中國(guó)粉體網(wǎng)訊 由中國(guó)粉體網(wǎng)主辦的“2025國(guó)際硅材料產(chǎn)業(yè)展覽會(huì)”于4月23-25日在南京國(guó)際博覽中心成功舉辦。展會(huì)期間,我們邀請(qǐng)到上海交通大學(xué)沈文忠教授做客“對(duì)話”欄目,暢談太陽能光伏產(chǎn)業(yè)化前沿技術(shù)及發(fā)展。
中國(guó)粉體網(wǎng):您怎么看待當(dāng)下的太陽能光伏產(chǎn)業(yè)?您認(rèn)為產(chǎn)業(yè)發(fā)展趨勢(shì)和前景如何?
沈教授:光伏產(chǎn)業(yè)在過去20年的發(fā)展歷程跌宕起伏,如今又陷入新的低谷;仡欉@20年,行業(yè)曾多次經(jīng)歷低谷,但每次低谷過后都能迎來快速發(fā)展,因此我對(duì)光伏行業(yè)的前景依然充滿信心。
你或許會(huì)問,這種判斷的依據(jù)是什么?為實(shí)現(xiàn)“雙碳”目標(biāo),光伏發(fā)電在全社會(huì)用電量中的占比必須達(dá)到50%以上。目前,光伏發(fā)電占比雖已達(dá)8.5%,但距離50%的目標(biāo)仍有巨大的發(fā)展空間。
那么,這份信心究竟從何而來?我認(rèn)為,最大的底氣在于光伏發(fā)電不僅綠色環(huán)保,更重要的是,其成本已成為全球最低,遠(yuǎn)低于火電和水電成本。
由此可見,光伏行業(yè)的發(fā)展前景十分廣闊。一方面,有政策的大力支持;另一方面,經(jīng)過過去20年的發(fā)展,光伏產(chǎn)業(yè)已取得了令人矚目的成績(jī)。尤其是在136號(hào)文推動(dòng)電價(jià)全面市場(chǎng)化交易后,光伏行業(yè)如同成年獨(dú)立的個(gè)體,擺脫了對(duì)補(bǔ)貼和電網(wǎng)支持的依賴,能夠依靠市場(chǎng)化交易實(shí)現(xiàn)自主發(fā)展。雖然當(dāng)下可能會(huì)經(jīng)歷一些陣痛,但從長(zhǎng)遠(yuǎn)來看,未來20年乃至更長(zhǎng)時(shí)間,光伏行業(yè)必將迎來持續(xù)向好的發(fā)展,值得我們滿懷信心期待。
中國(guó)粉體網(wǎng):沈教授,您認(rèn)為TOPCon、HJT、BC等當(dāng)前主流技術(shù),在未來3-5年能否突破效率瓶頸?要實(shí)現(xiàn)突破要做哪些技術(shù)方面的創(chuàng)新?
