太阳能是资源最丰富、分布最广泛的可再生能源，具有取之不尽、用之不竭的特点。随着全球能源需求的增长以及化石能源消费带来的资源枯竭和环境污染问题的日益突出，太阳能等可再生能源越来越受到全球的重视。从1954年美国贝尔实验室研制出世界上第一块太阳能电池以来，经过半个多世纪的努力，太阳能光伏发电技术不断进步，发电成本快速下降，市场竞争力迅速提高，已发展成为重要的新能源发电技术，在能源消费结构中的比重快速增加。
太阳能光伏发电优势明显
太阳能光伏发电利用半导体材料吸收太阳光辐射能直接发电，没有机械运动部件，发电过程无污染、无噪音，特别是其独特的模块化结构，适合任何规模的电力生产，既可以建设集中大型光伏电站,又可以因地制宜地安装小型分布系统；既可以独立满足特定目标的用电需要，又可以与大电网并网运行,是最具发展前景的新能源发电技术。
近年来，全球光伏发电产业发展迅速,成为了新能源发展的最亮点。到2011年年底，全球光伏发电装机已达到6740万千瓦，特别是德国的太阳能光伏发电容量已达到2470万千瓦，光伏发电量已占到其总发电量的3%，为全球光伏发电发展起到了重要的示范作用。许多国际机构研究认为，太阳能将是未来能源供应的主体，预计到本世纪末，太阳能将占到全部能源消费的50%以上。
太阳能光伏发电具有十分明显的优势：一是资源丰富，且不会枯竭，是可再生的清洁能源。从理论上讲，有太阳照耀的地方都可以建设太阳能光伏发电站，特别是光伏发电过程不耗水，光伏电站建设不受水资源制约，可以在任何空闲土地上、特别是可以在沙漠土地上建设光伏电站；二是光伏电池安装建设简单，装机规模灵活，运行管理方便，特别是没有任何运动部件，既可以利用空旷场地进行建设，也可以与建筑结合建设，几乎不需要进行运行维护，开发利用的潜力很大；三是光伏发电的出力特性与用电负荷特性相吻合。一般来讲，光伏发电在太阳光照最强的中午时段出力最大，而此时也正是用电的高峰时段，这可以有效减轻电力系统的调峰压力，有利于优化电力系统运行，节约不可再生的化石能源资源，实现节能减排目标。
目前，制约光伏发电规模化利用的主要因素是成本仍相对较高，促进光伏发电发展需要强有力的政策支持，特别是需要合理有效的经济激励政策。此外，现行电力管理体制也是制约光伏发电发展的重要因素。与此同时，光伏发电技术还不够成熟，特别是大型逆变技术、智能控制技术、经济储能技术等还不适应光伏发电大规模发展需要。因此，必须充分认识光伏发电发展面临的困难和问题，解放思想，不断创新，积极探索光伏发电的科学发展之路。
我国光伏业遭遇“三头在外”
在国际光伏发电市场的拉动下，近10多年来，我国光伏电池生产能力快速增加，产业技术水平不断提高。2011年我国光伏电池产量达到了2000万千瓦，占到全球光伏电池产量的60%以上，形成了从晶体硅提纯、电池生产、组件封装、系统集成等完整的光伏产品制造产业链，成为了名副其实的光伏电池制造大国。几乎全国所有的省(区、市)都有多个类似的光伏产品生产企业，都把光伏电池产品制造作为重要产业予以培育和支持，花大量的资金从欧美国家购买光伏电池生产设备。与此同时，我国生产的光伏电池产品主要出口到欧美等光伏电站建设较多的发达地区，出口量占到我国光伏电池生产量的90%以上。特别是在2009年之前，我国不能规模化生产晶体硅材料，生产光伏电池的晶体硅材料主要依靠进口，致使多晶硅材料价格不断飙升，曾达到每公斤400美元以上。因此，我国太阳能光伏产业曾是典型的“三头在外”产业：一是光伏电池的生产设备主要从国外进口；二是晶体硅材料主要从国外进口；三是生产的光伏电池产品主要出口国外。近年来，在各方面的共同努力下，我国部分企业已基本掌握了多晶硅材料的生产工艺，多晶硅产量已满足了我国50%光伏电池生产需要。此外，光伏电池生产设备的国产化能力也迅速提高，这种“三头在外”的状况已有所改变，特别是多晶硅材料的国产化，大大降低了多晶硅材料的价格，加之我国光伏电池生产工艺流程的优化和技术的改进，使我国光伏电池的生产成本迅速下降，我国生产的电池组件价格一般比国际市场低30%左右，极大地提高了光伏发电的市场竞争力，也为全球光伏产业发展做出了重大贡献。
