加快推动我国新型高效光伏产业集群发展的建议

周利仲

随着全球经济快速发展，世界各国对能源的需求急剧增长，对传统能源的依赖性也与日俱增，由化石燃料带来的环境污染与环境治理以及不可持续等矛盾日益突出。发展新能源产业对于促进产业转型升级、优化能源结构以及转变经济发展方式具有重大意义，大规模开发利用新能源，已成为世界各国能源发展战略的核心。太阳能资源分布非常广泛，具有取之不尽、用之不竭、无污染等特点，开发潜力巨大，“太阳能+储能”可有效满足未来稳定的能源需求，太阳能产业已成为各国新能源产业重点开发的核心领域。随着光伏技术的日益革新，高效异质结电池等新一代光伏技术具有工艺流程短、工序少、低光衰、温度系数低、光电转换效率高、性能优异、降成本空间大等优点，是高转换效率硅基太阳能电池的重要发展方向之一，发展新型高效光伏产业，对抢占新一代光伏技术产业发展制高点，加快推进向低碳产业结构转型具有重要的战略意义。

一、光伏产业发展现状

（一）能源转型成为全球发展趋势

随着化石能源日益枯竭、全球能源短缺、环境污染和气候变暖问题凸显，新能源产业已成为全球能源革命的重要支撑，发展可再生清洁能源已成为众多国家的能源战略。为实现能源和环境的可持续发展，以美国、日本、德国为代表的国家将太阳能产业作为新能源领域发展的重点，在世界各国的大力支持下，光伏产业市场需求迅速增长，产业规模持续扩大，行业技术水平有效提升，光伏电池组件生产成本随之降低，电池光电转化效率不断提高，应用行业和领域覆盖面持续扩大，光伏产业已成为当今世界最受关注、增长幅度最快的可再生能源产业之一。在技术进步的大力推动下，全球范围内光伏中标电价快速下降，光伏发电成为部分国家最具竞争力的电力产品[1]。在储能领域，美国、欧盟、日本纷纷加大项目和计划投入，重点研究电化学储能技术，包括电网的分布式储能、先进储能技术、动力电池、新型固态离子导体集成优化、下一代电池材料评估、安全低成本大规模电力储能技术开发、锂离子电池应用与商业化先进技术等。2021年全球电化学储能装机功率由2020年新增装机功率6847.4MW增长至20.4GW，占储能总装机功率的10.02%[2]。

（二）光伏成为实现碳达峰碳中和目标中坚力量

我国新能源正处于实现跨越式发展的窗口期，为促进新能源发展，国家以及地方政府出台了系列扶持产业发展的政策措施，引导光伏等新能源产业高质量发展、高比例发展，在体制机制、发展要素等方面给予了充分保障。以风电、光伏为代表的新能源产业持续保持平稳发展，并依靠技术进步推动降本增效，不断向平价上网目标迈进。经过多年爆发式的增长，我国光伏装机容量已经连续多年位居世界首位，光伏产业已逐步转变成为全产业链全球光伏发展创新制造基地，企业开始拓展新技术、研发低成本高效产品，光伏技术水平和产量质量不断提高，单晶PERC、异质结HIT等不同技术路线电池不断打破能源转换效率纪录，光伏产业逐步成为我国为数不多的具有国际竞争力的战略性新兴产业。

（三）光储一体化发展趋势明显

光伏等可再生能源发电具有随机性和不可控性，并入电网后必然会对电网整体的调度和控制产生影响，储能技术能够解决这一问题[3]。储能技术作为智能电网、可再生能源系统以及“互联网+”智慧能源的重要组成部分和关键支撑技术，是推动能源革命、实现低碳发展的重要力量，储能与光伏系统结合应用已成为用户侧降低电费支出、提高供电可靠性和减少环境污染的重要手段。我国电力市场化改革正在持续推进，光储一体化技术不断提升，光储规模化应用已经具备较为成熟的市场环境和技术条件，2014年我国电化学储能装机规模仅为132.3MW，到2017年增长至389.8MW，2021年电化学储能累计装机规模为5117.1MW，我国电化学储能产业步入规模化快速发展阶段，随着储能技术的快速提升和成本的不断下降，“光伏储能”将在未来能源领域扮演重要的角色。

（四）光伏产业创新发展市场环境日益复杂

全国新能源资源较好的地区竞相将新能源产业作为重点发展的战略性新兴产业，产业布局均以本地化为主，江苏、广东、山东等地新能源产业已具备一定规模，产业引进和应用市场竞争越发激烈。在东部沿海等地区，国土资源、环境保护等约束趋紧，要求新能源产业和新能源项目建设和国土空间基础设施、生态红线等协调发展，大规模集中式光伏开发空间有限。国家相关补贴政策退坡，“十四五”时期及以后，新能源发展需要依靠自身技术进步、规模效应带动成本下降，电力市场建设和市场模式对新能源项目投资收益带来不确定性，对光伏产业发展带来新的挑战。

