中国太阳能光伏产业的发展现状及前景

向树民 唐海涛 周兵

（西安兰石重工机械有限公司 陕西西安 710054）

随着工业的迅速发展，作为动力载体的能源成为了21世纪世界各国重点发展和关注的对象之一。伴随各国工业发展的同时，环境污染日益严重并影响到了人类的生活，煤炭、石油、天然气等化石燃料也紧随日益枯竭，对各国发展产生了很大的制约。世界各国鉴于能源问题，提出了开发可再生清洁能源来替代化石燃料的重要战略思想，而太阳能作为此种能源顺理成章的成为了重点开发利用的对象之一。太阳能具有普遍、无害、巨大和长久等优点，是人类开发利用的理想能源之一，当然，其分散、不稳定、效率低和成本高的缺点也给其开发利用带来了一定的挑战性和难度。目前可再生能源（包括太阳能、风能、地热、现代生物能和生物燃料等）在世界一次能源中仅占2%左右[1]，而太阳能发电仅占可再生能源发电的3.2%[2]，但太阳能发电技术与产业在近十年来发展迅速，平均每年增长率达30%左右[3]，所以未来太阳能在可再生能源中将占有一定的地位。

太阳能发电主要有太阳能光伏发电和太阳能热发电两种基本方式[4]。本文主要探讨太阳能光伏发电的相关问题。太阳能光伏发电是国家重点开发的可再生能源发电项目，其潜力巨大，对解决国家能源问题具有重要的作用。

1 太阳能光伏技术简介

1839年，法国科学家贝克雷尔（Becqurel）发现“光伏效应”，1954年，美国科学家恰宾和皮尔松在美国贝尔实验室首次制成了光电转换效率为4.5%的单晶硅太阳电池，诞生了将太阳光能转换为电能的实用光伏发电技术[5]。此后太阳能光伏产业技术水平不断提高，生产规模持续扩大。在1990-2006年这十几年里，全球太阳能电池产量增长了50多倍。随着全球能源形势趋紧，太阳能光伏发电作为一种可持续的能源替代方式，于近年得到迅速发展，并首先在太阳能资源丰富的国家，如德国和日本，得到了大面积的推广和应用。在国际市场和国内政策的拉动下，中国作为后起之秀光伏产业逐渐兴起，涌现了无锡尚德、常州天合和天威英利等一大批优秀的光伏企业，带动了上下游企业的发展，中国光伏发电产业也迅速发展起来。

太阳能光伏技术（Photovoltaic）是利用太阳能电池直接将太阳光转化为电能的技术，其核心是可释放电子的半导体物质。最常用的半导体材料是硅材料，而地壳中硅的储存量非常丰富，可以说是取之不尽、用之不竭，所以当前硅材料在太阳能光伏行业中占有一定的主导地位。在太阳能光伏电池结构中有正负两层半导体，当阳光照射在半导体上时，正负两极交界处会产生电流。阳光强度越大，电流就越强。其工作原理为：太阳光照在半导体p-n结上，形成新的空穴-电子对，在p-n结电场的作用下，空穴由n区流向p区，电子由p区流向n区，接通电路后就形成电流。

太阳能光伏发电系统是由太阳能电池方阵，蓄电池组，充放电控制器，逆变器，交流配电柜，太阳跟踪控制系统等设备组成。其不仅只在晴天强光下运作发电，在阴天同样也能发电。光伏系统具有以下优点：(1)具有免费的燃料；(2)系统中活动的部件磨损、毁坏或需替换的情况较少；(3)保持系统运转仅需很少的维护；(4)可快速在任何地方安装；(5)具有无噪声、无有害排放和污染气体的特点。

