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舒杰:上網電價是光伏產業可持續、商業化的發展之路

   2012-10-12 中國新能源14210
核心提示:  光伏在短短的十年里,已締造出無數個神話,然而在光環的背后,也隱藏著種種問題。為此就當前存的問題如產能、技術、政策等方面的問
  光伏在短短的十年里,已締造出無數個“神話”,然而在光環的背后,也隱藏著種種問題。為此就當前存的問題如產能、技術、政策等方面的問題,本刊近日對中國科學院廣州能源研究所太陽能發電與系統集成實驗室舒杰主任進行采訪。
 
  中國新能源:目前,光伏技術在國內發展的總體水平如何?與歐美對比,我們有明顯的技術短板嗎?
 
  舒杰:總體來說,國內的光伏產業發展呈現產業強,研發、應用相對弱的情況。光伏產業這塊比如光伏組件、光伏電池,中國從2010年開始已經是全球最大的生產制造基地。中國在產業規模和成本控制上比國外強,憑借明顯的產品價格優勢,90%以上國內生產的太陽能電池都出口國外。應用方面,這幾年通過政府補貼也在不斷推動,每年按100%,甚至200%的速度在增加,最近三年,國內光伏發電裝機容量也在成倍增長,2012年計劃新增裝機約2000MW。
 
  我認為技術短板主要是光伏產業上游技術的不足、助推光伏應用產業的政策不夠,這一塊跟國外有比較大的差異。中下游產業這塊,遠遠超過了國外。比如說晶硅材料的制造技術,目前跟國外比還是有一定的差距。特別是以晶硅為主的太陽級硅材料制造成本、資源的循環利用上,技術革新與成本控制需加強,縮短與國外的差距。國外目前的技術在污染控制與材料循環利用方面做得很好,最終還是反映在上游技術的差距。另外,助推光伏應用產業的政策法規不到位,難以形成商業化發展勢頭。
 
  中國新能源:國內太陽能光伏發展的技術瓶頸是什么?針對技術瓶頸的突破,中科院目前有什么相關的研究項目嗎?請簡單介紹一下。
 
  舒杰:技術瓶頸主要是太陽能材料、新型高效太陽能電池的研發方面,一直跟國外有一定差距。主要集中在產業的上游和中游。比如太陽能電池的工藝,國內大規模產業化電池效率總體上低于國外,在“薄膜電池”這一塊更是如此。如果生產工藝技術不夠精湛,成本也自然降不下來,所以國內在高效電池的效率和成本方面也缺乏優勢。目前薄膜電池最大的問題是轉換率低,產業化技術不夠成熟。特別是薄膜電池的研發,這兩年基本沒有什么進展。
 
  作為國家最高科研機構,中科院于2009年1月正式啟動“中國科學院太陽能行動計劃”,就太陽能電池材料、聚光光伏、儲能等應用集成技術,智能電網、可再生能源發電微電網技術等方面展開研究。目前,分布式可再生能源發電微網技術方面的研究已經取得重要進展。微網技術可以解決風電、太陽能發電等分布式電源的間歇性、不穩定性,以及大量分布式能源接入對電網沖擊大等問題,而分布式發電技術則是充分開發和利用可再生能源的理想方式,具有投資小、靈活、清潔環保等優點,能夠提高配電系統的穩定性。分布式可再生能源發電微網技術將會大大提高光伏、風力發電等在規模化應用方面的效率,推動可再生能源大規模集中并網及分散式利用。

  但新型高效太陽能電池技術研發方面,尤其是太陽能光電轉換材料技術與工藝這一塊,不是3-5年就可以實現大突破的,需要有一個長期的技術研究積累,需要人才、資金的大投入和長期穩定的研究過程。
 
  中國新能源:據知,國外已經生產出轉換效率達20%的太陽能電池,而國內的太陽能電池技術發展現狀如何?
 