二、我国光伏产业发展面临的主要问题

（一）技术创新有待加强

高转换效率、低成本是光伏技术发展的目标，新型高效电池技术多采用类似半导体行业的PEVCD、PVD以及低温银浆、靶材等设备和材料，目前，我国光伏高端电池工艺及装备、材料等方面研发不足，黑硅、PERC、异质结技术等所需关键设备以及低温银浆、靶材等材料仍依赖进口，整体产业链的核心技术和关键设备供应能力较薄弱，智能化工厂系统集成能力、异质结等高效电池和产品基础研究能力亟待提升。光伏转换效率仍处于较低水平，目前市场上光伏电池以PERC技术为主，量产平均转换效率约23%，但技术瓶颈突破难度大。

（二）光伏电池产品结构单一

目前，我国光伏产业在硅料、硅片、电池和组件等产业链上生产制造规模全球最大，但整体上产品以晶体硅电池为主，集中在常规电池环节，产品结构单一，产品同质化严重，成本优势不够明显，在新型高效电池和产品可靠性方面与国外相比仍存在差距，亟待从规模驱动转化为技术驱动。

（三）储能技术创新有待突破

储能系统是新能源产业发展的关键环节，储能电池使用寿命长短、高低温的适应能力等因素对光伏发电系统电能成本影响很大，目前锂电池储能系统普遍使用磷酸铁锂电池、锰酸锂电池及钛酸锂电池，但普遍存在成本高、寿命短、系统性能低等问题，影响能源转换效率。

（四）新型高效电池技术产业化程度低

传统技术的光伏电池产品经过多年的快速发展，产能规模已呈现巨大的规模经济效益。应用异质结电池等新技术的光伏产品目前量产平均转换效率超过24.5%，目前市场对新技术产品的接受程度有待进一步提升，产业化程度较低，规模经济效益弱，成本较高，无法体现其技术优势。

三、我国发展新型高效光伏产业集群的建议

（一）创建高效光伏技术装备科研平台

一是鼓励建设高效光伏国家级科研平台，支持龙头企业创建国家工程研究中心、国家企业技术中心、国家工程技术研究中心、国家制造业创新中心等高水平创新平台，以技术创新、产品开发、产业化和市场应用为主要研究方向开展前沿新能源技术研究，突破行业关键共性技术，加快开发关键核心技术装备，实现前沿技术和核心工艺升级迭代，提高转换效率。二是围绕异质结等新型太阳能电池技术、新型光伏系统及部件的研发和转移转化，布局一批科技创新平台和公共检测平台。三是推动建设新一代太阳能电池技术开放实验室，开展垂直行业应用标准化工作，搭建产品和系统测试平台，加快形成新一代技术关键设备、成套设备的产业化供给能力。四是加强新能源产业链条内企业与高校、科研单位、公共平台的有效联动，共同探索开展光伏核心技术研发、创新能力提升、产业人才深造等多样形式，建立产学研用合作长效机制。

（二）打造高效新能源技术创新发展集中区

一是规划建设新能源技术创新发展产业园区，完善园区产业发展配套，打造新型太阳能电池技术和装备研发基地、新型储能电池产业基地。二是加强异质结等技术太阳能电池生产装备、原材料、系统集成、检验检测、化学储能等产业链龙头项目引进，大力发展异质结电池等新型光伏技术规模化生产制造，推动新型光伏技术产业化发展。三是加强企业间产业链合作，发挥龙头企业的核心带动作用，推进龙头企业与中小企业配套协作，拉长产业链，着力形成集产业材料、制造、应用为一体，各环节协同协作、配套完善的完整产业链条，推动资本、技术、人才等各类要素在产业园区集聚，打造新型高效电池技术生产示范园区。

（三）发展先进储能制造设备与材料产业

一是搭建资源共享、设施齐备的光伏材料和储能材料研发实验平台，开展先进光伏材料和储能材料、基础工艺和基础技术的合作攻关和基础研究，开发钙钛矿量子点等新一代先进光伏材料和高效低成本新型锰酸锂储能电池。二是推进磷酸铁锂正极材料、负极材料、隔膜、电解液等储能材料产业集聚，打造先进光伏材料和新型储能电池的重要研发和生产集聚区。

（四）建立分布式电源发展新机制

一是支持采用新型光伏技术发电项目优先上网和全额收购电量，推动光伏发电就地生产、就地消纳。二是推动光伏发电多元开发，开展异质结电池等新型光伏技术分布式发电站建设试点，推进光伏资源综合开发利用，鼓励利用工业园区屋顶、渔业养殖、农业种植等资源，建设“光伏+”分布式发电项目，推动光伏发电跨行业、跨领域融合发展。

（五）设立专门产业发展投资基金

一是拓宽融资渠道，支持设立区域新能源产业投资基金，鼓励国家可再生能源基金、国家开发银行等政策性基金、金融机构投资参与，引导关联企业、创投基金、风投基金等社会资本参股。二是加强对新能源产业园区基础设施建设和招商引资、招才引智等的资金支持，通过新能源产业投资基金等各类资金支持和鼓励异质结电池等新型技术研发和项目投资，加快产业集聚发展，构建新能源产业链条和产业生态。

（六）加强要素保障和协同协作

一是落实产业园区土地保障，园区新增建设用地指标统筹优先安排，支持采取长期租赁、先租后让等方式出让工业用地，开辟绿色通道，简化重点项目用海、用林审批流程。二是深化区域间产业合作，加强与齐齐哈尔、包头、大庆、青海等可再生能源综合应用示范区、清洁能源示范省合作，推动光伏发电企业采购应用异质结电池等新型产品，拓展新型光伏技术应用市场。