回到太陽能行業(yè)最初的狀態(tài)，太陽能電池行業(yè)就是一個技術(shù)密集型的產(chǎn)業(yè)，目前科技創(chuàng)新已成為太陽能行業(yè)可持續(xù)發(fā)展的核心內(nèi)容。為此，記者近日采訪了國網(wǎng)能源研究院新能源與統(tǒng)計研究所所長李瓊慧。李瓊慧表示，實施科技創(chuàng)新對于太陽能產(chǎn)業(yè)具有特別重要的意義。第一，作為戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)，科技創(chuàng)新是太陽能產(chǎn)業(yè)生存發(fā)展的根本；第二，技術(shù)創(chuàng)新是太陽能發(fā)電提升效率、降低成本、更廣泛利用的關(guān)鍵；第三，技術(shù)創(chuàng)新是光伏最終成為主導能源，成為推動能源轉(zhuǎn)型的中堅力量的依托。
單晶硅與多晶硅技術(shù)水平顯著提升
記者：《“十三五”國家科技創(chuàng)新規(guī)劃》強調(diào)要加強高效低成本太陽能電池技術(shù)研發(fā)及應(yīng)用。目前單晶硅與多晶硅有哪些技術(shù)創(chuàng)新？產(chǎn)生的影響幾何？
李瓊慧：制備晶體硅主要有兩種主流技術(shù)，一是鑄造多晶硅技術(shù)，用于制備多晶硅，具有成本低、能耗小、原材料適應(yīng)性強等優(yōu)點，但制備的電池效率相對較低；二是直拉單晶硅技術(shù)，用于制備單晶硅，質(zhì)量好、電池效率高，但能耗高、成本相對較高。
低成本、高效率、長壽命是晶硅電池追求的目標和發(fā)展方向。鑄造多晶硅從2011年以來大都采用籽晶誘導生長的高效鑄造多晶硅技術(shù)，硅片質(zhì)量和電池效率明顯提升。此外，還實現(xiàn)了從半熔鑄錠技術(shù)向全熔高效鑄錠技術(shù)的進步。高效多晶鑄錠技術(shù)應(yīng)用和超大鑄錠爐推廣，使多晶硅太陽電池占據(jù)了成本優(yōu)勢，市場份額大幅提升。
近年來，直拉單晶領(lǐng)域的大容量裝料、二次裝料、連續(xù)拉晶等技術(shù)發(fā)展迅速，推動拉晶成本進一步降低，特別是金剛線切片技術(shù)在單晶硅棒切片領(lǐng)域已得到全面推廣，使其在制造成本上的競爭力進一步增強。
目前，國際上晶硅電池在提高效率方面主要集中在光陷阱、表面鈍化和PN結(jié)設(shè)計等幾個方向進行研究，圍繞著這些技術(shù)出現(xiàn)了PERC、PERL、PERT、PERF、雙面電池、N型電池等電池結(jié)構(gòu)，其主要工藝及裝備等都在發(fā)展中，有待于提升效能。
進入21世紀以來，在世界市場強力拉動下，我國光伏發(fā)電技術(shù)不斷進步，沿著高效率、低成本方向快速發(fā)展，光伏產(chǎn)業(yè)規(guī)模逐步擴大，已形成一個包括多晶硅原材料、硅錠/硅片、太陽能電池/組件和光伏系統(tǒng)應(yīng)用、專用設(shè)備制造等比較完善的光伏產(chǎn)業(yè)鏈。截止到2014年底，我國太陽能電池產(chǎn)量連續(xù)位居世界第一，商業(yè)化單晶硅電池效率達20.5%，商業(yè)化多晶硅電池效率達18.5%；高純多晶硅材料的制備和清潔生產(chǎn)技術(shù)方面取得重大進展，光伏產(chǎn)業(yè)實現(xiàn)多晶硅材料自給率50%以上。
光熱發(fā)電技術(shù)取得突破性進展
記者：《“十三五”國家科技創(chuàng)新規(guī)劃》明確指出，未來應(yīng)該重點加強光熱發(fā)電技術(shù)研發(fā)及應(yīng)用。如今我國光熱發(fā)電技術(shù)創(chuàng)新取得了哪些成果？
李瓊慧：我國太陽能熱發(fā)電起步較晚，國內(nèi)多家研究機構(gòu)一直在從事太陽能熱發(fā)電單元技術(shù)和基礎(chǔ)試驗研究，建立了相應(yīng)的熱發(fā)電模擬裝置，積累了一定的工作經(jīng)驗和理論基礎(chǔ)。近幾年，我國在太陽能熱發(fā)電聚光集熱技術(shù)、高溫接收器技術(shù)等方面取得了突破性進展。槽式發(fā)電技術(shù)相對比較成熟，目前已建成和在建一些示范項目。塔式、線性菲涅爾式太陽能熱發(fā)電技術(shù)近年來也取得了突破。
2015年9月，國家能源局下發(fā)《關(guān)于組織太陽能熱發(fā)電示范項目建設(shè)的通知》，決定組織建設(shè)一批太陽能熱發(fā)電示范項目。示范項目以槽式和塔式為主，要求單機容量不低于5萬千瓦，須配置儲熱裝置，且儲熱容量應(yīng)滿足短期云遮不停機、保證汽輪機額定功率滿發(fā)不少于1小時。
今年9月2日，國家發(fā)展改革委發(fā)布《關(guān)于太陽能熱發(fā)電標桿上網(wǎng)電價政策的通知》明確，2018年12月31日以前全部投運的太陽能熱發(fā)電項目執(zhí)行1.15元的標桿上網(wǎng)電價。
