高效光伏:中国式创新筹码

来源:中电新闻网发布时间:2015-07-24 07:34:54
  从晶体和薄膜在中国市场诞生那天起,一场关于“产品效率和技术路线的竞赛”就敲响战鼓,晶体硅电池的性价比日新月异,薄膜电池的转换效率也节节攀升。在过去五年中,聚合物多层修饰电极型太阳能电池、纳米晶太阳能电池和有机太阳能电池等新技术也不断地在实验室诞生,让行业对“技术走向何方”更加迷茫。

但从2014年伊始,人们发现,晶体和薄膜不再刷屏般存在,而换成另一个词——高效光伏。

先是在去年年底的第十四届中国光伏大会上,中科院电工研究所副所长许洪华表示,在“十三五”期间,“新型高效太阳能电池”将是光伏产业的发展重点。随后,知名光伏市场调研公司Solarbuzz在3月发布的年度报告中,明确指出“高效的晶硅电池预计将占据更大的市场份额,供应商市场规模将增长200%”。能源智库Energy Trend的观点更一针见血:掌握高效技术,必定成为光伏制造企业生存成长的关键因素。

所谓高效光伏,国际上没有统一的定义,但根据各个企业的标准,目前通常是指转化效率超过17.8%的多晶硅产品、超过18%的薄膜产品,及其与相应智能逆变器所构成的整体系统。

作为被企业认可、业界期望的技术,高效光伏的价值绝非简单的体现为降低建设成本、实现光伏平价上网的目标,而是代表了未来若干年可预见的技术主流,其与互联网和智能化的结合还可能推动产业生态的新变化。

  高效组件揭面纱

  高效组件被关注,和光伏供应端的变化不无关系。

2012年前,全球最大的光伏应用市场在欧盟,当时,德、法等国政府都大手笔地给予光伏产业很高的补贴,也正因为补贴,欧洲的产业发展略显粗放,组件技术水平提升不快。欧债危机的冲击迫使各国降低了补贴的力度,欧洲的光伏市场因此一度萎缩。

而反观前几年光伏市场发展略显平庸的日本,从2011年福岛核电站事故后,日本政府更重视发展可再生能源,先是光伏补贴额度跃升全球最高,2013年开始,日本成为全球最主要的光伏产品需求地区之一。

但与产业发展相对粗放的欧美相比,日本存在先天不足——国土面积小,光伏电池可安装的空间有限。为了适应日本的特点,诸多企业开始加大研发力度并迅速提升产品的光电转换率,生产高效能的屋顶光伏产品。

但资本市场对于高效产品始终保持谨慎态度。直到艾隆·马斯克旗下的SolarCity发起的一次并购后,诸多资本才因为“带头大哥”的又一次惊人之举而开始对高效组件青睐有加。2014年3月,SolarCity宣布收购以擅长生产高效电池板著称的太阳能电池板企业Silevo。其合作的目标是,计划在纽约州建设一家超级太阳能电池板工厂,让美国成为成本最低的电池板产地。

如果从财务角度看,高效光伏电池并不能直接降低光伏电池组件的成本。其真正的价值在于,转换效率高让所需电池板减少,从而不仅缩小光伏发电系统的占地面积,而且能够降低电站使用的辅助材料,如支架、缆线的成本,安装电池组件所需的高昂人工成本也得以减少,使得高瓦数组件整体上更具备成本优势。

市场研究机构EnergyTrend在2014年的一项研究中指出,未来1~2年中,高效组件技术中PERC、N型单晶等技术都是值得关注的重点。其中,PERC即射极钝化及背电极(Passivated Emitterand Rear Cell),这种依靠增加光波吸收来提升电池的技术,其光电转换效率将达到21%,并能在有限的成本下明显提升电池的效率,但这款产品存在光衰。

而转换效率达到22%的N-Type电池几乎没有光衰问题,可保持稳定的发电效率。但目前,N-type电池技术复杂,成本仍然远高于市场均价。

值得注意的是,无论专家谈及的PERC,还是N型单晶,其被提出的条件都是——在产业化的前提下。

作为一个新兴产业,光伏技术始终处于“两条腿走路”的状态。一个方向是沿着主流的技术路线、不断挖掘技术潜力,就像上面提及的高效组件。而另一个方向,就是实验室创新以寻求技术突破,并进行产业化尝试。但至少目前来看,现阶段实现革命性变化不太现实——在实验室光电转换效率达到21%的产品,做成实际组件后,因为损耗等问题尚未得到有效解决,实际转换效率仅有13.4%。