但与国际先进水平相比，我国大部分晶体硅生产工艺性能仍有差距，生产成本明显偏高，在国际市场上的竞争力不够强。如国际多晶硅市场价格已由2010年的每公斤50美元～90美元下降到目前的20美元～30美元，而我国大部分多晶硅生产企业的生产成本均明显高于这个价格，很难在国际市场的竞争中生存。特别是我国光伏电池的市场主要依赖国际市场，在当前国际光伏发电市场增长乏力和贸易保护加剧的情况下，我国光伏产业发展遇到了较大的困难。
三大问题制约光伏产业发展
虽然我国光伏产业继续保持增长态势，产业链不断优化，但在国际光伏行业不景气及产能相对过剩的背景下，我国光伏企业总体经营困难，也进一步暴露了我国光伏产业发展中的问题。
一是产能过剩问题严重。从光伏发电市场看，2011年全球光伏发电总安装量约为3000万千瓦，其中欧洲地区的安装量约为2200万千瓦。从产量和产能来看，2011年全球电池产量已达到3300万千瓦，实际产能达到4500万千瓦，产能过剩率超过50%；从国内情况来看，2011年我国光伏电池产能已经达到3500万千瓦，已可以满足全球光伏电池的安装需要。从目前全球经济发展状况分析，今后几年全球光伏发电市场会有所增长，但增速不会太快，特别是全球主要的光伏发电市场欧洲近两年可能会有较大回落，加之贸易保护主义的抬头，如美国对我国光伏产品进行的“双反”调查将影响我国光伏产品的出口，我国光伏产品产能过剩问题将在未来一段时间内持续存在。
二是多数企业经营困难。受光伏产品价格下降和国际光伏发电建设市场不景气的影响，国内光伏企业普遍经营困难。原因主要是两个方面：一是在产品过剩和激烈竞争的推动下，多晶硅和光伏产品价格大幅下降，其中多晶硅价格由2010年每公斤50美元~90美元下降到了20美元~30美元，降幅超过60%；光伏电池组件价格由每瓦1.5美元下降到了1美元以下，降幅超过30%；二是受需求不足和技术水平的制约，光伏产品生产企业普遍开工不足，同时生产成本也相对较高，特别是我国大部分多晶硅生产企业的生产成本明显高于国外企业，我国大部分多晶硅生产企业的成本在每公斤50美元以上，明显高于目前国际多晶硅市场20美元~30美元的价格，难以在激烈的市场竞争中生存，光伏电池生产企业的营利能力大幅降低，大部分企业开始亏损。由于很多企业建设可行性是建立在市场充足和产品价格较高基础上的，随着光伏电池价格的大幅下降，不少企业建成之日就是亏损之时，企业经营困难问题突出。
三是产业过度依赖国外。我国的光伏产业不仅市场依赖国外，而且许多关键装备和主要原辅材料的对外依赖度也很高。据统计，我国光伏电池生产所需的主要制造装备，如薄膜电池生产线、高纯多晶硅生产的氢化炉、四氯化硅闭环回收装置、大尺寸铸锭炉、多线切割机、PECVD镀膜设备、自动丝网印刷机、自动电焊机等都主要依赖进口。光伏电池生产所需要的主要原材料，如高纯多晶硅、银浆、EVA用高分子树脂、切割液等的对外依赖度很高，如2010年和2011年高纯多晶硅进口数量分别为4.75万吨和6.48万吨。近年来，一些企业投资光伏装备已见明显成效，如多晶硅铸锭炉已基本实现国产化，但我国光伏生产设备依赖国外的状况并未根本改变，而且企业越大越先进越偏爱从国外进口生产设备。这种过度依赖国外的产业模式是极不健康的。
培育自主产业体系是关键
