在世界性對可再生能源渴求的大背景下，本文介紹了我國太陽能資源狀況、太陽能光伏產業現狀與趨勢，分析了當前我國太陽能光伏產業發展面臨的主要問題，并在國家戰略層面、產業鏈體系、技術創新體系、技術發展線路圖等方面提出了相關建議，具有較強的參考價值。
伴隨我國經濟社會的發展，能源需求緊張、能源安全局勢日益緊迫，加速了以太陽能、風能等可再生能源來調整我國能源結構，推動了持續能源的可持續發展，使太陽能光伏產業成為我國未來搶占經濟發展制高點、提升能源國際競爭力的重要支撐之一。
正在實現的飛躍
我國具有非常豐富的太陽能資源。據不完全統計，陸地表面每年接受的太陽輻射能約為5.0×1019KJ。太陽能資源分布按照接受太陽能輻射量大小全國大致可分為五類地區，其中，一類地區西藏西部、新疆東南部、青海西部、甘肅西部年日照時數長、輻射量高;西藏因地勢高、太陽光透明度好，太陽輻射總量的最高值僅次于撒哈拉大沙漠，居世界第二位。
我國太陽能資源分布的獨特地域特征，為太陽能產業發展提供了良好的資源條件。
產業發展規模壯大
我國太陽能光伏電池產業的發展始于20世紀80年代初期，當時由于受電池成本及產量的制約，產業發展比較緩慢。
“六五”、“七五”期間，我國開始對光伏產業及市場發展予以支持，促進了光伏電池在微波中繼站、軍隊通信系統、水閘和石油管道的陰極保護系統、農村載波電話系統、小型戶用系統等應用領域建立示范工程。“七五”期間，先后從國外引進了兆瓦級單晶硅及非晶硅電池生產線，使太陽能電池年度產量達到0.5MW，年度裝機1.55MW，累積裝機6.63MW，提升了我國太陽能電池的生產能力，但是，太陽能電池的成本依然相對較高。
20世紀90年代以后，我國光伏產業步入穩健發展期，太陽能光伏電池成本的降低，推動了光伏電池向工業和農村電氣化應用領域拓展。隨著西藏“陽光計劃”、“光明工程”、“阿里光伏工程”以及光纖通訊、石油管道陰極保護、村村通廣播電視、大規模推廣農村戶用光伏電源系統等國家與地方政府光伏發展計劃的實施，我國光伏市場規模進一步擴大。
步入21世紀，我國相繼實施包括“光明工程”、“西部新能源行動”等促進光伏發展的電力和科技扶貧項目，國家發改委啟動“送電到鄉”項目以及荷蘭、美國、德國、法國和日本等國實施的光伏發電雙邊援助計劃，極大地加速了我國光伏產業的發展，推動了我國光伏成本的進一步降低。
“十一五”以來，太陽能光伏產業進入快速發展期《國家中長期科學和技術發展規劃綱要(2006―2020)》、《國家“十一五”科學技術發展規劃》、《可再生能源“十一五”規劃》中均部署了與發展太陽能光伏發電技術相關的重點及重大示范工程項目。截至2008年底，我國太陽能光伏電池的年產量達到1781MW，躍居全球首位，我國太陽能光伏產業的發展實現了新的歷史性飛躍。
關鍵技術逐步實現突破 技術整體水平不斷提升
我國太陽能光伏電池研究始于20世紀60年代末，1971年首次成功應用于第二顆人造地球衛星，1973年開始地面應用。1979年開始用半導體工業次品硅生產單晶硅電池，由于光伏電池成本的不斷下降，逐步開頭了地面市場。1973年到1987年，先后從美國、加拿大等國引進了七條太陽能光伏電池生產線，促進了我國太陽能光伏電池相關技術水平及生產能力的提高。
伴隨對太陽能光伏電池技術研發重視程度的加深，“七五”期間，將非晶硅半導體研究列入國家重大課題;“八五、九五”期間，重點研發大面積太陽能電池等相關技術;“九五”期間，“攻關計劃”部署了晶硅太陽能電池的規模生產制造技術研發，“973計劃”設立了低成本長壽命的太陽能電池研發等的系列項目，加速了晶體硅高效電池、非晶硅薄膜電池、多晶硅薄膜電池以及應用系統等相關關鍵技術的研發。
