中国光伏产业发展现状及问题分析

张瀚文 柴旭 宋修明

[摘 要]光伏发电在未来能源市场上会占有越来越重要的份额，本文通过分析光伏发电技术以及市场特点，进一步揭示中国太阳能产业存在的问题以及应当做出的理性选择

[关键词]太阳能 国家政策

中图分类号：TM31 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2018）27-0297-01

进入21世纪以来，人类社会正面临着一系列的严峻挑战，能源危机就是当今世界各国最关心的焦点之一. 太阳能已成为世界各国公认的最为理想的替代能源，其应用规模不断扩大. 我国太阳能资源丰富、国民用电量大，并且随着国家发布了《可再生能源中长期发展规划》和《太阳能发展“十三五”规划》等政策的支持，均为我国光伏发电创造了基础条件。而我院作为传统老牌设计院，也必须要迅速进入到这股新能源大潮里来，因此对于新能源产业的研究也显得格外重要以及迫切。

1. 光伏发电技术的应用

所谓的光伏发电是利用半导体界面的光生伏特效应而将光能直接转变为电的一种技术。主要由太阳电池板（组件）、控制器和逆变器三大部分组成，主要部件由电子元器件构成。太阳能电池经过串联后进行封装保护可形成大面积的太阳电池组件，再配合上功率控制器等部件就形成了光伏发电装置。

光伏发电系统分为两种类型，一是集中式光伏发电系统，主要是在广阔地面上安装十几兆瓦以上的大型地面电站；二是分布式光伏发电系统，主要是在各种屋顶上安装的兆瓦级以下的光伏发电系统。因我院市场主要在国外，因此研究的也是以集中式光伏为主，并且世界其他国家，都是主要以分布式发电为主，占光伏发电系统总量的80%以上。

2. 国内外光伏技术的发展

近期，光伏发电成本快速下降，光伏发电大国调控措施趋严，光伏产能普遍过剩，以及受日本核泄漏危机等影响，全球光伏发电市场面临的发展环境较为复杂。综合判断认为，近期世界及我国光伏发电规模仍将快速增长，且我国光伏发电的增速将远高于世界平均水平。

国家能源局印发《关于可再生能源发展“十三五”规划实施的指导意见》，提出了建立整体规划为依据的可再生能源电力建设管理机制，明确2017-2020光伏电站新增建设规模方案。国家能源局印发的《关于推进光伏发电“领跑者”计划实施和2017年领跑者基地建设有关要求的通知》，由于我国太阳能资源丰富，而且分布很广泛，通过光伏发电“领跑者”计划和基地建设促进光伏发电技术进步、产业升级、市场应用和成本下降，实现 2020年用电侧平价上网目标，加速技术成果向市场应用转化，淘汰落后产能，推动 6.5GW 的“领跑者”基地建设以及光伏产业前沿技术基地建设。国家能源局印发的《关于“十三五”光伏扶贫计划编制有关事项的通知》，其目的是要求合理选择建设模式，加快村级光伏扶贫工程建设，确定脱贫攻坚期间各省村级电站建设规模，并于2017年一次性下达，因此保障光伏扶贫项目的扶贫效果。国家能源局综合司发布《关于建立光伏电站开发市场环境监测评价体系（试行）的通知》，为优化光伏发电投资开发环境，督促各地区为光伏发电降本增效创造有利条件，引导光伏发电开发企业理性投资。

3. 光伏发电所面临的技术问题

目前利用太阳能发电的方式，从技术上来说主要有太阳能光伏发电和太阳聚光光热发电。而光伏发电主要存在如下几个问题：

3.1发电效率低

尽管太阳能是以辐射的形式向空间传播的，但太阳能电池的性质决定其对太阳光谱的吸收具有选择性，通常单晶硅太阳能电池只吸收380～1100nm波长范围内的能量用于发电，其余波段的能量被太阳能电池吸收变成热能。随着电池温度的升高，电池中电子的热运动加强，能带间隙降低，开路电压随温度升高而下降，短路電流随温度升高而升高，结果使电池的输出功率随温度升高而下降，温度升高降低了太阳能电池的光电转换效率。

