天合光能江蘇淮安基地生產(chǎn)場(chǎng)景。

趙啟瑞攝

走過(guò)2023年，我國(guó)光伏產(chǎn)業(yè)保持量增質(zhì)優(yōu)勢(shì)頭：太陽(yáng)能電池產(chǎn)量比上年增長(zhǎng)54%，全球?qū)＠暾?qǐng)量為12.64萬(wàn)件，全球排名第一;太陽(yáng)能新增裝機(jī)容量相當(dāng)于2022年全球太陽(yáng)能新增裝機(jī)容量。

從過(guò)去原料、設(shè)備、市場(chǎng)“三頭在外”，到如今擁有全球近一半的光伏發(fā)電裝機(jī)容量、八成以上主要制造環(huán)節(jié)產(chǎn)量，我國(guó)光伏產(chǎn)業(yè)實(shí)現(xiàn)了跨越式發(fā)展。中國(guó)光伏產(chǎn)品，何以領(lǐng)先全球?當(dāng)前產(chǎn)業(yè)發(fā)展還面臨著哪些挑戰(zhàn)?記者進(jìn)行了采訪。

抓住綠色低碳轉(zhuǎn)型新機(jī)遇，光伏產(chǎn)業(yè)技術(shù)加快迭代、規(guī)模穩(wěn)步擴(kuò)大

西藏山南市，海拔4994米至5100米的高原上，近8萬(wàn)塊光伏板在光照下熠熠生輝。2023年12月30日，華電西藏才朋光伏項(xiàng)目并網(wǎng)發(fā)電，這個(gè)全球最高海拔光伏項(xiàng)目每天的發(fā)電量，可以滿(mǎn)足近4000戶(hù)家庭的用電需求。

“項(xiàng)目采用了我們生產(chǎn)的超高功率組件，從下單到供貨完成，僅用了一個(gè)多月時(shí)間。”天合光能股份有限公司董事長(zhǎng)高紀(jì)凡介紹，2023年前三季度，企業(yè)光伏組件累計(jì)出貨量超過(guò)170吉瓦，相當(dāng)于近8個(gè)三峽電站的裝機(jī)量。

說(shuō)起西藏，高紀(jì)凡想起了22年前的經(jīng)歷。2002年，我國(guó)啟動(dòng)“送電到鄉(xiāng)”工程，通過(guò)建設(shè)光伏電站、風(fēng)光互補(bǔ)電站等，解決了700多個(gè)無(wú)電鄉(xiāng)的用電問(wèn)題。高紀(jì)凡帶著18名同事走上高原，完成了40座光伏電站的安裝工作。

“那會(huì)兒，設(shè)備都得靠人背馬馱到現(xiàn)場(chǎng)，一個(gè)電站平均才20多千瓦、幾十塊光伏板，用的還是國(guó)外品牌。”高紀(jì)凡說(shuō)，當(dāng)時(shí)中國(guó)光伏行業(yè)剛剛起步，制造光伏產(chǎn)品的企業(yè)屈指可數(shù)，剛成立5年的天合光能甚至沒(méi)有組件廠，年?duì)I收大約1億元;如今，僅2023年前三季度，企業(yè)營(yíng)收已超800億元、同比增長(zhǎng)超40%，利潤(rùn)增長(zhǎng)超100%。

中國(guó)光伏行業(yè)協(xié)會(huì)發(fā)布的數(shù)據(jù)顯示：2023年前10個(gè)月，光伏制造端產(chǎn)值超過(guò)1.3萬(wàn)億元;2023年前三季度，光伏硅料、硅片、電池、組件四個(gè)環(huán)節(jié)的產(chǎn)量均已超過(guò)上年全年，硅片、電池片和組件的出口量分別同比增長(zhǎng)88.3%、74.3%和33%。

光伏產(chǎn)業(yè)規(guī)模穩(wěn)步擴(kuò)大背后，是全球綠色低碳轉(zhuǎn)型、我國(guó)推動(dòng)實(shí)現(xiàn)“雙碳”目標(biāo)帶來(lái)的機(jī)遇。

