碳中和遠景下中國光伏行業發展的回顧與展望

朱遷邦

（蘇州科技大學 商學院，江蘇 蘇州 215009）

一、引言

過去幾十年來，工業始終是各國國民經濟的主導產業，而化石能源則是推動工業發展的重要動力。通過消耗大量廉價的化石能源，工業化國家的經濟得到了迅猛的發展，然而在人民生活水平不斷提升的同時，工業產業也因二氧化碳排放超標等原因給我們帶來了溫室效應、全球變暖等問題，這對人類生態環境造成了極大的破壞，嚴重影響了人類可持續發展。因此，為了減緩全球氣候的惡化趨勢，制定實施節能減排控溫政策刻不容緩。

2020年9月，中國提出“碳達峰，碳中和”雙碳戰略目標，即二氧化碳排放力爭于2030年達到頂峰、2060年實現碳中和。雙碳戰略的提出，本質是為了實現人類更高質量的可持續發展。全球化背景下，化石能源不僅僅只是推動國家經濟發展的動力，同時也是二氧化碳排放的主要來源，是人類發展的雙刃劍。因此，為實現雙碳戰略目標，我們需要多措并舉，一方面我們需要不斷提高化石能源的使用效率；另一方面需要促進使用清潔能源代替化石能源的能源改革。與能源改革相比，提升化石能源利用效率并未能能夠從源頭上解決碳排放問題，因此未來能源改革將會是實現雙碳目標的重中之重。可再生能源，比如風能、水能、光能等，具有清潔、低碳、可再生等特點，被眾多學者推崇為代替化石能源的重要選擇。但是，由于受限于能源轉換技術、生產成本、環境障礙等原因，這些清潔能源當前仍無法滿足全國龐大的需求量。例如，風力具有間歇性、地域性，在不同的季節、不同的地區，風能供給不同且波動性較大；水能發電對地理環境要求較高，占地面積大，一般只能建造在水流湍急的區域。然而，與風能、水能等清潔新能源苛刻的環境限制相比，光伏發電具有應用范圍廣、使用場景多、成本快速降低等優勢，因此常被認為是未來最有潛力代替化石燃料的清潔新能源。

過往十年，中國光伏產業跌宕起伏，經歷了歐美“反傾銷”、政策支持、光伏新政、新冠疫情等時期。百折之下，光伏并沒有因此消匿，反而使光伏技術工藝得到了不斷提升，逐漸擺脫對政策的依賴而趨于市場化。在碳中和遠景下，中國光伏產業迎來了新的發展生機。本文主要對光伏產業的發展進行回顧與前景展望，通過分析產業發展的特點、未來發展的趨勢、未來的挑戰與機遇等，希望能夠為相關政策制定者、企業管理者以及投資者提供分析思路。

二、光伏行業發展回顧

光伏，全稱太陽能光伏發電系統，指通過利用具有光伏效應的太陽電池半導體器件，將太陽輻射直接轉換為電能的一種新型發電系統，可分為集中式和分布式發電系統。集中式和分布式發電的特點不同，互有優缺。集中式光伏，發電規模大，但對地理環境要求較高，需要光能充足且土地成本低的場地，因此常建造于西北戈壁荒漠等地。分布式發電系統，常分布于廠房、房屋頂部，占地小、建造成本低，但發電量較小，難以滿足大規模用電需求。光伏發電，主要利用半導體界面的光伏效應將光能轉換為電能。同時，通過太陽電池組件、控制器和逆變器等元器部件將電能轉化和儲存起來。與風能、核能等其他對環境要求較高的可再生能源不同，光伏能源克服了季節周期和地理環境的限制約束，具有清潔可再生、應用范圍廣、使用場景多和成本快速降低等特點，因而常被認為是未來能源改革中市場需求最大、增長潛力較大的清潔新能源。

中國光伏產業發展大致可劃分為政策驅動期、過渡期和經濟性驅動期三個發展階段。中國光伏行業起步較晚，在發展初期，火力發電在成本、效能等方面均優于光伏發電，這一階段光伏發展主要依靠政府政策補貼為主。在政府授信和補貼的支持下，資本不斷流入光伏發電行業，光伏產業規模迅速增長。然而，政策補貼并非永無止境，隨著光伏產業初具規模、光伏技術不斷提升、發電成本不斷下降等，2018年“531新政”釋放了取消光伏補貼政策的信號，中國光伏行業進入從政策驅動轉為經濟驅動的過渡時期。在過渡時期，光伏企業由于脫離了政策支持而發展緩慢，但同時倒逼行業加速光伏技術的變革以降低成本，例如硅片環節的單晶替代多晶、電池片環節的PERC技術等。2020年，國家主席首次在聯合國大會上提出“碳中和”目標，以及在十四五期間進一步提出拓寬光伏應用場景，注重光伏和其他產業的融合，這些政策目標無疑對光伏產業產生重大利好。為了擺脫對政策補貼的依賴，尋求可持續發展，光伏產業逐步進入由經濟驅動發展的時期，未來將走向光伏發電平價時期。