“十五”期間，國家在“863計劃”、“科技攻關計劃”、“973計劃”中，部署了一批提升太陽能光伏電池技術及裝備生產能力的重大技術項目，太陽能光伏電池技術水平進入逐步上升的發展時期，大幅度提高了光伏發電技術和產業的水平。通過能源研究開發與示范等工程，加速了太陽能技術和產品的集成開發及太陽能發電產業化，使商業化的光伏電池封裝及配套裝備規模已達數十兆瓦級，其中非晶硅薄膜電池的規模化生產能力達10MW，我國成為世界非晶硅薄膜電池主要供應商之一。
“十一五”期間，太陽能光伏電池技術水平將進入穩步躍升的發展時期。為突破能源高效開發利用的技術瓶頸，提高資源和能源的綜合利用效率，初步緩解制約經濟社會發展的能源需求及資源環境問題，國家提出“可再生能源低成本規模化開發利用”等優先發展主題，重點包含了“高性價比太陽光伏電池及利用技術、太陽能建筑一體化技術”等制約可再生能源高效利用的關鍵技術。《國家“十一五”科學技術發展規劃》能源領域“建筑節能關鍵技術研究與示范”重大項目中，為重點突破太陽能光伏發電關鍵技術，實現太陽能光伏發電的低成本、規模化及產業化利用，已相繼部署實施了“聚光太陽能電池及系統集成技術”、“太陽能光伏發電技術”、“太陽能光電―光熱綜合利用技術”、“兆瓦級光伏發電”等科技攻關項目。
經過半個多世紀的發展，我國已在太陽能光伏電池及應用的系統關鍵技術逐步實現突破，使太陽能光伏電池轉換效率不斷提高，成本逐漸下降，并逐步建立了相對比較完備的太陽能光伏發電技術體系。
光伏設備已基本具備整線供給能力
隨著我國太陽能光伏產業的興起、發展和壯大，太陽能光伏設備發展逐漸形成規模，為太陽能光伏產業發展提供了強大的設備支撐。目前，國內專業或兼顧從事太陽能電池相關設備研發、生產的廠家已有20多家。
自2002年以來，通過和國外一流企業合作并引進先進的工藝技術，歷經多次技術升級，使在國產設備及進口設備混搭的主流大生產線中，國產設備已占據較大的份額，基本實現了整線供給能力。在太陽能電池產業電池制片的十四個環節，幾乎涵蓋支撐太陽能電池產業發展的全部重要設備。
目前，在太陽能電池生產線的10種主要設備中，六種已在國內生產線中占據主導。其中，擴散爐、等離子刻蝕機、清洗制絨設備已達到或接近國際先進水平，性價比優勢十分明顯。但是，多晶電池絨面制作的制絨機與進口設備還有一定差距，用于周邊刻蝕的激光刻阻機及濕法化學刻蝕設備尚未成功開發。全自動絲網印刷機、自動分檢機、平板式PECVD等三種設備近期內尚需完全依賴進口。
產業全面提升下的隱憂
2008年以來，我國太陽能光伏產業的發展受全球金融危機的沖擊，訂單縮減、業績有所下滑，不過，受國際、國內的市場拉動以及國內相關產業政策的推動，我國太陽能光伏產業出現了快速增長。其中，太陽能多晶硅產量已突破4000噸，太陽能電池產量接近2000MW，居全球首位。但是，當前我國太陽能光伏產業整體水平，尤其在事關產業發展的核心關鍵技術、裝備以及相關產業政策等諸多方面，與技術領先國家相比較還存在較大的差距，導致光伏產業發展面臨一系列問題。
國家戰略層面缺乏系統完備的“頂層設計”
德國、西班牙、美國、日本等發達國家的光伏產業發展實踐表明，制定并確立長遠的光伏產業發展規則、遵循或建立保障機制、實施政府補貼等政策是光伏產業發展與壯大的動力和源泉。當前，全球最受世人矚目的光伏產業發展計劃是美國、日本制定的“面向2030年的光伏工業線路圖”。該計劃均是立足于國家層面的光伏產業發展計劃，其中美國的目的是由“以出口帶動光伏產業發展轉變為”投資國內技術和市場，擴大內需，帶動產業顯著增長，設定了2030年累積裝機容量達200GW的宏大目標，每年新增裝機容量19GW。屆時，光伏發電將占據電力市場較大份額，并成為電力的主要來源。
日本的目的是使未來的光伏研發從“政府指引研發以創建初期光伏系統市場”轉變為“基于學術界、產業界和政府間的任務共擔與合作的研發模式以創建成熟的光伏系統市場”，設定了2030年累積裝機容量達100GW的發展目標。屆時，其光伏發電可以提供約50%的日本居民電力消費(約占總電力消費的10%)。