  舒杰:不同的太陽能電池會有不同的轉換率水平,必須是同一類太陽能電池來比較。比如,應用于空間技術的太陽能電池的轉換率能達到30%。你提到的20%,指的主要是現在市場上普遍使用的晶體硅太陽能電池。國外在幾年前就有20%轉換率的商業化產品,像美國的一些公司幾年前就可以做到產業化19%的轉換率了。其實,國內中試、小批量也能做到,只是工業化生產過程中還不能批量實現,一般在13%-17%范圍。
 
  目前使用最普及的是晶體硅太陽能電池,它是人們常說的第一代太陽能電池,第二代太陽能電池是薄膜太陽能電池。晶體硅電池現在仍然是市場的主流,薄膜電池由于轉換效率太低,短期內不會是市場的主流,但是它是未來發展的方向,也是研發的關注點。薄膜電池還處于發展之中,比如碲化鎘電池、銅銦鎵硒等,它的效率還不高,在10%-12%左右,普遍不超過13%,非晶硅電池更低(這是國際的情況,國內基本沒有成熟的產業化生產)。
 
  國外的薄膜電池轉換率(如:碲化鎘電池、銅銦鎵硒)已經可以做到12%、13%左右,但是還沒有完全大規模的商業化應用,如:銅銦鎵硒目前還處于小規模的嘗試中。未來薄膜太陽能電池若能在產業化技術上取得突破,就會得到普及,但是短期內就轉換效率等來講,跟晶體硅比,目前不具備優勢,所以市面上看到的太陽電池90%以上都是晶體硅電池。
 
  中國新能源:中國已經成為全球最大的太陽能電池生產國,目前國內生產的80%以上的太陽能電池用于出口,你認為目前中國太陽能電池產品有什么明顯的優勢和劣勢?
 
  舒杰:目前與國外相比,有明顯的規模化生產和成本價格優勢。隨著這2-3年全球性經濟低靡,產業內部的競爭也很激烈,企業下一步的重組、洗牌是未來一到兩年的重要趨勢。現在市場價格已經接近成本價,企業利潤空間逐步縮小,目前太陽能電池已經低至RMB 5元/WP。相對來說,中國原材料和人員綜合成本控制要比國外好,其他優勢就不太顯著。
 
  劣勢主要在技術貯備不夠、技術研發程度還不夠。短期內,國內技術突破有限,仍然以晶體硅太陽能電池生產為主。

  中國新能源:中國當前對太陽能產業發展有很多看法,例如產能過剩、二次污染等等,對此您如何看待?是否會影響公眾對太陽能產業的看法?
 
  舒杰:主要問題還是在于技術的欠缺。以晶體硅電池為例,由于技術落后,上游硅材料的提煉會導致污染、材料循環利用率低,關鍵就在于工藝技術跟國外差距大、不成熟,簡單擴產、重復上馬,沒有相應處理污染的技術,且工藝技術研發投入也比較少。所以國內企業大規模的擴產,技術上的跟進趕不上產業的發展,導致很多企業做出來的產品,成本高,還不可避免帶來了環境污染。所以會有人說國內的上游企業做的不好、有污染,實際上還是個技術的問題。應該講,不是太陽能不環保,而是某些企業生產過程中由于技術問題沒有能力做到環保。通過正確宣傳引導,是不會影響公眾對發展太陽能產業信心的。
 
  中國新能源:從目前來看,新能源產品價格高仍是限制新能源在中國推廣的主要原因,您認為就太陽能產業而言,應如何生產質高價廉的產品?
 
  舒杰:我覺得首先還是要靠技術研發,最終要靠技術研發來提高產品的轉換效率、降低成本。第二是國內在應用這塊,好的政策推動很重要。除了要降低系統成本之外,實際上太陽能應用,比如家庭安裝太陽能發電來說,是有一定的投資回報的,可以開始商業化的推廣。但實際推廣應用力度很小、完全靠政策補貼,這跟國家的相關政策不完善有關,即:沒有可操作性的上網電價政策。從太陽能大規模并網發電看,電網設施建設不完善是重要原因。實際上,很多企業的太陽能電賣不出去,就算是發了電也拿不到錢,所以只能采用“用戶側發電”的應用模式,多余上網電力也不能抵扣生產用電電費,這就制約了市場的大發展。
 
  在國外,德國、日本、美國發展得很快的原因是有相應的國家優惠政策來鼓勵清潔能源的發展。我國目前推動光伏產業發展,除電站工程的政策性補貼外,還不夠,不能形成商業化發展的勢頭,所以相對發展得比較慢。國內光伏產業界也在不斷提議制定光伏發電應用的政策,考慮盡快制定國家光伏上網電價政策。雖然現在政策還遲遲未出臺,但這是整個光伏產業界的一個強烈的呼聲,必須要有可操作性的并網電價政策,光伏產業發展才能夠實現可持續、商業化發展之路,也才能源實現國家的能源戰略發展目標。
 
  個人簡介
 
  舒杰  中國科學院廣州能源研究所太陽能發電與系統集成實驗室主任、研究員,中國可再生能源學會高級會員,IEEE會員。
 
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