单晶硅太阳能电池的理论转换效率约为28.8%，实验室最高效率达25%，规模化生产的电池效率约17%，目前单晶硅电池实际平均效率约为12%～16%，多晶硅光伏电池效率约为11%～15%，非晶硅光伏电池的效率仅为5%～18%。由于电池的光电转换效率较低，要增加发电量就要增加电池板的数量，建设成较高，一定程度上制约其发展。

3.2发电系统的波动性

由于太阳辐射受昼夜交替、季节变化、地理位置的差异存在较大的随机性和波动性，使得PV的效率受到区域受气候环境影响大，功率输出不稳定。另外，大气透明度、空气中的颗粒物等附着在电池板表面也对光电转换产生较大影响。

3.3电池生产耗能高、污染大

太阳能电池在使用其发电过程中具有“无燃料消耗、无噪声、无污染”的特点，但在电池的生产环节存在不少高耗能环节，有大量的污染产生。国内从生产工业硅到太阳能电池的全过程综合电耗约220万k Wh/MW，平均生产1k W的太阳能电池需要10kg多晶硅，耗电5800～6000k Wh。

电池生产过程中的副产物SiCl4是一种无色或淡黄色发烟液体，有刺激性气味，受热或遇水分解会放出有毒的腐蚀性烟气。国外每生产1kg多晶硅会产生10～15kg的SiCl4，通过还原处理后排放量仍然高达5～10kg；同时电池板生产过程中大量使用HF、HNO3、POCl3、异丙醇等化学物质，单位产能废水排放量500～1500m？/MW，废水中含有大量的F？、COD、TN等污染物。

4. 我国光伏政策上的变化

我国到目前为止，都是以集中式光伏发电系统为主，其主要原因是我国政策推动方面以国家主导为主，这种自上而下的政策和运行方式，更容易迅速推动集中式光伏系统的建设。但集中式光伏发电系统也存在一些问题，比如我国的荒漠地区主要在西部，而且也正是这些荒漠地区的太阳能资源很好，非常便于发展集中式光伏电站，但是这些地区的用电负荷低，电力就地消纳能力差，需要将光伏系统发出的电力经长距离输送出去。而我国的电力输送能力有限，加之光伏发电具有波动性，使得大规模电力输送更加困难。因此，在西部出现了弃光现象。而在东部经济发达地区，电力负荷非常高，但是没有大面积无用的土地供给安装集中式光伏电站使用。为解决这种大规模集中发电与大规模负载应用的不平衡现象，在东部地区大力发展分布式光伏系统具有非常大的意义。

5. 我国光伏产业发展的建议

5.1加强政策支持，扩大国内市场。

按照前述的太阳能光伏产业是一种政策驱动型产业，中国在当前和近期仍要坚持并加强对太阳能光伏产业在相关科技、财税、外贸等方面的优惠扶持政策，进一步提高核心技术能力、完善产业链条、培养龙头企业，形成规模效应，逐步降低光伏产品的价格，扩大国内需求。另外，根据国内无电地区电力建设和并网光伏发电示范项目建设的需求，予以必要的财政补贴和优惠上网电价支持，扩大国内需求。

5.2提升光伏并网水平

并网发电是发展光伏电站的目标和出发点，是我国光伏产业链的重要一环，对于推动产业的可持续发展有着十分重要的作用。但由于多种因素的影响，目前国内光伏电站并网水平不容乐观，有相当部分的光伏电站未能并网发电，处闲置状态，这对于产业资源高效利用非常不利。提高光伏电站并网水平需要在以下几方面下功夫：一是应明确电网企业的并网义务，要通过制定“上网电价法”等法律法规来敦促电网企业积极并网购电；二是电网企业及相关科研院所应 在 智 能 电 网 技 术和规模储能技术等的研发和推广方面加大力度，破解接纳光伏电力并网的技术瓶颈；同时，调动电网企业的积极性也很重要，应完善目前的电价回报机制体系，在利润分配格局中加大电网企业等输配电主体的比例，提升电网企业的并网购 电积极性，从而推进我国光伏并网发电事业的顺利进行。

参考文献

[1]张东.光伏产业发展趋势及现状分析.轻工科技，2018（03）

[2]魏政，于冰清. 我国光伏产业发展现状与对策探讨.中外能源，2013（6）

[3]史丹，我国新能源产能过剩的原因与解决途径【J】.中国能源，2012，34（9）