)計(jì),顯著提高現(xiàn)有電池的性價(jià)比。此外,鈣鈦礦還有一個(gè)非常大的優(yōu)勢(shì),就是能做成透光、半透明的光伏組件,可以廣泛應(yīng)用到建筑的窗戶上,把千家萬戶的窗戶變成可以發(fā)電的玻璃。
(2)有機(jī)光伏電池
有機(jī)光伏電池是20世紀(jì)90年代發(fā)展起來的新型太陽(yáng)能電池、它是以有機(jī)半導(dǎo)體作為實(shí)現(xiàn)光電轉(zhuǎn)換的活性材料。與無機(jī)化合物太陽(yáng)能電池相比,它具有成本低、厚度薄、質(zhì)量輕、制造工藝簡(jiǎn)單、可做成大面積柔性器件等優(yōu)點(diǎn),具有廣闊的發(fā)展和應(yīng)用前景,已成為當(dāng)今新材料和新能源領(lǐng)域最富活力和生機(jī)的研究前沿之一。
有機(jī)光伏是利用有機(jī)材料,特別是有機(jī)高分子材料、有機(jī)小分子材料或?qū)щ娪袡C(jī)聚合物,通過光吸收和電荷輸運(yùn)產(chǎn)生光電效應(yīng)的太陽(yáng)能電池。從廣義的角度來說,凡是涉及有機(jī)半導(dǎo)體材料的太陽(yáng)能電池都可稱為有機(jī)光伏電池。有機(jī)光伏電池是一個(gè)特別的半導(dǎo)體二極管,它能將可見光能轉(zhuǎn)化為直流電,一些有機(jī)光伏電池甚至可以將紅外光和紫外光的能量轉(zhuǎn)化為直流電。常見的光伏電池包括有機(jī)薄膜太陽(yáng)能電池和有機(jī)-無機(jī)化合物雜化太陽(yáng)能電池等。
應(yīng)用領(lǐng)域
市場(chǎng)分析與應(yīng)對(duì)
市場(chǎng)分析
國(guó)際市場(chǎng)
裝機(jī)容量與增長(zhǎng)
在全球能源轉(zhuǎn)型的大背景下,光伏產(chǎn)業(yè)乘風(fēng)而起,全球光伏裝機(jī)規(guī)模持續(xù)增長(zhǎng)。截至2024年底,全球光伏發(fā)電累計(jì)裝機(jī)規(guī)模已超過2太瓦(TW)。全球光伏發(fā)電累計(jì)裝機(jī)規(guī)模達(dá)到1太瓦,用了68年(1954年至2022年)時(shí)間,而第二個(gè)太瓦只用了兩年時(shí)間(2022年至2024年),可見其發(fā)展速度之快。預(yù)計(jì)未來全球光伏發(fā)電裝機(jī)規(guī)模將進(jìn)一步擴(kuò)大。2025年底,全球光伏發(fā)電新增裝機(jī)規(guī)模將達(dá)596吉瓦(GW),同比增長(zhǎng)6%。
市場(chǎng)地位
光伏發(fā)電已成為全球重要的電力來源。預(yù)計(jì)到2025年底,全球光伏發(fā)電累計(jì)裝機(jī)規(guī)模將超過煤電,成為世界上規(guī)模最大的裝機(jī)電源。
增長(zhǎng)驅(qū)動(dòng)力
全球?qū)稍偕茉吹男枨蟪掷m(xù)增長(zhǎng),以滿足數(shù)據(jù)中心、電動(dòng)汽車和工業(yè)領(lǐng)域的新增用電需求。同時(shí),與化石燃料相比,可再生能源保持了價(jià)格優(yōu)勢(shì),技術(shù)創(chuàng)新、有競(jìng)爭(zhēng)力的供應(yīng)鏈和規(guī)模經(jīng)濟(jì)效應(yīng)推動(dòng)了成本下降。2024年,太陽(yáng)能光伏發(fā)電比成本最低的化石燃料電力平均便宜41%。但短期挑戰(zhàn)依然存在,包括貿(mào)易關(guān)稅在內(nèi)的地緣政治變化、原材料短缺和不斷變化的制造業(yè)態(tài)勢(shì),帶來了可能暫時(shí)提高成本的風(fēng)險(xiǎn)。
競(jìng)爭(zhēng)格局
東南亞、拉丁美洲、中東非等新興市場(chǎng)表現(xiàn)亮眼,為全球光伏裝機(jī)增長(zhǎng)注入新動(dòng)力。2025年,中東非市場(chǎng)光伏新增裝機(jī)規(guī)模有望達(dá)到37.5吉瓦,同比增長(zhǎng)3.3%。裝機(jī)需求主要由沙特阿拉伯、阿拉伯聯(lián)合酋長(zhǎng)國(guó)和南非貢獻(xiàn),埃及、阿曼等新興增量市場(chǎng)有待開發(fā)。
中國(guó)市場(chǎng)
2012年以來,中國(guó)隆基綠能量產(chǎn)太陽(yáng)能電池光電轉(zhuǎn)換效率提升超過60%,成本卻降低了一半,在很多地方已經(jīng)實(shí)現(xiàn)發(fā)一度電僅需要一毛錢的成本。從2014年以來,中國(guó)企業(yè)創(chuàng)造世界最高光電轉(zhuǎn)換效率就達(dá)到56次。2023年12月,隆基綠能以27.09%的電池轉(zhuǎn)換效率刷新單結(jié)晶硅太陽(yáng)能電池效率的世界紀(jì)錄。2023年,中國(guó)光伏制造業(yè)(不含逆變器)產(chǎn)值超過1.75萬億,同比增長(zhǎng)17.1%;產(chǎn)量方面,2022年中國(guó)實(shí)現(xiàn)多晶硅產(chǎn)量143萬噸,同比增長(zhǎng)66.9%,硅片產(chǎn)量達(dá)到622GW,同比增長(zhǎng)67.5%,電池產(chǎn)量545GW,同比增長(zhǎng)64.9%,組件產(chǎn)量達(dá)到499GW,同比增長(zhǎng)69.3%。截至2024年1月,中國(guó)太陽(yáng)能電池全球?qū)@暾?qǐng)量為12.64萬件,全球排名第一,中國(guó)光伏行業(yè)專利申請(qǐng)量年均增速達(dá)到了23.1%,具備較強(qiáng)的創(chuàng)新實(shí)力。截至2024年底,中國(guó)新能源發(fā)電裝機(jī)達(dá)到14.5億千瓦。其中,分布式光伏發(fā)電累計(jì)裝機(jī)達(dá)到3.7億千瓦。隨著裝機(jī)規(guī)模不斷擴(kuò)大,加快推動(dòng)分布式光伏通過市場(chǎng)化交易實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展,已成為行業(yè)共識(shí)。
中國(guó)市場(chǎng)方面,集中式光伏依舊是需求大宗,增量市場(chǎng)轉(zhuǎn)向工商業(yè)光伏。預(yù)計(jì)2025年中國(guó)光伏發(fā)電新增裝機(jī)規(guī)模將達(dá)265吉瓦,約占2025年全球裝機(jī)的44.5%。瑞典光伏公司“仲夏”聯(lián)合創(chuàng)始人兼執(zhí)行副總裁斯文·林德斯特倫則預(yù)測(cè)了全球光伏貿(mào)易市場(chǎng)的發(fā)展前景,認(rèn)為2025年,中國(guó)仍將是全球最大光伏產(chǎn)品出口方,除此前的傳統(tǒng)光伏產(chǎn)品外,預(yù)計(jì)2025年中國(guó)光伏產(chǎn)品出口將拓展至與光伏發(fā)電系統(tǒng)相匹配的儲(chǔ)能電池等。
應(yīng)對(duì)舉措
美國(guó)反傾銷和反補(bǔ)貼“雙反”調(diào)查
