2022-05-31
編者按:
習(xí)近平總書(shū)記指出:“實(shí)現(xiàn)碳達(dá)峰、碳中和是一場(chǎng)廣泛而深刻的經(jīng)濟(jì)社會(huì)系統(tǒng)性變革。”要實(shí)現(xiàn)“雙碳”宏偉目標(biāo),必須堅(jiān)持“科學(xué)技術(shù)是第一生產(chǎn)力”,積極推動(dòng)產(chǎn)業(yè)發(fā)展。我們將收集多方信息,撰寫(xiě)“技術(shù)進(jìn)步與綠色產(chǎn)業(yè)發(fā)展”系列文章,介紹一些產(chǎn)業(yè)發(fā)展的前沿和技術(shù)進(jìn)步為此發(fā)揮的重要作用,以供參考。本文是此系列的第2篇。
光伏發(fā)電是眾所關(guān)注的可再生能源開(kāi)發(fā)利用工作,在實(shí)現(xiàn)碳達(dá)峰、碳中和目標(biāo)的行動(dòng)中地位重要。歷經(jīng)近20年的發(fā)展,光伏產(chǎn)業(yè)已成為我國(guó)的一項(xiàng)戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè),逐步形成完整的產(chǎn)業(yè)鏈,在制造規(guī)模、技術(shù)水平、應(yīng)用市場(chǎng)拓展、產(chǎn)業(yè)體系建設(shè)等方面均位于全球前列,具有國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì),為我國(guó)能源轉(zhuǎn)型和高質(zhì)量快速發(fā)展發(fā)揮了重要作用。到2030年,我國(guó)非化石能源占一次能源消費(fèi)比重要達(dá)到25%左右,為此,“十四五”期間,我國(guó)年均新增光伏裝機(jī)或?qū)⒊^(guò)75GW。
一、持續(xù)技術(shù)進(jìn)步為光伏產(chǎn)業(yè)快速發(fā)展奠定堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)
光伏發(fā)電的原理是利用半導(dǎo)體的光電效應(yīng),將太陽(yáng)輻射能直接轉(zhuǎn)換成電能。光電轉(zhuǎn)換的基本裝置就是太陽(yáng)能電池。光伏電站發(fā)電量的多少很大程度上取決于所用電池板的光電轉(zhuǎn)換效率。回顧世界光伏發(fā)展史,在上世紀(jì)60年代起步時(shí)期,西方發(fā)達(dá)國(guó)家試驗(yàn)推廣的晶硅太陽(yáng)能電池的光電轉(zhuǎn)換效率大約在10%量級(jí)。
我國(guó)從上世紀(jì)90年代中后期,著力推動(dòng)光伏產(chǎn)業(yè)發(fā)展,當(dāng)時(shí)生產(chǎn)的電池板的光電轉(zhuǎn)換效率多低于15%。經(jīng)過(guò)近20年的發(fā)展,基于常規(guī)硅材料的太陽(yáng)能電池技術(shù)在硅材料質(zhì)量、輔材以及工藝等方面都獲得了持續(xù)提升。有研究指出,2018年業(yè)內(nèi)主流的光電轉(zhuǎn)換效率平均水平,普通單晶約20%,普通多晶約19%。并且,PERC電池(Passivated Emitter Rear Cell)已成為技術(shù)最成熟、升級(jí)最簡(jiǎn)單、成本最低的技術(shù)升級(jí)方案,其光電轉(zhuǎn)換效率平均在21.3%-21.8%。到2021年,一般的晶硅太陽(yáng)能電池組件的光電化換率為20%-26%;新一代TOPCon、異質(zhì)結(jié)電池的光電轉(zhuǎn)換率理論上限達(dá)29%左右;單結(jié)半導(dǎo)體電池已知理論光電轉(zhuǎn)化效率上限為34%;晶硅光伏電池已知理論光電轉(zhuǎn)化效率上限為29.43%;單結(jié)鈣鈦礦太陽(yáng)能電池轉(zhuǎn)換效率在十年間實(shí)現(xiàn)了從3.8%到25.2%的技術(shù)飛越,理論上限可達(dá)33%。中國(guó)光伏企業(yè)為這些技術(shù)進(jìn)步的取得做出了突出貢獻(xiàn)。