沈教授:這三種技術(shù)是當(dāng)前行業(yè)內(nèi)的熱門技術(shù),各企業(yè)間存在爭(zhēng)論,都宣稱自家技術(shù)更為優(yōu)異。事實(shí)上,每種技術(shù)都獨(dú)具特點(diǎn),而各企業(yè)也都致力于提升效率、降低成本。由此,我們可以看到行業(yè)呈現(xiàn)出一種良性競(jìng)爭(zhēng)、蓬勃發(fā)展的可喜局面。關(guān)于每種技術(shù)的突破路徑,在此就不一一詳述了。
正如我在報(bào)告中提及的,我認(rèn)為未來兩三年,這三種技術(shù)將走向融合發(fā)展。這三種技術(shù)各有優(yōu)劣,通過融合其優(yōu)缺點(diǎn),有望使晶硅電池的量產(chǎn)極限效率達(dá)到27.5%左右的水平。從理論上來說,三種技術(shù)的融合發(fā)展,正是實(shí)現(xiàn)晶硅電池終極技術(shù)方案的關(guān)鍵所在,并且預(yù)計(jì)在兩三年內(nèi)就能看到成果。
目前,國(guó)內(nèi)外已有眾多企業(yè)布局相關(guān)研發(fā)工作。今年,行業(yè)更是創(chuàng)造了27.8%的新的世界紀(jì)錄。盡管這種融合發(fā)展是一個(gè)全新概念,但在過去一年中,其發(fā)展勢(shì)頭極為迅猛。
大家都已充分認(rèn)識(shí)到,這三種技術(shù)的融合發(fā)展是必然趨勢(shì)。而這項(xiàng)技術(shù)能夠如此快速地推進(jìn)產(chǎn)業(yè)化,主要得益于國(guó)內(nèi)已搭建起完善的產(chǎn)業(yè)化平臺(tái)。這使得企業(yè)開展融合發(fā)展變得更為便捷。從全產(chǎn)業(yè)鏈來看,無論是裝備、材料、制造,還是智能制造環(huán)節(jié),都已邁入全新發(fā)展階段,為技術(shù)的融合與產(chǎn)業(yè)化提供了有力支撐。因此,相較于以往推廣一項(xiàng)技術(shù)可能需要三五年甚至更長(zhǎng)時(shí)間,此次三種技術(shù)的融合發(fā)展或許在兩三年內(nèi),甚至不到兩年就能實(shí)現(xiàn)。
中國(guó)粉體網(wǎng):光伏+儲(chǔ)能被視為前沿的能源產(chǎn)業(yè)破局之道,對(duì)此您怎么看?您認(rèn)為二者有哪些融合發(fā)展的途徑?
沈教授:是的,正如剛才所提到的國(guó)家136號(hào)文推動(dòng)了光伏市場(chǎng)化交易。然而,光伏能源“靠天吃飯”,受太陽光照影響,發(fā)電具有較大的波動(dòng)性。因此,光伏作為一種高性價(jià)比的能源產(chǎn)品,只有與儲(chǔ)能相結(jié)合,才能實(shí)現(xiàn)更穩(wěn)健的發(fā)展。在136號(hào)文發(fā)布后,光伏與儲(chǔ)能協(xié)同發(fā)展的趨勢(shì),將為儲(chǔ)能行業(yè)帶來重大發(fā)展機(jī)遇。
我認(rèn)為,儲(chǔ)能的發(fā)展主要有兩種路徑。其一,是電化學(xué)儲(chǔ)能,可應(yīng)用于低碳園區(qū)甚至零碳園區(qū)的建設(shè),通過虛擬電廠智能化調(diào)配等相關(guān)技術(shù)實(shí)現(xiàn)高效運(yùn)作。其二,是與氫能相結(jié)合。氫能作為熱門的二次能源,利用光伏產(chǎn)生的低價(jià)電力(甚至是棄電,成本可低至每度電一毛錢以下)來制取氫氣,并進(jìn)一步合成氨、醇類等合成燃料。這些合成燃料不僅實(shí)現(xiàn)了零碳排放,環(huán)保優(yōu)勢(shì)顯著,而且性價(jià)比高,能夠替代傳統(tǒng)化石能源,為未來運(yùn)輸?shù)刃袠I(yè)的發(fā)展提供助力。以上便是儲(chǔ)能發(fā)展的兩種重要方式。
中國(guó)粉體網(wǎng):那么除了儲(chǔ)能,光伏產(chǎn)業(yè)還有哪些技術(shù)革新趨勢(shì)?
