新疆地区光伏产业的发展现状与前景分析

阿依加马力•艾尼，塔伊尔江•巴合依

(1. 新疆维吾尔自治区工业经济和信息化研究院，乌鲁木齐 830000；2. 国网乌鲁木齐供电公司，乌鲁木齐 830000)

0 引言

在光伏发电成本大幅降低和政策大力支持下，光伏产业得到了快速发展。光伏发电技术的大规模开发和利用已成为各国政府履行向清洁能源转型承诺的重要方式，且有望成为未来主要的发电方式之一。根据国际可再生能源机构(IRENA)发布的统计数据，近几年来光伏产业的发展呈指数级增长，截至2019年12月底，全球清洁能源累计装机容量达到了2536.8 GW，其中，光伏发电项目的装机容量为580.1 GW，约占22.87%；据IRENA预测，截至2030年，全球光伏发电累计装机容量有望达到1721 GW。2019年，全球光伏发电累计发电量达到了720 TWh，同比增加了22%；随着这一增长，光伏发电量在全球发电量中的占比接近3%。2019年，光伏发电成为仅次于水力发电和陆上风力发电的第3大可再生能源发电技术。

本文对我国光伏产业的整体发展现状及新疆维吾尔自治区(下文简称“新疆地区”)的光伏产业发展现状进行了回顾，在此基础上研究分析了新疆地区光伏产业的发展优势、当前存在的问题，以及发展潜力，并有针对性地提出了对策建议。

1 我国光伏产业的发展现状

我国光伏产业的发展是全球光伏产业发展的主要推动力，在2012～2016年这5年间，我国光伏发电的年装机容量均占全球光伏发电年装机容量的75%以上。我国光伏产业的成功得益于强有力的政策支持和不断下降的技术成本所形成的良性循环。比如，我国2020年光伏发电的累计装机容量目标已被多次上调，从2008年设定的1.8 GW的初始目标，上调至“十三五”规划中制定的105 GW这一目标值。

从全球光伏产业链的角度来看，我国已牢牢占据其龙头地位。2019年，我国光伏产业链中各环节的光伏产品产能在全球各环节的光伏产品产能中的占比如图1所示。

图1 2019年我国光伏产业链各环节中光伏产品的产能在全球各环节的光伏产品产能中的占比情况Fig. 1 Proportion of production capacity of PV products in each link of China’s PV industry chain in the production capacity of PV products in each link of the world in 2019

从图1中可以看出，2019年，我国光伏产业链中硅料、硅片、太阳电池、光伏组件的产能在全球各环节光伏产品产能中的占比分别达到了67%、98%、83%和77%。根据《中国光伏行业发展前景研究报告》中的数据，2019年我国光伏产品的总出口额约为207.8亿美元，同比增长了29%[1]。

1.1 光伏产业

截至2019年10月，我国可再生能源的装机容量达到了764 GW，同比增长了8.2%；其中，光伏发电累计装机容量为190 GW，占比为24.87%。2019年前3季度，我国新增光伏发电装机容量为1599万kW，其中，分布式光伏发电新增装机容量为826万kW。“十三五”以来，随着太阳电池技术的迅速发展，太阳电池的生产成本也在迅速下降，从而使光伏发电的整体成本迅速下降。

截至2019年9月底，我国可再生能源发电的累计发电量达到了14371亿kWh，同比增长约11%。其中，光伏发电的发电量为1715亿kWh，同比增长了28.1%。

2020年5月，国际能源署(IEA)发表的《可再生能源市场报告》中分析了新型冠状病毒肺炎(下文简称“新冠肺炎”)爆发对光伏产业发展和布局造成的影响。该报告预测，最早于2021年，我国新增分布式光伏发电装机容量有望超过欧盟，将占全球新增分布式光伏发电装机容量的约50%，成为全球新增分布式光伏发电装机容量的领头羊。

