技術引領，中國光伏連續“破紀錄”
來源：國家能源局網站
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發布時間：2024-10-11
圖為位于新疆維吾爾自治區哈密市伊吾縣淖毛湖鎮的國家光熱示范項目——熔鹽塔式50兆瓦光熱發電站。新華社記者 胡虎虎攝
圖為安徽華晟新能源科技股份有限公司的異質結光伏電池及組件工廠內，技術人員在對產品進行檢測。 徐 勇攝（新華社發）
今年上半年，中國光伏行業表現如何？來看一組數據：
均超過30%——這是上半年，全國光伏多晶硅、硅片、電池、組件產量同比增長的成績；
同比增長近20%——這是上半年光伏組件出口量增長的情況。
《中國的能源轉型》白皮書指出，中國建成完備的風電、光伏全產業鏈研發設計和集成制造體系，高效晶體硅、鈣鈦礦等光伏電池技術轉換效率多次刷新世界紀錄，量產先進晶體硅光伏電池轉換效率超過25%。
從原材料、設備、市場“三頭在外”，到多次刷新世界紀錄，中國光伏何以成功“轉身”？
產量產能，世界前列
——上半年光伏產業鏈主要環節產量均實現高比例增長；全國光伏新增裝機102.48GW
在位于江蘇徐州的協鑫科技徐州顆粒硅生產基地，一座座硅烷反應塔林立。生產車間內，流化床裝置發出低鳴，一顆顆綠豆般大小的顆粒硅不斷流入存儲罐，等待檢測打包入庫。
“顆粒硅是一種顆粒狀的多晶硅，具有體積小、制備工藝簡單等優勢。目前我們國內的4個顆粒硅生產基地都在有序生產，產品市場占有率也在穩步提升。”協鑫科技控股有限公司聯席首席執行官蘭天石告訴記者。
顆粒硅是處于光伏產業鏈上游制造端硅料環節的一項創新類產品。中國光伏行業協會副秘書長兼新聞發言人劉譯陽向記者介紹，將光伏產業鏈攤開，涉及上、中、下游三部分。上游，包括多晶硅硅料的生產和供應。作為一種基礎原料，多晶硅料主要用于制造硅片和電池。光伏產業鏈中游，主要涵蓋電池片和光伏組件的生產。要將太陽賦予的光能轉化為電能，電池片必不可少。如今人們在鄉間屋頂、城市建筑時常可見的光伏組件，就是由一片片電池片組成的。
今年上半年，中國光伏制造端繼續保持增長勢頭。根據工業和信息化部發布的數據，上半年，中國光伏產業鏈主要環節產量均實現高比例增長。據光伏行業規范公告企業信息和行業協會測算，全國光伏多晶硅、硅片、電池、組件產量同比增長均超過30%，光伏組件出口量同比增長近20%。
其中，在多晶硅環節，上半年全國產量達106萬噸，同比增長74.9%；硅片、晶硅電池、晶硅組件，產量分別同比增長58.6%、38.1%、32.8%。出口方面，上半年全國硅片出口量達到了38.3GW；組件出口量達到129.2GW，同比增長19.7%。
再看下游，光伏應用市場繼續擴大，也為光伏產品產量增長提供了機遇。
“光伏產業鏈下游主要涉及發電系統的建設和運營。”劉譯陽說，這其中包括光伏電站的建設、分布式光伏系統的安裝以及電網接入等。“隨著全球對可再生能源的需求持續增加，光伏發電系統的市場需求也在不斷擴大。”數據顯示，今年上半年，全國光伏新增裝機102.48GW。其中，集中式光伏新增裝機49.6GW，工商業新增裝機37.03GW，戶用光伏新增裝機15.85GW。
“目前，中國在光伏電池、組件、硅片等多個環節都取得了顯著成就。中國光伏企業通過持續技術創新、加強自主研發、不斷提高生產效率等措施，推動中國光伏產量和產能居于世界前列，光伏產業鏈多環節達到國際領先水平。”劉譯陽說。
技術領先，產品過硬
——2023年，電池片環節全球排名前十的企業均為中國企業，總產能占據全球總產能的66%
把時間線拉長來看，中國光伏行業曾一度陷于原材料、設備、市場“三頭在外”的形勢。
本世紀初到2010年底，中國光伏行業曾經歷電池產量快速增長的局面。然而，全球金融危機給當時主打產品出口的光伏行業造成不小影響。進入本世紀第二個十年，一些國家所謂“反傾銷、反補貼”舉措，讓行業再度受挫。痛定思痛，打開國內市場、掌握核心技術，成為行業“翻身”的重要方向。