经过多年的努力，我国已形成了较完整的光伏制造产业体系。如前所述，我国光伏产业的技术和市场都主要依赖国外，国际市场对我国光伏产业的生存和发展影响很大。受全球金融危机的影响，目前国际光伏发电建设市场增长乏力，加之贸易保护主义的抬头，我国光伏产品主要依赖国际市场的状况难以持续，光伏产业发展已到了重要的调整时期。因此，我们必须认真分析我国光伏产业发展面临的新形势，全面总结我国光伏产业发展的经验，采取有效措施改变我国光伏技术和市场主要依赖国外的局面，加快建设具有自主技术和国际竞争力、且可以持续健康发展的太阳能光伏产业体系。必须着力培育国内光伏发电市场，建设立足国内、面向全球的光伏制造产业和服务体系；也必须加强技术创新，提高光伏产业技术研发和装备能力，培育自主的具有国际竞争力的光伏产业体系。
一是要建立持续稳定的光伏发电市场，为产业发展提供稳定的市场支撑。任何产业的发展都离不开市场的支撑，近年来，我国光伏产业之所以能取得如此大的发展，主要是得益于国际光伏发电市场，特别是德国、西班牙、意大利等欧洲光伏发电市场的快速增加。如2000年全球光伏发电容量为146万千瓦，到2011年底，全球光伏发电容量达到了6740万千瓦，近10年来全球光伏发电装机的年均增长率达到50%以上，其中欧洲国家的光伏发电市场占75%以上。受金融危机影响，全球经济增速放缓，各国的分歧和利益冲突加剧，各种贸易保护主义有所抬头。为了走出目前的困境，发达国家除采取反倾销、反补贴等传统贸易保护手段外，还试图通过制定更加严格的减排规则、技术标准、劳工标准、社会责任等来强化产业控制主导权，提高发展中国家生产成本和市场进入门槛，以削弱发展中国家出口竞争力，遏制新兴国家兴起。去年以来美国对我国光伏电池等新能源产品的反倾销调查就是例证。因此，今后相当长时间，我国光伏产业将面临更加复杂的环境，主要依赖国际光伏市场的状况难以持续，必须着力扩大国内光伏发电市场，为我国光伏产业发展提供基本的支撑。
我国是能源消费大国，2011年，我国能源消费为34.8亿吨标准煤，电力消费为4.7万亿千瓦时。我国能源消费以煤为主，煤炭消费占能源消费的70%，面临的资源和环境压力很大，发展光伏发电是缓解能源环境压力的重要措施。目前，德国光伏发电量占到其总发电量的3%，如果目前我国光伏电量占到我国总用电量的1%，我国需光伏发电量470亿千瓦时，需安装光伏容量3000万千瓦。如果到2020年，我国光伏发电量占到我国届时总发电量的3%，需光伏发电量约3000亿千瓦时，需安装光伏容量2亿千瓦。到2011年年底，我国光伏发电容量约300万千瓦，如果达到2020年2亿千瓦的目标，每年需平均安装2000万千瓦，这将为我国光伏产业发展提供重要支撑。如果将2000万千瓦分摊到各省(区、市)，每个省(区、市)的量都只有几十万千瓦。近两年来，在多晶硅材料价格下降和市场竞争的双重推动下，光伏电池的生产成本大幅下降，目前的售价已降到每瓦5元以下，光伏发电的价格已降到每千瓦时1元以下，已经低于不少地方的商业用电价格，适当的政策支持就可以规模化利用。2011年，意大利和德国各安装了900万和750万千瓦的光伏容量，说明光伏发电规模化发展的可行性，也说明这样的目标对我国来说是可以实现的。
二是要开放用户端电力市场，为光伏发电发展提供重要的体制保障。近年来，为了启动我国光伏发电市场，采取特许权招标方式启动了大型光伏发电的建设，以常规电站建设和管理方式建设大型光伏电站，这对推动我国光伏电站建设起到了重要作用。青海、宁夏、甘肃、西藏等西部地区已建设了一批光伏发电站，其它地区建设大型光伏电站的积极性也很高。但太阳能资源的主要特点是分布广泛，有太阳照耀的地方就有太阳能资源，太阳能光伏发电的优势是分布式应用，应该是以与用户用电相结合的方式安装光伏系统，低电压接入配电网，实现就近开发就近利用，不应该集中建设大型光伏发电，以远距离高压输电方式利用。或者说至少在近期不应该以这种方式大规模建设光伏电站，也许再过一段时间，光伏发电的成本会大大低于常规能源发电，利用西部土地资源丰富和太阳能资源条件好的优势，建设大型光伏发电基地，向中东部负荷中心送电，也是可能的。因此，近期在用户侧建设分布式光伏发电系统符合目前光伏发电的技术状况，应该给予重点支持。
