我國太陽能光伏產業現狀及未來展望

孔凡太，戴松元

（1. 中國科學院合肥物質科學研究院應用技術研究所，中國科學院新型薄膜太陽電池重點實驗室，合肥230031；2. 華北電力大學可再生能源學院，北京102206）

我國太陽能光伏產業現狀及未來展望

孔凡太1，戴松元2

（1. 中國科學院合肥物質科學研究院應用技術研究所，中國科學院新型薄膜太陽電池重點實驗室，合肥230031；2. 華北電力大學可再生能源學院，北京102206）

太陽能光伏發電是可再生能源利用的重要形式，也是我國目前重點發展的、為數不多的具有全球競爭力的戰略性新興產業之一。本文詳細分析了太陽能光伏產業國內外發展現狀及未來趨勢，分析了我國太陽能光伏產業現狀和存在的問題，對光伏產業的健康發展提出了若干建議并對光伏產業的未來發展進行了展望。

太陽能光伏；太陽電池；光伏產業

DOI 10.15302/J-SSCAE-2016.04.008

一、前言

太陽能光伏是太陽能利用的重要形式，太陽能光伏發電對不可再生資源和制造材料的依賴較少，將成為未來替代化石能源的主力。自2007年以來，我國太陽電池產量已連續9年居世界首位。隨著國內光伏市場的逐步啟動，自2003年起，我國太陽電池的年安裝量超過日本、美國等國家居世界首位，2015年我國累計太陽電池安裝量首次超過德國，居世界首位，這表明我國正在從光伏

生產大國、應用小國向光伏生產大國和應用大國 轉變。

二、太陽能光伏產業國內外發展現狀

（一）太陽能光伏產業國際發展現狀

根據分析公司綠色技術媒介研究(GTM research)發布的臨時數據顯示， 2016年太陽能光伏容量預計將達到64 GW[1]。國際能源署太陽能光伏發電項目（IEA PVPS）快照分析報告顯示，2015年全球光伏新增裝機容量為50 GW，累計裝機容量為227 GW[2]。2015年我國新增太陽能光伏裝機容量排名第一，為15.13 GW，排名第二位和第三位的分別是日本（11 GW）和美國（7.3 GW）,歐洲市場規模為7 GW[2]。亞太地區占據2015年全球光伏市場裝機容量的59 %，從2013年起連續三年排名第一。該市場從2005年的1.4 GW增長到2010年的16.6 GW，2015年為50 GW[2]。太陽能光伏發電對整個電力需求年貢獻率超過1 %的國家已經達到 22個，其中意大利為8 %，希臘為7.4 %，德國為7.1 %。全球光伏貢獻率占據全球電力需求的1.3 %[2]。在全球累計裝機容量前十位的國家中，中國、德國、日本、美國和意大利5個國家的累計裝機容量均超過10 GW，5個國家的累計裝機容量之和占全球累計裝機容量的71.4 %，達到162 GW[3]。2015年，全球多晶硅產量持續上升，總產量將達到3.4×105t，同比增長12.6 %；太陽能光伏組件產量約為60 GW，同比增長15.4 %[3]。

（二）太陽能光伏產業國內現狀

2015年我國新增光伏裝機容量為15.13 GW，占全球新增光伏裝機容量的四分之一以上，占我國光伏電池組件年產量的約三分之一，完成了2015年新增光伏裝機15 GW的目標[4]。截至2015年年底，我國光伏發電累計裝機容量為43.18 GW，首次超越德國，成為全球光伏累計裝機容量最大的國家。其中光伏電站裝機容量為37.12 GW，分布式光伏裝機容量為6.06 GW，年發電量為39.2 TW·h[4]。與2014年全國新增并網光伏發電容量10.6 GW相比，2015年新增裝機容量有較大幅度增長。我國太陽電池組件產量、國內需求量、出口比重等相關情況見表1。

就上游多晶硅產業來講，2015年我國多晶硅產量為1.65×105t，成為世界上最大的多晶硅生產國，占世界多晶硅產量的48.5 %。雖然如此，中國仍需要從其他國家進口約1×105t多晶硅。多晶硅的歷年產量和占世界產量的比重見表2。

國家能源局在2016年4月22日發布數據，2016年全國1～3月新增光伏發電裝機容量7.14 GW，其中，光伏電站裝機容量為6.17 GW，分布式光伏裝機容量為0.97 GW；全國累計光伏裝機容量達到50.32 GW，同比增加52 %[6]。其中甘肅和新疆地區棄光現象比較嚴重，棄光率分別達到了39 %和52 %，寧夏也達到了20 %[6]。華北、華東、華中和華南地區累計光伏發電裝機總計達25.6 GW，已超過西北地區的23.64 GW[6]。

