我國光伏發電產業的現狀及發展趨勢研究

黎 可

（武漢大學電氣工程學院，湖北 武漢430000）

1 光伏發電技術概述

光伏技術最初于1958年應用于空間技術領域，并于1971年在我國首次自主研發的東方紅二號衛星的動力系統中應用。20世紀90年代末，我國光伏產能較低，其中電池與組件的產能均低于2 MWp。而本世紀，隨著太陽能技術的推進，2001年，光伏產能首次超過10 MWp，此時我國光伏產業正式步入快速發展期。

2 光伏發電產業發展現狀及預測分析

2．1 光伏發電產業生產及出口量分析

據國家統計局統計數據，我國2013年光伏組件的產量高達26 GW，與同期相比增長13%，自2007年起我國太陽能產量已經連續7年占據第一的寶座。其中，2013年我國光伏能源的出口量達16 GW，共計出口額為100億美元，與同期相比降低27%。光伏發電產業具體項目發展趨勢如表1所示。

表1 光伏發電產業具體項目發展趨勢分析

2．2 光伏發電產業專利技術發展預測

鄧金堂等［1］針對我國光伏發電產業專利數量進行了統計，具體如表2所示。

表2 我國光伏發電專利項目申請、授權數量分析

通過運用ARIMA（1，1，1）對我國國內申請專利的光伏發電技術進行預測，繼而得出2014年光伏產業國內專利申請預測值為1 098（表3、圖1），模型具有較好的平穩性，由此可見，我國光伏發電技術國內專利申請數量將持續穩定增長，為我國光伏產業發展提供可靠的技術支持。

表3 國內光伏發電項目專利數量ARIMA(1,1,1)預測(國內專利—模型1)

圖1 國內光伏發電項目專利數量ARIMA預測圖

2．3 光伏發電產業成本預測分析

隨著全球光伏發電技術水平的不斷提高，我國太陽能光伏電池的生產成本也呈現出逐年降低的趨勢，而產量卻放量增長。21世紀初，太陽能光伏電池成本下降，生產規模不斷擴大，此時我國單晶硅電池的成本約為42元／k W·h，非晶硅電池的成本為23～25元；現今，我國太陽能光伏電池制造技術不斷提升，單晶硅組件的市場價格已經下降為10～20元／k W·h，而多晶硅組件市場價格下降為5．5～6元／k W·h，該價格與薄膜電池相差無幾。然而，由于單晶硅與多晶硅的轉換效率相近，而非晶硅的轉換效率僅為有晶硅的近五成，且非晶硅電池的生命周期短、功率衰減速度快，故光伏晶硅電池具有較高的經濟價值。邵翠萍［2］指出，預期2020年，我國太陽能光伏發電技術成本將縮減為6美分／k W·h，此時太陽能光伏發電技術已經相當成熟，將逐漸替代傳統發電能源的經濟價值。

2．4 光伏發電應用領域發展預測

2．4．1 農村及偏遠地區供電

我國幅員遼闊、地形多變，由于地理區位因素影響，現階段我國依舊有約0．7億人居住于偏遠的“無電區”，因而實現偏遠地區電網覆蓋成為電力系統發展的重要任務，也為光伏發電技術開拓了巨大的發展空間。文獻［3］探討了2002年我國為解決西部用電問題而頒布的“送電到鄉”工程， 該工程投資規模高達47億元，輻射內蒙、青海、新疆等12省、自治區，1 065個鄉鎮，該項目自啟動以來解決了112個偏遠的“無電鄉”42 472人的基本生活用電問題。預期通過太陽能光伏發電技術的補充，將實現全國電網覆蓋。

2．4．2 城市并網光伏發電

在國外，城市并網光伏發電項目得到政府大力扶持。例如，日本于1993年頒布實施的“陽光計劃”，是日本政府為促進新能源發展而制定的國家發展規劃，其中，太陽能作為環保的清潔能源得到政府的大力扶持；德國是20世紀90年代最早推廣家庭太陽能發電計劃的國家，早在20世紀90年代初就頒布實施了“1 000屋頂計劃”，直至1998年，德國政府再次推出“10萬屋頂發電計劃”，并預期至2050年德國新能源發電將占總發電量的近一半。我國可以借鑒發達國家對新能源發電項目的發展與扶持，將光伏發電技術應用于城市社區、道路照明，預期我國建筑屋頂面積高達100億m2，倘若光伏發電覆蓋1%，每年將可獲得1 500億k W·h的電能。

3 結語

我國早于1995年頒布實施的“九五”計劃中就明確提出“積極發展新能源經濟”的政策方針，太陽能作為可再生的清潔能源，不但可以解決能源供應問題，同時可以減少環境污染，這使得光伏發電技術受到廣泛關注。筆者首先針對我國太陽光伏發電產業的發展及應用現狀進行綜述，為本文的研究提供理論依據，然后對光伏發電產業生產及出口量、專利技術、發電成本、應用領域4個方面進行科學、合理的分析，為我國光伏發電產業發展提供理論參考。

［1］鄧金堂，唐亮．基于專利地圖的我國光伏發電產業專利情報研究［J］．情報雜志，2012（31）

［2］邵翠萍．我國太陽能光伏發電現狀及發展趨勢［J］．科技信息，2009（35）

［3］王雨．光伏發電在我國農村及偏遠地區的推廣與利用研究［D］．中國農業科學院，2012