2011年11月9日,美國(guó)商務(wù)部正式發(fā)布公告,宣布將對(duì)中國(guó)輸美太陽(yáng)能電池(板)展開反傾銷和反補(bǔ)貼“雙反”調(diào)查,這是美國(guó)對(duì)中國(guó)清潔能源產(chǎn)品首次發(fā)起雙反調(diào)查。此次雙反調(diào)查涉及的中國(guó)光伏企業(yè)多達(dá)75家,基本將國(guó)內(nèi)有一定規(guī)模的光伏企業(yè)一網(wǎng)打盡。此次美國(guó)商務(wù)部裁定對(duì)中國(guó)產(chǎn)晶體硅光伏電池征收18.32%~249.96%的反傾銷稅,以及14.78%~15.97%的反補(bǔ)貼稅。
當(dāng)?shù)貢r(shí)間2014年12月16日,美國(guó)商務(wù)部宣布對(duì)華光伏產(chǎn)品終裁結(jié)果,認(rèn)定中國(guó)大陸輸美晶體硅光伏產(chǎn)品存在傾銷和補(bǔ)貼行為,將征收反傾銷稅和反補(bǔ)貼稅,同時(shí)認(rèn)定中國(guó)臺(tái)灣輸美晶體硅光伏產(chǎn)品存在傾銷。二次“雙反”對(duì)中國(guó)臺(tái)灣地區(qū)征收11.45%至27.55%的反傾銷稅率,堵死國(guó)產(chǎn)光伏電池及組件進(jìn)美所有避稅途徑。
2024年1~10月,光伏行業(yè)在逆境中前行。中國(guó)光伏行業(yè)協(xié)會(huì)披露的數(shù)據(jù)顯示,1~10月,多晶硅、硅片、電池、組件產(chǎn)量同比增長(zhǎng)均超20%,電池、組件出口量同比增長(zhǎng)分別為41.8%和15.9%。
價(jià)格方面,1~10月,多晶硅、硅片、電池片及組件價(jià)格分別下滑超過35%、45%、25%,這直接造成了整個(gè)光伏制造端產(chǎn)值的縮水。今年前10個(gè)月,國(guó)內(nèi)光伏制造端(不含逆變器)產(chǎn)值約7811億元,同比下降43.17%。巨大的虧損使得一些光伏頭部企業(yè)不得不采取一系列緊急措施,包括裁員、停產(chǎn)和關(guān)閉部分海外工廠。不止是產(chǎn)品,原材料價(jià)格也持續(xù)下跌。
進(jìn)入12月,N型顆粒硅成交價(jià)格區(qū)間為3.6萬元/噸至3.75萬元/噸,成交均價(jià)為3.7萬元/噸,相較11月初微降了0.5%,雖然降幅已經(jīng)收窄,但N型顆粒硅全年至今下跌37.29%。業(yè)界認(rèn)為,價(jià)格持續(xù)下跌的根本原因,在于行業(yè)“內(nèi)卷”升溫。
國(guó)內(nèi)產(chǎn)能何時(shí)出清尚不明朗,美國(guó)的“貿(mào)易大棒”又不期而至。11月29日,美國(guó)商務(wù)部發(fā)布公告,對(duì)進(jìn)口自柬埔寨、馬來西亞、泰國(guó)和越南的晶體光伏電池作出反傾銷初裁,設(shè)置了最高可達(dá)271.28%的關(guān)稅稅率。由于這四國(guó)的光伏產(chǎn)能部分來自中國(guó)廠商,這讓本就難過的我國(guó)光伏產(chǎn)業(yè)雪上加霜。
中國(guó)緊急救市
首次“雙反”裁決后,中國(guó)部分光伏企業(yè)采取中國(guó)臺(tái)灣電池在大陸組裝為組件再出口美國(guó)的方式合理規(guī)避關(guān)稅。
二次“雙反”后,絕大多數(shù)中國(guó)廠商出貨將選擇在中國(guó)自行生產(chǎn)電池片,封裝成組件后以2012年的雙反稅率出貨美國(guó)。
2012年3月,一次“雙反”初裁發(fā)布后,中國(guó)對(duì)美光伏產(chǎn)品出口額環(huán)比下滑了46.4%;2014年6月,二次“雙反”初裁發(fā)布后,中國(guó)對(duì)美出口額環(huán)比下滑了65.9%。
2012年10月26日,國(guó)家電網(wǎng)[微博]召開加強(qiáng)分布式光伏發(fā)電并網(wǎng)服務(wù)新聞發(fā)布會(huì),提出未來將對(duì)符合條件的分布式光伏項(xiàng)目提供系統(tǒng)方案制訂、并網(wǎng)檢測(cè)、調(diào)試等全過程服務(wù),不收取費(fèi)用,富余電力全額收購(gòu),11月1日起正式實(shí)施。國(guó)網(wǎng)的免費(fèi)服務(wù),讓光伏行業(yè)一直糾結(jié)的入網(wǎng)難問題看到曙光。
繼2012年10月26日發(fā)布《關(guān)于做好分布式光伏發(fā)電并網(wǎng)服務(wù)工作的意見》之后,財(cái)政部再給光伏產(chǎn)業(yè)撥付了70億元資金。此前,財(cái)政部、科技部、住建部、國(guó)家能源局11月9日聯(lián)合下發(fā)通知,決定啟動(dòng)年內(nèi)第二批金太陽(yáng)和太陽(yáng)能光電建筑應(yīng)用示范項(xiàng)目。支持以光伏發(fā)電為主的微電網(wǎng)技術(shù)集成及應(yīng)用示范,并將根據(jù)投資情況給予財(cái)政補(bǔ)助。鼓勵(lì)在學(xué)校、醫(yī)院、社區(qū)、公共建筑、市政等領(lǐng)域安裝光伏發(fā)電系統(tǒng)。各地應(yīng)選擇申報(bào)適于投資補(bǔ)助的項(xiàng)目,同時(shí)試行度電補(bǔ)貼支持方式。12月10日,上調(diào)《可再生能源發(fā)展十二五規(guī)劃》中有關(guān)光伏發(fā)電的總體裝機(jī)容量,最高上限可能為40GW,而市場(chǎng)熱盼的度電補(bǔ)貼等一系列扶持政策也將陸續(xù)落地。
中華人民共和國(guó)國(guó)家發(fā)展和改革委員會(huì)密集組織各職能部門研究制定扶持光伏產(chǎn)業(yè)發(fā)展意見,作為最重要的金融支持部門之一,國(guó)開行最近完成關(guān)于進(jìn)一步加強(qiáng)金融信貸扶持光伏產(chǎn)業(yè)健康發(fā)展建議,重點(diǎn)圈定賽維LDK、中能太陽(yáng)能、尚德電力、英利集團(tuán)、天合光能和晶澳太陽(yáng)能等“六大”企業(yè),以及阿特斯陽(yáng)光電力、晶科、中電電氣(南京)光伏有限公司、錦州陽(yáng)光、海潤(rùn)光伏科技股份有限公司和大全太陽(yáng)能等“六小”企業(yè),確保其授信額度。
“首次雙反”后,包括日本、韓國(guó),以及中國(guó)香港、中國(guó)臺(tái)灣等新興市場(chǎng)出口占比迅速加大,特別是日本已經(jīng)超越美國(guó)成為中國(guó)光伏產(chǎn)品出口第一大市場(chǎng),2014年占據(jù)中國(guó)總出口額的35.4%。新興市場(chǎng)的整體布局已經(jīng)形成,從而降低了系統(tǒng)的貿(mào)易摩擦風(fēng)險(xiǎn)。
隨著中國(guó)光伏市場(chǎng)政策環(huán)境逐漸完善、資本的持續(xù)進(jìn)入,中國(guó)光伏市場(chǎng)以每年10GW以上的速度增長(zhǎng),2014年中國(guó)新增光伏裝機(jī)量達(dá)到10.6GW,預(yù)計(jì)2015年新增裝機(jī)量將達(dá)到15GW以上。國(guó)內(nèi)市場(chǎng)開拓步伐的逐步加快使中國(guó)光伏產(chǎn)品依賴出口的局面逐步減弱,再加上中國(guó)光伏制造企業(yè)紛紛往下游系統(tǒng)集成與電站運(yùn)營(yíng)延伸,中國(guó)光伏企業(yè)面對(duì)國(guó)際貿(mào)易保護(hù)時(shí)的抗壓能力顯著增強(qiáng)。