可以想见,至少在未来几年中,光伏组件的主流技术不大可能来自实验室的新发明,更可行的路径是,在产业化的前提下,最大程度挖掘现有光电组件转化的潜力,并以此积累技术能力,在连续性的产品创新中孕育革命性的技术突破。

智能逆变三级跳

  在光伏电站系统的构成中,除了成本中占比最高的光伏组件,最重要的就是逆变器。尽管其成本不到整电站体建设成本的8%,却是发电效率的保证。特别是在组件的转换效率提升时,光伏电站的其它设施可以照旧使用,而逆变器却需要随着组件变化而进行调整。

过去,光伏逆变器的效率提升主要是通过系统优化及合理的软硬件配置来进行,比如集散式逆变器,其结合了组串式光伏逆变器和集中式光伏逆变器的优点,可将发电效率提高3%。

但在2014年开始,互联网和智能化的概念进入光伏领域,光伏和通信技术出现了跨界融合——利用通信技术,实现简便高效地监控发电,全天候进行数据采集,并通过互联网自动上传到服务器。同时,用户可通过多种手机客户端访问网站,获取光伏电站运行等数据,挖掘逆变器效率提升的潜在能力。

目前,已经有类似的通信技术进入试运行阶段,比如华为在黄河上游水电的大型地面光伏电站上,就使用了智能逆变系统,这种系统是通过无线宽带集群和多媒体运维系统,进行数据实时采集、云存储、大数据挖掘及在线分析,实现电站可自动体检,并给予电站及时的运维建议。

当然,更多的企业已经不满于简单利用通信技术获取运维数据。目前,已经出现逆变器技术和互联网技术的结合,将通信的智能化升级为第三方光伏电站管理云平台。

其中,最引人注目的就是2015年4月1日,逆变器龙头阳光电源宣布与“阿里云”达成战略合作协议,发布智慧光伏云“i Solar Cloud”平台,该方案计划把数十万台太阳能电站,通过逆变器和通信系统,接入阿里云,建立标准化、精细化的运行维护管理平台,实现与互联网的结合。而据阳光电源的测算,云平台每年可通过智能化管理,提升光伏电站收益3%~7%。

有业内人士认为,逆变器技术创新,还会进一步提升光伏在整个能源系统的地位,因为直到今天,人们对于光伏的理解,仍然就是目前的传统发电系统的补充。根据Worldwatch Institute公布的数据,2013年光伏全球发电量可满足全球电力需求量的0.5%,而2014年,欧洲光伏发电占比也仅为3.5%。而未来,如果通过逆变器形成一个与其它能源系统互补的系统,光伏发电不再仅仅局限于就地消纳使用,其富余电力可以源源不断并入到纵横全国的大电网,实现与其他发电方式相得益彰的效果。

  “赶超模式”正当时

  有一条产业界的共识:新兴行业要实现快速发展离不开持续的技术创新,而企业是行业技术发展的重要推动力。但这条产业发展的铁律在中国的光伏行业似乎表现得并不明显。

为什么企业宁肯固守现有技术老技术?在业内人士看来,光伏行业存在自己的特点——传统的东西不一定不好,新兴的东西也不一定站得住脚。特别是严重的产能过剩让产品价格狂跌,抑制了产品的研发投入。新技术在光电转换效率上没有特别的优势,但成本很高,对市场化程度较高的光伏产业来说,明智的选择并非大笔投资于新技术。

而中国作为赶超型国家,一直以来所追求的并非全新技术的突破,追求新技术的突破,而是现行技术的完善。多年来,中国光伏产业的技术发展路径始终是“引进-吸收-消化-再创新”,也就是说,中国企业的技术能力主要体现在引进吸收再创新和集成创新,尽管尽管原始创新能力还有待提高,,但可以在现有技术路线的基础上,不断改良技术。所以,中国光伏产业的技术进步并没有更多的体现在技术复杂度很高的产业链上游,比如硅基提纯技术的突破等,而是通过不断更新技术密集的先进生产设备,改进生产工艺,提升生产能力,以完善现有技术路线。

尽管中国企业已成为全球光伏市场最大的供应商,但从技术能力的角度看,中国光伏产业还难言处于国际技术前沿。但这并不意味着中国光伏产业的发展将会止步不前,相反,如果以现有技术的提升和改善为特征的高效光伏在未来几年成为产业技术演进的主要方向,中国光伏企业将会拥有更大的发展潜力。

