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孫云:中國(guó)光伏產(chǎn)業(yè)跌宕起伏20年的壯歌
發(fā)布時(shí)間:
2024-12-06
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來(lái)源:
中國(guó)光伏行業(yè)協(xié)會(huì)CPIA
自本世紀(jì)初至今,我國(guó)光伏科技和產(chǎn)業(yè)發(fā)生了翻天覆地的變化,特別是“中國(guó)光伏行業(yè)協(xié)會(huì)”成立后十年,光伏行業(yè)全產(chǎn)業(yè)鏈的快速發(fā)展,使我國(guó)迅速成為世界光伏強(qiáng)國(guó),光伏發(fā)電成本低于化石能源,綠色清潔能源在能源占比中逐年增長(zhǎng),這正是我們老光伏人夢(mèng)寐以求的理想和心愿,但沒(méi)想到發(fā)展得如此之快!
回想上世紀(jì)八十年代中后期,我有幸參加了國(guó)家“七五”科技攻關(guān)非晶硅太陽(yáng)電池重大項(xiàng)目,開(kāi)啟了我對(duì)光伏電池研究與技術(shù)開(kāi)發(fā)幾十年的生涯,對(duì)太陽(yáng)能發(fā)電有了越來(lái)越深刻的理解。能源和環(huán)境是人類(lèi)社會(huì)可持續(xù)發(fā)展的兩大戰(zhàn)略問(wèn)題,清潔的可再生能源的開(kāi)發(fā)利用就越來(lái)越顯得重要和緊迫,太陽(yáng)能不但清潔,而且取之不盡。全球年能量消耗的總和只相當(dāng)于太陽(yáng)40分鐘內(nèi)投射到地球表面的能量,無(wú)論從數(shù)量上和廣度上,太陽(yáng)能這一巨大寶庫(kù)尚待打開(kāi),在太陽(yáng)能開(kāi)發(fā)利用中,光伏發(fā)電成為各國(guó)長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展的首 選技術(shù)。提高發(fā)電效率,降低發(fā)電成本是光伏科技與產(chǎn)業(yè)發(fā)展的永久課題,這也就成為我?guī)资甑淖非髣?dòng)力。
上世紀(jì)八十年代,晶硅電池制備依靠半導(dǎo)體器件擴(kuò)散技術(shù),技術(shù)相對(duì)比較成熟但成本很高,主要應(yīng)用在航天、無(wú)人值守的微波通訊、氣象站,無(wú)電地區(qū)微型戶(hù)用電源、村落小型電站等。非晶硅薄膜太陽(yáng)電池上世紀(jì)七十年代發(fā)明,由于其工藝簡(jiǎn)單于八十年代國(guó)外就實(shí)現(xiàn)了商品化生產(chǎn)。因其成本低,曾寄希望于能夠替代晶硅電池。1986年國(guó)家科委(科技部前身)投入1500萬(wàn)元組織十一個(gè)單位聯(lián)合攻關(guān)。我國(guó)當(dāng)年光伏電池工業(yè)基礎(chǔ)非常薄弱,一切幾乎都是從零起步開(kāi)始。非晶硅薄膜電池組件制備各工藝環(huán)節(jié)設(shè)備都需要自主研發(fā),無(wú)論是實(shí)驗(yàn)室還是中試線,包括制備非晶硅薄膜電池各種形式的PECVD、制備透明導(dǎo)電膜FTO的常壓CVD、制備鋁背電極的PVD、激光劃線機(jī)、太陽(yáng)光模擬器及測(cè)試分析儀器等。通過(guò)這個(gè)項(xiàng)目,薄膜太陽(yáng)電池的工藝和設(shè)備與材料和器件的基礎(chǔ)研究等都得到了全面研發(fā),單位與單位之間既有競(jìng)爭(zhēng)又有合作,使我國(guó)實(shí)驗(yàn)室與中試線核心裝備與技術(shù)開(kāi)發(fā)能力均產(chǎn)生了跨躍式的提升,1990年多項(xiàng)成果達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平,絕大部分都是原創(chuàng)性的,很多技術(shù)都是從基礎(chǔ)創(chuàng)新開(kāi)始。我們深刻體會(huì)到所投入的精力和財(cái)力,設(shè)備與工藝開(kāi)發(fā)占七成,電池材料與器件的基礎(chǔ)研究?jī)H占三成,核心技術(shù)70%是體現(xiàn)在核心裝備及關(guān)鍵原材料,很大程度是與企業(yè)科技人員聯(lián)合開(kāi)發(fā)的,充分感受到產(chǎn)學(xué)研在科技創(chuàng)新中的作用。