中國(guó)企業(yè)主要處于產(chǎn)業(yè)鏈的中間,也就是做設(shè)備,終端用戶在國(guó)外。在海外市場(chǎng)大幅萎縮之際,中國(guó)企業(yè)必然要經(jīng)歷一場(chǎng)激烈的整合。但是企業(yè)不會(huì)全部倒閉。所謂長(zhǎng)痛不如短痛,整個(gè)行業(yè)可以借機(jī)洗牌,把弱的去掉把強(qiáng)的留下。
歐美“雙反”之下的市場(chǎng)萎縮,使光伏產(chǎn)能過剩問題進(jìn)一步突顯,行業(yè)瘦身已成定局,一大批光伏企業(yè)必然倒閉。“對(duì)技術(shù)領(lǐng)先、PB的光伏龍頭企業(yè)進(jìn)行重點(diǎn)扶持,以便保存發(fā)展成果”,這已成為各界的共識(shí)。
光伏產(chǎn)業(yè)發(fā)展困境和對(duì)策
中國(guó)
發(fā)展困境
2010年,中國(guó)光伏企業(yè)的自主研發(fā)實(shí)力普遍不強(qiáng),主要的半導(dǎo)體原材料和設(shè)備均靠進(jìn)口,技術(shù)瓶頸已嚴(yán)重制約中國(guó)光伏產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。中國(guó)作為世界上經(jīng)濟(jì)發(fā)展最迅速的經(jīng)濟(jì)體,在光伏發(fā)電領(lǐng)域的技術(shù)和應(yīng)用只是處于世界的下游水平。其中的主要原因是國(guó)內(nèi)還沒有掌握太陽(yáng)能光伏電池所需要的多晶硅提純技術(shù),該技術(shù)被國(guó)外的大企業(yè)所壟斷,因而國(guó)內(nèi)生產(chǎn)太陽(yáng)能光伏電池的成本很高。晶體太陽(yáng)能電池的后續(xù)研發(fā),以及薄膜太陽(yáng)能電池的研發(fā)等方面與國(guó)外存在較大差距,光電轉(zhuǎn)換效率較低。
2012年5月17日,美國(guó)商務(wù)部公布反傾銷初裁決定,尚德電力、天合光能等被征收超過30%的反傾銷稅,未應(yīng)訴中國(guó)光伏企業(yè)的稅率高達(dá)249.96% 。沒多久,歐盟也發(fā)布了對(duì)中國(guó)光伏企業(yè)的“雙反”調(diào)查。
中國(guó)光伏產(chǎn)業(yè)從業(yè)人員總量約為246萬人,2022—2025年年均新增需求22.1萬—38.7萬人。按20%以上為本科及以上學(xué)歷計(jì)算,年均相應(yīng)需要從業(yè)人員數(shù)量4.4萬—7.7萬人。但2021年,高校光伏人才年新增供給量?jī)H約1.5萬人。中國(guó)光伏行業(yè)協(xié)會(huì)給出一組統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù),并指出全行業(yè)面臨著人才供給結(jié)構(gòu)不合理、人才培養(yǎng)體系不健全、產(chǎn)教研脫節(jié)等嚴(yán)峻問題。
2023年以來,光伏行業(yè)持續(xù)擴(kuò)大產(chǎn)能,卻在全球貿(mào)易壁壘高筑、中國(guó)國(guó)內(nèi)需求增速放緩的背景下,陷入“內(nèi)卷式”競(jìng)爭(zhēng)。光伏組件價(jià)格持續(xù)走低,企業(yè)利潤(rùn)空間被擠壓,全鏈智能從多晶硅、硅片到電池片、組件均出現(xiàn)普遍虧損。中國(guó)光伏行業(yè)協(xié)會(huì)名譽(yù)理事長(zhǎng)王勃華指出,行業(yè)內(nèi)卷、全球化壁壘加劇與階段性供需錯(cuò)配,是導(dǎo)致行業(yè)整體承壓的主要原因。
中國(guó)市場(chǎng)內(nèi)卷加劇,越來越多光伏企業(yè)選擇出海。在全球范圍內(nèi),歐洲、美國(guó)、印度都是傳統(tǒng)的海外光伏市場(chǎng),裝機(jī)規(guī)模全球居前,且具有高溢價(jià)優(yōu)勢(shì)。以天合光能為例,2023年其在中國(guó)、歐洲和美國(guó)的銷售毛利率分別為 12.17%、16.47%和34.24%。
應(yīng)對(duì)對(duì)策
2013年7月,中國(guó)《國(guó)務(wù)院關(guān)于促進(jìn)光伏產(chǎn)業(yè)健康發(fā)展的若干意見》中明確提出,大力開拓分布式光伏發(fā)電市場(chǎng)、抑制光伏產(chǎn)能盲目擴(kuò)張、加強(qiáng)配套電網(wǎng)建設(shè)、完善電價(jià)和補(bǔ)貼政策、加大財(cái)稅政策支持力度等要求。在政策支持方面,《意見》提出六大政策,分別為大力支持用戶側(cè)光伏應(yīng)用、完善電價(jià)和補(bǔ)貼政策、改進(jìn)補(bǔ)貼資金管理、加大財(cái)稅政策支持力度、完善金融支持政策、完善土地支持政策和建設(shè)管理。電價(jià)和補(bǔ)貼政策是制約光伏行業(yè)發(fā)展的最重要因素?!兑庖姟吩敿?xì)提出,上網(wǎng)電價(jià)及補(bǔ)貼的執(zhí)行期限原則上為20年。根據(jù)光伏發(fā)電發(fā)展需要,調(diào)整可再生能源電價(jià)附加征收標(biāo)準(zhǔn),擴(kuò)大可再生能源發(fā)展基金規(guī)模。光伏發(fā)電規(guī)模與國(guó)家可再生能源發(fā)展基金規(guī)模相協(xié)調(diào)。對(duì)分布式光伏發(fā)電實(shí)行按照電量補(bǔ)貼的政策。根據(jù)資源條件和建設(shè)成本,制定光伏電站分區(qū)域上網(wǎng)標(biāo)桿電價(jià),通過招標(biāo)等競(jìng)爭(zhēng)方式發(fā)現(xiàn)價(jià)格和補(bǔ)貼標(biāo)準(zhǔn)。根據(jù)光伏發(fā)電成本變化等因素,合理調(diào)減光伏電站上網(wǎng)電價(jià)和分布式光伏發(fā)電補(bǔ)貼標(biāo)準(zhǔn)。
嚴(yán)格可再生能源電價(jià)附加征收管理,保障附加資金應(yīng)收盡收。完善補(bǔ)貼資金支付方式和程序,對(duì)光伏電站,由電網(wǎng)企業(yè)按照國(guó)家規(guī)定或招標(biāo)確定的光伏發(fā)電上網(wǎng)電價(jià)與發(fā)電企業(yè)按月全額結(jié)算;對(duì)分布式光伏發(fā)電,建立由電網(wǎng)企業(yè)按月轉(zhuǎn)付補(bǔ)貼資金的制度。中央財(cái)政按季度向電網(wǎng)企業(yè)預(yù)撥補(bǔ)貼資金,確保補(bǔ)貼資金及時(shí)足額到位。此外,加大財(cái)稅政策支持力度?!兑庖姟诽岢觯晟浦醒胴?cái)政資金支持光伏產(chǎn)業(yè)發(fā)展的機(jī)制,對(duì)分布式光伏發(fā)電自發(fā)自用電量免收可再生能源電價(jià)附加等針對(duì)電量征收的政府性基金。企業(yè)研發(fā)費(fèi)用符合有關(guān)條件的,可按照稅法規(guī)定在計(jì)算應(yīng)納稅所得額時(shí)加計(jì)扣除。企業(yè)符合條件的兼并重組,可以按照現(xiàn)行稅收政策規(guī)定,享受稅收優(yōu)惠政策。此外,中國(guó)多部門計(jì)劃打出政策“組合拳”扶持光伏產(chǎn)業(yè),其中包括鼓勵(lì)分布式光伏發(fā)展、擴(kuò)大金太陽(yáng)示范工程規(guī)模、建立可再生能源電價(jià)附加資金穩(wěn)定增長(zhǎng)機(jī)制、制定加強(qiáng)金融信貸扶持建議、減免部分光伏電站接入電網(wǎng)費(fèi)用等。
