文 艷,劉筠碩,張應紅
(昌吉學院經濟與管理學院,昌吉 831100)
截至2020 年底,全球已有中國、美國、德國、日本等44 個國家和經濟體正式宣布其碳中和目標,其中,中國計劃在2030 年實現碳達峰,2060 年實現碳中和(下文簡稱為“‘雙碳’目標”)。實現“雙碳”目標的核心舉措之一在于構建以新能源為主體能源的新型電力系統,而光伏發電作為可再生能源和綠色能源的發電方式之一,具備低碳和零排放的優勢。黨的二十大報告明確指出:到2035 年,廣泛形成綠色生產生活方式,碳排放達峰后穩中有降,生態環境根本好轉,美麗中國目標基本實現[1]。由此可見,中國將持續壯大綠色低碳產業,形成綠色經濟新動能和可持續增長極,重點推動太陽能、風能等新能源產業的戰略布局,為新能源產業的發展帶來新機遇和廣闊市場。
近年來,新疆維吾爾自治區(下文簡稱為“新疆”)致力于將其光伏產業打造成首屈一指的戰略性新興產業,重點發展工業硅、多晶硅、硅片、光伏組件等光伏產業的核心制造業,現已發展成為中國重要光伏產業制造基地和太陽能應用示范區。在“雙碳”目標的戰略背景下,新疆光伏產業迎來新的發展機遇,同時也存在不少挑戰,未來如何實現產業高質量發展值得探討研究。本文以新疆光伏產業為研究對象,從資源優勢、政策加持、市場發展及光伏扶貧等方面分析了新疆光伏產業的發展現狀,指出了其發展中存在的問題,并有針對性地提出了發展對策。
1)新疆的全年日照時長為2500~3500 h,全年總太陽輻射量為5000~6490 MJ/m2,是中國太陽能資源最豐富的省份之一;新疆擁有80 多萬km2的沙漠和戈壁,占其總面積的50%以上,沙漠和戈壁地區的年均日照小時數為3200~3400 h,大部分屬于I 類太陽能資源區[2],為新疆光伏產業的發展提供了得天獨厚的自然資源條件。依托豐富的自然資源及低電價優勢,吸引了眾多新能源企業在新疆投資建廠,現已形成“北疆以風電為主、南疆以光伏發電為主”的千萬千瓦級新能源產業基地,是中國發展集中式光伏發電的主戰場之一,哈密市石城子光伏產業園已成為全疆最大的光伏產業基地。
2)新疆的庫車市、哈密市、阿勒泰地區、昌吉市等地蘊藏豐富的石英砂礦,預估準噶爾盆地儲藏石英砂礦達到1.2 億t,高純度石英砂中二氧化硅含量可達99%,是生產高純度晶體硅的最佳原材料。依托豐富的石英砂礦資源,部分硅料生產企業已實現規模發展,2021 年合盛硅業股份有限公司(下文簡稱為“合盛硅業”)在新疆的工業硅產量達113 萬t,新特能源股份有限公司的多晶硅產量達10 萬t,新疆大全新能源股份有限公司(下文簡稱為“新疆大全新能源”)的多晶硅產量達8.66 萬t,這幾家企業在行業產量名列前茅。
“十四五”是中國實現碳達峰的窗口期和關鍵期,為全面推動“雙碳”目標實現,2021 年國家構建“1+N”政策體系,有序推進能源、工業、交通運輸、城鄉建設等領域節能降碳工作,通過制定一系列政策來加強碳中和、碳達峰的頂層設計,陸續制定并下發了《智能光伏產業創新發展行動計劃(2021—2025 年)》《光伏制造行業規范條件(2021 年本)》《關于2022 年新建風電、光伏發電項目延續平價上網政策的函》等政策文件,以加強光伏產業的發展規劃和政策指導。