1.2 硅料

自2005年起步以来，我国多晶硅产业在政策推动下一路历经了产能过剩、淘汰兼并的过程，产业集中度不断提高。

截至2019年底，我国多晶硅产能达到46.2万t，同比增长19.4%；产量约为34.2万t，同比增长32.0%。

截至2019年6月底，国内多晶硅生产企业中额定年产能超过万t的10家企业的总产能为40.9万t/年，约占国内年总产能的88.52%。2019年我国这10家多晶硅生产企业的多晶硅年产能在国内年总产能的占比情况如图2所示。其中，江苏康博新材料科技有限公司(下文简称“江苏康博”)的多晶硅年产能占全国年总产能的2%；内蒙古东立光伏电子有限公司(下文简称“内蒙东立”)的占比为3%；内蒙古盾安光伏科技有限公司(下文简称“内蒙盾安”)的占比为2%；新疆东方希望新能源有限公司(下文简称“新疆东方希望”)的占比为7%；亚洲硅业(青海)股份有限公司(下文简称“亚洲硅业”)的占比为5%；洛阳中硅高科技有限公司(下文简称“洛阳中硅”)的占比为5%；新疆大全新能源股份有限公司(下文简称“新疆大全新能源”)的占比为8%；四川永祥股份有限公司(下文简称“永祥股份”)的占比为18%；新特能源股份有限公司(下文简称“新特能源”)的占比为17%；保利协鑫能源控股有限公司(下文简称“保利协鑫”)的占比为28%。

图2 2019年我国年产能超过万t的10家多晶硅生产企业的多晶硅年产能在国内年总产能的占比情况Fig. 2 Proportion of annual polysilicon production capacity of 10 Chinese polysilicon production companies with annual production capacity of more than 100 thousand tons in total annual domestic production capacity in 2019

1.3 硅片

硅片是光伏产业链中最重要的材料之一。目前，我国硅片产业的竞争格局稳定，产业集中度高。整理公开的统计数据后发现，截至2019年底，我国硅片的累计产量为134.6 GW，同比增长25.7%。其中，单晶硅片产量实现大逆转，占比超过65%。2019年我国硅片产能扩张迅速的代表企业有协鑫新能源控股有限公司、隆基绿能科技股份有限公司、天津中环半导体股份有限公司、晶科能源控股有限公司等。

1.4 太阳电池

将硅片加工成太阳电池是实现光电转换的关键步骤。我国的电池芯片产业起步较早，是我国传统的优势产业。整理公开资料后得到的数据显示，截至2019年底，我国太阳电池的年产量为108.6 GW，同比增长27.7%；量产的PERC单晶硅太阳电池的平均光电转换效率达到了22.3%。

1.5 光伏组件

光伏组件环节的产能最为分散，竞争也最为激烈。整理公开资料后得到的数据显示，预计到2019年底，我国光伏组件的年总产能将达到150.2 GW。其中，年产能大于5 GW的光伏组件生产企业为13个，总产能为98.4 GW，占我国光伏组件年总产能的65.5%；年产能在1～5 GW的光伏组件生产企业为22个，总产能为35.3 GW，占我国光伏组件年总产能的23.5%；年产能小于1 GW的光伏组件生产企业为34个，总产能为16.5 GW，占我国光伏组件年总产能的11.0%。

2 新疆地区光伏产业的发展情况

针对新疆地区光伏产业的发展情况，下文将从新疆地区发展光伏产业的优势、新疆地区光伏产业当前的发展现状，以及该地区的主要企业3个方面进行分析。

2.1 新疆地区发展光伏产业的优势

新疆地区发展光伏产业具有得天独厚的优势，下文从太阳能光照资源、土地资源、电力优势、资源优势、政策优势几方面进行分析。

2.1.1 拥有丰富的太阳能光照资源

新疆地区拥有丰富的太阳能光照资源，具备发展光伏应用的先天优势。新疆地区整体的年均日照小时数为2500～3500 h，年总太阳辐射量为5000～6400 MJ/m2，太阳能光照资源总量在全国排名第2；新疆戈壁沙漠地区的年均日照小时数为3200～3400 h，大部分属于I类太阳能资源区，这为新疆地区发展光伏应用提供了有利的条件和环境[2]。