“光伏已是全球絕大多數(shù)國(guó)家和地區(qū)較為經(jīng)濟(jì)的電力能源，將成為綠色低碳轉(zhuǎn)型的支撐性力量。”隆基綠能科技股份有限公司總裁李振國(guó)介紹，根據(jù)測(cè)算，從硅材料到光伏組件，直接能耗為每瓦約0.4千瓦時(shí)，而每瓦光伏組件全生命周期發(fā)電量約45千瓦時(shí)，是其能源消耗的100倍左右。

國(guó)際能源署近日發(fā)布報(bào)告顯示，2023年全球可再生能源新增裝機(jī)容量比上年增長(zhǎng)50%，新增裝機(jī)容量達(dá)510吉瓦，太陽(yáng)能光伏占3/4左右。到2025年初，包括光伏在內(nèi)的可再生能源將成為全球最主要電力來(lái)源。再看國(guó)內(nèi)，截至2023年11月底，全國(guó)太陽(yáng)能發(fā)電累計(jì)裝機(jī)容量約5.6億千瓦，同比增長(zhǎng)49.9%;主要發(fā)電企業(yè)太陽(yáng)能發(fā)電完成投資3209億元，同比增長(zhǎng)60.5%。

光伏產(chǎn)業(yè)規(guī)模穩(wěn)步擴(kuò)大背后，是企業(yè)加快技術(shù)迭代、推動(dòng)成本降低帶來(lái)的紅利。

在隆基綠能西安電池工廠，1.7萬(wàn)平方米的無(wú)塵車(chē)間內(nèi)，平均0.8秒就有一片太陽(yáng)能電池片下線。仔細(xì)觀察深藍(lán)色電池片，上面排列著一根根白色細(xì)線，這種由銀粉等導(dǎo)電材料構(gòu)成的柵線，負(fù)責(zé)收集和導(dǎo)出太陽(yáng)光照產(chǎn)生的電子。在絲網(wǎng)印刷環(huán)節(jié)，銀漿會(huì)通過(guò)印刷網(wǎng)版附著在電池片上，再烘干燒結(jié)。

“過(guò)去購(gòu)買(mǎi)銀漿占太陽(yáng)能電池生產(chǎn)成本的一半左右。如今，我們應(yīng)用線寬僅有9微米左右的網(wǎng)版，柵線更細(xì)，既大幅降低銀漿消耗量，又能減少遮光面積、提高電池轉(zhuǎn)化效率。”隆基綠能電池制造中心總裁常鵬飛介紹，單片7.9瓦電池片的正面銀漿消耗量，已由過(guò)去的約100毫克降至46毫克左右。

常鵬飛告訴記者，和10多年前比，硅片從每片100元左右降到兩三元，組件從每瓦40多元降到不足1元，發(fā)電轉(zhuǎn)換效率從14%至15%，到如今主流技術(shù)可以達(dá)到24%至25%，“成本大幅降低、效率穩(wěn)步提升，推動(dòng)光伏應(yīng)用規(guī)模持續(xù)提升。”

不斷向高端化高效率邁進(jìn)，走差異化競(jìng)爭(zhēng)之路

作為“雙碳”目標(biāo)引領(lǐng)的新賽道，光伏產(chǎn)業(yè)發(fā)展空間廣闊，也吸引了不少企業(yè)跨界入局。2023年以來(lái)，光伏產(chǎn)品產(chǎn)量和出口量表現(xiàn)亮眼，但也面臨著中低端產(chǎn)能過(guò)剩、價(jià)格連續(xù)走低等挑戰(zhàn)。

從數(shù)據(jù)來(lái)看，2023年1至10月，多晶硅、組件產(chǎn)品價(jià)格降幅分別達(dá)60%和40%。組件價(jià)格從年初的每瓦1.8元左右，快速下探至1元以下。有的制造環(huán)節(jié)產(chǎn)品同質(zhì)競(jìng)爭(zhēng)激烈，出現(xiàn)價(jià)格與成本倒掛。

不少受訪人士認(rèn)為，“淘汰賽”是市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)的必然，一些中低端產(chǎn)能會(huì)被出清，只有通過(guò)走差異化競(jìng)爭(zhēng)之路、加強(qiáng)創(chuàng)新投入等，才能助力優(yōu)質(zhì)企業(yè)更好構(gòu)筑“護(hù)城河”。