新疆貫徹落實國家關于光伏產業發展的系列政策,相繼制定并下發了《服務推進自治區大型風電光伏基地建設操作指引(1.0 版)》《新疆電網發電側儲能管理暫行規則》《關于建立新能源開發管理工作機制的通知》等文件,提出通過補償方式鼓勵建設發電側儲能,以有效彌補光伏發電的不穩定性、間歇性和隨機性對電網的影響;鼓勵各類投資主體在沙漠、戈壁、荒漠布局建設風電、光伏發電等新能源發電項目,加快構建清潔低碳、安全高效的新型電力系統;進一步理順新能源發電項目建設的工作機制,打通項目建設中的堵點、難點、痛點,推動新能源產業健康、高質量地發展。
綜上,可通過制定系列政策來統籌布局、明確方向、彌補短板,為光伏產業的健康發展保駕護航、賦能蓄力,全力推動區域光伏產業邁上新臺階。
下游的多晶硅、有機硅、碳化硅等的需求增大,拉動了上游的工業硅產量的整體增長。2017—2021 年全國與新疆的工業硅產量對比圖如圖1 所示。

圖1 2017—2021 年全國與新疆的工業硅產量對比圖Fig. 1 Comparison chart of industrial silicon production between China and Xinjiang from 2017 to 2021
從圖1 可以看出:2018 年,新疆工業硅產量首次突破百萬噸級;2021 年,新疆工業硅產量達到115 萬t,占全國工業硅產量的44%;新疆工業硅產量由2017 年的77 萬t 增長到2021年的115 萬t,5 年增長了49.4%,常年穩居全國工業硅產量首位,現已發展成為中國最大的工業硅產區。
新疆工業硅企業中,以合盛硅業為首的龍頭企業發展形勢迅猛。合盛硅業是中國硅基材料生產規模最大、硅產業鏈最完整的龍頭企業,是工業硅和有機硅的“雙料龍頭”。截至2021 年,合盛硅業在新疆的有機硅產能達93 萬t、工業硅產能達79 萬t,其工業硅產能占新疆工業硅產能的46.7%,位居全國首位。
新疆是全球重要的多晶硅生產基地,2017—2021 年全國與新疆的多晶硅產量對比圖如圖2所示。

圖2 2017—2021 年全國與新疆的多晶硅產量對比圖Fig. 2 Comparison chart of polysilicon production between China and Xinjiang from 2017 to 2021
從圖2 可以看出:新疆多晶硅產量由2017年的5.6 萬t 提高到2021 年的29.8 萬t,5 年的年均增長率為108%;2021 年,新疆多晶硅產量占全國多晶硅總產量的58.9%,產能占全國多晶硅總產能的57%,貢獻了全球46.4%的多晶硅產量和48.5%的多晶硅產能,主導全球多晶硅供應鏈市場。
其中φ是圖像編碼器(如深度卷積神經網絡),φ 是文本編碼器(如 CNN 或者 LSTM),τ(y)是文本描述數據集,υ(y)是圖像數據集。公式(4)是定義的兼容函數,φ(v)是圖像特征,φ(t)是文本特征,fv和ft共用這個函數,分別對圖像和文本描述提取對應的特征,然后結合起來,給出每個圖像滿足文本描述的得分。顯而易見的是,如果分類器能夠正確的分類,那么圖像和與之匹配的文本的分數應該明顯高于其他不能匹配上的分數,反之亦然。在這里,我們的目標是對稱的圖像和文本,因此,將上述目標命名為深度對稱結構聯合編碼[8]。
新疆多晶硅產業的代表性企業主要有:新特能源股份有限公司、新疆大全新能源、新疆東方希望新能源有限公司(下文簡稱為“新疆東方希望”),這3 家企業的多晶硅產量均穩居全國前5位。新疆大全新能源主要開展高純多晶硅料的生產、加工和銷售等業務,2021 年其多晶硅產量為8.66 萬t,占新疆多晶硅產量的29%。受益于產業政策引導和市場需求驅動的雙重作用,多晶硅價格持續走強,2021 年新疆大全新能源實現營業收入108.32 億元,同比增長132.23%。