2.1.2 荒漠土地资源广阔

新疆地区的地域辽阔，总面积达166万km2，其中大部分为沙漠和戈壁滩，荒漠土地资源广阔，适合大规模铺设光伏组件。新疆的沙漠和戈壁地区每年接收的太阳辐射量相当于4×103亿吨标准煤，适宜建设大型、超大型并网和离网光伏电站，以及光伏综合应用示范基地[3]。

2.1.3 具有充足的电力

新疆地区的电力充足，有利于发展高载能产业。新疆地区的煤炭、风能、太阳能资源均位居全国前列，因此该地区的电力成本较低。由于光伏产业上游，即硅料制备、提纯和硅片生产过程中需要消耗较大的电量，因此较低的电力成本使新疆地区在多晶硅生产方面具有较强的竞争力，充足的电力供应可以保证硅料及硅片的生产成本最低。目前，新疆地区的多晶硅生产企业的平均电价约为0.24元/kWh，部分多晶硅生产企业的电价甚至可以低至0.10元/kWh[3]。

2.1.4 拥有丰富的资源优势

新疆地区拥有丰富的资源优势，可以提供低价的竞争优势。新疆地区的石英硅矿储量非常丰富，其矿石中的多晶硅含量在99%以上，抗爆性强。在准噶尔地区，已探明的石英硅资源的储量为1.2亿t，为生产制造高质量、低价格的晶硅材料提供了原料保障。另外，新疆地区还可以提供生产和加工石英硅时所需的液氯、烧碱、石油焦、碳化硅砂等资源。

2.1.5 明显的政策优势

新疆地区在光伏产业政策方面具有明显的优势。中央新疆工作座谈会在新疆的召开和各省区对新疆地区的援助，为新疆地区光伏产业的发展提供了良好的机遇。国家发展和改革委员会、工业和信息化部针对新疆地区的特色产业发布了差异化产业政策，支持新疆地区实现跨越式发展。

2.2 新疆地区光伏产业当前的发展现状

截至2019年底，新疆地区的并网光伏电站为336座，总装机容量为1026万kW，是2013年底时总装机容量的3.3倍。并网光伏电站分布于新疆地区的15个地州，并主要集中在哈密市、吐鲁番市、巴音郭楞蒙古自治州(下文简称“巴州”)、阿克苏地区及和田地区。

2019年，新疆地区的全年弃光率为7.4%，较2015年下降了18.6个百分点，新疆地区的光伏发电市场环境监测预警评价结果实现由红色转为橙色。2015～2019年新疆地区的光伏发电市场的基本情况如表1所示。

表1 2015~2019年新疆地区的光伏发电市场的基本情况Table 1 Basic situation of PV power generation market in Xinjiang region from 2015 to 2019

当前推进大型光伏发电项目的建设是新疆地区光伏产业发展的重点，当地的光伏产业链基本完善且光伏产业聚集区初步形成，并初步建立了光伏新能源产业服务体系。

2.2.1 重点推进大型光伏发电项目的建设

新疆地区先后成功实施了“丝绸之路光明工程”“西部送电到乡工程”“金太阳工程”，以及大型光伏电站特许权招标等项目，光伏发电能力快速增长，遍布于南疆四地州、哈密市、吐鲁番市、昌吉回族自治州、博尔塔拉蒙古自治州等地区。2019年1～9月，国网新疆电力有限公司(下文简称“新疆电网”)的总发电量为2293.5亿kWh，同比增长了12.6%。其中，光伏发电量为99.4亿kWh，同比增长了9.5%，占新疆电网总发电量的4.3%。

2.2.2 光伏产业链基本完善且光伏产业聚集区初步形成

1)光伏产业链基本完整。分别从光伏产业上游端的硅料和下游终端的光伏发电系统集成出发，以产业两端带动中间，逐步形成了工业硅、多晶硅、晶锭/硅片、太阳电池、光伏组件、逆变器、光伏发电系统集成与运维服务等较为完整的产业链。