我國出臺的《國民經濟和社會發展“十一五”規劃綱要》、《可再生能源中長期發展規劃》、《可再生能源發展“十一五”規劃》等均涉及太陽能光伏產業發展，明確了未來發展的長遠目標。但是，從當前我國光伏產業發展現狀、總體趨勢看，《可再生能源中長期發展規劃》中，2010年的光伏裝機容量300MW、2020年的1.8GW、2030年的10GW以及2050年的100GW等發展目標設定明顯偏低，相比當前世界光伏產業發展勢頭顯得滯后。在涉及制約產業發展的核心技術、裝備等方面，所需攻克的關鍵技術、突破方向、發展路徑等尚未提出明確目標;在涉及光伏并網發電問題方面，并網及運行管理行業標準、并網價格以及系統維護等缺乏相對完整、系統的管理辦法和政策細則。
產業鏈構建畸形，高純多晶硅材料成為產業發展瓶頸
從全球太陽能光伏產業發展整體視角看，產業上中下游構成一個典型的“金字塔”模型，即產業上游企業數量相對較少，產業中游企業數量比上游多，產業下游企業數目最多。為此，相對完整、合理的產業鏈結構，有利于太陽能光伏產業的發展與壯大，但是，當前全球光伏產業鏈的結構已經發生了明顯變化。
當前，我國太陽能光伏產業已逐步拓展步入蓬勃發展時期，多晶硅產能、產量不斷擴大，2008年太陽能光伏電池產量已接近2GW。據有關統計數據。自2005年以來，我國多晶硅產量、產能出現爆發式增長，2008年產量接近4480噸，產能超過一萬噸;預計2009年的產量將超過三萬噸，產能面臨巨大過剩風險。從產業鏈的構成、產業發展的整體看，產業鏈發展已經呈現出“畸形”，“金字塔”模式不復存在，未來產業前景不容樂觀。
2008年，全球光伏產業受金融危機影響，多晶硅現貨價格一路滑落，使未來我國相關企業面臨嚴峻挑戰。同時，在高純多晶硅制備方面，我國與美、日以及德、意、挪威等歐盟技術領先國家存在較大差距，是制約我國太陽能光伏產業發展的瓶頸。
自主知識產權缺乏，核心技術和設備有待突破
多晶硅制備，是一項相對復雜的高技術，涉及化工、電子、電氣、機械和環保等多個學科。當前，太陽能級多晶硅技術主要包括物理法和化學法。目前，最常用方法是“改良西門子法”，占據了全球太陽能級多晶硅產量的76%以上，但是，“改良西門子法”對原材料、技術要求很高。與國外技術領先國家相比，我國國內多晶硅廠商主要采用引進“改良西門子法”，整體的制備工藝、關鍵核心設備仍依賴引進。
另外，其他太陽能級多晶硅制備技術方面，如日本川崎制鐵公司及德國的濕法精煉法、日本德山公司的熔融析出法、美國國家可再生能源實驗室的無氯技術等工藝已經逐步成熟，并步入規模化生產，而我國在上述相關技術、工藝方面尚未涉足。
行業標準體系尚未建立，缺少應對競爭手段
當前，全球太陽能光伏產業中，國際通用的光伏模組檢驗標準分別為美國的UL標準以及歐盟的IEC標準。由于不同國家、地區標準不同，使光伏生產商在產品準入、監測等方面的成本、關稅大大增加。
我國光伏產業沒有統一的國家行業標準和檢測機構，造成市場不規范，企業間不正當競爭頻出，市場相對混亂;同時，國外光伏產品進入我國市場，不需要進行任何機構的監測，關稅也幾乎為“零”，反之，我國光伏產品進入歐美市場，卻要經過嚴格的監測，并取得認證資格，導致我國光伏產品在國際上的競爭力明顯降低，與技術領先國家競爭手段匱乏。
高層次人才短缺，自主創新能力不強
目前，發達國家已經建立了相對完善的技術研發機構，形成了比較完善的產業技術服務體系。我國太陽能光伏產業發展相對較晚，研究發展的基礎相對較差，特別是技術發展的整體水平、人才能力培養等相對滯后，缺乏多學科和綜合型的技術人才，不能盡快滿足快速增長的光伏產業對高層次人才需求，導致國內產業整體研發能力相對薄弱，自主創新能力不強，使制約產業發展的核心技術、關鍵設備未能完全獲得突破。
產業發展政策未能及時出臺，制約產業進一步發展
美國、德國、日本等發達國家光伏產業的發展實踐證明，除國家層面制定的鼓勵計劃和法律法規外，出臺鼓勵和扶持政策成為推進、加速光伏產業發展的強大動力。西班牙、德國、日本光伏產業發展的政策，極大促進了光伏產業的成功。