為加快能源結構調整,助力實現“雙碳”目標,新疆各地州大力推進光伏電站建設。哈密地區由于擁有豐富的太陽能資源和廣闊的土地資源,吸引了中國電力投資集團公司、國家電力投資集團有限公司、北京天潤新能投資有限公司、華電新疆發電有限公司、中國廣核新能源控股有限公司等企業入住石城子光伏產業園,該園區現已建成裝機容量為82 萬kW 的光伏發電項目,是新疆單體規模最大、安裝光伏組件類型最全的示范園區。
另外,在新疆昌吉回族自治州、吐魯番市、阿克蘇地區、喀什地區、和田地區等地都建有光伏電站,截至2022 年6 月,新疆光伏發電的總裝機容量達1292.2 萬kW。
為促進新能源電量消納,新疆已實現750 kV 電網全疆全覆蓋,重點城市形成220 kV 環網結構,并與內地多個省市簽訂了疆電外送協議,比如:準東—皖南±1100 kV 特高壓直流輸電工程、哈密南—鄭州±800 kV 特高壓直流輸電工程。2021 年,疆電外送電量達1220 億kWh,送電規模較2010 年(30 億kWh)約提升了40 倍。新疆電網已形成“內供四環網,外送四通道”的網架結構,有助于提升新能源并網消納能力,促進新疆光伏發電大規模、高質量發展,為全國的電力資源配置提供有力支撐。
新疆作為全國脫貧攻堅的主戰場,積極響應國家脫貧攻堅、全面建成小康社會的目標,多措并舉實施光伏扶貧項目計劃。
作為深度貧困地區的南疆四地州是光伏扶貧的重點區域,經過兩批光伏扶貧項目的實施,已在于田縣、洛浦縣、巴楚縣、疏勒縣等地區建成152 個村級光伏扶貧電站、1 個集中式光伏扶貧電站,總裝機規模為15.1673 萬kW,涉及348個建檔立卡貧困村的23022戶建檔立卡貧困戶[3]。南疆光伏扶貧地區實現了貧困地區用電“自發自用、余電上網”,改善了居民生活條件,增加了陽光收入,實現了精準扶貧和清潔能源利用的“雙贏”。
為切實解決南疆地區深度貧困地區居民的供暖問題,新疆維吾爾自治區發展和改革委員會印發了《南疆四地州煤改電工程(一期)實施方案(2019—2021 年)》,一期工程在喀什地區、和田地區、克孜勒蘇柯爾克孜自治州3 個地區實施居民供暖設施改造工程,以電暖替代燃煤取暖,共涉及90 萬戶居民,中央和自治區補貼大幅降低了居民采暖成本。為滿足南疆地區采暖季的用電需求,在南疆四地州相繼建成并投運了一批自治區重點電力工程,擴大了光伏發電規模和利用率,有效緩解了電網終端地區供電緊張的局面,逐步擴大了新能源消納,凸顯出經濟效益、民生效益和生態效益。
2021 年6 月,美國商務部以侵犯新疆少數民族人權為由,將新疆大全新能源、新疆東方希望、新疆協鑫新能源材料科技有限公司、合盛硅業和新疆生產建設兵團列入“實體清單”,意圖打壓新疆光伏產業發展,動搖中國在全球光伏產業供應鏈的主導地位,抑制新疆經濟甚至中國經濟的穩定發展。2021 年7 月,美國發布了新版《新疆供應鏈商業咨詢公告》,強調與從事強迫勞動和涉疆侵犯人權實體有接觸的企業和個人嚴肅考慮投資和采購行動。美國采取系列措施制裁新疆,意在實施“以疆制華”的陰謀,捏造新疆存在“強迫勞動”的謬論,企圖通過政治手段和國際輿論阻礙新疆光伏產業的發展和破壞新疆社會的穩定。
雖然,中國出口到美國的光伏產品在全球出口量的占比不足1%,美國一系列制裁手段對新疆光伏產業并未產生實質性的影響,但我們不得不提防潛在風險——新疆僅僅是美國打壓中國光伏產業的突破口,在美國寬泛打擊中國光伏全產業鏈的政治陰謀下,中國光伏產業鏈的上、下游企業都有可能成為美國間接或直接的制裁對象,與新疆光伏企業建立合作關系的下游企業也有被列入“實體清單”的風險。
