科技创新是光伏产业发展根本

回到太阳能行业最初的状态，太阳能电池行业就是一个技术密集型的产业，目前科技创新已成为太阳能行业可持续发展的核心内容。为此，记者近日采访了国网能源研究院新能源与统计研究所所长李琼慧。李琼慧表示，实施科技创新对于太阳能产业具有特别重要的意义。第一，作为战略性新兴产业，科技创新是太阳能产业生存发展的根本;第二，技术创新是太阳能发电提升效率、降低成本、更广泛利用的关键;第三，技术创新是光伏最终成为主导能源，成为推动能源转型的中坚力量的依托。

单晶硅与多晶硅技术水平显著提升

记者：《“十三五”国家科技创新规划》强调要加强高效低成本太阳能电池技术研发及应用。目前单晶硅与多晶硅有哪些技术创新?产生的影响几何?

李琼慧：制备晶体硅主要有两种主流技术，一是铸造多晶硅技术，用于制备多晶硅，具有成本低、能耗小、原材料适应性强等优点，但制备的电池效率相对较低;二是直拉单晶硅技术，用于制备单晶硅，质量好、电池效率高，但能耗高、成本相对较高。

低成本、高效率、长寿命是晶硅电池追求的目标和发展方向。铸造多晶硅从2011年以来大都采用籽晶诱导生长的高效铸造多晶硅技术，硅片质量和电池效率明显提升。此外，还实现了从半熔铸锭技术向全熔高效铸锭技术的进步。高效多晶铸锭技术应用和超大铸锭炉推广，使多晶硅太阳电池占据了成本优势，市场份额大幅提升。

近年来，直拉单晶领域的大容量装料、二次装料、连续拉晶等技术发展迅速，推动拉晶成本进一步降低，特别是金刚线切片技术在单晶硅棒切片领域已得到全面推广，使其在制造成本上的竞争力进一步增强。

目前，国际上晶硅电池在提高效率方面主要集中在光陷阱、表面钝化和PN结设计等几个方向进行研究，围绕着这些技术出现了PERC、PERL、PERT、PERF、双面电池、N型电池等电池结构，其主要工艺及装备等都在发展中，有待于提升效能。

进入21世纪以来，在世界市场强力拉动下，我国光伏发电技术不断进步，沿着高效率、低成本方向快速发展，光伏产业规模逐步扩大，已形成一个包括多晶硅原材料、硅锭/硅片、太阳能电池/组件和光伏系统应用、专用设备制造等比较完善的光伏产业链。截止到2014年底，我国太阳能电池产量连续位居世界第一，商业化单晶硅电池效率达20.5%，商业化多晶硅电池效率达18.5%;高纯多晶硅材料的制备和清洁生产技术方面取得重大进展，光伏产业实现多晶硅材料自给率50%以上。

光热发电技术取得突破性进展

记者：《“十三五”国家科技创新规划》明确指出，未来应该重点加强光热发电技术研发及应用。如今我国光热发电技术创新取得了哪些成果?

李琼慧：我国太阳能热发电起步较晚，国内多家研究机构一直在从事太阳能热发电单元技术和基础试验研究，建立了相应的热发电模拟装置，积累了一定的工作经验和理论基础。近几年，我国在太阳能热发电聚光集热技术、高温接收器技术等方面取得了突破性进展。槽式发电技术相对比较成熟，目前已建成和在建一些示范项目。塔式、线性菲涅尔式太阳能热发电技术近年来也取得了突破。

2015年9月，国家能源局下发《关于组织太阳能热发电示范项目建设的通知》，决定组织建设一批太阳能热发电示范项目。示范项目以槽式和塔式为主，要求单机容量不低于5万千瓦，须配置储热装置，且储热容量应满足短期云遮不停机、保证汽轮机额定功率满发不少于1小时。

今年9月2日，国家发展改革委发布《关于太阳能热发电标杆上网电价政策的通知》明确，2018年12月31日以前全部投运的太阳能热发电项目执行1.15元的标杆上网电价。

另外，9月14日，国家能源局正式发布了《国家能源局关于建设太阳能热发电示范项目的通知》，确定第一批20个太阳能热发电示范项目名单，包括9个塔式电站、7个槽式电站和4个菲涅尔电站，总计装机容量134.9万千瓦。项目分布在甘肃(9个)、青海(4个)、河北(4个)、内蒙古(2个)、新疆(1个)5地。其中，塔式项目装机占比超50%，槽式占比34.4%。由此可以看出，“十三五”期间，我国光热产业将会迎来一个发展机遇期。

多项光伏应用技术处于国际领先水平

记者：目前我国的储能应用技术成熟吗?现在大规模利用该技术解决弃光问题现实吗?

李琼慧：储能技术类型繁多，一些储能技术如抽水蓄能技术在电力系统已有成熟应用，钠硫电池技术在日本等部分国家的电力系统也有成熟应用，锂离子电池技术、液流电池技术在电力系统也有示范应用。目前储能技术在电力系统的主要应用领域是移峰填谷、调频及辅助服务、分布式发电及微网、可再生能源并网、延缓输配电投资以及需求侧管理。目前我国西部出现的弃光问题的根本原因是电力过剩、消纳市场不足，储能技术所能起到的作用是改善光伏出力特性和移峰填谷，并不解决消纳市场的问题，因此大规模利用储能技术是无法解决目前西部地区的大规模弃光问题的。

记者：我国现在智能化大型光伏电站技术研发及应用方面取得了哪些成绩?

李琼慧：我国是大型地面光伏电站建设规模最大的国家，近几年光伏电站设计集成和关键设备的技术水平均有较大提高。初步掌握百兆瓦级大型光伏电站模块化设计集成技术，研制完成兆瓦级光伏并网逆变器、光伏发电功率预测系统等关键设备，建立了光伏系统及平衡部件实证性研究示范基地，开展了大型光伏电站与电网关系研究、对局地气候环境影响研究。我国光伏电站及关键设备技术已接近国际先进水平，并促进我国光伏电站建设成本和上网电价大幅下降。

在光伏发电系统关键技术研究平台方面，我国建立了高密度分布式光伏系统防孤岛保护技术研究平台、能量管理技术研究平台、光伏直流并网发电技术研究测试平台等若干研究平台。在青海建设百兆瓦级大型集中并网光伏电站，建设大型集中并网光伏示范基地，建设国家级的实证性研究测试基地，掌握不同光伏组件和不同安装方式的设计集成技术，掌握组件级、系统级不同光伏系统的测试技术，掌握大型并网逆变器测试技术。其中，国家级的实证性研究测试基地可为光伏发电新技术新产品的验证提供实时测试和长期评估环境，为光伏发电技术的规模化利用提供技术支撑。

此外，还建成了国家能源太阳能并网研发(实验)中心，拥有小型光伏电站移动测试平台，具备世界上最完整的兆瓦级光伏并网逆变器全系列测试能力和兆瓦级光伏电站的全系列测试能力。

记者：您认为“十三五”期间，太阳能行业最需要进行哪些方面的技术创新?

李琼慧：太阳能光伏发电技术被认为是未来世界上发展最快和最有前途的一种可再生新能源技术。

创新一方面当然是技术创新，提高效率降低成本，另一方面随着光伏发电成本的下降，更应关注光伏应用的创新，一个是光伏发电与其他能源技术的多能互补技术应用创新，还有光伏、光热技术的互补创新和“光伏+储能”的技术创新。此外，还要关注商业模式的创新，如“互联网+光伏”的模式创新等。