——向高端化發(fā)展，練就“殺手锏”。

走進(jìn)四川樂(lè)山協(xié)鑫科技10萬(wàn)噸顆粒硅項(xiàng)目，一粒粒直徑2毫米的灰色顆粒硅流入儲(chǔ)存罐，等待檢測(cè)出貨。“平均每天出貨10車(chē)左右、近300噸顆粒硅，目前已經(jīng)拿到了接近產(chǎn)能極限的訂單。”樂(lè)山協(xié)鑫科技總經(jīng)理王永亮說(shuō)。

在硅料整體供應(yīng)過(guò)剩的背景下，顆粒硅為何能滿(mǎn)負(fù)荷生產(chǎn)?協(xié)鑫集團(tuán)董事長(zhǎng)朱共山介紹，相比當(dāng)前普遍應(yīng)用的棒狀硅，顆粒硅體積更小、流動(dòng)性更強(qiáng)，每一爐可以多填裝15%至20%的硅料;而且能耗更低，使用顆粒硅生產(chǎn)1吉瓦組件，可以降低約19%的二氧化碳排放，助推應(yīng)用端成本降低約19%。

從2010年開(kāi)始研發(fā)顆粒硅到2019年實(shí)現(xiàn)萬(wàn)噸級(jí)產(chǎn)業(yè)化，協(xié)鑫集團(tuán)先后投入了30多億元。目前，他們生產(chǎn)的顆粒硅單位毛利高于棒狀硅15個(gè)百分點(diǎn)以上。眼下，協(xié)鑫集團(tuán)正加速推進(jìn)大規(guī)格鈣鈦礦電池技術(shù)商業(yè)化應(yīng)用。相比傳統(tǒng)晶硅電池，鈣鈦礦電池制備流程更短、能耗更低，而且因?yàn)橘|(zhì)量輕、可彎曲、半透明等特點(diǎn)，應(yīng)用場(chǎng)景更加豐富。

——向高效率邁進(jìn)，成為領(lǐng)跑者。

27.09%!2023年12月，隆基綠能刷新單結(jié)晶硅太陽(yáng)能電池效率的世界紀(jì)錄，這是繼2022年創(chuàng)造26.81%的硅太陽(yáng)能電池效率世界紀(jì)錄后的又一次突破。

電池轉(zhuǎn)換效率提高，意味著同樣面積吸收同樣的光，能發(fā)出更多電量。“以2022年全球新增光伏裝機(jī)240吉瓦計(jì)算，轉(zhuǎn)換效率提升0.01個(gè)百分點(diǎn)，每年就可多發(fā)1.4億千瓦時(shí)的電。”李振國(guó)說(shuō)，在20%轉(zhuǎn)換效率的基礎(chǔ)之上，每提高1個(gè)百分點(diǎn)的轉(zhuǎn)換效率，可以為下游電站節(jié)約5%以上的成本。

屢次刷新紀(jì)錄的秘訣，來(lái)自“寬研窄投”的研發(fā)理念：“寬研”，即布局不同具有潛力的技術(shù)路線和產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域;“窄投”，即集中精力把優(yōu)選技術(shù)投入量產(chǎn)。過(guò)去5年，隆基綠能的研發(fā)投入超過(guò)180億元。

2014年以來(lái)，我國(guó)企業(yè)創(chuàng)造世界最高光電轉(zhuǎn)換效率達(dá)到50多次。中國(guó)光伏行業(yè)協(xié)會(huì)理事長(zhǎng)、陽(yáng)光電源董事長(zhǎng)曹仁賢介紹，2023年，隧穿氧化層鈍化接觸電池、異質(zhì)結(jié)電池、背接觸式電池等技術(shù)加速產(chǎn)業(yè)化，鈣鈦礦、疊層等新型電池轉(zhuǎn)化效率屢創(chuàng)新高，我國(guó)光伏技術(shù)水平全球領(lǐng)先。