2021 年12 月23 日,美國總統拜登簽署的《維吾爾強迫勞動預防法案》提出,將全面禁止從新疆地區或與該地區政府有關聯的實體進口產品。所以美國制裁的不僅僅是新疆光伏產業,而是擴大到新疆地區生產的所有產品,甚至牽連到與新疆有合作關系的疆外企業。光伏產業鏈環環相扣,其中一個環節的業務發展受阻,必定會波及到整個產業鏈,最終會影響中國光伏產業的國際地位而成全美國蓄謀已久的政治陰謀,且一定程度上會影響上、下游企業之間的合作意愿和來新疆投資的意愿。
另外,若與中國光伏企業有密切貿易往來的歐洲、南亞和南美等地區的親美國家追隨美國而制裁中國光伏產業,將對中國光伏產品的出口產生較大影響。所以在嚴峻的國際政治環境下,不得不提防潛在風險。
新疆是中國工業硅第一大產區,2021 年新疆的工業硅產量為115 萬t,占全國工業硅總產量的44%,但高產量的同時也伴隨著生產階段的高耗能、高碳排放。新疆工業硅生產主要采取“火—電—硅”的全煤工藝生產模式,對煤炭的需求量較大,而高能耗、高碳排放與綠色低碳發展的要求相悖,是新疆落實能耗雙控的重點產業之一。
另外,工業硅生產過程中會排放大量二氧化碳,尤其是擁有自備電廠的企業,煤炭消耗量和碳排放量居高不下。根據國家發展和改革委員會辦公廳發布的《2021 年上半年各地區能耗雙控目標完成情況晴雨表》顯示,2021 年上半年,新疆的能耗強度不降反升,為一級預警,能源消費總量控制為二級預警。為實現能耗雙控目標,新疆維吾爾自治區政府規定新疆工業硅的年產量需控制在200 萬t 以下[4]。雖然控制總產量一定程度上可以限制煤炭消耗和碳排放量,但會影響工業硅及下游產業的規模化發展,因此,應倒逼行業或企業進行技術改革,從根源上解決污染問題,推動工業硅的綠色低碳生產,與國家政策“同頻共振”。
近年來,新疆加快了能源結構向綠色、低碳轉型的步伐,在哈密市、石河子市、喀什地區、阿克蘇地區等地建設光伏電站,大力推動光伏發電并網。截至2022 年6 月,新疆光伏發電的總裝機容量為1292.2 萬kW,占新疆所有電力總裝機容量的11.7%,而上半年新疆光伏發電量僅占新疆總發電量的4.6%,市場貢獻率較小。
長期以來,火力發電在新疆經濟發展中占據重要地位。新疆整體電力結構仍然是以煤炭為燃料的火力發電為主,盡管光伏發電的發展勢頭強勁,但其市場占有率偏低;雖然光伏發電與火力發電形成了一定的市場競爭勢態,但短期內很難打破以火力發電為主導的電力市場格局,導致光伏發電并網和消納受限,市場滲透率偏低。
為保證光伏供電質量、降低棄光率,新疆從政策上大力推進光伏發電側配置儲能系統,并提供調峰服務補償,但發電側配置儲能系統反而會增加企業運營成本。新疆光伏發電側配置的儲能系統主要采用鋰電池,隨著市場需求量增加,鋰電池價格成倍增長,導致儲能系統的成本整體呈增長趨勢。尤其是從2021 年起,新疆光伏發電正式實行平價上網,新備案的集中式、工商業分布式光伏發電項目不再補貼,進一步縮減了光伏電站的利潤空間,延長了投資回報年限。基于產業盈利空間的影響和資本的逐利性,大多數企業會將重點放在產業鏈上游[5],而下游很難吸引優勢企業和注入更多資本推動其快速發展,因此可能導致光伏產業鏈整體處于“亞健康”狀態,所以解決光伏電站儲能經濟性問題是關鍵所在。
