隨著碳中和目標的提出,光伏能源逐漸成為能源轉(zhuǎn)型中的主角,全球光伏市場也大幅擴張。被稱為“雙碳”元年的2021年,我國光伏制造端(多晶硅、硅片、電池、組件)產(chǎn)值突破7500億元,光伏產(chǎn)品(硅片、電池片、組件)出口額超過280億美元,創(chuàng)歷史新高。國內(nèi)新增裝機也達到了54.88GW,達到歷史新高,累計裝機突破300GW。
但回顧國內(nèi)光伏產(chǎn)業(yè)發(fā)展和演變的二十多年,不得不說是跌宕起伏。從無到有、從有到強的跨越式發(fā)展,這一步,我們走了近十五年。如今,隨著技術(shù)的精進和新能源產(chǎn)業(yè)的崛起,國內(nèi)光伏賽道再次增長。無論是技術(shù)、產(chǎn)能還是市場,我國光伏產(chǎn)業(yè)均處在了國際領(lǐng)先位置。
光明工程 催生國內(nèi)光伏行業(yè)
光能資源在世界分布均勻,不受地域限制,并且取之不盡用之不竭,是可再生能源中的重要分類。其中,光伏發(fā)電就是利用半導(dǎo)體界面的光生伏特效應(yīng)而將光能直接轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿囊环N技術(shù)。
1839年,19歲的法國科學(xué)家克雷爾第一次在半導(dǎo)體材料中發(fā)現(xiàn)了“光伏效應(yīng)”。
1954年,美國貝爾實驗室三位科學(xué)家首次制成了實用的單晶硅太陽能電池,這對太陽能電池的實際應(yīng)用起到了決定性作用。
1960年,太陽能電池第一次并網(wǎng)運行。至此,光伏發(fā)電正式進入電網(wǎng),成為人們?nèi)粘?梢允褂玫碾娔堋?br />
20世紀九十年代,國內(nèi)無電人口高達7660萬,像西藏地區(qū),因為地理原因,無電戶比例高達78%,這些人口和地區(qū)都遠離電網(wǎng),負荷小而分散,無法用延伸電網(wǎng)的方式供電。
而1996年在津巴布韋召開的世界太陽能高峰會議,讓光伏發(fā)電進入了中國視野,這也為大量遠離電網(wǎng)地區(qū),無法用延伸電網(wǎng)的方式供電的人民帶來了希望。
1997年,“中國光明工程”進入實施階段,光明工程通過太陽能、風(fēng)能等發(fā)電方式在西部建立起上千套獨立發(fā)電系統(tǒng),解決了西部鄉(xiāng)村的用電問題,中國也催生了第一代光伏企業(yè)。
2000年前后,中國看到了光伏發(fā)電在解決西部和農(nóng)村地區(qū)缺電問題方面的價值,開始大力發(fā)展光伏產(chǎn)業(yè)。作為一個制造業(yè)大國,在之后的10年時間里,該產(chǎn)業(yè)在國內(nèi)得到了快速發(fā)展,并且憑借低成本的優(yōu)勢,獲得了歐美市場大量光伏組件的訂單。2007年,中國已經(jīng)成為全球最大的光伏制造國,年產(chǎn)量達到1088MW。
高速發(fā)展背后 險象環(huán)生
光伏是一個集光學(xué)、電磁學(xué)、半導(dǎo)體化工機械為一體的高新技術(shù),看似高光的背后,其實隱藏著深層次的問題。像我們第一代中國光伏企業(yè)的擴張,主要還是依賴于來料加工。作為勞動密集型國家,我們以組件生產(chǎn)產(chǎn)業(yè)鏈為主導(dǎo),而光伏的真正核心技術(shù)環(huán)節(jié)都掌握在外國人手里。所以我們不僅缺乏制造工藝和電站技術(shù),更是沒有多晶硅材料的定價權(quán)。
舉個例子,當時40美元一公斤的多晶硅材料,在華爾街與歐洲多晶硅材料供應(yīng)商的操控下,可以炒到500美元一公斤,原料成本直接翻了12.5倍。
這么高的原料成本,還繼續(xù)做嗎?答案是肯定的,而且為了避免原材料緊缺,防止成本進一步上升,國內(nèi)企業(yè)逼不得已在原料價格高位時簽署3-10年的協(xié)議。這也導(dǎo)致2008年次貸危機發(fā)生時,歐美光伏需求市場萎縮,國內(nèi)光伏產(chǎn)能過剩,企業(yè)一度陷入高收低賣的困境。
2010-2021年組件產(chǎn)量變化(數(shù)據(jù)來源:CPIA.2022.2)
不僅如此,2011年,歐美國家對我國進口光伏電池組件進行了反補貼和反傾銷的“雙反”調(diào)查,如美國加征的關(guān)稅最高達到了249%。在這層層打擊下,很多國內(nèi)企業(yè)大幅虧損,不得已只能支付巨額賠償金,并宣布破產(chǎn)。而這,也成了壓垮我國首批光伏企業(yè)的最后一根稻草。