經過近20年的發展，光伏行業競爭格局趨于穩定。光伏新能源產業鏈主要包含硅料、切片、電池片、電池組件、應用系統等。產業上游主要包括晶硅原料的生產加工，中游包括晶硅電池片等，下游主要為光伏系統的產品及應用。光伏產業鏈呈現出金字塔分布格局，即從上游到下游企業數量增加、市場集中度降低、毛利率減少。在光伏產業上游，由于硅儲量規模大、性價比高等原因作為光伏電池的主要原材料。中國硅原料儲備居于全球首位，光伏原料的供應已不再是中國光伏產業發展的瓶頸。隨著硅片切割技術的提升，單晶硅的效率和市場份額逐漸優于多晶硅。當前，光伏上游原料市場集中度較高，主要集中在隆基、中環股份、保利協鑫、通威股份等為代表企業中。在產業鏈中游，光伏晶硅電池片增量迅猛，2011—2020年中國光伏電池片產量從19.8GW增至134.8GW，“雙碳”政策促進中游電池片市場進一步擴大。此外，光伏行業的發展也帶動了光伏配件產業的進步，如以信義玻璃和福萊特為代表的雙寡頭格局的光伏玻璃等。光伏產業鏈下游百花齊放，主要包括光伏發電站，當前以國家電力投資集團和能源類國企或民企為主。值得注意的是，近年來分布式發電站發展迅猛，吸引越來越多的企業進入光伏發電行業，投資主體趨于多元化。

三、光伏行業前景分析

中國光伏行業起步較晚，相比于國外成熟完善的光伏產業仍存在諸多不足，比如發電成本相對較高且依賴政策支持、生產技術裝備與國外先進水平相比仍存在差距、對光伏行業缺乏科學的規劃等問題。隨著雙碳戰略目標和十四五規劃的推進，全球光伏產業發展需求將不斷提升，有利于推進資本流入和光伏技術革新，從而進一步推動光伏產業發展。相較于當前光伏產業的發展，未來中國光伏新能源產業主要呈現光伏平價化、大尺寸單晶硅片、分布式電站、應用多元化智能化等特征。隨著光伏技術逐漸成熟，發電成本逐漸下降，光電轉換效率不斷提升。自2008年以來，光伏電價下降10倍之多，隨著平價上網的到來，中國逐漸擺脫政策補貼的影響，未來中國光伏裝機量將迎來高速發展，光伏行業向市場化邁進。單晶硅片轉換效率高且成本隨拉切技術水平提升已經大幅降低，因而未來很有可能會取代多晶硅片。當前市場上單晶硅片的尺寸有很多，但是大尺寸單晶硅片才是未來主要的發展趨勢，因為光伏系統度電成本能夠隨著硅片尺寸的提升而不斷降低。集中式光伏發電站大多建在沙漠等地區，占地面積大，對環境要求苛刻。分布式電站應用場景相對自由，可以建在樓頂、廠房頂等常見地方。分布式光伏遵循因地制宜、就地利用的原則，在一定程度上能滿足局地的用電緊張問題。因而，分布式電站發電量在光伏發電的占比中越來越高，是未來光伏電站的主流。此外，十四五規劃提出要拓寬光伏應用場景，積極促進光伏應用不斷向其他產業滲透。同時，基于大數據、云計算等新技術的光伏電站智能化運維方式，擺脫了傳統人工巡檢的不足，能夠更及時準確動態地監控管理維護電站設備。當前，中國光伏電站開發與新能源汽車、農業、養殖業等產業融合已取得初步規模，未來將呈現更加多元化、更加智能化的發展趨勢。

在“碳達峰、碳中和”背景下，以光伏為代表的能源改革浪潮席卷而來，中國光伏行業市場需求大、發展潛力大，同時政策支持、技術革新、經濟背景都為光伏行業提供了良好的發展機會。然而，新形勢下中國光伏行業的發展仍然存在一些風險與挑戰。首先，光伏發電技術變革較快，企業需要加強自身研發投入，不斷適應新形勢下的發展要求。其次，光電行業規模不斷擴張，企業不斷投資擴產可能引起產能過剩的風險，應加強行業產業規劃布局，適度投資。其次，在電力過剩背景下，光伏、風電與傳統能源矛盾加劇，應妥善處理能源轉型過程中存在的爭議問題。最后，土地費用高、融資成本高、接網成本高是制約光伏成本的重要原因，應當提高資源利用效率，節約成本。

四、總結

近幾十年來，由于人口激增、工業迅猛發展帶來的碳排放過度超標，導致全球出現氣候變暖、冰川融化、生態失衡等問題。為了實現人類全面可持續發展，中國提出“碳達峰、碳中和”雙碳戰略，努力實現在發展經濟的同時，維護環境生態的平衡。解決碳排放超標問題，一方面可以提升傳統資源利用率；另一方面可使用清潔可再生能源替代化石含碳能源。提升傳統化石能源利用率，并未能夠從源頭上控制碳排放，故而能源改革逐漸成為實現雙碳目標的必由之路。光伏發電因應用范圍廣、使用場景多、成本快速降低等優點，被認為是未來最有潛力代替當前化石能源的清潔能源。因此，本文主要對碳中和遠景下中國的光伏行業發展進行回顧與展望。

中國光伏產業起步較晚但發展迅速，相較于初期主要依靠政策補助支持，現階段正逐步趨于市場化，對政策的依賴度不斷降低。經過十幾年的發展，光伏行業競爭格局趨于穩定，且呈現金字塔分布。光伏產業鏈上游市場集中度較高，毛利率高，僅有少數企業經營。行業中游和下游，市場集中度相對較弱，百花齊放。

由于光電轉換效率提升、行業趨于市場化、人工智能等技術的推廣運用，在碳中和遠景下，中國光伏行業將會主要呈現光伏平價化、大尺寸單晶硅片、分布式電站、應用多元化智能化等發展趨勢。硅是光伏配件的主要原料，而中國是世界上硅礦產資源最豐富的國家。中國的光伏產業具有很大的發展潛力和廣闊的市場需求。在面對發展機遇的同時，我們也應當考慮未來可能存在的風險與挑戰，如技術革新快、資本投資存在擴張過度、能源轉換爭議、產業成本控制等問題。因此，我們應當加大自身研發創新力度，加強行業產業規劃布局，提高資源利用效率以節約成本，不斷適應新形勢下中國光伏產業的發展需要。