沈教授:我認(rèn)為,當(dāng)前光伏發(fā)展面臨的最大挑戰(zhàn)在于,光伏發(fā)電的優(yōu)先考量不再是單純追求發(fā)電量最大化。我們知道,光伏發(fā)電量最大的時(shí)段通常在中午,但在中國(guó)許多地區(qū),乃至國(guó)外部分地區(qū),此時(shí)的光伏電力往往只能作為補(bǔ)充,甚至?xí)霈F(xiàn)負(fù)電價(jià)的情況。
這一現(xiàn)狀促使光伏發(fā)電的安裝場(chǎng)景發(fā)生了新的變化,不再局限于傳統(tǒng)的最佳傾角安裝方式。例如,在土地資源極為寶貴的東部地區(qū),豎裝可能是一種非常好的選擇。東部地區(qū)應(yīng)用場(chǎng)景豐富,豎裝模式具備廣闊的發(fā)展空間。得益于雙面電池技術(shù),無論是晶硅電池還是其他類型電池,都能夠?qū)崿F(xiàn)雙面發(fā)電。采用豎裝方式,在早晚時(shí)段也能有效發(fā)電,更好地滿足電網(wǎng)的用電需求,實(shí)現(xiàn)電力供需的合理匹配。這種應(yīng)用場(chǎng)景的轉(zhuǎn)變,正成為光伏發(fā)展的新趨勢(shì)。
當(dāng)然,追求高效率與高發(fā)電能力始終是光伏發(fā)電的核心目標(biāo),也是行業(yè)發(fā)展的永恒主題。在提升效率、提高雙面發(fā)電率的同時(shí),進(jìn)一步降低成本同樣至關(guān)重要。未來,集成電池技術(shù)有望成為行業(yè)發(fā)展方向,因?yàn)樵摷夹g(shù)能夠突破晶硅電池29.4%的理論效率極限,將發(fā)電效率提升至30%以上。目前,相關(guān)研發(fā)工作正在快速推進(jìn),但距離實(shí)現(xiàn)大規(guī)模產(chǎn)業(yè)化,預(yù)計(jì)仍需五年以上時(shí)間。
中國(guó)粉體網(wǎng):沈教授,目前智能制造十分活躍,您認(rèn)為它能給太陽能光伏產(chǎn)業(yè)化帶來哪些發(fā)展助力?企業(yè)應(yīng)該如何取舍這方面的建設(shè)?
沈教授:在光伏領(lǐng)域,自動(dòng)化與智能化發(fā)展的話題由來已久。光伏行業(yè)能實(shí)現(xiàn)如此高的性價(jià)比,很大程度上得益于在自動(dòng)化層面的大量投入。如今,幾乎所有光伏裝備都實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)化運(yùn)作。以光伏生產(chǎn)為例,設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)速度可達(dá)每小時(shí)一萬片以上,部分環(huán)節(jié)甚至能達(dá)到每小時(shí)兩三萬片。在這樣大規(guī)模的生產(chǎn)流程中,自動(dòng)化與智能化發(fā)揮著關(guān)鍵作用。基于此,行業(yè)內(nèi)相繼打造了眾多黑燈工廠、無人工廠,甚至是燈塔工廠,充分展現(xiàn)了自動(dòng)化與智能化的深度應(yīng)用成果。
未來,人工智能與光伏的融合將成為必然趨勢(shì)。一方面,人工智能在光伏制造環(huán)節(jié)已有廣泛應(yīng)用;另一方面,其在光伏安裝及運(yùn)維環(huán)節(jié)同樣潛力巨大。在智能化應(yīng)用場(chǎng)景中,不僅涵蓋數(shù)據(jù)采集,還包括結(jié)合天氣情況進(jìn)行的智能決策。
正如前文所說,隨著光伏市場(chǎng)化交易的推進(jìn),電價(jià)將呈現(xiàn)出隨時(shí)間波動(dòng)的特點(diǎn)。這就要求我們通過虛擬電廠智能化手段,將發(fā)電量控制與市場(chǎng)化交易價(jià)格緊密關(guān)聯(lián)起來?梢灶A(yù)見,未來光伏發(fā)電的市場(chǎng)表現(xiàn)將如同股票市場(chǎng),會(huì)因政策調(diào)整、天氣變化和時(shí)間推移而產(chǎn)生波動(dòng)。因此,在自動(dòng)化基礎(chǔ)上進(jìn)一步深化智能化發(fā)展至關(guān)重要。尤其是在全面推進(jìn)市場(chǎng)化交易后,光伏行業(yè)的智能化發(fā)展必將迎來更為廣闊的空間。
中國(guó)粉體網(wǎng):采訪到此結(jié)束,感謝沈教授接受我們的采訪。
沈教授:好,謝謝大家。