痛定思痛 攻克技術(shù) 完成國產(chǎn)替代
在經(jīng)歷歐盟和美國的反傾銷“洗禮”后,中國光伏行業(yè)越挫越堅,走上了技術(shù)革新的道路。“十二五”規(guī)劃將光伏產(chǎn)業(yè)列入了戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè),政府大量補貼國內(nèi)瀕臨破產(chǎn)的光伏企業(yè)。
此外,國內(nèi)從研究機構(gòu)、知名學(xué)府到企業(yè),對光伏發(fā)電過程中的各種材料、設(shè)備都進行了基礎(chǔ)研究,攻克了晶體硅薄膜太陽電池、晶體硅太陽電池工藝與光伏應(yīng)用技術(shù)等。
經(jīng)過3-5年時間的研發(fā),國內(nèi)光伏產(chǎn)業(yè)在生產(chǎn)設(shè)備和制造工藝上都有了很大的突破,實現(xiàn)了整個產(chǎn)業(yè)鏈的國產(chǎn)化。原料和技術(shù)也已不再扼住國內(nèi)光伏行業(yè)的咽喉。
從“兩頭在外”的被動無奈,到國內(nèi)市場開始全面啟動;從艱難并網(wǎng)陷入補貼困局,到2017年底自有產(chǎn)業(yè)鏈年產(chǎn)值突破5000億元,如今,技術(shù)的精進和新能源產(chǎn)業(yè)的崛起,國內(nèi)光伏賽道再次增長。
優(yōu)勢形成 開始主導(dǎo)全球光伏產(chǎn)業(yè)鏈
2013年-2015年之后,中國光伏產(chǎn)業(yè)的市場份額和技術(shù)優(yōu)勢已經(jīng)形成,開始主導(dǎo)全球光伏產(chǎn)業(yè)鏈。
例如在多晶硅這個過去卡脖子的領(lǐng)域,已被中國市場所主導(dǎo)。根據(jù)2021年數(shù)據(jù)統(tǒng)計,世界前五的多晶硅企業(yè)均為中國企業(yè),總產(chǎn)量之和為45.3萬噸,約占全球總產(chǎn)量的70.6%。
而在硅片生產(chǎn)領(lǐng)域,據(jù)2021年數(shù)據(jù)顯示,中國占到了全球硅片產(chǎn)量的98.1%,連續(xù)11年產(chǎn)量位居全球首位。可以說,在今天的全球光伏供應(yīng)鏈體系中,硅片幾乎都來自中國市場。
數(shù)據(jù)來源:CPIA.2022.2
在光伏的其他方面,2021年,中國為全球市場提供了超過70%的光伏組件,光伏行業(yè)的四大環(huán)節(jié)產(chǎn)值突破7500億元,創(chuàng)下歷史新高。此外,中國光伏發(fā)電新增裝機量54.88GW,分布式光伏發(fā)電占比歷史首次突破50%,裝機規(guī)模居世界第一。
從一個硅片環(huán)節(jié)的公司延伸到全產(chǎn)業(yè)鏈,產(chǎn)業(yè)升級的同時,持續(xù)帶動光伏裝機總量創(chuàng)下新高,逐步掌握了市場、技術(shù)、原料的主動權(quán)。已然成為光伏產(chǎn)業(yè)鏈最完整、競爭實力最強、規(guī)模最大、技術(shù)最領(lǐng)先、光伏裝機量第一的光伏強國。即便是曾經(jīng)的光伏產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域“霸主”美國,也無法擺脫對中國光伏的依賴。
全球供應(yīng)鏈的競爭 不能掉以輕心
隨著“碳中和”成為全球共識,以光伏為代表的清潔能源正逐步成為“碳中和”的主力軍,中國的光伏業(yè)也將贏得新的發(fā)展良機。預(yù)計2021-2025年期間,全球每年平均新增光伏裝機量將超過220GW,到2025年,我國光伏產(chǎn)品出口預(yù)計將超過284億美元。
作為能源革命中關(guān)鍵的戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)之一,光伏成為各國打造供應(yīng)鏈內(nèi)循環(huán)體系的焦點,而光伏制造業(yè)的國際競爭加劇,也將會影響國際格局的變革。面向未來,中國依然需要把控好行業(yè)未來的升級方向,關(guān)注薄弱環(huán)節(jié),確保不受制于人,更好地面向未來的全球化競爭高地,掌控發(fā)展的主動權(quán)。
原標題:從被“卡脖子”到全球領(lǐng)先,淺談光伏產(chǎn)業(yè)發(fā)展之路