2013年7月，國務院印發《關于促進光伏產業健康發展的若干意見》，明確提出“把擴大國內市場、提高技術水平、加快產業轉型升級作為促進光伏產業持續健康發展的根本出路和基本立足點”。在“金太陽”示范工程、鼓勵光伏行業促進解決無電人口用電問題等相關政策指引下，國內光伏裝機開始呈現增長勢頭，為行業打開國內市場提供了機遇。
市場打開了，行業還得產品過硬、站得住腳。于是，技術創新、自主研發逐漸成為行業共識。
以光伏制造端上游為例，在多晶硅生產方面，全球主要有改良西門子法棒狀硅和硅烷流化床法顆粒硅兩種技術路線。與前者相比，后者在品質、降碳等方面優勢明顯。經過持續工藝創新和技術研發，2021年，協鑫科技顆粒硅率先實現萬噸級規模化量產。一粒粒綠豆大小的顆粒硅、一張張微米級的薄硅片，大大降低了單晶碳足跡排放，提升了產品的競爭力。
“光伏電池的效率和品質在很大程度上決定了光伏產品的競爭力。前不久，我們與江蘇昆山簽署了戰略合作協議，推動鈣鈦礦光伏組件20GW生產項目建設。”蘭天石告訴記者，作為一種光伏電池技術，鈣鈦礦電池具有較高的轉換效率，若應用晶硅鈣鈦礦疊層的復合組件，二者產生的“化學反應”能進一步提升電池轉換效率，推進降低度電成本。
“多年來，中國的光伏企業在電池技術上不斷創新，推動了多種高效電池技術研發和應用，并成功推動其大規模產業化。”劉譯陽告訴記者，在“雙碳”目標推動下，伴隨中國光伏企業持續加大技術研發力度，鈣鈦礦太陽能電池等新型電池技術嶄露頭角，PERC（鈍化發射極和背面接觸）、TOPCon（隧穿氧化層鈍化接觸）、HJT（異質結）等高效電池技術也逐步走向商業化應用。“2023年，電池片環節全球排名前十的企業均為中國企業，總產能達到681.2吉瓦，占據了全球總產能的66%。”劉譯陽說。
積極調整，布局全球
——加大研發投入，拓展海外市場，創造更多新的應用場景
歷經十余年發展，如今，中國光伏產業已成為全球能源轉型過程中的主導力量。《中國的能源轉型》白皮書指出，十年來，中國向全球提供優質的清潔能源產品和服務，持續加大科技創新力度，不斷推動新能源技術快速迭代，有力促進全球風電、光伏成本大幅下降。此外，根據國際能源署數據，2023年中國可再生能源新增的裝機規模超過了世界其他地區的總和，是推動全球可再生能源產業發展最大的貢獻者。
國家能源局局長章建華表示，中國可再生能源的快速發展，得益于持續的技術進步、完整的產業鏈供應鏈和良好的市場環境。“經過多年發展，中國已擁有較為完整的風電、光伏發電等新能源產業鏈供應鏈。同時，中國積極融入全球清潔能源產業鏈，源源不斷地向世界分享高質量的清潔能源產品。”章建華說，面對國內外日新月異的能源發展形勢，中國政府動態完善可再生能源上網電價、消納保障、市場配置等政策措施，充分發揮中國超大規模市場在新能源健康發展中的促進作用。通過營造平等、開放、包容的市場環境，吸引社會各方面力量參與新能源開發建設，充分釋放市場創新活力。以光伏為例，中國光伏產業的上市公司就超過了100家。
行業技術愈發成熟、市場影響力持續擴大的同時，中國光伏行業也迎來新的挑戰。采訪中，不少光伏行業從業者表示，當前全球光伏行業進入景氣發展周期，企業仍有較高擴產積極性，但與此同時，行業競爭激烈、部分地區出口受阻、市場供需略有失衡等問題也隨之涌現。
如何破局？一些頭部企業選擇加大技改投入，力爭降成本、保利潤、提效率；一些企業轉向尋求新的需求增長點，拓展全球化布局，分散市場風險。今年以來，協鑫科技、天合光能、晶科能源等企業紛紛宣布在中東地區開展光伏相關項目，部分企業通過協助海外客戶實現光伏產業鏈本地化發展等手段，加快“走出去”。
“無論面臨怎樣的市場形勢，創新都是企業努力的重點。多年來集團都堅持高比例的研發投入，今年上半年協鑫科技研發費用率超過了8%。我們相信，科技實力和自主創新能力始終是保持企業韌性和競爭力的關鍵要素。”蘭天石說。
在劉譯陽看來，目前光伏市場雖出現階段性供大于求的局面，但行業依然有能力、有信心穿越周期。“光伏企業仍要進一步推動全產業鏈高效技術和先進工藝的研發和應用，同時，應進一步推進光伏產品碳足跡核算方法研究，推動中外在光伏產品碳足跡方法論上的互認，繼續拓寬光伏產品市場。未來，還應努力推動光伏行業智能化升級，創造更多新的應用場景。”劉譯陽說。