2 太阳能光伏产业的发展现状

2.1 国际光伏产业发展的现状

据相关报道指出，2012年，全球光伏新增装机量达到29.7GW，同比增长3.6%，增速比2011年回落近66个百分点。其中欧洲光伏新增装机量达到18.2GW，占据2012年全球新增装机量新增装机量的56.9%，占比相较于2011年下降约13个百分点。从装机分布看，德国以7.6GW的装机容量重回全球首位，但同比仅增长2%；而我国则以4.5GW 的装机容量上升至全球第二，同比增长66.7%；美国以3.3GW 的装机容量位居全球第三，同比增长78.6%；意大利则由去年的全球第一下滑至全球第四，装机量3.0GW。截止到2012年底，全球光伏累计装机容量突破100GW。

2012年，全球太阳能电池片产能超过70GW（含薄膜电池），产量达到37.4GW，与2011年的35GW相比，仍有个位数的增长，2005-2012年全球电池片产量情况如表1所示。

表1 2005-2012 年全球太阳能电池片产量（MW）

全球前十家企业电池片产量达到14.6GW，约占全球总产量的39%，同比增长2个百分点。在电池类型上，九家为晶硅电池生产企业，只有美国FirstSolar一家薄膜电池企业（CdTe薄膜电池）。中国大陆和中国台湾地区共占据8席，另外两家分别为美国FirstSolar和韩国韩华集团（韩华集团2012年收购德国最大电池片生产企业Q-Cells的晶硅电池业务，其总产能达到2250MW），其中中国英利以2GW的产量位居全球首位，其晶硅电池片产能也已达到2450MW，美国FirstSolar公司则以1.9GW的产量位居第二（主要是CdTe薄膜电池），而中国晶澳则以1.8GW 的产量位居全球第三，其产能也已达到2.8GW，具体详见表2。

表2 2012 年全球主要电池片企业产能/产量情况（MW）

2.2 国内光伏产业发展的现状

2012年，为保障光伏产业健康发展，我国加大了对光伏应用的支持力度，先后启动两批“金太阳”示范工程，发布《太阳能发电发展“十二五”规划》，启动分布式光伏发电规模化应用示范区等举措。再加上光伏系统投资成本不断下降，我国光伏应用市场一片繁荣，当年新增装机量达到4.5GW，同比增长66.7%，累计装机量达到8020MW。其中青海新增装机量达到1160MW，继2011年突破GW后再创新高，继续位居全国第一。

2012年我国新增光伏装机量达到创纪录的4.5GW，但增幅同比2011年显著下滑。根据国家能源局的预计，2013年新增装机约10GW，一举跃居成为全球最大光伏应用市场。到2013年底，中国累计光伏装机将达到16.5GW，其中分布式光伏项目为5.7GW，地面光伏电站约10.8GW。目前看来，地面电站和分布式电站是在共同发展的，地面电站的装机容量还远高于分布式。

中国光伏发电装机分布在30个省、直辖市、自治区，累计装计容量排在前五位的省级地区依次为青海、甘肃、新疆、宁夏、内蒙。其中青海累计装机为3.21GW，甘肃累计装机为2.83GW，新疆累计装机为1.28GW，宁夏累计装机为1.26GW，内蒙累计装机为910MW，而这些项目也主要集中在国家五大发电集团等企业。

3 国内太阳能光伏产业存在的问题及建议

在国家出台的相关激励政策促进下，我国太阳能光伏产业发展迅猛，在全世界也占有一定的市场份额。然而光伏产业发展的同时，也暴露了产业中存在的问题：(1)行业补贴机制方面：双轨并存的补贴机制为规划发展目标、管理光伏发电市场增加了难度；补贴程序复杂、周期过长，增加了企业的财务成本。(2)光伏并网方面：太阳能丰富地区与电力负荷需求区距离远，导致输送能力制约了光伏发电的发展；同时，分布式发电机制有待梳理，例如上网电价、交易机制、收益分配机制等问题都是限制其发展的主要因素。(3)行业质量与标准方面：光伏标准制修订进展缓慢；光伏发电产业为多行业合作综合性产业，其相关标准协调工作不到位；国际标准制定参与不积极；实验室重复建设但高端测试能力不足，技术标准研发能力低；没有太阳电池标准测量与标定平台。(4)行业兼并整合方面：光伏产业供需关系不平衡，产业链中上下游产能过剩；光伏产业整合重组困难，如强势光伏企业以低成本争夺市场逆势扩张、地方利益与光伏产业捆绑阻碍了其破产整合和地方政府非市场行为的干预，使得光伏企业破而不倒等。

