經過十多年的快速發(fā)展，我國光伏產業(yè)成就顯著，已成為全球公認的行業(yè)領導者，實現了端到端自主安全可控并有望率先成為高質量發(fā)展新典范。
1、近十年制造環(huán)節(jié)快速發(fā)展，奠定大規(guī)模應用基礎
2022年，我國多晶硅產量85.7萬噸，連續(xù)十二年位居世界首位，占全球產量的85.6%；國內硅片產量371.3GW，占全球產量的97.4%；國內電池片產量約330.6GW，同比增長67.1%，占全球產量的90.3%；國內組件產量約294.7GW，同比增長62.1%，占全球產量的84.8%。
制造能力方面，在四個主要生產環(huán)節(jié)產量對比中，我國企業(yè)均連續(xù)位居全球第一位。2022年，全球范圍來看，多晶硅環(huán)節(jié)產量前10名的企業(yè)中中國企業(yè)有7家，硅片、電池片環(huán)節(jié)產量前10名的企業(yè)全部是中國企業(yè)，組件環(huán)節(jié)產量前10名的企業(yè)中8家是中國企業(yè)。2014—2022年，中國光伏企業(yè)生產組件超過988GW，有效支撐了全球光伏發(fā)電裝機應用。
制造布局方面，響應國家共建“一帶一路”倡議，我國光伏企業(yè)自2012年便開始“走出去”。據不完全統(tǒng)計，目前我國擁有海外產能的企業(yè)超過30家，布局遍布全球五大洲，涉及硅片、電池片、組件、玻璃、逆變器等主要環(huán)節(jié)，馬來西亞、泰國、越南成為海外主要生產基地。
2、技術研發(fā)不斷創(chuàng)新，產業(yè)化規(guī)模引領全球
在內外部環(huán)境的共同推動下，我國光伏企業(yè)加大工藝技術研發(fā)力度，生產工藝水平不斷進步，不斷刷新紀錄。據中國光伏行業(yè)協(xié)會統(tǒng)計，2014—2022年，我國企業(yè)、研究機構晶硅電池實驗室效率共打破世界紀錄56次；2022年，刷新效率紀錄14次，其中10次為n型電池技術。未來隨著生產成本的降低及良率的提升，n型電池將會成為電池技術的主要發(fā)展方向之一。
3、光伏發(fā)電裝機規(guī)?？焖僭鲩L，集中式和分布式并舉發(fā)展
近年來，我國光伏發(fā)電裝機規(guī)模持續(xù)擴大，目前已成為全球最大的光伏應用市場。2014~2022年，年均復合增長率約為41.3%。2022年，我國新增光伏發(fā)電并網裝機容量87.41GW，連續(xù)10年穩(wěn)居世界首位。截至2022年底，我國光伏發(fā)電并網裝機容量達到3.9億kW，同比增長28.1%，連續(xù)8年穩(wěn)居全球首位。2023年1~4月，我國新增光伏發(fā)電并網裝機容量48.31GW，同比增長186%，已超過2022年前八個月總裝機容量。截至2023年4月底，我國光伏累計裝機4.4億kW，僅次于火力發(fā)電，在全國電力總裝機中的占比為16.6%。
2022年，集中式電站裝機規(guī)模36.3GW，在年度新增裝機中占比41.5%；分布式電站裝機規(guī)模51.1GW，占比58.5%，其中戶用光伏新增裝機容量25.25GW，占比28.9%，成為新增裝機中至關重要的項目類型。預計在“十四五”時期，光伏發(fā)電將形成集中式與分布式并舉的發(fā)展格局。
同時，光伏+工業(yè)、光伏+建筑、光伏+交通、光伏+通信、光伏+生態(tài)治理等各種產業(yè)融合發(fā)展模式不斷創(chuàng)新，我國光伏行業(yè)已進入多元化、規(guī)?；l(fā)展的新階段。
二、光伏發(fā)電將在新型能源體系中發(fā)揮重要作用
1、光伏將成為構建新型電力系統(tǒng)的主力
