天合光能江蘇淮安基地生產(chǎn)場(chǎng)景。
走過(guò)2023年，我國光伏產(chǎn)業(yè)保持量增質(zhì)優(yōu)勢頭：太陽(yáng)能電池產(chǎn)量比上年增長(cháng)54%，全球專(zhuān)利申請量為12.64萬(wàn)件，全球排名第一;太陽(yáng)能新增裝機容量相當于2022年全球太陽(yáng)能新增裝機容量。
從過(guò)去原料、設備、市場(chǎng)“三頭在外”，到如今擁有全球近一半的光伏發(fā)電裝機容量、八成以上主要制造環(huán)節產(chǎn)量，我國光伏產(chǎn)業(yè)實(shí)現了跨越式發(fā)展。中國光伏產(chǎn)品，何以領(lǐng)先全球?當前產(chǎn)業(yè)發(fā)展還面臨著(zhù)哪些挑戰?記者進(jìn)行了采訪(fǎng)。
抓住綠色低碳轉型新機遇，光伏產(chǎn)業(yè)技術(shù)加快迭代、規模穩步擴大
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目并網(wǎng)發(fā)電，這個(gè)全球最高海拔光伏項目每天的發(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(cháng)高紀凡介紹，2023年前三季度，企業(yè)光伏組件累計出貨量超過(guò)170吉瓦，相當于近8個(gè)三峽電站的裝機量。
說(shuō)起西藏，高紀凡想起了22年前的經(jīng)歷。2002年，我國啟動(dòng)“送電到鄉”工程，通過(guò)建設光伏電站、風(fēng)光互補電站等，解決了700多個(gè)無(wú)電鄉的用電問(wèn)題。高紀凡帶著(zhù)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，設備都得靠人背馬馱到現場(chǎng)，一個(gè)電站平均才20多千瓦、幾十塊光伏板，用的還是國外品牌。”高紀凡說(shuō)，當時(shí)中國光伏行業(yè)剛剛起步，制造光伏產(chǎn)品的企業(yè)屈指可數，剛成立5年的天合光能甚至沒(méi)有組件廠(chǎng)，年營(yíng)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(cháng)超40%，利潤增長(cháng)超100%。
中國光伏行業(yè)協(xié)會(huì )發(fā)布的數據顯示：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(cháng)88.3%、74.3%和33%。
光伏產(chǎn)業(yè)規模穩步擴大背后，是全球綠色低碳轉型、我國推動(dòng)實(shí)現“雙碳”目標帶來(lái)的機遇。
“光伏已是全球絕大多數國家和地區較為經(jīng)濟的電力能源，將成為綠色低碳轉型的支撐性力量。”隆基綠能科技股份有限公司總裁李振國介紹，根據測算，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。
國際能源署近日發(fā)布報告顯示，2023年全球可再生能源新增裝機容量比上年增長(cháng)50%，新增裝機容量達510吉瓦，太陽(yáng)能光伏占3/4左右。到2025年初，包括光伏在內的可再生能源將成為全球最主要電力來(lái)源。再看國內，截至2023年11月底，全國太陽(yáng)能發(fā)電累計裝機容量約5.6億千瓦，同比增長(cháng)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(cháng)60.5%。
光伏產(chǎn)業(yè)規模穩步擴大背后，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(chǎng)，1.7萬(wàn)平方米的無(wú)塵車(chē)間內，平均0.8秒就有一片太陽(yáng)能電池片下線(xiàn)。仔細觀(guān)察深藍色電池片，上面排列著(zhù)一根根白色細線(xiàn)，這種由銀粉等導電材料構成的柵線(xiàn)，負責收集和導出太陽(yáng)光照產(chǎn)生的電子。在絲網(wǎng)印刷環(huán)節，銀漿會(huì )通過(guò)印刷網(wǎng)版附著(zhù)在電池片上，再烘干燒結。
“過(guò)去購買(mǎi)銀漿占太陽(yáng)能電池生產(chǎn)成本的一半左右。如今，我們應用線(xiàn)寬僅有9微米左右的網(wǎng)版，柵線(xiàn)更細，既大幅降低銀漿消耗量，又能減少遮光面積、提高電池轉化效率。”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)電轉換效率從14%至15%，到如今主流技術(shù)可以達到24%至25%，“成本大幅降低、效率穩步提升，推動(dòng)光伏應用規模持續提升。”
不斷向高端化高效率邁進(jìn)，走差異化競爭之路
作為“雙碳”目標引領(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)量和出口量表現亮眼，但也面臨著(zhù)中低端產(chǎn)能過(guò)剩、價(jià)格連續走低等挑戰。
從數據來(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)節產(chǎn)品同質(zhì)競爭激烈，出現價(jià)格與成本倒掛。