就太陽電池技術本身來說，中國的光伏產業經過最初的技術跟蹤發展到技術同步乃至部分超越，取得了巨大的進步。高效多晶硅電池平均效率、單晶硅電池平均效率、部分薄膜電池效率已達到國際領先水平。其中銅銦鎵硒組件認證效率達到21 %；砷化鎵組件認證效率達到30.8 %，均達到世界較好水平。

表1 2007―2015年我國太陽電池組件產量、國內需求量和出口比重[5]

表2 我國和全球多晶硅產量情況（2011―2015年）[5]

三、太陽能光伏產業未來發展趨勢

（一）技術

隨著銅銦鎵硒、碲化鎘、硅基薄膜等類型太陽電池效率的提升和技術的進步，薄膜太陽電池技術有望在未來光伏市場上占據重要位置。特別是我國的銦、鎵、碲等資源相對豐富，在薄膜太陽電池的原材料成本等方面具有強大的競爭力，這將成為我國發展薄膜光伏的重要優勢。

新型太陽電池包括染料敏化、有機聚合物、量子點、鈣鈦礦等，作為未來高效低成本太陽電池的代表，具有巨大的發展潛力。鈣鈦礦太陽電池從2009年3.81 %的轉換效率發展到最近超過22 %的認證效率[7]，只用了短短6～7年時間，充分表現了新型太陽電池的發展潛力。

（二）成本

全球光伏發電隨著光伏技術的進步及產業規模的大幅擴大，成本逐年下降。2008年全球光伏發電的平均度電成本約為38美分，而2015年則下降到7.3美分左右[4]，未來幾年仍有較大幅度的下降空間[7]。通過技術提高和規模化，可以降低光伏項目的前期投資，通過逆變器、運行維護水平等的提高，可以提高系統效率，從而提高光伏電站的滿發小時數，從而提高太陽能利用率，降低度電成本[8]。

（三）市場

以中國、日本為代表的亞太市場占據了全球59 %的光伏市場份額，光伏市場的中心由歐洲轉移到亞太地區。各個新興市場如印度、拉丁美洲、非洲、中東等的市場規模正在逐步擴大。我國的國內市場西北地區逐步飽和，華北、華中、華東和華南地區的分布式光伏的規模不斷擴大。

四、我國太陽能光伏產業發展存在的問題

（1）電網：我國太陽能資源豐富和大型地面光伏電站建設較多的西北地區處于電網末端，當地消納程度有限，在西部地區可再生能源的有效利用與目前我國相對落后的智能電網建設之間的矛盾突出，造成西北地區棄光嚴重的尷尬局面。

（2）電站：分布式光伏發電需要在屋頂建立電站，但是投資方一般難以獲得屋頂的產權。電站產權制度的設計是制約分布式光伏發電在居民中推進的一大阻礙。建立光伏系統開發商與建筑業主共贏的能源合同管理模式，有望成為我國大規模分布式光伏發電的基本模式。

（3）“雙反”調查等貿易糾紛較多：多個國家提出了對我國光伏產品“雙反”調查。由此引發的貿易糾紛成為我國光伏產品走向國際市場的障礙。

五、未來發展展望及建議

隨著技術進步及光伏產業的加速擴張，太陽能光伏有望在未來幾年實現平價上網。對于我國光伏市場迅猛發展過程中出現的棄光等若干問題，亟待建立適合我國實際情況的光伏應用商業模式，推動我國光伏產業的快速健康發展。針對光伏產業發展過程中存在的問題，提出如下幾點建議。

（一）大力支持企業自主創新，加強新型電池等基礎科研的投入

通過國家、地方財政、相關部委等多種資金渠道，支持企業和科研院所的自主創新，特別是加強基礎工藝、材料及關鍵基礎理論的深入研究。同時，加強對產學研合作研究項目的持續、滾動支持，特別是對具有開創性的長期基礎科研項目加大支持力度。加大勞務費等支出范圍及比重、嚴格項目技術驗收標準，做到專款專用、務求實效。

（二）完善財稅支持政策，促進光伏產業快速健康發展

加強對光伏企業關鍵技術研發、技術改造、兼并重組、電站集成技術研發及項目建設等的投融資支持，并完善相關稅收政策。

（三）完善光伏產業配套建設，建立健全光伏服務業體系

制定完善的光伏產業標準體系，加快對光伏產業相關標準的修訂及國際標準轉化。推動建立多家國家級光伏檢測及實證服務平臺，提高全產業鏈產品檢測能力。加強行業組織在產業發展中的引導作用，推動行業加強聯合。