2)光伏产业聚集区初步形成。新疆地区的光伏产业形成了以石河子市、新疆准东经济技术开发区(下文简称“准东”)、哈密市为中心的工业硅制造基地，以乌鲁木齐市、石河子市为中心的高纯多晶硅制造基地，以吐鲁番市、哈密市为中心的晶锭/硅片、太阳电池、光伏组件、逆变器制造基地，以乌鲁木齐市、准东、哈密市为中心的光伏发电系统集成与运维服务基地。

2.2.3 初步建立光伏新能源产业服务体系

如今，在新疆地区已经建成了多家例如新疆新能源研究所、中国科学院新疆理化技术研究所、新疆能源(集团)有限责任公司、新疆大学等在内的具有较强生产、研究和集成能力的光伏研究机构，主要从事光伏发电系统设计、咨询、集成、运行和维护服务，可为光伏产业的发展提供有力的支持。

2.3 新疆地区的主要企业

2.3.1 新特能源

新特能源是领先的太阳能级多晶硅生产商和光伏发电项目承包商，主要从事多晶硅生产、光伏发电、风电资源的开发及运营。2019年，该公司的多晶硅总产能提升至6.6万t/年，产量为3万t/年，其在多晶硅领域的竞争力和行业龙头地位毋庸置疑。

2.3.2 新疆大全新能源

新疆大全新能源是国内领先的高纯度多晶硅专业生产企业之一，主要开展多晶硅、硅片、太阳电池、光伏组件和光伏发电系统产品的生产、加工和销售。2019年，该公司的多晶硅综合产能已达到7万t/年，产量为4.1万t/年，全部产能中90%以上能满足单晶硅片的需求，产品品质可完全替代进口的单晶硅料，是国内领先的n型单晶硅料供应商。

3 当前新疆地区光伏产业发展存在的问题及对策建议

3.1 当前新疆地区光伏产业发展存在的问题

虽然新疆地区具有发展光伏产业的优势，但当前的发展还存在以下几点问题，主要为市场体制机制尚不完善；电力的消纳及外送能力不足，光伏电站的建设受到抑制；光伏产业的配套能力较为薄弱，产业链发展缺乏均衡性；本地的光伏人才相对缺乏，企业技术创新能力有限。

1)市场体制机制尚不完善。新疆地区虽已制定了一系列促进新能源发展的政策法规和激励机制，但新能源产业仍面临成本高、市场竞争激烈、并网消纳难等问题，保障新能源电力优先上网的机制仍不健全，全额保障性收购制度未得到充分落实，相应的考核机制也不够完善。

2)电力的消纳及外送能力不足，光伏电站的建设受到抑制。随着我国宏观经济进入“三期叠加”的新阶段，新疆地区的本地电力市场和外部电力市场的需求放缓，再加上“疆电外送”通道的建设周期长，跟不上新能源发电等电源建设项目的进度，导致新疆地区的“弃光限电”现象仍较为严重，影响了光伏电站的建设步伐。

3)光伏产业的配套能力较为薄弱，产业链发展缺乏均衡性。光伏产业链的关键设备、备件、辅材缺乏本地配套能力，需要到新疆地区以外进行采购，产业链中游配套能力不足，严重制约了新疆地区光伏制造业的集群发展。

4)本地的光伏人才相对缺乏，企业技术创新能力有限。新疆地区尚无针对光伏产业从业人员的培训机构，也无光伏领域的国家级重点实验室，高端人才相对缺乏，研发能力较弱。

3.2 新疆地区光伏产业的发展潜力

新疆地区光伏产业的发展潜力主要体现在以下3个方面：资源转换展现初步成效，优势企业得到确立；“电化新疆”工程启动，“疆电外送”通道扩容；“一带一路”战略机会，利于开拓国外市场。

1)资源转换展现初步成效，优势企业得到确立。依靠“煤电硅一体化”优势，全国的工业硅、多晶硅产能逐步向新疆地区转移和集中。截至2019年，全球的多晶硅产能约65%集中在中国，而中国的多晶硅产能约35.5%集中在新疆地区。依靠开拓新疆本地和我国内地市场，新疆本土已经形成了较强的光伏电站建设能力。新疆地区西部的合盛硅业有限公司、新疆东方希望、新特能源、新疆大全新能源、特变电工新疆新能源(下文简称“特变电工”)等企业已经成为行业内的领军企业。

