天合光能江蘇淮安基地生產(chǎn)場景。
走過2023年，我國光伏產(chǎn)業(yè)保持量增質(zhì)優(yōu)勢頭：太陽能電池產(chǎn)量比上年增長54%，全球專利申請量為12.64萬件，全球排名第一;太陽能新增裝機容量相當于2022年全球太陽能新增裝機容量。
從過去原料、設備、市場“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(jié)產(chǎn)量，我國光伏產(chǎn)業(yè)實現(xiàn)了跨越式發(fā)展。中國光伏產(chǎn)品，何以領先全球?當前產(chǎn)業(yè)發(fā)展還面臨著哪些挑戰(zhàn)?記者進行了采訪。
抓住綠色低碳轉型新機遇，光伏產(chǎn)業(yè)技術加快迭代、規(guī)模穩(wěn)步擴大
西藏山南市，海拔4994米至5100米的高原上，近8萬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，這個全球最高海拔光伏項目每天的發(fā)電量，可以滿足近4000戶家庭的用電需求。
“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，僅用了一個多月時間。”天合光能股份有限公司董事長高紀凡介紹，2023年前三季度，企業(yè)光伏組件累計出貨量超過170吉瓦，相當于近8個三峽電站的裝機量。
說起西藏，高紀凡想起了22年前的經(jīng)歷。2002年，我國啟動“送電到鄉(xiāng)”工程，通過建設光伏電站、風光互補電站等，解決了700多個無電鄉(xiāng)的用電問題。高紀凡帶著18名同事走上高原，完成了40座光伏電站的安裝工作。
“那會兒，設備都得靠人背馬馱到現(xiàn)場，一個電站平均才20多千瓦、幾十塊光伏板，用的還是國外品牌。”高紀凡說，當時中國光伏行業(yè)剛剛起步，制造光伏產(chǎn)品的企業(yè)屈指可數(shù)，剛成立5年的天合光能甚至沒有組件廠，年營收大約1億元;如今，僅2023年前三季度，企業(yè)營收已超800億元、同比增長超40%，利潤增長超100%。
中國光伏行業(yè)協(xié)會發(fā)布的數(shù)據(jù)顯示：2023年前10個月，光伏制造端產(chǎn)值超過1.3萬億元;2023年前三季度，光伏硅料、硅片、電池、組件四個環(huán)節(jié)的產(chǎn)量均已超過上年全年，硅片、電池片和組件的出口量分別同比增長88.3%、74.3%和33%。
光伏產(chǎn)業(yè)規(guī)模穩(wěn)步擴大背后，是全球綠色低碳轉型、我國推動實現(xiàn)“雙碳”目標帶來的機遇。
“光伏已是全球絕大多數(shù)國家和地區(qū)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(jù)測算，從硅材料到光伏組件，直接能耗為每瓦約0.4千瓦時，而每瓦光伏組件全生命周期發(fā)電量約45千瓦時，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50%，新增裝機容量達510吉瓦，太陽能光伏占3/4左右。到2025年初，包括光伏在內(nèi)的可再生能源將成為全球最主要電力來源。再看國內(nèi)，截至2023年11月底，全國太陽能發(fā)電累計裝機容量約5.6億千瓦，同比增長49.9%;主要發(fā)電企業(yè)太陽能發(fā)電完成投資3209億元，同比增長60.5%。
光伏產(chǎn)業(yè)規(guī)模穩(wěn)步擴大背后，是企業(yè)加快技術迭代、推動成本降低帶來的紅利。
在隆基綠能西安電池工廠，1.7萬平方米的無塵車間內(nèi)，平均0.8秒就有一片太陽能電池片下線。仔細觀察深藍色電池片，上面排列著一根根白色細線，這種由銀粉等導電材料構成的柵線，負責收集和導出太陽光照產(chǎn)生的電子。在絲網(wǎng)印刷環(huán)節(jié)，銀漿會通過印刷網(wǎng)版附著在電池片上，再烘干燒結。
“過去購買銀漿占太陽能電池生產(chǎn)成本的一半左右。如今，我們應用線寬僅有9微米左右的網(wǎng)版，柵線更細，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%，到如今主流技術可以達到24%至25%，“成本大幅降低、效率穩(wěn)步提升，推動光伏應用規(guī)模持續(xù)提升。”
不斷向高端化高效率邁進，走差異化競爭之路
作為“雙碳”目標引領的新賽道，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，光伏產(chǎn)品產(chǎn)量和出口量表現(xiàn)亮眼，但也面臨著中低端產(chǎn)能過剩、價格連續(xù)走低等挑戰(zhàn)。