不少受訪(fǎng)人士認為，“淘汰賽”是市場(chǎng)競爭的必然，一些中低端產(chǎn)能會(huì )被出清，只有通過(guò)走差異化競爭之路、加強創(chuàng )新投入等，才能助力優(yōu)質(zhì)企業(yè)更好構筑“護城河”。
——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)噸顆粒硅項目，一粒粒直徑2毫米的灰色顆粒硅流入儲存罐，等待檢測出貨。“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)。
在硅料整體供應過(guò)剩的背景下，顆粒硅為何能滿(mǎn)負荷生產(chǎn)?協(xié)鑫集團董事長(cháng)朱共山介紹，相比當前普遍應用的棒狀硅，顆粒硅體積更小、流動(dòng)性更強，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)現萬(wàn)噸級產(chǎn)業(yè)化，協(xié)鑫集團先后投入了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)鑫集團正加速推進(jìn)大規格鈣鈦礦電池技術(shù)商業(yè)化應用。相比傳統晶硅電池，鈣鈦礦電池制備流程更短、能耗更低，而且因為質(zhì)量輕、可彎曲、半透明等特點(diǎn)，應用場(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，隆基綠能刷新單結晶硅太陽(yáng)能電池效率的世界紀錄，這是繼2022年創(chuàng )造26.81%的硅太陽(yáng)能電池效率世界紀錄后的又一次突破。
電池轉換效率提高，意味著(zhù)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240吉瓦計算，轉換效率提升0.01個(gè)百分點(diǎn)，每年就可多發(fā)1.4億千瓦時(shí)的電。”李振國說(shuō)，在20%轉換效率的基礎之上，每提高1個(gè)百分點(diǎn)的轉換效率，可以為下游電站節約5%以上的成本。
屢次刷新紀錄的秘訣，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(xiàn)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)，我國企業(yè)創(chuàng )造世界最高光電轉換效率達到50多次。中國光伏行業(yè)協(xié)會(huì )理事長(cháng)、陽(yáng)光電源董事長(cháng)曹仁賢介紹，2023年，隧穿氧化層鈍化接觸電池、異質(zhì)結電池、背接觸式電池等技術(shù)加速產(chǎn)業(yè)化，鈣鈦礦、疊層等新型電池轉化效率屢創(chuàng )新高，我國光伏技術(shù)水平全球領(lǐng)先。
融合創(chuàng )新、出海建廠(chǎng)，持續拓展市場(chǎng)深度和廣度
在“雙碳”目標引領(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。在中國石化新疆庫車(chē)綠氫示范項目，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)現煉油產(chǎn)品綠色化。
“自2023年6月30日產(chǎn)氫以來(lái)，項目已累計向塔河煉化輸送綠氫超過(guò)2700萬(wàn)標準立方米。隨著(zhù)塔河煉化生產(chǎn)裝置完成擴能改造，綠氫輸送量將逐漸增加，預計到2025年四季度，輸氫量將達到2萬(wàn)噸/年。”中國石化相關(guān)負責人介紹。
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)。和傳統在屋面上用支架撐起光伏板不同，這里的屋頂本身就由內板、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(zhù)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(chǎng)，同樣成為這兩年光伏業(yè)發(fā)展趨勢。TCL中環(huán)積極推動(dòng)在沙特阿拉伯投資建設光伏晶體晶片工廠(chǎng)項目;晶澳科技擬投資約27.15億元建設越南年產(chǎn)5吉瓦高效電池項目;阿特斯在美國得克薩斯州建立年產(chǎn)量5吉瓦的光伏組件生產(chǎn)基地……
中國光伏行業(yè)協(xié)會(huì )副秘書(shū)長(cháng)劉譯陽(yáng)介紹，當前光伏企業(yè)出海建廠(chǎng)，目的地已從東南亞為主拓展至美國、中東、印尼等市場(chǎng);布局海外產(chǎn)能的環(huán)節更多，上下游產(chǎn)業(yè)鏈出海已成趨勢，“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)，構建全球合作共贏(yíng)的生態(tài)。”
“光伏產(chǎn)品正從‘中國造、全球賣(mài)’向‘全球造、全球賣(mài)’的格局轉變。面向未來(lái)，需要構建高質(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)國際合作。”高紀凡說(shuō)。