融合創(chuàng)新、出海建廠，持續(xù)拓展市場(chǎng)深度和廣度

在“雙碳”目標(biāo)引領(lǐng)下，光伏正與工業(yè)、建筑、交通等領(lǐng)域深度融合，通過(guò)應(yīng)用模式創(chuàng)新，不斷拓展市場(chǎng)深度和廣度。

煉化用上綠氫。在中國(guó)石化新疆庫(kù)車(chē)綠氫示范項(xiàng)目，50多萬(wàn)塊光伏板產(chǎn)出的綠電制成綠氫，通過(guò)管道運(yùn)往煉化企業(yè)，用于替代煉油加工中使用的天然氣制氫，實(shí)現(xiàn)煉油產(chǎn)品綠色化。

“自2023年6月30日產(chǎn)氫以來(lái)，項(xiàng)目已累計(jì)向塔河煉化輸送綠氫超過(guò)2700萬(wàn)標(biāo)準(zhǔn)立方米。隨著塔河煉化生產(chǎn)裝置完成擴(kuò)能改造，綠氫輸送量將逐漸增加，預(yù)計(jì)到2025年四季度，輸氫量將達(dá)到2萬(wàn)噸/年。”中國(guó)石化相關(guān)負(fù)責(zé)人介紹。

建筑披上“新衣”。在博鰲亞洲論壇永久會(huì)址的所在地海南東嶼島，酒店、停車(chē)場(chǎng)車(chē)棚等裝上了光伏建筑一體化產(chǎn)品(BIPV)。和傳統(tǒng)在屋面上用支架撐起光伏板不同，這里的屋頂本身就由內(nèi)板、保溫棉、外板、光伏發(fā)電層等合而為一。BIPV讓光伏真正成為建筑的一部分，安裝時(shí)不需留出通道，意味著同樣屋頂面積可以安裝更大容量組件，發(fā)電量提高約15%。

出海建廠，同樣成為這兩年光伏業(yè)發(fā)展趨勢(shì)。TCL中環(huán)積極推動(dòng)在沙特阿拉伯投資建設(shè)光伏晶體晶片工廠項(xiàng)目;晶澳科技擬投資約27.15億元建設(shè)越南年產(chǎn)5吉瓦高效電池項(xiàng)目;阿特斯在美國(guó)得克薩斯州建立年產(chǎn)量5吉瓦的光伏組件生產(chǎn)基地……

中國(guó)光伏行業(yè)協(xié)會(huì)副秘書(shū)長(zhǎng)劉譯陽(yáng)介紹，當(dāng)前光伏企業(yè)出海建廠，目的地已從東南亞為主拓展至美國(guó)、中東、印尼等市場(chǎng);布局海外產(chǎn)能的環(huán)節(jié)更多，上下游產(chǎn)業(yè)鏈出海已成趨勢(shì)，“此外，從過(guò)去單純輸出產(chǎn)品，過(guò)渡到提供生產(chǎn)、管理、品牌、服務(wù)，構(gòu)建全球合作共贏的生態(tài)。”

“光伏產(chǎn)品正從‘中國(guó)造、全球賣(mài)’向‘全球造、全球賣(mài)’的格局轉(zhuǎn)變。面向未來(lái)，需要構(gòu)建高質(zhì)量的光伏產(chǎn)業(yè)協(xié)同發(fā)展生態(tài)，進(jìn)一步積極融入全球產(chǎn)業(yè)體系中，在綠色能源等領(lǐng)域展開(kāi)國(guó)際合作。”高紀(jì)凡說(shuō)。

免責(zé)聲明：本網(wǎng)轉(zhuǎn)載自其它媒體的文章，目的在于弘揚(yáng)科技創(chuàng)新精神，傳遞更多科技創(chuàng)新信息，宣傳國(guó)家科技政策，展示國(guó)家科技形象，參與國(guó)際科技輿論競(jìng)爭(zhēng)，并不代表本網(wǎng)贊同其觀點(diǎn)和對(duì)其真實(shí)性負(fù)責(zé)，在此我們謹(jǐn)向原作者和原媒體致以崇高敬意。如果您認(rèn)為本網(wǎng)文章及圖片侵犯了您的版權(quán)，請(qǐng)與我們聯(lián)系，我們將第一時(shí)間刪除。