隨著新疆光伏產業的高速發展,企業生產、管理、研發等技術型人才短缺,人才供需不平衡,尤其是一線人員缺乏且穩定性差。新疆光伏產業鏈各環節已實現自動化和智能化發展,企業用工主要集中在一線崗位,部分人員不愿從事枯燥、耗體力的基礎勞動,導致企業招工難、留人難;地處偏遠、環境惡劣的光伏電站更是對人才的吸引力差,導致人才流動性強,影響企業的穩定發展。人才質量方面,目前從事光伏發電領域工作的主要是半導體、電子、化工行業等的專業人才,工作開展需要較長的技術磨合期、成長期和成熟期,或根據業務需要再進行內部培養,而處于高速發展期的光伏產業對技能型、研發型人才的實操性要求較高,加上新疆本地各院校培養的光伏專業人才較少,專業性的光伏技術人才、生產管理人才、營銷人才供給不足。
未來誰掌控新能源,誰將是全球新能源的引領者,將獲得新能源的控制權和定價權。目前中國憑借技術優勢、成本優勢、產業鏈優勢占據了國際領先地位,所以美國以“強迫勞動”為由,選擇新疆作為突破口制裁中國光伏產業,此舉不僅違反國際貿易規則和市場經濟原則,破壞全球產業鏈、供應鏈,也損害了新疆人民的生存權、發展權,擾亂新疆經濟秩序,破壞新疆穩定發展。新疆光伏產業屬于非勞動密集型產業,產業鏈各環節現已實現自動化與智能化發展,且員工和公司依法簽訂勞動合同,獲得勞動報酬、正常休息休假、保障福利等權利,宗教信仰、民族習俗、語言文字等合法權益均得到了充分尊重和保障。
因此,美國的“強迫勞動”言論純屬謊言和另有圖謀的打壓,我們不僅要反擊,更要準備持久戰。首先,要在態度上有力回擊,對美國的虛假信息和挑釁言論持“零容忍”態度,通過各種途徑為新疆光伏產業發聲亮劍、為新疆傳播正能量,拆穿美國的虛假謊言和破滅其政治野心。尤其是新疆各企業,在利益與民族大義相沖突時,應毫不猶豫地選擇民族大義,采取有力措施堅決回擊,誓與各種反華勢力斗爭到底,告誡美國不接受任何涉及核心利益的妥協。其次,在光伏產業核心技術上不斷突破。俗話說“你若強大,無人敢欺”,雖然中國光伏產業在硅材料產量、太陽電池產量、光伏組件產量、裝機容量、發電量等方面國際領先,但光伏產業的技術更迭較快,每一次技術突破都有可能導致行業重新“洗牌”,只有在技術上不斷創新才能永立時代潮頭,因此應持續在硅片、發電、并網、儲能等方面突破技術瓶頸、降本增效,在中美博弈中實現絕地反擊。
1)作為戰略性新興產業,光伏產業各生產環節應實現綠色低碳,改變以火力發電為主體能源的生產方式,鼓勵光伏企業采用光伏電力開展生產活動,形成完全以光伏電力驅動光伏制造的產業鏈模式。
2)通過技術改造和創新,提升生產過程中碳資源的轉換利用效率,降低碳排放強度,引進碳捕獲、利用與封存(CCUS)技術,將工業硅生產企業和周邊耗能企業生產過程中釋放的二氧化碳捕集起來,注入油田儲油層驅動原油開采,促進原油開采增產增效,實現二氧化碳永久埋存。
3)多晶硅、硅片、太陽電池、光伏組件的生產,以及光伏電站的建設和運作等過程都會產生污染性廢氣和廢水,企業則應嚴格落實《光伏制造行業規范條件(2021 年本)》,加強污染物處理和回收利用,做到零排放;政府部門則應不折不扣地貫徹落實環境污染防治的相關決策部署,加大監管檢查力度,引導企業提高能源利用率,持續開展清潔生產。
促進新能源發展的關鍵在于消納,保障新能源消納的關鍵在于并網、調峰、降低成本,電網企業承擔著保障區域電能持續安全供應、統籌管理等職責,應切實增強光伏發電并網消納的主體責任,有計劃地將光伏發電納入保障性并網范圍,逐漸降低火力發電消納規模和參與調峰的比例。建立市場化交易方式,鼓勵配置儲能系統的光伏發電企業承擔調峰責任,從而增加光伏發電并網規模,本著“先集中式、后分布式”的原則保障電力系統安全穩定運行。