根據國家能源局《新型電力系統(tǒng)發(fā)展藍皮書》，我國電力供給結構將從以化石能源發(fā)電為主體向新能源提供可靠電力支撐轉變。錨定我國2030年前實現碳達峰、2060年前實現碳中和的目標，光伏、風電等新能源將逐步從發(fā)電量增量主體向裝機主體電源演變，最終成為發(fā)電量結構主體電源。相關機構研究報告指出，到2060年，我國全社會用電量將達到15萬億～18萬億kW*h，電源總裝機將達到80億kW，風電、光伏新能源裝機占比將超過60%，發(fā)電量占比超過55%。
2、降低新型電力系統(tǒng)運行成本
光伏發(fā)電一方面降低材料成本，一方面提高轉換效率降本，過去10年來，光伏發(fā)電成本已下降了90%。未來還會有新的光伏發(fā)電技術，比如鈣鈦礦疊層技術乃至下一代技術，且光伏作為一種工業(yè)制造的能源，原材料又非常廣泛，降本增效的潛力巨大?，F在在不考慮系統(tǒng)平衡性的條件下，光伏已經是最便宜的新建電源，同時光伏發(fā)電的邊際運行成本極低，未來疊加長時儲能等技術仍能和傳統(tǒng)能源同質同價，進而降低全社會能源轉型成本。
3、推動電網向能源互聯(lián)網升級并催生更多商業(yè)模式
光伏具有接近終端負荷、建設周期短、土地空間占用少、與其他產業(yè)復合開發(fā)度高、生態(tài)環(huán)境負效應低、產業(yè)成熟度較高和商業(yè)模式多樣化等優(yōu)勢。隨著萬物互聯(lián)時代的到來，“云大物移智鏈邊”（云計算、大數據、物聯(lián)網、移動互聯(lián)網、人工智能、區(qū)塊鏈、邊緣計算）為代表的數字技術不斷成熟，在電網中指數級增長的分散資源調控也將逐步得以實現。通過智能設計、管理、監(jiān)控和運營，光伏可以實現實時的可觀、可測、可調、可控，為能源互聯(lián)網時代的到來打造堅實的基礎。
在能源互聯(lián)網時代，為滿足企業(yè)和個人用能的安全、經濟、綠色需求，虛擬電廠、負荷聚合等商業(yè)模式將不斷涌現，進而成為推動經濟高質量發(fā)展新的增長極。
三、光伏發(fā)電參與高比例新能源電力系統(tǒng)面臨的挑戰(zhàn)
隨著新能源在電源結構中的占比不斷提高，光伏發(fā)電參與高比例新能源的新型電力系統(tǒng)在安全運行、收益穩(wěn)定性、市場化機制、電網運行機制等方面仍需做出巨大努力。
1、要解決光伏發(fā)電間歇性、波動性給電力系統(tǒng)平衡和安全帶來的問題
光伏發(fā)電出力依賴光照和天氣等自然條件，光伏等新能源間歇性、隨機性、波動性特點使得系統(tǒng)調節(jié)更加困難，系統(tǒng)平衡和安全問題更加突出。業(yè)內專家預測，2030年新能源出力占電力系統(tǒng)總負荷之比最低為5%、最高為51%，而2060年新能源出力占系統(tǒng)負荷之比為16%到142%。此外，我國能源資源與負荷中心呈逆向分布，目前西北和華北區(qū)域棄電情況還較為嚴重，而東南地區(qū)電力緊平衡趨勢日益明顯。因此，新能源出力波動性以及資源分布不均，從時間和空間上導致電力供應緊張與棄風棄光問題共存的局面。
2、雖然目前已實現平價上網，但考慮系統(tǒng)平衡成本，仍需大力降低光伏成本以降低整體系統(tǒng)成本
隨著新能源滲透率不斷提高，需要更多的輸配電設備、調節(jié)電源投入，從而提高電力系統(tǒng)的調節(jié)成本和容量成本。隨著輔助服務細則完善和輔助服務市場、容量市場的建立，新能源將承擔一定的系統(tǒng)成本，新能源需要進一步降低發(fā)電成本以維持競爭力，從而帶動電力系統(tǒng)總成本下降。
3、光伏發(fā)電“看天吃飯”屬性尚不適應電力市場化
隨著新能源參與市場化交易比例不斷提高，保量保價為主的經營模式逐步成為過去式，新能源運營需更加精細化。光伏發(fā)電具有很強的相關性與反調峰性，光伏電站之間發(fā)電同時性基本一致，導致電力市場價格“鴨型曲線”和“峽谷曲線”效應增強。電力市場化導致光伏發(fā)電在同一時間、同一地點產生不同的發(fā)電收益。隨著電力市場化進一步加速推進，光伏場站若繼續(xù)以價格接受者的慣性思維參與電力現貨市場，其收益穩(wěn)定性將大受影響。
4、電網運行機制尚需不斷完善，推動更加智能靈活的商業(yè)模式發(fā)展