二、過(guò)去20年我國(guó)光伏裝機(jī)規(guī)模迅速擴(kuò)大
我國(guó)光伏產(chǎn)業(yè)經(jīng)歷了幾個(gè)特征明顯的發(fā)展階段:2007年前處于成長(zhǎng)起步示范階段;2007年-2010年處于產(chǎn)業(yè)化建立階段;2011年-2014年處于規(guī)模化穩(wěn)定發(fā)展階段,且并網(wǎng)型光伏項(xiàng)目漸成主流;隨后,在各項(xiàng)利好政策更加密集推出的形勢(shì)下,國(guó)內(nèi)光伏裝機(jī)總量和增長(zhǎng)速率都快速增長(zhǎng)。2011年,我國(guó)光伏發(fā)電裝機(jī)容量約為300萬(wàn)千瓦。2021年,國(guó)家能源局最新數(shù)據(jù)顯示,我國(guó)新增光伏發(fā)電并網(wǎng)裝機(jī)容量約5300萬(wàn)千瓦,連續(xù)9年穩(wěn)居世界首位。截至2021年底,光伏發(fā)電并網(wǎng)裝機(jī)容量達(dá)到3.06億千瓦,突破了3億千瓦大關(guān),連續(xù)7年穩(wěn)居全球首位。世界每年新增的裝機(jī)量中,我國(guó)所占的比例越來(lái)越重,逐漸成為光伏發(fā)電大國(guó)。
2021年,我國(guó)光伏行業(yè)立足碳達(dá)峰碳中和目標(biāo)實(shí)施行動(dòng),實(shí)現(xiàn)了“十四五”發(fā)展良好開(kāi)局。一是全行業(yè)實(shí)現(xiàn)穩(wěn)步增長(zhǎng)。全年多晶硅、硅片、電池、組件產(chǎn)量分別達(dá)到50.5萬(wàn)噸、227 GW、198 GW、182 GW,分別同比增長(zhǎng)27.5%、40.6%、46.9%、46.1%,光伏新增裝機(jī)5488GW同比增加13.9%,創(chuàng)歷史新高。二是電池效率再創(chuàng)新高。量產(chǎn)P型PERC電池效率達(dá)23.1%,N型TOPCon電池實(shí)驗(yàn)效率突破25.4%,HJT電池量產(chǎn)速度加快。三是智能光伏發(fā)展迅速。光伏產(chǎn)業(yè)智能制造、智能運(yùn)維、智能調(diào)度等水平逐步提升。智能光伏試點(diǎn)示范初見(jiàn)成效。四是市場(chǎng)應(yīng)用持續(xù)擴(kuò)大。隨著全球加快應(yīng)對(duì)氣候變化,光伏市場(chǎng)需求持續(xù)增加,2021年中國(guó)光伏產(chǎn)品出口超過(guò)284億美元。
三、我國(guó)光伏發(fā)電已經(jīng)踏上平價(jià)上網(wǎng)的門(mén)檻
由于技術(shù)進(jìn)步和裝機(jī)規(guī)模大幅增加,過(guò)去10年間,我國(guó)光伏發(fā)電的成本逐步下降了90%。同時(shí),光伏裝機(jī)量增長(zhǎng)還帶來(lái)電價(jià)補(bǔ)貼壓力日益沉重的問(wèn)題。為此,國(guó)家從2011年實(shí)施的標(biāo)桿電價(jià)政策開(kāi)始,頻繁出臺(tái)政策,降低光伏發(fā)電標(biāo)桿電價(jià)和光伏項(xiàng)目補(bǔ)貼標(biāo)準(zhǔn)。當(dāng)前,光伏發(fā)電告別補(bǔ)貼、平價(jià)上網(wǎng)已是大勢(shì)所趨,這是我國(guó)光伏產(chǎn)業(yè)發(fā)展的重大成就。