中國(guó)光伏市場(chǎng)要形成一個(gè)成熟的商業(yè)模型,市場(chǎng)化與資本化是兩個(gè)重要前提。其中,資本化包括兩個(gè)重要的方面,一是要解決行業(yè)先期投資方面的問題。其次,要解決企業(yè)及項(xiàng)目的長(zhǎng)期融資方面的問題。首先應(yīng)提高光伏企業(yè)在資本市場(chǎng)上的優(yōu)先性,這就需要為可再生能源發(fā)電企業(yè)建立快速通道,使他們能夠在上市、發(fā)債等資本市場(chǎng)融資渠道得到一定的優(yōu)先性,解決企業(yè)做大做強(qiáng)的資本需求。同時(shí),打開大型投資基金進(jìn)入光伏市場(chǎng)的大門。在國(guó)外,養(yǎng)老、保險(xiǎn)等偏好長(zhǎng)期、穩(wěn)定回報(bào)的大型基金多會(huì)選擇持有太陽(yáng)能電站,這是因?yàn)樘?yáng)能電站在獲得國(guó)家承諾補(bǔ)貼的同時(shí),還能帶來穩(wěn)定的回報(bào)和現(xiàn)金流收益。我們效仿效法,鼓勵(lì)該類基金進(jìn)入,從而推動(dòng)可再生能源行業(yè)的發(fā)展。在解決企業(yè)及項(xiàng)目的長(zhǎng)期融資問題上,可以從兩個(gè)方面入手:降低商業(yè)銀行進(jìn)入光伏發(fā)電市場(chǎng)的門檻。中國(guó)的一般商業(yè)銀行最長(zhǎng)只能提供5年的貸款,而光伏電站的最長(zhǎng)運(yùn)營(yíng)期限為25年,這是清潔能源發(fā)展的一大瓶頸。利息補(bǔ)貼,引導(dǎo)資本進(jìn)入??衫美⒀a(bǔ)貼來降低融資成本,讓民間資本、基金愿意進(jìn)入可再生能源領(lǐng)域。
國(guó)際
日本
全球變暖以及能源價(jià)格的高企,倒逼日本這樣一個(gè)能源缺乏的國(guó)家將光伏產(chǎn)業(yè)放在了國(guó)家發(fā)展的優(yōu)先地位。日本經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)省運(yùn)用各種措施,發(fā)展本國(guó)的光伏產(chǎn)業(yè),包括“新陽(yáng)光工程”“5年光伏發(fā)電技術(shù)的研究與開發(fā)計(jì)劃”和“住宅光伏系統(tǒng)推廣計(jì)劃”。相關(guān)資料顯示,日本經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)省在1993年開始實(shí)施“新陽(yáng)光工程”,布局建立日本本土的太陽(yáng)能光伏產(chǎn)業(yè)和太陽(yáng)能市場(chǎng)。通過一系列的政府資助和相關(guān)研究、開發(fā)、示范,在太陽(yáng)能電池制造技術(shù)和降低成本方面取得了長(zhǎng)足進(jìn)步。在此過程中,日本不僅擁有了多家世界頂尖的太陽(yáng)能公司,為50萬戶家庭安裝了太陽(yáng)能屋頂系統(tǒng),同時(shí),日本也結(jié)束了對(duì)屋頂系統(tǒng)的政府資助,光伏產(chǎn)業(yè)完全具備了和其他電源競(jìng)爭(zhēng)的能力。
首先,政府對(duì)光伏產(chǎn)業(yè)大力支持,接連出臺(tái)相關(guān)政策。日本從20世紀(jì)70年代便把太陽(yáng)能發(fā)展作為未來能源戰(zhàn)略的一部分,從那時(shí)起便不斷出臺(tái)支持政策??v觀日本政府政策出臺(tái)的思路:實(shí)行高額補(bǔ)貼,推動(dòng)光伏企業(yè)研發(fā)和投產(chǎn)的積極性,表明了國(guó)家對(duì)新能源的鼓勵(lì)態(tài)度。同時(shí)解決并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)的運(yùn)用問題,免除企業(yè)的后顧之憂。之后向民用系統(tǒng)傾斜,擴(kuò)大裝機(jī)量。其次,企業(yè)堅(jiān)持不懈,把光伏發(fā)電的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益相結(jié)合。在日本剛發(fā)展光伏產(chǎn)業(yè)時(shí),很多企業(yè)的光伏業(yè)務(wù)收入占總收入的比例不到10%,但由于企業(yè)都認(rèn)識(shí)到了光伏產(chǎn)業(yè)的前景,依舊高投入進(jìn)行光伏研發(fā)根據(jù)中投顧問發(fā)布的《2010-2015年中國(guó)太陽(yáng)能光伏發(fā)電產(chǎn)業(yè)投資分析及前景預(yù)測(cè)報(bào)告》顯示,日本夏普公司2000-2006年連續(xù)七年占據(jù)全球太陽(yáng)能電池產(chǎn)量榜首位置,此外,夏普、京都陶瓷等日本企業(yè)的科技研發(fā)水平也處于世界前列。最后,日本民眾節(jié)約環(huán)保意識(shí)強(qiáng)。日本國(guó)民從小就接受了節(jié)能環(huán)保的教育,對(duì)國(guó)家的環(huán)保政策強(qiáng)烈支持,積極響應(yīng)國(guó)家號(hào)召,在很大程度上促進(jìn)了太陽(yáng)能光伏系統(tǒng)普及率的提升。
美國(guó)
美國(guó)是對(duì)光伏發(fā)電無補(bǔ)貼的國(guó)家,因此在鼓勵(lì)民間資本方面,根據(jù)美國(guó)《聯(lián)邦投資賦稅優(yōu)惠TheFederalInvestmentTaxCredit(ITC)》法案,太陽(yáng)能光伏發(fā)電投資額的30%可獲政府現(xiàn)金補(bǔ)助。以“陽(yáng)光之州”加利福尼亞州為例,凡在住屋、商業(yè)建筑或公用建筑屋頂上安裝太陽(yáng)能設(shè)備的家庭或企業(yè),都可獲得州政府和聯(lián)邦政府的多項(xiàng)補(bǔ)助,其中包括享受30%的減稅優(yōu)惠,使安裝成本減少30%。該減稅優(yōu)惠政策吸引了包括谷歌、微軟、沃倫·巴菲特在內(nèi)的眾多投資者,大量資本涌入新能源資本市場(chǎng),使住宅光伏市場(chǎng)和公共事業(yè)光伏市場(chǎng)得到了迅速發(fā)展。
英國(guó)
英國(guó)能源安全和凈零排放部(DESNZ)在2023年8月底公布了截至7月的累計(jì)光伏容量數(shù)據(jù),顯示英國(guó)已經(jīng)安裝了15,292.8兆瓦的光伏系統(tǒng)。在2023年1月至7月期間,英國(guó)新增了634.8兆瓦的光伏系統(tǒng),相比2022年同期的315.5兆瓦有所增長(zhǎng)。然而英國(guó)太陽(yáng)能光伏行業(yè)面臨著并網(wǎng)和投資等方面的挑戰(zhàn)。英國(guó)天然氣電力市場(chǎng)辦公室(Ofgem)的一些規(guī)定壓低了投資額度,而這被認(rèn)為越來越多地由消費(fèi)者買單。同時(shí),太陽(yáng)能和風(fēng)能顯然是現(xiàn)在市場(chǎng)上最便宜的發(fā)電技術(shù),因此越快將太陽(yáng)能和風(fēng)力發(fā)電設(shè)施推向市場(chǎng),就越能快速降低電力價(jià)格。此外,光伏行業(yè)還面臨著培養(yǎng)熟練勞動(dòng)力的問題,其他問題包括提高供應(yīng)鏈的可靠性和加強(qiáng)內(nèi)部能力建設(shè)(例如制造和銷售成套電池),以及更廣泛地消除與屋頂太陽(yáng)能有關(guān)的“重要細(xì)節(jié)”問題。