赶超型发展模式下成长起来的中国企业,在持续的技术学习过程中已经具备了完善现有主导技术的能力,通过改良技术的产业化,中国企业将会形成更强大的高性价比产品的生产能力。在“中国制造2025”的背景下,互联网公司、通讯企业等高科技企业等都开始尝试与光伏企业实现产业融合。这给光伏行业带来的不仅是新技术,更为重要的是把“互联网+”的新理念和新业态继续放大,成为光伏产品日趋完善的新动力,最终加快光伏平价上网的进程。


索比光伏网 https://news.solarbe.com/201507/24/75751.html
责任编辑:carol
索比光伏网&碳索光伏版权声明:

本站标注来源为“索比光伏网”、“碳索光伏"、"索比咨询”的内容,均属www.solarbe.com合法享有版权或已获授权的内容。未经书面许可,任何单位或个人不得以转载、复制、传播等方式使用。

经授权使用者,请严格在授权范围内使用,并在显著位置标注来源,未经允许不得修改内容。违规者将依据《著作权法》追究法律责任,本站保留进一步追偿权利。谢谢支持与配合!

推荐新闻
天合光能亮相2026江苏省中小学《开学第一课》来源:天合光能 发布时间:2026-09-03 09:37:25

天合光能亮相2026江苏《开学第一课》,以“科技报国”为主题,展示光伏智造、光储充一体化及AIDC等“光伏+”创新应用。企业41次刷新世界纪录,钙钛矿专利全球第一,加速向绿电智算融合的架构定义者跃升,彰显能源科技强国担当。

连续6年入围!正泰新能中标中核集团4.3GW光伏组件集采来源:正泰新能Astronergy 发布时间:2026-09-03 09:36:47

正泰新能以技术、品质与交付优势,斩获中核集团2026-2027年度4.3GW光伏组件集采第一中标候选人,系连续六年入围。本次集采严控全生命周期质量,覆盖TOPCon、BC双技术路线,交货至2027年8月,彰显其在央企大型能源项目中的核心供应商地位。

浙能兴源玉环水务分布式光伏“白海豚”受损抢修项目采购来源:中国招标投标公共服务平台 发布时间:2026-09-03 08:57:31

本文介绍了浙能兴源玉环水务分布式光伏“白海豚”项目因设备受损而启动的紧急抢修采购工作。9月2日,相关采购公告正式发布,明确采购范围涵盖光伏组件及配套安装配件的供应、现场安装施工、电站整体运行状况的全面检查,以及竣工图纸的复核与调整等全流程服务内容。该项目聚焦于保障玉环水务分布式光伏设施的安全稳定运行,通过及时开展受损设备更换与系统修复,确保光伏发电功能尽快恢复正常。采购工作旨在统筹物资供应、工程实施与技术验收环节,体现对基础设施运维响应时效性与专业性的要求。

中国华电抛出5GW光伏组件集采大单来源:中国华电集团电子商务平台 发布时间:2026-09-03 08:50:47

中国华电集团有限公司于9月2日发布2026年第二批光伏组件框架招标公告,启动规模达5GW的N型常规单晶硅双面双玻光伏组件集中采购。本次集采仅设一个标段,面向其旗下部分新能源项目在框架有效期内的组件需求,明确采购产品为N型技术路线的常规组件。此举是华电集团加快推进新能源装机建设、优化供应链管理的重要举措,反映出其在“十四五”中后期持续加大光伏领域投资力度,并向高效N型产品加速转型的战略方向。招标面向全行业公开进行,旨在通过规模化采购保障项目供货稳定性与成本效益。

Waaree美国供应链再扩张——拟新增600MW组件产能来源:TaiyangNews 发布时间:2026-09-02 08:55:10

印度光伏企业Waaree Energies正加速拓展其全球制造布局。公司计划投资3700万美元升级美国亚利桑那州组件工厂,新增600MW高效组件产能,使其总产能由1GW提升至1.6GW;叠加得州3.2GW产能,其在美组件总产能将达4.8GW,向2027年5GW目标迈进。与此同时,为优化国内产能结构,Waaree决定将印度Tumb(1GW)和Nandigram(1.11GW)两座工厂的设备整体迁移至古吉拉特邦Chikhli工厂,预计2026年底前完成。此外,旗下子公司Waaree Transpower将投资约19.2亿印度卢比,在Chikhli建设一座500MVA、400kV变压器工厂,覆盖132–400kV电压等级,计划2027年4月投产,以增强电力基础设施配套能力。(199字)

