光伏新趋势：从零到强

杜婕

中国光伏产业从零开始，发展到世界第一大国，历经3个阶段，即示范化、产业化和规模化。截至2017年年底，中国光伏发电新增装机已连续五年全球第一，累计装机规模连续三年全球第一。

2007年之前，中国光伏产业处于初期示范阶段，通过建立示范工程向全社会推广光伏。第一个示范工程是2002年国家计委启动“西部省区无电乡通电计划”，通過光伏和小型风力发电解决西部七省区（西藏、新疆、青海、甘肃、内蒙古、陕西和四川）700多个无电乡的用电问题。截至2005年，共建成721座光伏和风光互补电站，光伏用量达到15.5MWp（15.5MWp即峰值输出功率15.5兆瓦，下同）。

第二个著名的示范工程是“建筑并网光伏发电尝试——深圳园博园光伏发电并网系统”，这是一个1 MWp并网光伏电站，于2004年8月建成发电，总投资6600万元。该电站是国内首座、亚洲最大的兆瓦级并网光伏电站，填补了中国在兆瓦级并网光伏项目设计和建设上的空白，对今后太阳光伏发电系统在建筑上的应用，以及设计、建设大型并网光伏电站具有借鉴和参考意义，是中国并网太阳能发电的里程碑。

2005年8月，第三个具有历史意义的示范工程——中国第一座直接与高压并网的100kWp（100kWp即峰值输出功率100千瓦，下同）光伏发电站在西藏羊八井建成并一次并网成功，顺利投入运行，开创了发电系统与电力系统高压并网的先河。

经过示范工程的推广，中国光伏行业迅速进入产业化的阶段，从2007年至2010年，中国光伏装机容量保持每年100%以上的增长率，呈现爆发态势。

这个迅速推广的阶段中，“金太阳示范工程”和“光伏建筑一体化”不得不提。2009年7月21日，财政部、科技部、国家能源局联合发布了《关于实施金太阳示范工程的通知》，决定综合采取财政补助、科技支持和市场拉动方式，加快国内光伏发电的产业化和规模化发展。三部委计划在2至3年内，采取财政补助方式支持不低于500兆瓦的光伏发电示范项目。据估算，国家将为此投入约100亿元财政资金。“金太阳示范工程”是国家2009年开始实施的支持国内促进光伏发电产业技术进步和规模化发展，培育战略性新兴产业的一项政策，是继中国政府出台对光电建筑每瓦补贴20元政策之后的又一重大财政政策，推动了中国光伏发电项目的发展。

光伏建筑一体化，是应用太阳能发电的一种新概念，简单地讲，就是将太阳能光伏发电方阵安装在建筑的围护结构外表面来提供电力。光伏建筑一体化可分为两大类：一类是光伏方阵与建筑的结合，另一类是光伏方阵与建筑的集成。如光电瓦屋顶、光电幕墙和光电采光顶等。在这两种方式中，光伏方阵与建筑的结合是一种常用的形式，特别是与建筑屋面的结合。

“金太阳示范工程”和光伏建筑一体化大大推动了中国分布式光伏市场的发展。

与此同时，光伏项目的类别也发生了根本性的变化，并网项目成为主流，占比由2006年的5.1%增加至2010年底的80%。明确的核准电价和两期特许权招标，让荒漠并网电站火热起来。上网电价的明确，为未来地面电站的快速发展奠定了基础。

2011年至2014年，中国的光伏产业进入了规模化稳定发展阶段。2011年以后，并网型光伏项目已经成为主流，离网型光伏项目逐渐被淘汰。随着各项利好政策的推出，国内光伏装机总量和增长速率都保持快速状态，世界每年新增的装机量中，中国所占的比例越来越大，中国逐渐成为光伏发电大国。

到2017年，中国诞生了一个工业传奇——中国的光伏产业成为了一个世界级的巨无霸。中国光伏产业具备了全球竞争力，中国牢牢掌控了65%的光伏产能和60%的全球市场份额，并且拥有自主品牌，在世界前10家组件制造商中，中国大陆占据7家。隆基、协鑫、爱康、中电科、东方日升、中利腾晖、海润光伏、天合光能、正泰新能源、十一科技等都是光伏产业品牌中的佼佼者。值得注意的是，光伏产能企业以民企居多，或者说，中国光伏产业的进步有赖于民间投资的推动。

在全球光伏发电市场的带动下，中国光伏产业快速发展，已经形成了从硅材料、器件、生产设备到应用系统等较为完整的产业链。光伏电池转换效率不断提高，制造能力迅速扩大。无论是装备制造还是配套的辅料制造，国产化进程都在加速。在光伏产业链中，中国有实际产能的多晶硅生产商20至30家，硅片企业60多家，电池企业60多家，组件企业330多家。国内已有在海外上市的光伏产品制造公司16家，在国内上市的光伏产品制造公司16家，行业年产值超过3000亿元，进出口额220亿美元，就业人数近百万人。

中国多晶硅产业技术与国际先进水平的差距在缩小。少数企业还实现了四氯化硅闭环工艺，综合能耗和生产成本大大降低，并彻底解决了四氯化硅的排放和环境污染的问题。已有2家多晶硅生产商的能耗与成本接近国外同行先进水平，多晶硅能耗水平达到每千克耗电40kWh（千瓦时），成本下降到每千克20美元以下。

光伏设备制造业逐渐形成规模，为产业发展提供了强大的支撑。在晶体硅太阳能电池生产线的十几种主要设备中，8种以上国产设备已在国内生产线中占据主导地位。其中单晶炉、扩散炉、等离子刻蚀机、清洗制绒设备、组件层压机、太阳模拟仪等已达到或接近国际先进水平，性价比优势十分明显。多晶硅铸锭炉、多线切割机等设备制造技术取得重大进步，打破国外产品的垄断，有些设备开始出口，如扩散炉、层压机等。

中国已经掌握了产业链的各个环节中的关键技术，并在不断地创新和发展，如电池技术、多晶硅制造技术等。多晶硅电池的平均出厂效率达到16%，尚德的冥王星技术将单晶硅太阳电池的有效面积转化效率提高到了18.8%，多晶硅达到17.2%。英利、天合、阿特斯、晶澳、韩华、南京中电等国际化公司也都持有自己的专有技术，电池的转换效率均达到世界一流水平，平均每瓦太阳能电池的高纯硅材料的用量从世界平均水平9g/W（克每瓦）下降到6g/W（克每瓦），大大降低了制造成本，使得我国光伏组件在世界上具有很强的价格竞争力。

正是由于中国光伏产业的崛起，全球光伏产品成本快速下降，从原先的每瓦6美元，下降到每瓦1美元，平价上网的目标正在逼近现实。在某些电价较高的地区，比如德国，在其居民光伏应用上已经率先实现了平价上网。中国光伏行业的迅猛发展，让世界光伏发电平价上网提前了至少5年，这就是中国光伏行业对世界新能源的巨大贡献。