為了實(shí)現(xiàn)女王陛下政府制定的2035年安裝70吉瓦光伏系統(tǒng)的目標(biāo),英國(guó)在2023年3月成立了一個(gè)光伏特別工作組。該工作組旨在加快光伏市場(chǎng)的發(fā)展,并計(jì)劃通過增加屋頂和地面安裝光伏系統(tǒng)、確保投資以及增加光伏行業(yè)的熟練勞動(dòng)力等措施來實(shí)現(xiàn)目標(biāo)。此外,英國(guó)還有一些大型的公用事業(yè)規(guī)模太陽(yáng)能光伏項(xiàng)目正在進(jìn)行中,包括計(jì)劃在2024年完工的肯特郡北部海岸350兆瓦的Cleve Hill太陽(yáng)能發(fā)電園區(qū),以及尚未提交規(guī)劃許可的、計(jì)劃建在牛津郡的840兆瓦的Botley West太陽(yáng)能農(nóng)場(chǎng)。
相關(guān)政策
國(guó)際政策
美國(guó)
2020年12月,美國(guó)政府將陸上風(fēng)能和太陽(yáng)能光伏的生產(chǎn)和投資稅收抵免額再延長(zhǎng)一年。這些政策的延期將在很大程度上影響2021年和2022年的陸上風(fēng)能行業(yè),因?yàn)閿U(kuò)建使新項(xiàng)目在2021年開始建設(shè),有資格獲得18美元/兆瓦時(shí)的稅收抵免。因此,IEA將2021年和2022年的陸上風(fēng)電預(yù)測(cè)上調(diào)了25%。對(duì)于太陽(yáng)能光伏發(fā)電,投資稅收抵免(ITC)對(duì)短期預(yù)測(cè)影響不大,因?yàn)?2月的延期僅涵蓋2022年和2023年開始的太陽(yáng)能光伏發(fā)電項(xiàng)目。
2021年3月,美國(guó)的新基礎(chǔ)設(shè)施計(jì)劃提出了一項(xiàng)“直接支付”條款,適用于符合稅收抵免條件的可再生能源,從而減少了對(duì)相對(duì)昂貴的稅收公平性的需求。2009年通過的類似規(guī)定極大地促進(jìn)了2010-2014年期間的風(fēng)能部署。此外,該計(jì)劃提供了十年的稅收抵免擴(kuò)展期,為風(fēng)能和光伏開發(fā)商提供了前所未有的可視性,從而促進(jìn)了更快的發(fā)展。
歐盟
德國(guó)通過2021年可再生能源法(EEG),以更高的拍賣量支持太陽(yáng)能光伏,風(fēng)能和生物能源等項(xiàng)目。荷蘭已于2020年12月分配新的SDE ++計(jì)劃;土耳其決定擴(kuò)大所有可再生能源的上網(wǎng)電價(jià)(FIT)計(jì)劃;波蘭于2020年12月拍賣授予了將近1 GW的光伏項(xiàng)目;2020年西班牙創(chuàng)下簽署的企業(yè)PPA協(xié)議紀(jì)錄;英國(guó)提議將陸地風(fēng)能和太陽(yáng)能光伏重新納入差價(jià)合約(CfD)拍賣。此外,南歐地區(qū)的高光伏滲透+電價(jià)波動(dòng)迫切需要儲(chǔ)能調(diào)峰,政府多以高補(bǔ)貼/高占比方式大規(guī)模托底,同步關(guān)注低收入群體和本地社區(qū)。例如塞浦路斯補(bǔ)貼額度與項(xiàng)目上網(wǎng)電價(jià)反向掛鉤,鼓勵(lì)低成本項(xiàng)目。區(qū)分不同F(xiàn)iT檔位和結(jié)算模式(凈計(jì)量/自發(fā)自用),通過經(jīng)濟(jì)杠桿優(yōu)化項(xiàng)目經(jīng)濟(jì)性和系統(tǒng)成本。
中國(guó)政策
2018年5月31日,國(guó)家發(fā)展改革委、財(cái)政部、國(guó)家能源局聯(lián)合印發(fā)了《關(guān)于2018年光伏發(fā)電有關(guān)事項(xiàng)的通知》(發(fā)改能源〔2018〕823號(hào))?!锻ㄖ诽岬?,2018年5月31日(含)之前已備案、開工建設(shè),且在2018年6月30日(含)之前并網(wǎng)投運(yùn)的合法合規(guī)的戶用自然人分布式光伏發(fā)電項(xiàng)目,納入國(guó)家認(rèn)可規(guī)模管理范圍,標(biāo)桿上網(wǎng)電價(jià)和度電補(bǔ)貼標(biāo)準(zhǔn)保持不變。已經(jīng)納入2017年及以前建設(shè)規(guī)模范圍(含不限規(guī)模的省級(jí)區(qū)域)、且在2018年6月30日(含)前并網(wǎng)投運(yùn)的普通光伏電站項(xiàng)目,執(zhí)行2017年光伏電站標(biāo)桿上網(wǎng)電價(jià),屬競(jìng)爭(zhēng)配置的項(xiàng)目,執(zhí)行競(jìng)爭(zhēng)配置時(shí)確定的上網(wǎng)電價(jià)。
2025年1月,國(guó)家能源局關(guān)于印發(fā)《分布式光伏發(fā)電開發(fā)建設(shè)管理辦法》的通知,《辦法》提到,國(guó)家級(jí)補(bǔ)貼。分布式光伏享0.42元/千瓦時(shí)補(bǔ)貼(期限20年);增值稅即征即退50%;所得稅“三免三減半”;研發(fā)費(fèi)用加計(jì)扣除 地方性補(bǔ)貼:各地按裝機(jī)容量或發(fā)電量給予額外補(bǔ)貼。分布式光伏管理。國(guó)家能源局發(fā)布《分布式光伏發(fā)電開發(fā)建設(shè)管理辦法》,規(guī)范開發(fā)建設(shè)管理。強(qiáng)制設(shè)備認(rèn)證。涉網(wǎng)設(shè)備需通過國(guó)家認(rèn)可機(jī)構(gòu)檢測(cè)認(rèn)證;運(yùn)維技術(shù)規(guī)范:發(fā)布《分布式光伏發(fā)電系統(tǒng)集中運(yùn)維技術(shù)規(guī)范》;并網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn):修訂《光伏發(fā)電系統(tǒng)接入配電網(wǎng)技術(shù)規(guī)定》等。
發(fā)展趨勢(shì)
2011年以來,中華人民共和國(guó)國(guó)家發(fā)展和改革委員會(huì)、國(guó)家能源局、國(guó)家財(cái)政部相繼出臺(tái)一系列支持、鼓勵(lì)太陽(yáng)能光伏發(fā)電的政策,這些優(yōu)惠政策不僅對(duì)太陽(yáng)能光伏發(fā)電企業(yè)補(bǔ)貼力度大,而且非??茖W(xué)合理。例如,家庭屋頂太陽(yáng)能光伏發(fā)電站每生產(chǎn)1kwh電就可以獲得國(guó)家0.42元的補(bǔ)貼,使得普通家庭建設(shè)太陽(yáng)能光伏發(fā)電站的投資在短期內(nèi)得到回收。但相對(duì)于歐洲尤其是德國(guó),中國(guó)的分布式光伏發(fā)電系統(tǒng)尚處于起步狀態(tài)。2012年年底,中國(guó)首個(gè)居民用戶分布式光伏電源在青島市實(shí)現(xiàn)并網(wǎng)發(fā)電,從申請(qǐng)安裝到并網(wǎng)發(fā)電,整個(gè)過程用了18天就全部完成。2013年7月2日,攀枝花學(xué)院2.1MW太陽(yáng)能屋頂光伏發(fā)電項(xiàng)目建成投運(yùn),裝機(jī)容量為2.1MW,總投資達(dá)3738萬元,年發(fā)電量達(dá)261.01萬kWh,每年可節(jié)約標(biāo)煤886噸,減少二氧化碳排放量1933.12噸,減少二氧化硫排放量13.10噸。這些范例表明,公共服務(wù)領(lǐng)域建設(shè)分布式光伏電站具有很強(qiáng)的節(jié)能減排效應(yīng)。