1995年我們完成了“八五”科技攻關(guān)大面積非晶硅/非晶硅疊層電池組件研發(fā),組件效率達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平,但在開(kāi)發(fā)產(chǎn)線設(shè)計(jì)方案中,仍然面臨著產(chǎn)線裝備、輔助原材料更多地依賴(lài)于國(guó)外。即使到2004年我們完成“十五”863“銅銦鎵硒太陽(yáng)能薄膜電池試驗(yàn)平臺(tái)”重點(diǎn)項(xiàng)目時(shí),最基本的靶材都需要與廠家聯(lián)合開(kāi)發(fā),國(guó)產(chǎn)化的光伏設(shè)備及原材料供應(yīng)鏈幾乎沒(méi)有。2008年很多原材料及設(shè)備國(guó)內(nèi)已有制造商,但質(zhì)量與國(guó)外有較大差距,更多的還是依賴(lài)進(jìn)口。
上世紀(jì)九十年代中后期,我國(guó)光伏電池產(chǎn)能長(zhǎng)時(shí)間徘徊在4.5MW左右,其中包括秦皇島華美光伏設(shè)備公司晶硅電池1MW,組件2MW;哈爾濱克羅拉公司及深圳宇康公司非晶硅電池組件各1MW;云南半導(dǎo)體廠單晶硅電池0.5MW;寧波太陽(yáng)電池廠0.35MW單晶硅;開(kāi)封太陽(yáng)電池廠0.27MW單晶硅;天津電子18所及上海811所生產(chǎn)少量的空間太陽(yáng)電池。清潔的可再生能源何時(shí)能夠替代化石能源似乎是很遙遠(yuǎn)的理想,光伏發(fā)電更多指向我國(guó)尚有7000萬(wàn)人口分散在廣闊的無(wú)電地區(qū),解決其用電問(wèn)題十分渺茫。
1997年《京都議定書(shū)》的簽訂,美國(guó)公布了“百萬(wàn)太陽(yáng)能屋頂計(jì)劃”,預(yù)計(jì)到2010年安裝的光伏組件總量達(dá)到3015MWp,把發(fā)電成本降到7.7美分/kWh。日本、德國(guó)、意大利、印度也紛紛制定了太陽(yáng)能屋頂計(jì)劃,預(yù)計(jì)2010年將安裝7600MWp光伏系統(tǒng)。“零耗能房屋和節(jié)能房屋向太陽(yáng)免費(fèi)索取電和熱”變成現(xiàn)實(shí)。這一舉措使光伏電池的應(yīng)用及市場(chǎng)發(fā)生了兩個(gè)重大轉(zhuǎn)變,一是屋頂光伏電站直接并網(wǎng),取消了蓄電池儲(chǔ)能,不僅減少了戶(hù)用光伏系統(tǒng)近40%投資,并去掉了每4~5年需要更換蓄電池系統(tǒng)的運(yùn)行成本,同時(shí)白天發(fā)電可賣(mài)給電網(wǎng)公司,夜間可享受低谷電價(jià),同時(shí)還能夠獲得政府補(bǔ)貼,極大地激發(fā)了光伏市場(chǎng)。二是扭轉(zhuǎn)了人們的對(duì)光伏市場(chǎng)的傳統(tǒng)概念。以前普遍認(rèn)為光伏電池由空間轉(zhuǎn)為地面應(yīng)用,主要是用來(lái)解決電網(wǎng)達(dá)不到無(wú)電地區(qū)用電問(wèn)題,但這類(lèi)地區(qū)通常是貧窮的,往往是通過(guò)政府資助解決最基本用電需求,市場(chǎng)很難打開(kāi)。太陽(yáng)能屋頂計(jì)劃及并網(wǎng)發(fā)電,光伏發(fā)電進(jìn)入城市并有國(guó)家政策扶植,全球光伏市場(chǎng)突然爆發(fā),這是一個(gè)里程碑式的轉(zhuǎn)變。