（四）深入落實部門責任，加強政策貫徹聯動

有關部門在國務院統一領導下，加強溝通協作，增進政策聯動，杜絕部門工作交叉及重復性政策制定等現象。對相關政策的制定應加強前期調研論證，減少政策數量并提高穩定性、持久性、系統性，減輕企業負擔。清理取消地方保護性政策法規，推動建立全國統一的光伏市場。

[1] Tom Kenning. Solar installations hit 59GW in 2015, 64GW to come in 2016–GTM [EB/OL]. (2016-01-22) [2016-04-22]. http:// www.pv-tech.org/news/global-solar-installations-hit-59gw-in-2015-gtm.

[2] IEA PVPS. 2015 Snapshot of global photovoltaic markets [EB/ OL]. (2016-04-07) [2016-04-22] http://www.iea-pvps.org/ fileadmin/dam/public/report/PICS/IEA-PVPS_-__A_Snapshot_ of_Global_PV_-_1992-2015_-_Final_2_02.pdf.

[3] 揚州市科學技術情報研究所. 2015 年國內外太陽能光伏產業發展現狀與趨勢分析[N/OL].科技情報參考, (2016-01-15) [2016-06-21]. http://www.yzinfo.net.cn/yzinfo/qbck-2016.asp. Yangzhou Sci–Tech & Information Research Institute. Development status and trend analysis of solar photovoltaic industry in China and abroad in 2015 [N/OL]. Reference for scientific and technical information, (2016-01-15)[2016-06-21]. http://www.yzinfo.net.cn/yzinfo/qbck-2016.asp.

[4] 國家能源局. 2015年光伏發電相關統計數據 [EB/OL]. (2016-02-05) [2016-06-21]. http://www.nea.gov.cn/2016-02/05/ c_135076636.htm. National Energy Administration. Photovoltaic power generation related statistical data in 2015 [EB/OL]. (2016-02-05) [2016-06-21]. http://www.nea.gov.cn/2016-02/05/c_135076636.htm.

[5] IEA PVPS. Annual Report 2015 [R/OL]. (2016-05-13) [2016-06-21]. http://www.iea-pvps.org/index.php?id=6.

[6] 陳煒偉.一季度全國新增光伏發電裝機714萬千瓦[EB/OL]. (2016-04-22) [2016-06-21]. http://news.xinhuanet.com/2016-04/22/c_1118712130.htm. Chen W W. China installed 7.14 GW PV capacity in the first quarter [EB/OL]. (2016-04-22) [2016-06-21]. http://news. xinhuanet.com/2016-04/22/c_1118712130.htm.

[7] National Renewable Energy Laboratory of USA. Research Cell Efficiency Records， Best Research-Cell Efficiencies [EB/OL]. (2016-04-20) [2016-06-21]. http://www.nrel.gov/ncpv/images/ efficiency_chart.jpg.

[8] 王淑娟. 光伏度電成本的下降之路[EB/OL]. (2015-08-23) [2016-06-21]. http://www.wtoutiao.com/p/v77Xap.html. Wang S J. The way to electricity per kilowatt hour cost down [EB/ OL]. (2015-08-23) [2016-06-21]. http://www.wtoutiao.com/p/ v77Xap.html.

The Current State and Prospects of the Solar Photovoltaic Industry in China

Kong Fantai1, Dai Songyuan2
(1. Institute of Applied Technology, Hefei Institutes of Physical Science, Chinese Academy of Sciences, Key Laboratory of Novel Thin-Film Solar Cells, Chinese Academy of Sciences, Hefei 230031,China; 2. School of Renewable Energy, North China Electric Power University, Beijing 102206,China)

Power produced through solar photovoltaic technology is an important form of renewable energy and also the focus of China's current efforts to strengthen the global competitiveness of its strategic emerging industries. In this paper, a detailed analysis of the solar energy photovoltaic industry–on both the domestic and international levels–is conducted to assess the development of current and future trends, present state of the industry, and problems faced by China's solar photovoltaic industry. Furthermore, some suggestions and prospects for the healthy future development of the photovoltaic industry are also presented.

solar photovoltaic; solar cell; photovoltaic industry

TK51

A

2016-06-21；

2016-06-27

孔凡太，中國科學院合肥物質科學研究院，副研究員，主要從事新型太陽電池研究；E-mail: kongfantai@163.com

中國工程院重大咨詢項目“‘十三五’戰略性新興產業培育與發展規劃研究”(2014-ZD-7)

本刊網址：www.enginsci.cn