當前電網運行方式難以支撐指數級增長的新能源以及分散資源的調控，限制了靈活商業(yè)模式的發(fā)展，比如源網荷儲一體化、分布式電力市場交易等。例如，分布式發(fā)電市場化交易機制鼓勵分布式光伏與周邊用戶直接交易，符合新型電力系統(tǒng)的基本規(guī)律和物理特性。然而，受參與用戶享受電網備用卻未足額承擔系統(tǒng)容量備用相關成本以及輸配成本分擔不明確等因素影響，市場進展不及預期。未來需完善市場化交易的價格政策及市場規(guī)則，推動分布式光伏在合理承擔附加基金和系統(tǒng)備用費用基礎上獲得對等交易地位。
四、相關建議
當前世界格局和國際秩序加速調整演變，各國都把能源自給自足作為重要議題。大力發(fā)展光伏產業(yè)對于解決我國能源對外依存度高，保障我國能源安全，推動構建新型能源體系具有重大意義。光伏發(fā)電的高比例高質量發(fā)展，離不開新型電力系統(tǒng)的構建完善。
1、繼續(xù)擴大光伏發(fā)電在各領域的廣泛應用
堅持集中式和分布式并舉。大力推進以沙漠、戈壁、荒漠地區(qū)為重點的大型風電光伏基地建設，并構建安全可靠的新能源供給消納體系。借鑒光伏扶貧等優(yōu)秀經驗，推進光伏發(fā)電與鄉(xiāng)村振興融合發(fā)展，推進“千鄉(xiāng)萬村沐光行動”，與新能源汽車下鄉(xiāng)結合，打造光儲充新商業(yè)模式，加大光伏在工業(yè)、交通、建筑等領域應用，助力各領域碳達峰、碳中和。
2、以容量機制保障電網系統(tǒng)調節(jié)性電源充裕度
建議建立電力容量市場，促進發(fā)電企業(yè)對發(fā)電機組有效容量方面的投資，如儲能、氣電等可調節(jié)電源，引導煤電由主力電源逐步向基礎保障性和系統(tǒng)調節(jié)性電源轉變，保障在高比例新能源接入情況下的電力供應充裕度。
3、大力提升配電網接納分布式光伏能力
大力發(fā)展分布式光伏對于提升能源供應安全、緩解能源生產與負荷逆向分布的矛盾意義重大。同時光伏等分布式發(fā)電也將有效促進配電網與微電網協(xié)同發(fā)展，提高我國電力系統(tǒng)和用戶抗風險能力。2023年5月，國家發(fā)展改革委發(fā)布《關于第三監(jiān)管周期省級電網輸配電價及有關事項的通知》，根據不同電壓等級成本、電量等情況，準確核定各電壓等級需量電價和容量電價，為增量配電網、微電網發(fā)展創(chuàng)造了有利條件。建議大力發(fā)展分布式智能電網，完善市場化交易規(guī)則，大力推動分布式光伏發(fā)展。
4、完善促進新能源消納的市場交易機制
從政策和電力交易規(guī)則上完善適應低邊際成本、高比例新能源的市場機制，有序推動新能源參與電力市場交易。建立與新能源特性相適應的中長期電力交易機制，引導新能源簽訂較長期限的中長期合同。參考電力市場化經驗豐富省份的新能源參與情況，如山西省分時段中長期交易，完善適應新能源間歇性和出力不確定性的特點的靈活交易機制。加快促進清潔能源消納的市場建設和機制完善，建立基于可再生能源電力消納保障機制的電力交易機制，同時加快完善綠電綠證機制。進一步擴大跨省跨區(qū)電力交易范圍，破除市場壁壘，實現可再生能源的跨區(qū)域消納。
總而言之，光伏在新型電力系統(tǒng)中起到電量支撐、清潔低碳、經濟高效作用，光伏等可再生能源的發(fā)展不僅是應對氣候變化的重要措施，也可將不可再生的資源從發(fā)電任務中替換出來，并用在更加需要的位置，從而為人類新的技術進步和工業(yè)革命提供基礎。為實現上述目標，在百年未有之大變局和激烈的國際競爭下，我們要以更大的決心堅持先立后破，在電力體制、運行、調度等方面繼續(xù)深化改革，堅定探索電力市場化、電力系統(tǒng)運行機制法制化、信息公開化，積極擁抱前沿技術以及商業(yè)模式。
來源：中能傳媒研究院
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