2005年12月無(wú)錫尚德成為中國(guó)大陸首家登錄紐交所的民營(yíng)企業(yè),由此喚醒了資本對(duì)光伏產(chǎn)業(yè)的投入,西方國(guó)家僅保留高效、穩(wěn)定的新型化合物半導(dǎo)體銅銦鎵硒和碲化鎘薄膜太陽(yáng)電池產(chǎn)業(yè)和技術(shù),而將晶硅電池及硅薄膜電池產(chǎn)業(yè)和技術(shù)全部轉(zhuǎn)給中國(guó),一批跨界企業(yè)引進(jìn)晶硅電池產(chǎn)線當(dāng)年投產(chǎn)、當(dāng)年盈利、來(lái)年上市,創(chuàng)造出“光伏造富”的神話。2007年,全球太陽(yáng)能電池片產(chǎn)量為3436兆瓦,同比增長(zhǎng)56%,中國(guó)廠商的市場(chǎng)份額提升至35%,中國(guó)光伏企業(yè)壯志躊躇。
2013年之前,中國(guó)光伏行業(yè)被形容為“三頭在外”,原料、設(shè)備和市場(chǎng)幾乎全部依賴(lài)海外,發(fā)展的動(dòng)力主要來(lái)自以歐美為代表的海外市場(chǎng),國(guó)內(nèi)生產(chǎn)線上幾乎沒(méi)有國(guó)產(chǎn)設(shè)備,產(chǎn)業(yè)技術(shù)發(fā)展明顯受制于人。2008年國(guó)際金融危機(jī)為起點(diǎn),隨后幾年間,歐美光伏補(bǔ)貼政策出現(xiàn)變化,導(dǎo)致市場(chǎng)需求驟減,中國(guó)光伏行業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)面臨困境。
2012年,外有美歐雙反使95%以上市場(chǎng)對(duì)我關(guān)閉,內(nèi)有各地大量上馬光伏產(chǎn)業(yè)園使低水平產(chǎn)能急劇擴(kuò)大,而原材料、設(shè)備、關(guān)鍵輔材等因自給率不高導(dǎo)致成本高企,中國(guó)光伏行業(yè)迎來(lái)了“至暗時(shí)刻”,行業(yè)哀鴻遍野,光伏產(chǎn)業(yè)也隨之跌至谷底,光伏的未來(lái)在哪里?要想不被別人“卡脖子”,核心技術(shù)和產(chǎn)業(yè)鏈、供應(yīng)鏈的“命門(mén)”必須牢牢掌握在自己手里。由此,中國(guó)光伏行業(yè)開(kāi)啟了十年攻堅(jiān)路。2015年,中國(guó)光伏行業(yè)協(xié)會(huì)成立一年,光伏逐漸擺脫往昔的陰霾,在國(guó)家政策的大力支持之下,終于迎來(lái)了黃金發(fā)展期。走出低谷的光伏企業(yè),開(kāi)始根據(jù)市場(chǎng)需求,圍繞性能和成本兩個(gè)方面,持續(xù)不斷推進(jìn)技術(shù)升級(jí)。
中國(guó)光伏行業(yè)協(xié)會(huì)縱觀全產(chǎn)業(yè)鏈,從2016年開(kāi)始每年組織專(zhuān)家學(xué)者和企業(yè)家共同制定《中國(guó)光伏產(chǎn)業(yè)發(fā)展路線圖》,其內(nèi)容涵蓋了光伏產(chǎn)業(yè)鏈上下游各環(huán)節(jié),包括多晶硅、硅棒/硅錠/硅片、電池、組件、薄膜、逆變器、系統(tǒng)、新型儲(chǔ)能等各環(huán)節(jié)幾十個(gè)關(guān)鍵指標(biāo),根據(jù)產(chǎn)業(yè)實(shí)際情況,結(jié)合技術(shù)演進(jìn)進(jìn)程以及企業(yè)技改現(xiàn)狀,總結(jié)當(dāng)年發(fā)展情況并預(yù)測(cè)未來(lái)至2030年的發(fā)展趨勢(shì)。