2011年7月,按《關(guān)于完善太陽(yáng)能光伏發(fā)電上網(wǎng)電價(jià)政策的通知》(發(fā)改價(jià)格[2011]1594號(hào))執(zhí)行標(biāo)桿電價(jià),即2011年7月1日及以后核準(zhǔn)的、2011年7月1日之前核準(zhǔn)但2011年12月31日仍未投產(chǎn)的光伏發(fā)電項(xiàng)目,除西藏外上網(wǎng)電價(jià)均為1.00元。政策導(dǎo)向推動(dòng)光伏發(fā)電向無(wú)補(bǔ)貼平價(jià)上網(wǎng)目標(biāo)加速推進(jìn)。
2013年8月,《關(guān)于發(fā)揮價(jià)格杠桿作用促進(jìn)光伏產(chǎn)業(yè)健康發(fā)展的通知》(發(fā)改價(jià)格〔2013〕1638號(hào))將全國(guó)分為三類(lèi)太陽(yáng)能資源區(qū),規(guī)定I-III類(lèi)資源區(qū)的標(biāo)桿上網(wǎng)電價(jià)分別為0.9、0.95、1元。同時(shí),明確了對(duì)分布式光伏發(fā)電補(bǔ)貼標(biāo)準(zhǔn)為0.42元。
2017年12月,《關(guān)于2018年光伏發(fā)電項(xiàng)目?jī)r(jià)格政策的通知》(發(fā)改價(jià)格規(guī)[2017]2196號(hào))將集中式和分布式光伏電站的上網(wǎng)電價(jià)分別降低了0.1元、0.05元。在此半年后,《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))將集中式和分布式光伏電站的上網(wǎng)電價(jià)統(tǒng)一降低了0.05元。
2019年4月,《關(guān)于完善光伏發(fā)電上網(wǎng)電價(jià)機(jī)制有關(guān)問(wèn)題的通知》(發(fā)改價(jià)格〔2019〕761號(hào))將集中式光伏電站標(biāo)桿上網(wǎng)電價(jià)改為指導(dǎo)價(jià),納入國(guó)家財(cái)政補(bǔ)貼范圍的I-III類(lèi)資源區(qū)新增集中式光伏電站指導(dǎo)價(jià)分別定為0.40元、0.45元、0.55元。光伏發(fā)電平價(jià)上網(wǎng)加速前進(jìn)。
2020年3月,《關(guān)于2020年光伏發(fā)電上網(wǎng)電價(jià)政策有關(guān)事項(xiàng)的通知》(發(fā)改價(jià)格〔2020〕511號(hào))規(guī)定,I-III類(lèi)資源區(qū)新增集中式光伏電站指導(dǎo)價(jià)分別為每千瓦時(shí)0.35元、0.4元、0.49元,較2019年指導(dǎo)電價(jià)分別下降每千瓦時(shí)0.05元、0.05元、0.06元。
今后一段時(shí)間內(nèi),我國(guó)光伏產(chǎn)業(yè)的發(fā)展將更加注重提質(zhì)增效,從更有利于健康可持續(xù)發(fā)展的角度,著力推進(jìn)技術(shù)進(jìn)步、降低發(fā)電成本、減少補(bǔ)貼依賴(lài),優(yōu)化發(fā)展規(guī)模,提高運(yùn)行質(zhì)量,推動(dòng)行業(yè)有序發(fā)展、高質(zhì)量發(fā)展。
供稿:中國(guó)清潔發(fā)展機(jī)制基金管理中心 馮林琳、溫剛
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