我国光伏行业发展中暴露的问题主要有以上四个方面，建议：(1)对光伏发电部分的补贴双轨可以统一为电价补贴，补贴资金全部通过可再生能源电力附加解决；简化补贴发放流程，权利下放地方相关电网企业。(2)国家通过相关措施应尽快打通西部地区向东部缺电地区电力输送的通道，以解决西部光伏电力消纳问题；完善分布式光伏发电机制。(3)认清光伏发电相关标准与国际的差距，积极参与国际光伏行业的标准制定工作，尽快完善行业标准；建立高端光伏实验室，积累和提炼相关经验，使得国家具有新标准的研发能力；建立太阳能标准测量和标定平台，使得光伏行业具有与世界太阳电池测量标准相对应的标准测量与标定体系,从而填补国内这方面的空白。(4)国家应该加大光伏行业破产整合力度，使得行业有利平稳的发展。

4 太阳能光伏产业发展前景

据欧洲光伏工业协会EPIA预测，太阳能光伏发电在21世纪会占据世界能源消费的重要席位，不但要替代部分常规能源，而且将成为世界能源供应的主体。预计到2030年，可再生能源在总能源结构中将占到30%以上，而太阳能光伏发电在世界总电力供应中的占比也将达到10%以上；到2040年，可再生能源将占总能耗的50%以上，太阳能光伏发电将占总电力的20%以上；到21世纪末，可再生能源在能源结构中将占到80%以上，太阳能发电将占到60%以上。这些数字足以显示出太阳能光伏产业的发展前景及其在能源领域重要的战略地位。

而我国在“十二五”规划的发展目标中，国家能源局也对光伏发展目标进行了多次调整，从最初的5GW上调到10GW，而2012年5月上调至15GW，紧接着7月又将该目标调整为21GW，并在9月正式公布。可到了2013年1月，这一目标再次被上调到35GW，可见国家能源局对规划目标的多次调整是和国内光伏产业的飞速发展是分不开的。由此可见，光伏行业的发展前景还是十分可观的。

5 结语

综上所述，我国太阳能光伏行业作为可再生能源发电中的一部分，在政府大力支持下发展迅速潜力巨大，其具有非常重要的意义和战略地位。然而，其发展中也存在一定的问题，这就需要我们不断的认识问题、发现问题和解决问题，使得光伏行业平稳发展。同时，硅原料“两头在外”格局瓶颈的突破、光伏技术和科研实力瓶颈的突破以及标准化和人才瓶颈的突破，都需要国家大力支持发展。分层次、多方位培养一批可以全面掌握先进光伏技术的人才和重点扶持一批研究开发、人才培训和检测基地，都有利于这些关键性瓶颈的突破，对于国内光伏行业的发展也具有重要的意义。

[1]]Eric Martino.t Renewables.Global Status Report,Renewable Energy Policy Network for the 21st Century,2005,8.

[2]Eric Martino.t Renewables.Global Status Report—2006 update,Renewable Energy Policy Network for the 21st Century,2005,6-7.

[3]陆维德.太阳能利用发展趋势评述[J].世界科技研究与发展，2007,29(1):95-99.

[4]于静，车俊铁，张吉月.太阳能发电技术综述[J].世界科技研究与发展，2008,30(1):56-59.

[5]赵争鸣,刘建政,孙晓英,等.太阳能光伏发电及其应用[M].北京:科学出版社,2005.