隨著光伏發電逐步進入平價上網時代,光伏企業降本增效是促進市場消納和提升核心競爭力的關鍵。光伏電站可以引進運作成熟的智能發電系統,比如華為智能光伏解決方案,將數字信息技術、互聯網技術與光伏發電技術相融合,實現智能化運維及降本增效,達到提升光伏電站發電量和運維效率的目的,大幅降低光伏發電的平準化度電成本,在拼價格、拼技術、拼效益的市場競爭中讓光伏企業更具競爭力。
儲能具有保證電網穩定運行、提高電能質量、削峰填谷的作用,而大力推進儲能項目需要解決儲能不具有經濟性的問題。
首先,可從政策上鼓勵企業采用“光熱+光伏”配建模式,太陽能熱發電系統可以實現24 h不間斷供電,彌補光伏發電的短板。與鋰電池儲能系統相比,太陽能熱發電系統的熔鹽儲能具有大容量、長時間、低成本、壽命長、安全性高等優勢,可增加電網調峰能力;并且太陽能熱發電系統可以增加聯合發電站的整體發電收益及長時儲能的調峰收益,更具經濟效益。
其次,配置儲能系統應從各地州的全局規劃出發,確定火力發電、抽水蓄能和電化學儲能的建設比例,同時推動電網側集中配置儲能系統,形成“蓄水池”,由電網側實行電力統一調度,避免分散式儲能整體利用率偏低的缺陷和無效配置造成的浪費。
鄉村振興戰略是鞏固拓展脫貧攻堅成果、實現全體人民共同富裕的必然選擇,發展光伏產業則是鞏固拓展脫貧攻堅成果同鄉村振興有效銜接的重要抓手。新疆應繼續在南疆四地州或偏遠落后地區擴大縣鄉集中式光伏發電和屋頂分布式光伏發電的覆蓋面,將這些地區的發電量優先納入保障性收購范圍內,拓寬群眾的增收渠道,設置公益性崗位解決富余勞動力的就業需求。
以“光伏+農業”為著力點,在有機蔬菜、食用菌、觀賞苗木、家禽等種植、養殖領域應用光伏大棚,形成“上可發電、下可種植養殖”的新興產業,實現一地多用,提升單位土地面積的經濟價值,發展多種形式的觀光、休閑、體驗等旅游項目,帶動農民增收致富;在棉花、番茄、葵花等農作物種植領域引進光伏農業排灌、節水灌溉等水利應用技術,實現農業智能化管理,推進傳統產業的轉型升級,在鞏固拓展脫貧攻堅成果的同時為鄉村振興注入新動能。
黨的二十大報告提出:要深化人才發展體制機制改革,真心愛才、悉心育才、傾心引才、精心用才,求賢若渴,不拘一格,把各方面優秀人才集聚到黨和人民事業中來[1]。培養技能人才是賦能實體經濟、實現“中國制造2025”的重要人才戰略,技能人才是促進新疆光伏產業高質量發展的關鍵,應采用本地培養、外部引進相結合的方式來保障光伏產業技能人才的供給。
加強校企多層次合作,形成優勢互補、協同創新、共同發展的人才培訓機制,各合作高職院校圍繞光伏產業發展需求設立相關專業、開展系統化教學,堅持以市場為導向、以質量為基礎、以能力為本位的辦學理念,促進教育鏈、人才鏈與產業鏈、創新鏈的有機銜接。
企業應貫徹落實《關于健全完善新時代技能人才職業技能等級制度的意見(試行)》(人社部發[2022]14 號),拓寬和完善技能人才職業晉升通道和晉升機制,創造良好的人才發展環境,深入發掘人才的潛能,真正做到事業留人、感情留人、待遇留人。
本文以新疆光伏產業為研究對象,從資源優勢、政策加持、市場發展及光伏扶貧等方面分析了新疆光伏產業的發展現狀,指出了新疆光伏產業發展中存在的問題,并針對這些問題提出了發展對策。要實現新疆光伏產業高質量發展,應積極貫徹落實黨的二十大關于推進碳達峰、碳中和及深入推進能源革命的指導精神,在正視政治陰謀和國際輿論、推動光伏產業清潔生產、增加光伏發電并網規模、助力鄉村振興等方面采取措施,助推新疆成為全國清潔能源建設示范區。