日本早在1974年就執行了“陽光計劃”，規定以居民屋頂并網發電為主要目標，對光伏系統初始的政府補貼達到了光伏系統造價的70%;另外，“七萬屋頂計劃”中的最初50%現金補助，全部由政府資助，從而使日本成為光伏產業大國。
我國為促進光伏產業發展，已相繼出臺和實施了10部相關法規。但是，從光伏產業發展整體視角看，我國在促進光伏產業發展的有關財政貼息和稅收優惠等政策制定方面，還與德國、日本等發達國家存在較大差距，特別是太陽能光伏發電并網標準、發電并網價格等，缺乏相關法律法規。
相關產業發展政策建議
1、加強國家層面“頂層設計”，制定系統完備的光伏產業發展規劃
太陽能光伏產業的發展，不應是局部的、區域性的，應在以往有關規劃、計劃基礎上，立足全球視角，從國家能源發展戰略出發，進行“頂層設計”，在能源的開發、供給、利用等多方面統籌考慮，編制適合光伏產業發展的長遠規劃，確立未來光伏產業發展目標，提出解決制約光伏產業發展的核心技術、裝備等思路、突破方向、發展路徑，以及涉及光伏發電并網和運行管理行業標準、并網價格及系統維護等關鍵問題的方法和政策細則。
2、培育完整的產業鏈體系
西班牙、德國、美國等發達國家發展經驗表明，光伏產業發展初期，基本都是從產業中某一特定環節切入，較快進入垂直整合階段，形成完整的、垂直分布的產業鏈。為此，應培育并構建相對完整、協調、健康的光伏產業鏈體系，引導上下游企業理性擴充產能、合理配置資源，進而提升國際競爭力。
3、構建技術創新體系，提升自主創新能力
以新型企業、科研機構與高等院校為基礎，依據產業發展的實際情況，培育與扶持具有自主知識產權、自主知識品牌和持續創新能力的企業、科研院所，攻克當前制約產業發展的多晶硅制備的核心技術與裝備，形成以企業為主體市場為導向，產學研結合的產業技術創新體系。
4、制定產業技術發展路線圖
根據全球光伏產業發展趨勢和我國現實國情，科學制定我國光伏產業技術發展路線圖，主要包括明確光伏產業技術發展方向、發展目標、發展路徑以及相應的保障措施等;針對光伏產業技術的進步和產業發展需求，對技術發展核心、關鍵問題，提出解決問題的科學、合理思路及發展路徑。另外，應綜合考慮未來光伏市場因素對光伏產業發展的影響，制定國家層面的、科學的、清晰的路線圖計劃。
5、構建技術平臺體系、產業基地及產業聯盟，提升產業國際競爭力
聯合企業、科研機構、高等院校，包括國家重點實驗室和國家工程技術研究中心，通過建立共享機制和有效管理機制，逐步建立國家級光伏產業研發中心、檢測中心、認證中心、信息中心和培訓中心，有效實現對資源的整合、共享、完善和提高，并在此基礎上，共同搭建光伏產業技術服務平臺體系;通過優化資源配置，在具有良好發展基礎條件的特定區域，建立光伏產業發展基地，組建以有實力、有創新能力的企業為主體，創建“光伏產業技術創新聯盟”，聯合開展核心技術研發和產業化推進，適時制定光伏產業技術規范、產業技術標準，規范光伏產業市場及促進企業間的合理、有序競爭。
6、加強產業技術合作，積極參與國際競爭
全球范圍內的能源危機、溫室氣體排放導致的氣候變暖是全球各國實現可持續發展面臨的一個巨大挑戰，發展光伏產業、實現可再生能源的高效、清潔利用已成為世界各國新能源發展的共同目標之一。因此，我國應充分利用國際科研資源，加強與光伏產業技術領先國家及科研機構的技術交流與合作，積極參與國際可再生能源發展計劃，聯合建立一批我國光伏技術應用示范項目和合作基地，通過引進并逐步培養光伏產業研發、產業化的高層次人才，進而不斷汲取國際上的先進成果，鼓勵并推動國內企業“走出國門”，逐步擴大并開拓國際市場，積極參與國際光伏產業技術標準的制定，進而增強我國光伏產業的國際話語權，推進并加速我國光伏產業技術的發展進程。 |
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