2)“电化新疆”工程启动，“疆电外送”通道扩容。“电化新疆”“电能替代”等工程的启动将大幅增强新疆地区本地的新能源消纳能力。随着±1100 kV准东-皖南等特高压直流外送通道的建成，新疆地区的新能源外送能力将得到大幅增强[4]。

3)“一带一路”战略机会，利于开拓国外市场。“一带一路”沿线的许多国家的光照资源丰富，但经济欠发达，电力建设也相对滞后，而其新能源市场却极为广阔。新疆地区“一带一路”核心区的战略地位有利于加速该地区光伏产业“走出去”和国际化。

3.3 对策建议

针对今后新疆地区光伏产业的发展，本文提出以下几点建议：进一步推进电力体制机制改革；大力推进光储一体化项目的发展；加强国际合作交流，开拓海外市场；加快推进技术进步与创新；完善人才政策，加快人才向光伏产业聚集。下文进行详细分析。

3.3.1 进一步推进电力体制机制改革

随着发、用电计划的有序放开，各类市场主体参与电力市场化交易的数量、规模、次数都将快速增长。进一步建全并完善信用体系和风险防控体系，规范电力市场主体的交易行为，确保各市场主体公平、公正、公开地参与电力市场化交易[5]。

3.3.2 大力推进光储一体化项目的发展

积极采用“光伏+储能”方式推动“网源荷储”协同发展，通过增加储能规模来增强电力系统的备用容量，从而保障电网安全稳定地运行，缓解“弃光”问题，带动光伏发电规模化发展。在光照资源条件较好的巴州和哈密市引导光储一体化项目的建设，在调峰能力匮乏的南疆四地州推进光储一体化项目的建设，持续提升光伏发电对电力保障供应的贡献力度[6]。

3.3.3 加强国际合作交流，开拓海外市场

依托“丝绸之路经济带”核心区、中巴“经济走廊”、中蒙俄“经济走廊”、哈萨克斯坦“光明之路”等战略机会，积极开展国际产能合作，支持新疆地区的金风科技股份有限公司、特变电工等疆内企业与沿线及周边国家开展重点项目合作，搭建平台，为疆内装备制造业企业“走出去”提供政治环境、法律法规、产业政策、人文风俗等信息，实现信息互通、资源共享、优势互补。

3.3.4 加快推进技术进步与创新

深入实施能源科技创新战略，加大新能源企业技术中心建设和产学研联合开发力度，构建多层次新能源技术创新模式，形成具有自主知识产权的新能源装备制造产业创新体系。利用互联网、物联网、大数据等新一代信息技术，大力推动光伏发电等新能源发电并网消纳技术的研究，应用多种储能方式促进新能源消纳，在智能电网、超大容量储能等技术方面取得突破[7]。

3.3.5 完善人才政策，加快人才向光伏产业聚集

结合本地培养、外部引进、海外设置研发机构等多种方式，打造一支具有国际一流水准的人才队伍。鼓励企业增加用于培养新疆地区本土技术人才队伍的投入，支持本地大专院校围绕光伏产业的发展需求设立相关专业，鼓励企业与高等院校定向联合培养光伏产业方面的硕士、博士研究生，支持高等院校、科研机构和企业联合建立博士后流动站和工作站。积极吸引国内外光伏产业专家和优秀人才，对引进的专家型“十百千”高层次人才给予多方面的优惠政策，落实好知识、技术、管理等要素参与分配的政策。

4 结论

本文在对我国光伏产业整体发展现状及新疆地区光伏产业的发展现状进行回顾的基础上分析了新疆地区光伏产业的发展优势、当前存在的问题及发展潜力。与化石能源相比，光伏发电具有安全、清洁、可再生的优点，不会对环境造成污染，符合国家提倡的节能、环保和可持续发展的原则。 因此，新疆地区有关部门需要结合实际情况提出相关政策，为光伏产业健康稳定的发展打下良好基础，提高光伏产业的社会效益和经济效益。