在政府大力鼓勵(lì)發(fā)展分布式光伏發(fā)電的政策推動(dòng)下,生態(tài)農(nóng)業(yè)與光伏發(fā)電系統(tǒng)的結(jié)合正在建成一些成功的項(xiàng)目。江西省首家現(xiàn)代化養(yǎng)殖場(chǎng)光伏屋頂發(fā)電站在東鄉(xiāng)區(qū)江西東華種畜禽有限公司竣工并正式投入運(yùn)營(yíng),項(xiàng)目總投資為550萬元,總?cè)萘繛?82.72kW。項(xiàng)目采用光伏發(fā)電,自發(fā)自用,余量上網(wǎng),能量循環(huán),既能滿足現(xiàn)代化養(yǎng)殖場(chǎng)的生產(chǎn)和生活用電,又可實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排,還能余電并網(wǎng)帶來可觀利潤(rùn)。2013年9月1日,國(guó)內(nèi)首個(gè)分布式光伏發(fā)電設(shè)備超市在浙江省臺(tái)州市建成。該超市面向潛力巨大的家用和商用屋頂光伏發(fā)電市場(chǎng),為顧客提供產(chǎn)品體驗(yàn)、設(shè)備選型和方案設(shè)計(jì)等一站式購(gòu)物服務(wù),方便了分布式光伏發(fā)電站的普及建設(shè)。
21世紀(jì)的今天,世界光伏產(chǎn)業(yè)的領(lǐng)導(dǎo)者非德國(guó)、日本莫屬。這兩個(gè)并不具有得天獨(dú)厚的太陽(yáng)能光伏發(fā)電條件的國(guó)家為何能取得成功。其背后的原因應(yīng)該引起我們的關(guān)注。與日本相比,中國(guó)的太陽(yáng)能光伏產(chǎn)業(yè)還處于初級(jí)階段,尚未實(shí)現(xiàn)大規(guī)模裝機(jī)。中國(guó)的光伏產(chǎn)業(yè)可以借鑒日本的哪些經(jīng)驗(yàn)?zāi)?中投顧問新能源行業(yè)研究員沈宏文認(rèn)為可以借鑒的經(jīng)驗(yàn)主要是:全球變暖以及能源價(jià)格的高企,倒逼日本這樣一個(gè)能源缺乏的國(guó)家將光伏產(chǎn)業(yè)放在了國(guó)家發(fā)展的優(yōu)先地位。日本經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)省運(yùn)用各種措施,發(fā)展本國(guó)的光伏產(chǎn)業(yè),包括“新陽(yáng)光工程”“五年光伏發(fā)電技術(shù)的研究與開發(fā)計(jì)劃”和“住宅光伏系統(tǒng)推廣計(jì)劃”。相關(guān)資料顯示,日本經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)省在1993年開始實(shí)施“新陽(yáng)光工程”布局建立日本本土的太陽(yáng)能光伏產(chǎn)業(yè)和太陽(yáng)能市場(chǎng)。通過一系列的政府資助和相關(guān)研究、開發(fā)、示范,在太陽(yáng)能電池制造技術(shù)和降低成本方面取得了長(zhǎng)足進(jìn)步。在此過程中日本不僅擁有了多家世界頂尖的太陽(yáng)能公司,為50萬戶家庭安裝了太陽(yáng)能屋頂系統(tǒng),同時(shí),日本也結(jié)束了對(duì)屋頂系統(tǒng)的政府資助,光伏產(chǎn)業(yè)完全具備了和其他電源競(jìng)爭(zhēng)的能力。
未來10年,全球光伏產(chǎn)業(yè)仍將保持較高速增長(zhǎng)。全球光伏裝機(jī)量與發(fā)電量將保持快速增長(zhǎng)。到2027年,全球光伏累計(jì)裝機(jī)量將超過煤炭。2024年2月28日,在光伏行業(yè)2023年發(fā)展回顧與2024年形勢(shì)展望研討會(huì)上,中國(guó)行業(yè)協(xié)會(huì)名譽(yù)理事長(zhǎng)王勃華同樣給出了積極預(yù)測(cè)。全球光伏市場(chǎng)多元化呈現(xiàn)加速趨勢(shì),吉瓦級(jí)市場(chǎng)不斷涌現(xiàn),在政策等因素影響下,雖然各國(guó)市場(chǎng)仍面臨一定挑戰(zhàn),但前景總體樂觀。
全球能源轉(zhuǎn)型
環(huán)境惡化與資源緊缺的問題制約著全球范圍內(nèi)的可持續(xù)發(fā)展,故能源體系綠色低碳轉(zhuǎn)型勢(shì)在必行,可再生能源的進(jìn)一步開發(fā)以及現(xiàn)有能源利用的清潔低碳化將是能源發(fā)展的基本趨勢(shì)。在《巴黎協(xié)定》中,全球GDP排名前十的國(guó)家基本都通過政策宣示或法律規(guī)定公布了溫室氣體排放凈零目標(biāo),太陽(yáng)能、風(fēng)能及生物質(zhì)能等可再生能源的發(fā)展和利用則成為各國(guó)達(dá)成“凈零目標(biāo)”的重要途徑。和其他可再生能源相比,太陽(yáng)能光伏發(fā)電具有能源來源路徑最短、轉(zhuǎn)換效率最高、儲(chǔ)量最大、清潔安全等特性,因此成為全球能源綠色低碳轉(zhuǎn)型進(jìn)程中重要構(gòu)成部分。
產(chǎn)業(yè)政策引導(dǎo)
為促進(jìn)光伏產(chǎn)業(yè)健康可持續(xù)發(fā)展,中國(guó)政府出臺(tái)多項(xiàng)政策推動(dòng)光伏市場(chǎng)化進(jìn)程。頂層設(shè)計(jì)方面,“碳中和碳達(dá)峰目標(biāo)”奠定了中國(guó)光伏行業(yè)未來飛速發(fā)展的整體基調(diào)。具體政策方面,中國(guó)報(bào)告期內(nèi)光伏政策整體可以概括為“下調(diào)光伏補(bǔ)貼,推動(dòng)平價(jià)發(fā)展,鼓勵(lì)市場(chǎng)驅(qū)動(dòng)”。近年來光伏技術(shù)不斷革新,新建光伏電站成本持續(xù)下降,行業(yè)內(nèi)對(duì)平價(jià)上網(wǎng)已形成高度共識(shí)。政策釋放的信號(hào)則極大調(diào)動(dòng)了市場(chǎng)投資積極性,有助于中國(guó)光伏發(fā)電行業(yè)由政策導(dǎo)向型行業(yè)向市場(chǎng)化競(jìng)爭(zhēng)行業(yè)轉(zhuǎn)變。
技術(shù)提升需求