這些指標(biāo)體現(xiàn)了產(chǎn)業(yè)、技術(shù)、市場(chǎng)等發(fā)展現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢(shì),具有一定的前瞻性,對(duì)行業(yè)起到了引領(lǐng)作用,已成為光伏產(chǎn)業(yè)發(fā)展的風(fēng)向標(biāo)。另外,一年一度的《中國(guó)光伏產(chǎn)業(yè)年度報(bào)告》,對(duì)我國(guó)光伏產(chǎn)業(yè)的工業(yè)硅、多晶硅、硅片、電池片、晶硅/薄膜組件、設(shè)備、輔材輔料、光伏應(yīng)用和政策、光伏投融資、光伏專(zhuān) 利、光伏標(biāo)準(zhǔn)、光伏組件回收等各個(gè)環(huán)節(jié)進(jìn)行了分析梳理,并就行業(yè)關(guān)注的七個(gè)熱點(diǎn)話題進(jìn)行了專(zhuān)題分析,對(duì)當(dāng)前我國(guó)光伏產(chǎn)業(yè)的總體狀況進(jìn)行了評(píng)價(jià),對(duì)未來(lái)做出展望,對(duì)光伏行業(yè)發(fā)展起到了指導(dǎo)作用。
中國(guó)光伏企業(yè)“痛定思痛”,不斷加大科研投入和科技創(chuàng)新力度,除了光伏多晶硅、硅片、電池及組件占據(jù)全球光伏市場(chǎng)80%以上,光伏上下游全產(chǎn)業(yè)鏈不到10年都實(shí)現(xiàn)了飛速發(fā)展,牢牢占據(jù)著世界光伏產(chǎn)業(yè)頭把交椅。如今,海外設(shè)備在生產(chǎn)線上的占比,已經(jīng)微乎其微。從輔材輔料到全套設(shè)備,從單一生產(chǎn)到系統(tǒng)集成,如今的中國(guó)光伏行業(yè),已經(jīng)成為端到端自主可控的戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)。
作為政府和企業(yè)之間的橋梁和紐帶,針對(duì)行業(yè)發(fā)展面臨的困難、產(chǎn)業(yè)鏈的相互協(xié)調(diào),以及光伏市場(chǎng)的擴(kuò)展,中國(guó)光伏行業(yè)協(xié)會(huì)及時(shí)有效地向政府業(yè)務(wù)主管部門(mén)及相關(guān)部門(mén)提出意見(jiàn)和建議,使政府能夠及時(shí)準(zhǔn)確地出臺(tái)相關(guān)的產(chǎn)業(yè)政策,從資金到市場(chǎng)、從財(cái)稅到土地,迅速營(yíng)造出有利于國(guó)內(nèi)產(chǎn)業(yè)發(fā)展的政策環(huán)境。在此后的數(shù)年間,領(lǐng)跑者計(jì)劃、戶(hù)用光伏、綠證交易等政策先后登場(chǎng),為光伏產(chǎn)業(yè)的發(fā)展壯大鋪平道路,這也是中國(guó)光伏產(chǎn)業(yè)鏈快速發(fā)展的主要原因之一。
2018年12月,中國(guó)首個(gè)大型平價(jià)上網(wǎng)光伏項(xiàng)目在青海格爾木正式并網(wǎng)發(fā)電,項(xiàng)目平均電價(jià)為0.316元/千瓦時(shí),低于當(dāng)?shù)?.3247元/千瓦時(shí)的火電脫硫標(biāo)桿上網(wǎng)電價(jià),開(kāi)創(chuàng)了國(guó)內(nèi)光伏發(fā)電平價(jià)上網(wǎng)的先例。隨后在2022年,光伏發(fā)電進(jìn)入全面平價(jià)上網(wǎng)階段,由此真正支撐起千行百業(yè)的綠色轉(zhuǎn)型和千家萬(wàn)戶(hù)的燈火。過(guò)去10年來(lái),光伏發(fā)電成本已下降了90%。在不考慮系統(tǒng)平衡性的條件下,光伏已經(jīng)成為最便宜的新建電源。這其中,中國(guó)光伏行業(yè)協(xié)會(huì)做出了許多關(guān)鍵性貢獻(xiàn)。
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