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光伏“领跑者”,推动行业技术创新应用

来源:《电气技术》杂志 日期:2017-10-24 浏览: 645 次

 

近年来,在《可再生能源法》和一系列政策措施的推动下,我国光伏产业快速发展,技术进步明显,应用规模迅速扩大,自2015年后已建装机容量稳居世界第一,在我国能源转型中发挥越来越大的作用。但与化石能源相比,光伏发电仍存在建设成本高、市场竞争力不强、补贴需求不断扩大等问题,这些已经成为制约我国光伏产业持续健康发展的重要因素。

为支持先进技术的研发与推广应用,2015年国家能源局联合有关部门提出了实施光伏发电领跑者划和建设领跑基地,通过市场支持和试验示范,以点带面,加速技术成果向市场应用转化和推广,加快促进光伏发电技术进步、产业升级,推进光伏发电成本的下降、电价的降低、补贴的减少,最终实现平价上网。

自提出光伏领跑者计划以来,2015年、2016年国家分别批复了1GW5.5GW领跑者电站建设规模,分别占当年总计划规模的4.3%30.4%。此外,部分省市,如宁夏、青海等已要求普通电站的技术指标参照“领跑者”项目的产品技术指标要求,其他省市亦相继跟进推广该技术指标。

9月底举行的《关于推进光伏发电领跑者计划实施和2017年领跑基地建设有关要求的通知》推进会上,国家能源局新能源和可再生能源司相关人士指出,自国家能源局提出光伏发电领跑者划以来,已组织开展了两期共9个领跑基地建设,总规模650kW,包括2015年山西大同100kW的首个领跑基地,以及2016年总规模为550kW的第二期8个领跑基地。其中第二期基地全部采取竞争方式选择投资主体,并将上网电价作为主要竞争条件。截至目前,大同领跑基地已于20166月全部建成并网发电,并由地方政府完成验收,运行状况良好。第二期8个基地已全面完成竞争选择投资主体,其中新泰、芮城等基地建设进度较快,其余也在抓紧实施。

该人士进一步表示,从总体上看前两期领跑基地的建设已取得初步效果:技术方面,通过广泛采用先进光伏产品,引导光伏制造企业把提高技术水平放在首位,使PERC等先进制造技术在光伏制造企业中得到迅速推广,规模显著扩大,2015领跑者计划设定的转换效率已成为目前电池组件转换效率的普遍水平;电价方面,各基地竞争产生的电价平均比国家规定的标杆电价降低0.2/kW·h,下降幅度超过20%。基地项目通过竞争性配置和建设发现的合理电价,已成为完善光伏发电价格政策的重要参考,在促进产业竞争力提升的同时,有效降低了光伏补贴。

但从实施情况看,目前我国达到领跑者计划要求的产品产能较低,远不能满足市场需求:占企业80%以上产能的普通晶硅电池生产线虽然采用反光焊带、扩大硅片尺寸等提升组件功率的技术能够使平均功率提升至领跑者指标要求,但仍有一定比例的产品达不到相应要求;PERC、黑硅、MWTN型双面等高效电池技术目前产业化规模仍较小,企业虽有扩产计划但要形成批量出货仍需时间。

根据《国家能源局关于可再生能源发展十三五规划实施的指导意见》,光伏发电“领跑者”每期领跑基地控制规模为800kW,其中应用领跑基地和技术领跑基地规模分别不超过650kW150kW。每个基地每期建设规模50kW,应用领跑基地每个项目规模不小于10kW,技术领跑基地每个项目规模为25kW,每个基地均明确其中一个项目承担所在基地综合技术监测平台建设;为保持各地区光伏发电平稳有序发展,每个省每期最多可申报2个应用领跑基地和1个技术领跑基地。

922日,国家能源局发布《关于推进光伏发电领跑者计划实施和2017年领跑基地建设有关要求的通知》,指出光伏发电领跑基地包括应用领跑基地和技术领跑基地,其中应用领跑基地通过为已实现批量制造且在市场上处于技术领先水平的光伏产品提供市场支持,以加速市场应用推广、整体产业水平提升和发电成本下降,提高光伏发电市场竞争力;技术领跑基地通过给光伏制造企业自主创新研发、可推广应用但尚未批量制造的前沿技术和突破性技术产品提供试验示范和依托工程,以加速科技研发成果应用转化,带动和引领光伏发电技术进步和市场应用。