光伏發(fā)電行業(yè)的發(fā)展,產(chǎn)業(yè)鏈各環(huán)節(jié)技術(shù)持續(xù)推陳出新,如金剛線切割技術(shù)、PERC電池轉(zhuǎn)換效率持續(xù)提升等不斷促進(jìn)光伏發(fā)電效率的提高,降低光伏發(fā)電成本。根據(jù)CPIA統(tǒng)計(jì),2022年P(guān)ERC單晶電池、多晶電池平均轉(zhuǎn)換效率分別達(dá)到23.20%和21.10%,較2017年的21.3%和20.0%大幅提高。而TOPcon電池、異質(zhì)結(jié)電池、XBC電池平均轉(zhuǎn)化效率則能達(dá)到24.5%、24.6%、24.5%。自2007年以來,中國(guó)光伏發(fā)電度電成本累計(jì)下降超過90%,光伏上網(wǎng)電價(jià)不斷逼近平價(jià)。光伏發(fā)電上網(wǎng)價(jià)格低于傳統(tǒng)燃煤機(jī)組電價(jià)的情況將不再久遠(yuǎn),更低的用電成本會(huì)使得市場(chǎng)對(duì)光伏發(fā)電的需求不斷增強(qiáng),從而擴(kuò)大行業(yè)市場(chǎng)空間。
分布式光伏創(chuàng)新
受益于云平臺(tái)、大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)等數(shù)字技術(shù)的發(fā)展,光伏企業(yè)可以憑數(shù)字技術(shù)驅(qū)動(dòng)實(shí)現(xiàn)能源數(shù)字化轉(zhuǎn)型和創(chuàng)新。在數(shù)字技術(shù)與光伏產(chǎn)業(yè)的結(jié)合下,光伏領(lǐng)域出現(xiàn)了“智慧能源系統(tǒng)”“智能運(yùn)維平臺(tái)”“光伏電站清掃機(jī)器人”“無人機(jī)智能巡檢系統(tǒng)”等智能軟件系統(tǒng)或硬件設(shè)備。上述光伏產(chǎn)業(yè)的數(shù)字化應(yīng)用可實(shí)現(xiàn)電站建設(shè)效率提升、電站運(yùn)行可視化、電站運(yùn)維人力縮減等效果,從而全方位降低光伏發(fā)電度電成本。光伏數(shù)字化是未來光伏行業(yè)發(fā)展的重要趨勢(shì),也是光伏行業(yè)的重要機(jī)遇。
積極政策支持
從全球來看,光伏產(chǎn)業(yè)的政策支持呈現(xiàn)出一些共同的趨勢(shì)和挑戰(zhàn):
補(bǔ)貼退坡與市場(chǎng)化轉(zhuǎn)型
許多國(guó)家的補(bǔ)貼政策正在逐步減少或轉(zhuǎn)向更市場(chǎng)化的機(jī)制(如競(jìng)價(jià)上網(wǎng)),推動(dòng)光伏產(chǎn)業(yè)走向平價(jià)上網(wǎng),最終不再依賴補(bǔ)貼,實(shí)現(xiàn)自我可持續(xù)發(fā)展。
強(qiáng)化技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)與市場(chǎng)監(jiān)管
隨著光伏裝機(jī)容量的快速增長(zhǎng),各國(guó)日益重視設(shè)備質(zhì)量、并網(wǎng)安全、系統(tǒng)可靠性和后期運(yùn)維監(jiān)管。中國(guó)在這方面出臺(tái)了多項(xiàng)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和監(jiān)管辦法,其他國(guó)家也有類似的趨勢(shì)。
注重融合發(fā)展與系統(tǒng)優(yōu)化
政策支持不再局限于單純的光伏發(fā)電,而是鼓勵(lì)光伏與建筑一體化(BIPV)、光伏+農(nóng)業(yè)/漁業(yè)等復(fù)合應(yīng)用模式,以及光儲(chǔ)融合,以優(yōu)化系統(tǒng)性能,提高電網(wǎng)消納能力。
貿(mào)易政策與本土保護(hù)
一些國(guó)家和地區(qū)可能會(huì)通過貿(mào)易壁壘(如關(guān)稅、反傾銷措施)來保護(hù)本土光伏制造業(yè),這會(huì)對(duì)全球光伏供應(yīng)鏈產(chǎn)生影響。
影響意義
經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)
光伏產(chǎn)業(yè)已成為許多地區(qū)經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)的新引擎,帶動(dòng)了相關(guān)產(chǎn)業(yè)鏈的發(fā)展。以中國(guó)為例:
2024年,中國(guó)可再生能源重點(diǎn)項(xiàng)目完成投資額占電源投資比重超過80%。截至2025年6月,東營(yíng)市鹽堿地光伏項(xiàng)目累計(jì)投資超80億元,帶動(dòng)就業(yè)崗位5000余個(gè),其中90%為本地農(nóng)民。
戶用光伏讓中國(guó)有700多萬個(gè)家庭當(dāng)上了光伏“房東”,通過“自發(fā)自用,余電上網(wǎng)”模式獲得穩(wěn)定收益。而“光伏+農(nóng)業(yè)”模式,如青海海南藏族自治州的“光伏羊”模式,截至2025年8月26日,其輻射帶動(dòng)村集體經(jīng)濟(jì)21個(gè)、農(nóng)牧戶6032戶,年周期性可飼養(yǎng)西藏羊1.96萬只,增加收益392萬元,節(jié)約飼草成本402.78余萬元。
中國(guó)光伏技術(shù)裝備全球領(lǐng)跑,新能源專利數(shù)占全球四成以上。例如,寧夏智慧農(nóng)業(yè)光伏技術(shù)受到沙特阿拉伯青睞。記者7日從寧夏回族自治區(qū)商務(wù)廳獲悉,中沙共建“光伏智慧農(nóng)業(yè)節(jié)水科技園”及“智慧恒溫節(jié)水光伏小屋”項(xiàng)目合作達(dá)成。
能源穩(wěn)定
中國(guó)的風(fēng)電、光伏產(chǎn)品已覆蓋200多個(gè)國(guó)家和地區(qū),有力推動(dòng)了相關(guān)發(fā)電項(xiàng)目平均度電成本大幅下降,為維護(hù)全球能源市場(chǎng)穩(wěn)定、促進(jìn)綠色低碳轉(zhuǎn)型作出突出貢獻(xiàn)。
分布式光伏(工商業(yè)和戶用)的發(fā)展,使得能源生產(chǎn)靠近消費(fèi)側(cè),減少了遠(yuǎn)距離輸電的損耗和依賴,提升了局部區(qū)域的能源自給能力和電網(wǎng)韌性。湖北2025年新增的光伏裝機(jī)中,有730.46萬千瓦是分布式光伏。
光伏發(fā)電為電網(wǎng)提供了重要的電力補(bǔ)充。而電力的“含綠量”提升,顯示了能源支撐更多元、更有力。
氣候優(yōu)化環(huán)節(jié)
發(fā)展光伏產(chǎn)業(yè),對(duì)于應(yīng)對(duì)全球氣候變化、推動(dòng)全球能源變革、實(shí)現(xiàn)中國(guó)碳達(dá)峰碳中和目標(biāo)具有重要意義。同時(shí),作為可再生能源領(lǐng)域的關(guān)鍵組成部分,發(fā)展光伏產(chǎn)業(yè)是全球清潔能源轉(zhuǎn)型的重要一環(huán)。
顯著減少碳排放
光伏發(fā)電作為一種可再生能源技術(shù),其核心在于通過光生伏特效應(yīng)將太陽(yáng)能直接轉(zhuǎn)換為電能,為人類社會(huì)提供了綠色的、清潔的、可持續(xù)的能源解決方案。光伏發(fā)電不僅有助于減少對(duì)化石燃料的依賴,還能顯著降低溫室氣體排放,對(duì)抗氣候變化。
改善局部生態(tài)環(huán)境