另外，9月14日，國家能源局正式發(fā)布了《國家能源局關(guān)于建設(shè)太陽能熱發(fā)電示范項目的通知》，確定第一批20個太陽能熱發(fā)電示范項目名單，包括9個塔式電站、7個槽式電站和4個菲涅爾電站，總計裝機容量134.9萬千瓦。項目分布在甘肅（9個）、青海（4個）、河北（4個）、內(nèi)蒙古（2個）、新疆（1個）5地。其中，塔式項目裝機占比超50%，槽式占比34.4%。由此可以看出，“十三五”期間，我國光熱產(chǎn)業(yè)將會迎來一個發(fā)展機遇期。
多項光伏應(yīng)用技術(shù)處于國際領(lǐng)先水平
記者：目前我國的儲能應(yīng)用技術(shù)成熟嗎？現(xiàn)在大規(guī)模利用該技術(shù)解決棄光問題現(xiàn)實嗎？
李瓊慧：儲能技術(shù)類型繁多，一些儲能技術(shù)如抽水蓄能技術(shù)在電力系統(tǒng)已有成熟應(yīng)用，鈉硫電池技術(shù)在日本等部分國家的電力系統(tǒng)也有成熟應(yīng)用，鋰離子電池技術(shù)、液流電池技術(shù)在電力系統(tǒng)也有示范應(yīng)用。目前儲能技術(shù)在電力系統(tǒng)的主要應(yīng)用領(lǐng)域是移峰填谷、調(diào)頻及輔助服務(wù)、分布式發(fā)電及微網(wǎng)、可再生能源并網(wǎng)、延緩輸配電投資以及需求側(cè)管理。目前我國西部出現(xiàn)的棄光問題的根本原因是電力過剩、消納市場不足，儲能技術(shù)所能起到的作用是改善光伏出力特性和移峰填谷，并不解決消納市場的問題，因此大規(guī)模利用儲能技術(shù)是無法解決目前西部地區(qū)的大規(guī)模棄光問題的。
記者：我國現(xiàn)在智能化大型光伏電站技術(shù)研發(fā)及應(yīng)用方面取得了哪些成績？
李瓊慧：我國是大型地面光伏電站建設(shè)規(guī)模最大的國家，近幾年光伏電站設(shè)計集成和關(guān)鍵設(shè)備的技術(shù)水平均有較大提高。初步掌握百兆瓦級大型光伏電站模塊化設(shè)計集成技術(shù)，研制完成兆瓦級光伏并網(wǎng)逆變器、光伏發(fā)電功率預(yù)測系統(tǒng)等關(guān)鍵設(shè)備，建立了光伏系統(tǒng)及平衡部件實證性研究示范基地，開展了大型光伏電站與電網(wǎng)關(guān)系研究、對局地氣候環(huán)境影響研究。我國光伏電站及關(guān)鍵設(shè)備技術(shù)已接近國際先進水平，并促進我國光伏電站建設(shè)成本和上網(wǎng)電價大幅下降。
在光伏發(fā)電系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)研究平臺方面，我國建立了高密度分布式光伏系統(tǒng)防孤島保護技術(shù)研究平臺、能量管理技術(shù)研究平臺、光伏直流并網(wǎng)發(fā)電技術(shù)研究測試平臺等若干研究平臺。在青海建設(shè)百兆瓦級大型集中并網(wǎng)光伏電站，建設(shè)大型集中并網(wǎng)光伏示范基地，建設(shè)國家級的實證性研究測試基地，掌握不同光伏組件和不同安裝方式的設(shè)計集成技術(shù)，掌握組件級、系統(tǒng)級不同光伏系統(tǒng)的測試技術(shù)，掌握大型并網(wǎng)逆變器測試技術(shù)。其中，國家級的實證性研究測試基地可為光伏發(fā)電新技術(shù)新產(chǎn)品的驗證提供實時測試和長期評估環(huán)境，為光伏發(fā)電技術(shù)的規(guī)模化利用提供技術(shù)支撐。
此外，還建成了國家能源太陽能并網(wǎng)研發(fā)（實驗）中心，擁有小型光伏電站移動測試平臺，具備世界上最完整的兆瓦級光伏并網(wǎng)逆變器全系列測試能力和兆瓦級光伏電站的全系列測試能力。
記者：您認為“十三五”期間，太陽能行業(yè)最需要進行哪些方面的技術(shù)創(chuàng)新？
李瓊慧：太陽能光伏發(fā)電技術(shù)被認為是未來世界上發(fā)展最快和最有前途的一種可再生新能源技術(shù)。
創(chuàng)新一方面當然是技術(shù)創(chuàng)新，提高效率降低成本，另一方面隨著光伏發(fā)電成本的下降，更應(yīng)關(guān)注光伏應(yīng)用的創(chuàng)新，一個是光伏發(fā)電與其他能源技術(shù)的多能互補技術(shù)應(yīng)用創(chuàng)新，還有光伏、光熱技術(shù)的互補創(chuàng)新和“光伏+儲能”的技術(shù)創(chuàng)新。此外，還要關(guān)注商業(yè)模式的創(chuàng)新，如“互聯(lián)網(wǎng)+光伏”的模式創(chuàng)新等。
評論