本期拟建设约10个应用领跑基地和3个技术领跑基地,将分别于2018年底和2019年上半年之前全部建成并网发电。其中,本期应用领跑基地采用的多晶硅电池组件和单晶硅电池组件的光电转换效率应分别达到17%17.8%以上,硅基、铜铟镓硒、碲化镉及其他薄膜电池组件的光电转换效率原则上参照晶硅电池组件效率提高幅度相应提高,各类光伏电池组件的衰减率指标要求保持不变。

此外,技术领跑基地采用的多晶硅电池组件和单晶硅电池组件的光电转换效率应分别达到18%18.9%以上,硅基、铜铟镓硒、碲化镉及其他薄膜电池组件的光电转换效率原则上参照晶硅电池组件效率提高幅度相应提高,各类光伏电池组件的衰减率指标要求保持不变。被选中的光伏制造企业应具有原创核心技术知识产权,已制定该前沿技术的产业化发展计划。

2016年以来,在内外环境的共同推动下,我国光伏企业加大工艺技术研发力度,生产工艺水平不断进步。骨干企业多晶硅生产能耗继续下降,综合成本已降至8万元/t,行业平均综合电耗已降至80kW·hkg,硅烷法、流化床法等产业化进程加快;P型单晶及多晶电池技术持续改进,常规产线平均转换效率分别达到19.8%18.6%,采用PERC和黑硅技术的先进生产线则分别达到20.5%19.1%,异质结(HIT)、背电极、高倍聚光等技术路线加快发展;光伏组件封装及抗光致衰减技术不断改进,领先企业组件生产成本降至2.5/W,光伏发电系统投资成本降至6.5元/W以下,度电成本降至0.5~0.8元/kW·h

在光伏“领跑者”计划带动下,我国光伏企业也将持续加大技术改造投入。同时,在领跑者计划实施带来的标榜效应带动下,部分省份也跟进优先使用“领跑者”产品,国内高效电池市场将会逐步扩大,企业也将会加大对国内已有产线的技术改造投入,包括黑硅、P-PERCN-PERTMWT等技术正在加快扩大生产规模,部分企业也在关注HJT技术大规模生产的可行性等;多晶金刚线切割技术推进速度将会加快,对高纯多晶硅材料品质要求也将大幅提升。

国家能源局新能源和可再生能源司相关人士表示,光伏发电是一个市场化程度较高的能源行业,一般光伏项目是按市场规则由企业自主决策、自担风险开展投资建设和运行管理。政府在其中主要是承担政策支持、服务保障作用,包括因光伏项目需要政府补贴,在一段时期内根据规划要求实行规模管理等。领跑基地建设实际上是政府为促进光伏行业技术进步、成本下降、补贴减少而设立的一种示范平台,起到引领整个行业的“加速器”的作用,其示范成果将以点带面在一般光伏项目中推广应用,因此与一般光伏项目的管理和要求也有所相同。

为有效发挥“领跑者”及领跑基地对整个行业的试点示范和整体带动作用,一方面需加大领跑技术的应用推广,加速光伏产业技术进步,明确每期技术领跑基地技术指标原则上作为下期应用领跑基地的技术指标的重要参考,每期应用领跑基地竞争优选发现的技术指标,作为间隔一期时光伏行业技术平均先进水平预期指标;另一方面需根据领跑技术标准的递进提高情况,联动调整光伏发电产品市场准入技术门槛,加速落后技术、产能淘汰。在电价政策方面,需发挥应用领跑基地建设的示范作用,竞争优选发现的合理电价作为完善光伏发电价格政策、电价退坡的重要参考。

此外,还需设立国家投资基金,加快技术创新与产业化:研究建立国家光伏产业投资基金,引导社会资本投入,仿照集成电路产业投资基金运作模式,对重点企业、重点项目加大扶持力度。统筹利用工业转型升级资金、工业强基工程、专项建设基金等资金渠道,争取国家可再生能源专项资金,支持和引导光伏制造企业开展智能制造升级和关键技术创新,重点开展高效晶硅电池、新型光伏电池、高纯多晶硅、逆变器及储能产品、关键设备的研发及产业化,提升智能化、自动化和信息化水平,增强产业核心竞争力。(电气技术/刘星)

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