光伏產(chǎn)業(yè)的發(fā)展方向

光伏行業(yè)是解決未來能源需求的重要突破口，與核能一樣重要。

2025-02-28杭州雷甸科技有限公司17

全球范圍內(nèi)，光伏產(chǎn)業(yè)發(fā)展迅速，市場規(guī)模不斷擴(kuò)大。2023 年全球太陽能光伏新增裝機(jī)容量達(dá)到較高水平，總裝機(jī)容量同比增長 31.8%，從 2019 年到 2023 年，全球光伏發(fā)電裝機(jī)容量年平均增長率達(dá)到 28%。中國是全球最大的光伏市場，擁有世界上最大的光伏裝機(jī)容量和生產(chǎn)能力，2024 年上半年，中國光伏發(fā)電新增并網(wǎng)容量達(dá) 10248 萬千瓦。

隨著技術(shù)的進(jìn)步和產(chǎn)業(yè)鏈的成熟，光伏發(fā)電成本逐漸降低，度電成本（LCOE）已經(jīng)接近甚至低于傳統(tǒng)化石能源，在許多地區(qū)具備了市場競爭優(yōu)勢，投資回報期也逐漸縮短。

全球各國紛紛出臺政策支持光伏發(fā)電的發(fā)展，如提供補貼、稅收優(yōu)惠、碳排放交易等激勵措施。中國政府高度重視光伏產(chǎn)業(yè)，出臺了一系列政策，包括光伏扶持計劃、光伏扶貧等。美國能源部太陽能技術(shù)辦公室每年設(shè)立資助計劃，德國提出將在 2035 年實現(xiàn) “完成 100% 可再生能源供給，放棄化石燃料” 的目標(biāo)。

光伏產(chǎn)業(yè)面臨著一些挑戰(zhàn)，如產(chǎn)能過剩導(dǎo)致產(chǎn)品價格持續(xù)下行，企業(yè)盈利空間被壓縮；技術(shù)創(chuàng)新與迭代速度快，新技術(shù)推廣存在設(shè)備調(diào)試、成本控制和性能穩(wěn)定性等問題；光伏發(fā)電高度依賴政策，政策調(diào)整易導(dǎo)致市場波動；電網(wǎng)接入與消納問題突出，光伏發(fā)電的波動性對電網(wǎng)提出了更高要求；儲能技術(shù)發(fā)展滯后，限制了光伏電力的利用率。

面對一些列的挑戰(zhàn)，光伏發(fā)電未來發(fā)展方向在哪里？

首先是技術(shù)創(chuàng)新，例如在電池方面，繼續(xù)提高硅晶電池的轉(zhuǎn)換效率，降低成本。同時，薄膜光伏技術(shù)如銅銦鎵硒（CIGS）和鈣鈦礦薄膜電池等有望取得更大進(jìn)展，進(jìn)一步提高光電轉(zhuǎn)換效率和穩(wěn)定性。

單結(jié)鈣鈦礦電池理論光電轉(zhuǎn)換效率可達(dá) 33%，高于晶硅的 29.4%，且能與晶硅電池組成疊層電池進(jìn)一步提升效率。2024 年，北京大學(xué)團(tuán)隊研制出光電轉(zhuǎn)換效率超過 26.1% 的高性能反式鈣鈦礦太陽能電池。

科學(xué)家們在鈣鈦礦材料結(jié)晶生長與相變機(jī)制、表界面缺陷調(diào)控、穩(wěn)定性衰減機(jī)理等基礎(chǔ)研究方面持續(xù)深入，為技術(shù)進(jìn)步提供理論支撐。如發(fā)現(xiàn)高密勒指數(shù)晶面在調(diào)控微米級鈣鈦礦厚膜晶粒質(zhì)量方面的作用，以及通過精細(xì)溫度調(diào)控實現(xiàn)高質(zhì)量微米級鈣鈦礦厚膜的可控制備。

筆者就親自考察過杭州鈣鈦礦生產(chǎn)線企業(yè)：杭州眾能光電科技有限公司，該公司是國內(nèi)極少數(shù)能生產(chǎn)鈣鈦礦成品流水線設(shè)備的高新企業(yè)，未來前途可期。

開發(fā)智能光伏組件，集成更多功能，如最大功率點跟蹤MPPT、智能監(jiān)測和故障診斷等，提高光伏發(fā)電系統(tǒng)的整體性能和可靠性。國內(nèi)有幾家做的不錯的企業(yè)，例如浙江雷電科技有限公司生產(chǎn)的MPPT，能夠?qū)⒐夥灏l(fā)出的直流電，直接用于電池充電或直流設(shè)備的使用。

其它方面，我們也應(yīng)該繼續(xù)探索將光伏發(fā)電與其他能源技術(shù)（如風(fēng)能、水能等）以及儲能技術(shù)深度融合，形成多能互補的能源系統(tǒng)，提高能源供應(yīng)的穩(wěn)定性和靈活性。我們還應(yīng)繼續(xù)推動分布式光伏發(fā)電在工業(yè)廠房、商業(yè)建筑、居民住宅等領(lǐng)域得到更廣泛的應(yīng)用，實現(xiàn)能源的就地生產(chǎn)和消費，減少電力傳輸損耗。“光伏 +” 模式創(chuàng)新：進(jìn)一步推廣 “光伏 + 農(nóng)業(yè)”“光伏 + 漁業(yè)”“光伏 + 建筑” 等 “光伏 +” 應(yīng)用模式，實現(xiàn)土地資源的綜合利用，提高能源利用效率和經(jīng)濟(jì)效益。

在偏遠(yuǎn)地區(qū)、海島等電網(wǎng)難以覆蓋的地區(qū)，光伏發(fā)電將成為主要的能源供應(yīng)方式，為當(dāng)?shù)鼐用窈推髽I(yè)提供電力。此外，還將在一些特殊場景，如沙漠、水面、屋頂?shù)?，開發(fā)更多的光伏發(fā)電項目。

未來幾年，浙江省與廣東省也將布局遠(yuǎn)海的海上光伏項目，并在光伏項目周邊的海島布局高能耗產(chǎn)業(yè)，將光伏發(fā)出的電能，直接用于高能耗產(chǎn)業(yè)，實現(xiàn)能效效率的提升與能量的轉(zhuǎn)移。

光伏產(chǎn)業(yè)是解決未來全球能源產(chǎn)業(yè)的突破口，與核能一樣重要。