分布式光伏发电的应用，应该由用户自行建设或与相关投资者合作，利用建筑物顶部或附近空闲土地安装小型光伏系统，所发电量主要满足用户自身用电需要，多余电量上网，并与电网进行电力交换，由电网提供备用服务。应鼓励用户积极建设分布式光伏发电系统，营造千家万户安装和使用光伏发电系统的政策和市场环境，并最终形成社会用电量增加、而由电网供电的量减少的情形。近年来，“金太阳工程”的目的就是以投资补贴的方式支持用户端分布式光伏发电系统的应用，但实施的效果并不够理想，除了部分技术和管理方面的原因外，主要是受制于电力管理体制的制约。
我国目前的电力管理体制是以电网全部收购各类电站的发电量，并为所有用户提供供电服务的单一购买者和单一服务者为特征的，电网企业集购电、输电、配电、售电为一体，以扩大售电市场、增加售电收入为主要目标。因此，电网企业对于任何影响其售电量并影响其收益的行为都会有天然的抵触情绪。因此，受目前电力管理体制的制约，分布式光伏发电很难得到规模化应用，转而都去投资集中式大型光伏电站的建设。要促进分布式光伏发电的发展，需要改革电力管理体制，实现输电和供电的分离，开放用户端电力市场，把电网企业变为提供输电服务的专门公司，以输送的电量多少作为盈利的基础，建立公开透明、竞争有序的电力市场机制，为提高能源利用效率、促进新能源的发展提供重要的体制保障。在当前电力体制难以改革的情况下，电网企业作为电力系统的经营和管理者，应该从国家长远利益出发，积极主动地支持太阳能光伏发电等分布式发电系统的利用，在国家政策的支持下，共同推动分布式光伏发电的发展。
三是要加强光伏发电技术的研发，提高光伏产业的核心竞争力。太阳能光伏发电是最具发展前景的新能源发电技术，今后几十年会不断地发展壮大，并最终成为人类能源的主体。可以说谁真正掌握了光伏发电技术，谁就会掌握未来能源发展主动权。光伏发电技术包括光伏电池材料、光电转化效率、光伏电池生产装备、光伏系统集成和建设以及以光伏发电系统为主的电力系统的运行管理等等。这些技术仍都处于发展的初期，全球的差距并不很大，但总体来看，我国光伏发电技术及其应用水平都是相对落后的。要使我国光伏产业在未来的发展中立于不败之地，必须把光伏发电技术的研发放在更加突出的位置。目前，我国光伏制造产业总体是买进来的，缺乏自主发展能力，基础不牢，具有不可持续的特征。要真正实现我国光伏产业的持续健康发展，必须下决心改变这种状况。
我国能源结构以煤为主，煤炭大量消费带来了严重的环境污染问题，开发利用可再生能源是调整能源结构的重要措施，也是实现可持续发展的必然选择。因此，我国太阳能光伏发电的市场很大，以国内光伏发电市场为支撑，逐步建立我国自主的光伏发电产业体系，不仅是必要的，而且是可行的。国家和企业都应加大对光伏技术的研发投入力度，一方面要建立国家级的技术创新和研发中心，解决产业发展的关键和共性技术问题，促进科技成果转化，使产业在技术、设备、工艺等方面不断进步，推动光伏产业从材料到系统全产业链的技术提升和创新，实现高端制造设备的国产化以及应用技术的突破；另一方面要加强企业的技术创新能力，重点推动高端装备制造、关键零部件、主要辅助材料领域的技术引进、吸收和消化能力，巩固和发展核心竞争力。同时，也要支持优势企业并购重组，淘汰技术落后企业，建成具有国际竞争力的几家企业集团，改变目前主要依赖国外的产业模式，最终形成立足国内市场、服务全球市场的可持续发展的光伏产业体系。
（作者系国家能源局新能源和可再生能源司副司长）
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