在中國(guó)青海塔拉灘,海南藏族自治州光伏產(chǎn)業(yè)園內(nèi)光伏板的遮蔭效果使園區(qū)內(nèi)的水分蒸發(fā)量減少了30%,風(fēng)速降低了50%,促進(jìn)了植被恢復(fù),荒漠化土地重新披綠。
“光伏+生態(tài)”修復(fù)模式
這種模式將新能源產(chǎn)業(yè)與生態(tài)治理深度融合,如在東營(yíng)市的鹽堿地。光伏項(xiàng)目的建設(shè)不僅提供了綠色電力,還實(shí)實(shí)在在地改善了當(dāng)?shù)氐纳鷳B(tài)環(huán)境。在河口區(qū)500兆瓦光伏項(xiàng)目現(xiàn)場(chǎng),板下種植的鹽地堿蓬已形成2萬畝紅色景觀帶,不僅固碳釋氧,還吸引了白鷺、野鴨等20余種鳥類棲息,成為“光伏電站里的濕地公園”。
參考資料 >
預(yù)見2024:《2024年中國(guó)光伏產(chǎn)業(yè)全景圖譜》(附市場(chǎng)現(xiàn)狀、競(jìng)爭(zhēng)格局和發(fā)展趨勢(shì)等).騰訊網(wǎng).2025-09-04
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中國(guó)光伏“橫掃”日本,價(jià)格戰(zhàn)即將爆發(fā)?.太陽(yáng)能發(fā)電網(wǎng).2025-08-28
India adds 14.3GW utility-scale solar in H1 2025, up 49% year-on-year.pv-tech.2025-08-28
為光伏產(chǎn)業(yè)發(fā)展貢獻(xiàn)中國(guó)智慧!我國(guó)太陽(yáng)能電池專利申請(qǐng)量全球排名第一.央視網(wǎng).2025-09-28
2023年中國(guó)光伏產(chǎn)業(yè)總產(chǎn)值超過1.75萬億 .財(cái)聯(lián)社.2025-09-28
新能源上網(wǎng)電價(jià)全面市場(chǎng)化 戶用光伏市場(chǎng)前景廣闊.今日頭條.2025-09-28
光伏制造:新疆、內(nèi)蒙、云南、江浙、安徽五大基地重塑產(chǎn)業(yè)新版圖.中國(guó)能源網(wǎng).2025-09-12
[經(jīng)濟(jì)與法]光伏“雙反”案(20130311).央視網(wǎng).2025-09-04
美國(guó)雙反調(diào)查影響仍存變數(shù) 中國(guó)光伏產(chǎn)業(yè)抗壓能力增強(qiáng).中國(guó)能源網(wǎng).2025-09-12
美終裁認(rèn)定中國(guó)輸美光伏產(chǎn)品傾銷.新浪財(cái)經(jīng).2025-09-04
光伏產(chǎn)業(yè)如何應(yīng)對(duì)困境走出“寒冬”?.新浪財(cái)經(jīng).2025-09-04
鍏変紡浜т笟2012騫村巻緇忕敓姝誨姭闅? 緹庡弻鍙嶇ジ涓嶅崟琛?.新浪財(cái)經(jīng).2025-09-12
光伏產(chǎn)業(yè)很“熱” 創(chuàng)投機(jī)構(gòu)“冷對(duì)”.新浪財(cái)經(jīng).2025-09-12
從“歐美雙反”到“531新政”——中國(guó)光伏激情燃燒的往事.同花順圈子.2025-09-12
缺口大 招聘難 光伏行業(yè)遭遇人才荒.人民網(wǎng).2025-09-12
六部門聯(lián)手整治光伏“內(nèi)卷”亂象.人民網(wǎng).2025-09-04
光伏第四次危機(jī):2025年能否現(xiàn)拐點(diǎn)?.中國(guó)能源網(wǎng).2025-09-04
國(guó)務(wù)院六大政策助光伏產(chǎn)業(yè)走出困境.河北省工業(yè)和信息化廳.2025-09-28
多部門政策“組合拳”扶持光伏.財(cái)政部.2025-09-28
應(yīng)加快完善光伏領(lǐng)域商業(yè)模式(觀點(diǎn)).人民網(wǎng).2025-09-28
光伏產(chǎn)業(yè)發(fā)展可借鑒日本經(jīng)驗(yàn) .中國(guó)能源報(bào).2025-09-28
陳康平:晶科的“邏輯”.北極星太陽(yáng)能光伏網(wǎng)手機(jī)版.2025-09-28
英國(guó)光伏市場(chǎng)持續(xù)增長(zhǎng),面臨并網(wǎng)和投資等挑戰(zhàn).電力網(wǎng).2025-09-28
一文看懂2021-2022年全球可再生能源發(fā)展趨勢(shì).一文看懂2021-2022年全球可再生能源發(fā)展趨勢(shì).2025-09-20
歐洲2025上半年光儲(chǔ)補(bǔ)貼政策匯總.世界電池產(chǎn)業(yè)博覽會(huì).2025-09-28
關(guān)于2018年光伏發(fā)電有關(guān)事項(xiàng)說明的通知(發(fā)改能源〔2018〕1459號(hào)).國(guó)家發(fā)展和改革委員會(huì)網(wǎng)站.2025-09-12
國(guó)家能源局:關(guān)于加強(qiáng)分布式光伏技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)與監(jiān)督的通知.中國(guó)政府網(wǎng).2025-08-30
全球光伏市場(chǎng)發(fā)展喜憂參半.中國(guó)能源報(bào).2024-06-09
2023年光伏發(fā)電行業(yè)現(xiàn)狀及發(fā)展前景分析.中商情報(bào)網(wǎng).2024-06-08
一文梳理全球十個(gè)主要國(guó)家可再生能源扶持政策(含補(bǔ)貼、稅收等).weibozixun.2025-08-29
2024年,可再生能源重點(diǎn)項(xiàng)目完成投資額占電源投資比重超過80%.新華社.2025-08-28
論見黃河口丨鹽堿地“變身”光伏電站,看東營(yíng)如何平衡生態(tài)與能源.齊魯晚報(bào).2025-08-28
700多萬個(gè)家庭,當(dāng)上了光伏“房東”!.中國(guó)新聞網(wǎng).2025-08-28
“羊光互補(bǔ)”,光伏板下養(yǎng)出“光伏羊” 青海省海南州探索高原可持續(xù)發(fā)展新路徑.半月談.2025-08-28
中國(guó)光伏技術(shù)裝備全球領(lǐng)跑,新能源專利數(shù)占全球四成以上。例如,寧夏的科研單位和企業(yè)將“節(jié)水+光伏”一體化的智能農(nóng)業(yè)技術(shù)引入中東國(guó)家,幫助他們?cè)跇O端干旱的環(huán)境中發(fā)展農(nóng)業(yè).Bing搜索.2025-09-20
寧夏智慧恒溫節(jié)水光伏小屋受沙特青睞.中國(guó)新聞網(wǎng).2025-09-20
能源安全新戰(zhàn)略推動(dòng)轉(zhuǎn)型發(fā)展.求是.2025-09-20
每用4度電就有1度來自新能源 湖北光伏裝機(jī)首超火電.湖北日?qǐng)?bào).2025-08-28
產(chǎn)業(yè)聚焦丨中國(guó)光伏企業(yè)持續(xù)引領(lǐng)全球能源轉(zhuǎn)型.中國(guó)經(jīng)濟(jì)報(bào).2024-06-18
千萬IP創(chuàng)科普 科技人才話強(qiáng)國(guó)丨光伏發(fā)電點(diǎn)亮城市未來.新華網(wǎng).2025-08-28