從數(shù)據(jù)來看，2023年1至10月，多晶硅、組件產(chǎn)品價格降幅分別達60%和40%。組件價格從年初的每瓦1.8元左右，快速下探至1元以下。有的制造環(huán)節(jié)產(chǎn)品同質(zhì)競爭激烈，出現(xiàn)價格與成本倒掛。
不少受訪人士認為，“淘汰賽”是市場競爭的必然，一些中低端產(chǎn)能會被出清，只有通過走差異化競爭之路、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”。
走進四川樂山協(xié)鑫科技10萬噸顆粒硅項目，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。”樂山協(xié)鑫科技總經(jīng)理王永亮說。
在硅料整體供應過剩的背景下，顆粒硅為何能滿負荷生產(chǎn)?協(xié)鑫集團董事長朱共山介紹，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年開始研發(fā)顆粒硅到2019年實現(xiàn)萬噸級產(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個百分點以上。眼下，協(xié)鑫集團正加速推進大規(guī)格鈣鈦礦電池技術商業(yè)化應用。相比傳統(tǒng)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，應用場景更加豐富。
——向高效率邁進，成為領跑者。
27.09%!2023年12月，隆基綠能刷新單結晶硅太陽能電池效率的世界紀錄，這是繼2022年創(chuàng)造26.81%的硅太陽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個百分點，每年就可多發(fā)1.4億千瓦時的電。”李振國說，在20%轉換效率的基礎之上，每提高1個百分點的轉換效率，可以為下游電站節(jié)約5%以上的成本。
屢次刷新紀錄的秘訣，來自“寬研窄投”的研發(fā)理念：“寬研”，即布局不同具有潛力的技術路線和產(chǎn)業(yè)領域;“窄投”，即集中精力把優(yōu)選技術投入量產(chǎn)。過去5年，隆基綠能的研發(fā)投入超過180億元。
2014年以來，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)會理事長、陽光電源董事長曹仁賢介紹，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，我國光伏技術水平全球領先。
融合創(chuàng)新、出海建廠，持續(xù)拓展市場深度和廣度
在“雙碳”目標引領下，光伏正與工業(yè)、建筑、交通等領域深度融合，通過應用模式創(chuàng)新，不斷拓展市場深度和廣度。
煉化用上綠氫。在中國石化新疆庫車綠氫示范項目，50多萬塊光伏板產(chǎn)出的綠電制成綠氫，通過管道運往煉化企業(yè)，用于替代煉油加工中使用的天然氣制氫，實現(xiàn)煉油產(chǎn)品綠色化。
“自2023年6月30日產(chǎn)氫以來，項目已累計向塔河煉化輸送綠氫超過2700萬標準立方米。隨著塔河煉化生產(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2萬噸/年。”中國石化相關負責人介紹。
建筑披上“新衣”。在博鰲亞洲論壇永久會址的所在地海南東嶼島，酒店、停車場車棚等裝上了光伏建筑一體化產(chǎn)品(BIPV)。和傳統(tǒng)在屋面上用支架撐起光伏板不同，這里的屋頂本身就由內(nèi)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，安裝時不需留出通道，意味著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，同樣成為這兩年光伏業(yè)發(fā)展趨勢。TCL中環(huán)積極推動在沙特阿拉伯投資建設光伏晶體晶片工廠項目;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)會副秘書長劉譯陽介紹，當前光伏企業(yè)出海建廠，目的地已從東南亞為主拓展至美國、中東、印尼等市場;布局海外產(chǎn)能的環(huán)節(jié)更多，上下游產(chǎn)業(yè)鏈出海已成趨勢，“此外，從過去單純輸出產(chǎn)品，過渡到提供生產(chǎn)、管理、品牌、服務，構建全球合作共贏的生態(tài)。”
“光伏產(chǎn)品正從‘中國造、全球賣’向‘全球造、全球賣’的格局轉變。面向未來，需要構建高質(zhì)量的光伏產(chǎn)業(yè)協(xié)同發(fā)展生態(tài)，進一步積極融入全球產(chǎn)業(yè)體系中，在綠色能源等領域展開國際合作。”高紀凡說。