隆基芜湖基地成光伏行业首家CMMM四级认证组件工厂来源:投稿 发布时间:2026-09-01 10:17:07

隆基芜湖生产基地近日通过中国智能制造能力成熟度(CMMM)四级认证,成为光伏行业首家获此认证的组件工厂。CMMM是依据国家标准GB/T 39116—2020和GB/T 39117—2020构建的权威评估体系,四级“优化级”为当前国内实际达到的最高水平,要求企业在核心制造环节实现数据驱动的自学习、自适应与持续优化。该认证覆盖供应链采购、智能排产、设备运维等15个关键环节。芜湖基地依托七大AI引擎,在质检、工艺、能源、物流等领域深度应用人工智能,实现缺陷检测效率提升80%、质量问题下降40%、生产效率提高21%、能耗降低7%。作为Hi-MO 9等高可靠性BC组件的核心产地,其智造能力支撑了更短交付周期、更稳品质表现与更透明碳足迹,标志着隆基从“制造”向“智造”“质造”的系统性升级,并为行业提供了智能制造与质量管理协同发展的实践范本。(199字)

跻身光伏组件集采TOP10 弘元绿能以全链实力锚定缩量时代发展确定性来源:弘元绿能 发布时间:2026-09-01 09:35:20

“十五五”开局,弘元绿能逆势跻身光伏组件央国企中标TOP10。依托TOPCon 3.0技术(效率25.2%)、全链智造与双品牌协同优势,以高效、可靠、可溯源、稳交付破局低价内卷,斩获华电、中石油、广东能源等GW级订单,彰显高质量发展硬实力。

再获权威认可!爱旭荣膺BNEF Q3 Tier 1光伏组件制造商来源:爱旭股份 发布时间:2026-09-01 09:32:26

爱旭再度入选BNEF 2026年Q3全球光伏组件Tier 1名单,彰显其技术实力与市场认可。作为BC技术全球领跑者,爱旭持续突破ABC电池效率与组件可靠性,产品已规模化应用于全球多元场景,以高效率、高收益助力能源转型。

首订超50MW,通威净界防积灰组件正式发运来源:通威集团 发布时间:2026-09-01 09:31:25

通威净界防积灰组件首批发运超50MW,已落地河北污水厂、赣州工商业屋顶等高尘场景。创新短A面全包裹边框+双玻结构,有效防积灰、防水汽、抗风揭、保防火,直击工商业屋顶运维痛点。全新黑标包装同步启用,标志该产品正式迈入规模化应用新阶段。

晶科能源签约保加利亚110.28MW飞虎组件地面电站订单来源:晶科能源JinkoSolar 发布时间:2026-09-01 09:00:37

近日,晶科能源正式签署保加利亚110.28MW高效组件供货协议,全部采用飞虎系列N型双面组件,专项用于保加利亚东南部大型地面电站建设。本图由AI生成保加利亚东南部属大陆性气候向地中海气候过渡地带,光照资源充沛,是大型地面电站的优选区域。但项目场区地势起伏,山丘与谷地交错,早晚时段阵列互遮挡和地形投影难以避免;夏季午后强对流天气频繁,云团移动迅疾,辐照强度在短时间内大幅波动。复杂的光照条件对组件的弱

可见光透过率43.2%,效率9.26%——Fraunhofer ISE开发出半透明有机光伏组件来源:TaiyangNews 发布时间:2026-09-01 08:55:15

德国弗劳恩霍夫太阳能系统研究所(Fraunhofer ISE)与弗赖堡大学合作,采用可工业放大的溅射和狭缝涂布工艺,成功研制出面积达210.25 cm²的半透明有机光伏组件。该组件最高光电转换效率为9.26%,平均可见光透过率达43.2%,光利用效率(LUE)最高为4.0%;部分样品可见光透过率可达50%。组件采用无金属透明顶电极(PEDOT:PSS)、有机吸收层及具备近红外反射功能的背电极结构,并通过激光结构化实现百余个电池单元互联。研究还验证了其优异柔性:原型组件在直径15 mm圆杆上弯折1274次后效率保持率仍为100%。成果已发表于《Joule》,旨在推动该技术在建筑立面、温室和车顶等需兼顾发电与透光场景的规模化应用。