在光伏發(fā)電成本大幅降低和政策大力支持下，光伏產業(yè)得到了快速發(fā)展。光伏發(fā)電技術的大規(guī)模開發(fā)和利用已成為各國政府履行向清潔能源轉型承諾的重要方式，且有望成為未來主要的發(fā)電方式之一。根據(jù)國際可再生能源機構 (IRENA)發(fā)布的統(tǒng)計數(shù)據(jù)，近幾年來光伏產業(yè)的發(fā)展呈指數(shù)級增長，截至 2019 年 12 月底，全球清潔能源累計裝機容量達到了 2536.8 GW，其中，光伏發(fā)電項目的裝機容量為 580.1 GW，約占 22.87%;據(jù) IRENA 預測，截至 2030 年，全球光伏發(fā)電累計裝機容量有望達到 1721 GW。2019 年，全球光伏發(fā)電累計發(fā)電量達到了 720 TWh，同比增加了22%;隨著這一增長，光伏發(fā)電量在全球發(fā)電量中的占比接近 3%。2019 年，光伏發(fā)電成為僅次于水力發(fā)電和陸上風力發(fā)電的第 3 大可再生能源發(fā)電技術。
本文對我國光伏產業(yè)的整體發(fā)展現(xiàn)狀及新疆維吾爾自治區(qū) ( 下文簡稱“新疆地區(qū)”) 的光伏產業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀進行了回顧，在此基礎上研究分析了新疆地區(qū)光伏產業(yè)的發(fā)展優(yōu)勢、當前存在的問題，以及發(fā)展?jié)摿?，并有針對性地提出了對策建議。
1 我國光伏產業(yè)的發(fā)展現(xiàn)狀
我國光伏產業(yè)的發(fā)展是全球光伏產業(yè)發(fā)展的主要推動力，在 2012～2016 年這 5 年間，我國光伏發(fā)電的年裝機容量均占全球光伏發(fā)電年裝機容量的 75% 以上。我國光伏產業(yè)的成功得益于強有力的政策支持和不斷下降的技術成本所形成的良性循環(huán)。比如，我國 2020 年光伏發(fā)電的累計裝機容量目標已被多次上調，從 2008 年設定的 1.8 GW 的初始目標，上調至“十三五”規(guī)劃中制定的 105 GW 這一目標值。
從全球光伏產業(yè)鏈的角度來看，我國已牢牢占據(jù)其龍頭地位。2019 年，我國光伏產業(yè)鏈中各環(huán)節(jié)的光伏產品產能在全球各環(huán)節(jié)的光伏產品產能中的占比如圖 1 所示。
從圖 1 中可以看出，2019 年，我國光伏產業(yè)鏈中硅料、硅片、太陽電池、光伏組件的產能在全球各環(huán)節(jié)光伏產品產能中的占比分別達到了 67%、98%、83% 和 77%。根據(jù)《中國光伏行業(yè)發(fā)展前景研究報告》中的數(shù)據(jù)，2019 年我國光伏產品的總出口額約為 207.8 億美元，同比增長了 29%[1]。
1.1 光伏產業(yè)
截至 2019 年 10 月，我國可再生能源的裝機容量達到了 764 GW，同比增長了 8.2%;其中，光伏發(fā)電累計裝機容量為 190 GW，占比為24.87%。2019 年前 3 季度，我國新增光伏發(fā)電裝機容量為 1599 萬 kW，其中，分布式光伏發(fā)電新增裝機容量為 826 萬 kW。“十三五”以來，隨著太陽電池技術的迅速發(fā)展，太陽電池的生產成本也在迅速下降，從而使光伏發(fā)電的整體成本迅速下降。
截至 2019 年 9 月底，我國可再生能源發(fā)電的累計發(fā)電量達到了 14371 億 kWh，同比增長約 11%。其中，光伏發(fā)電的發(fā)電量為 1715 億kWh，同比增長了 28.1%。
2020 年 5 月，國際能源署 (IEA) 發(fā)表的《可再生能源市場報告》中分析了新型冠狀病毒肺炎( 下文簡稱“新冠肺炎”) 爆發(fā)對光伏產業(yè)發(fā)展和布局造成的影響。該報告預測，最早于 2021年，我國新增分布式光伏發(fā)電裝機容量有望超過歐盟，將占全球新增分布式光伏發(fā)電裝機容量的約 50%，成為全球新增分布式光伏發(fā)電裝機容量的領頭羊。
1.2 硅料
自 2005 年起步以來，我國多晶硅產業(yè)在政策推動下一路歷經了產能過剩、淘汰兼并的過程，產業(yè)集中度不斷提高。
截至 2019 年底，我國多晶硅產能達到 46.2萬 t，同比增長 19.4%;產量約為 34.2 萬 t，同比增長 32.0%。
截至 2019 年 6 月底，國內多晶硅生產企業(yè)中額定年產能超過萬 t 的 10 家企業(yè)的總產能為 40.9 萬 t/ 年，約占國內年總產能的 88.52%。2019 年我國這 10 家多晶硅生產企業(yè)的多晶硅年產能在國內年總產能的占比情況如圖 2 所示。其中，江蘇康博新材料科技有限公司 ( 下文簡稱“江蘇康博”) 的多晶硅年產能占全國年總產能的 2%;內蒙古東立光伏電子有限公司 ( 下文簡稱“內蒙東立”) 的占比為 3%;內蒙古盾安光伏科技有限公司( 下文簡稱“內蒙盾安”) 的占比為 2%;新疆東方希望新能源有限公司 ( 下文簡稱“新疆東方希望”)的占比為 7%;亞洲硅業(yè) ( 青海 ) 股份有限公司 ( 下文簡稱“亞洲硅業(yè)”) 的占比為 5%;洛陽中硅高科技有限公司 ( 下文簡稱“洛陽中硅”) 的占比為5%;新疆大全新能源股份有限公司 ( 下文簡稱“新疆大全新能源”) 的占比為 8%;四川永祥股份有限公司 ( 下文簡稱“永祥股份”) 的占比為 18%;新特能源股份有限公司 ( 下文簡稱“新特能源”)的占比為 17%;保利協(xié)鑫能源控股有限公司 ( 下文簡稱“保利協(xié)鑫”) 的占比為 28%。
1.3 硅片
硅片是光伏產業(yè)鏈中最重要的材料之一。目前，我國硅片產業(yè)的競爭格局穩(wěn)定，產業(yè)集中度高。整理公開的統(tǒng)計數(shù)據(jù)后發(fā)現(xiàn)，截至 2019 年底，我國硅片的累計產量為 134.6GW，同比增長 25.7%。其中，單晶硅片產量實現(xiàn)大逆轉，占比超過 65%。2019 年我國硅片產能擴張迅速的代表企業(yè)有協(xié)鑫新能源控股有限公司、隆基綠能科技股份有限公司、天津中環(huán)半導體股份有限公司、晶科能源控股有限公司等。
1.4 太陽電池
將硅片加工成太陽電池是實現(xiàn)光電轉換的關鍵步驟。我國的電池芯片產業(yè)起步較早，是我國傳統(tǒng)的優(yōu)勢產業(yè)。整理公開資料后得到的數(shù)據(jù)顯示，截至 2019 年底，我國太陽電池的年產量為 108.6 GW，同比增長 27.7%;量產的PERC 單晶硅太陽電池的平均光電轉換效率達到了 22.3%。1.5 光伏組件光伏組件環(huán)節(jié)的產能最為分散，競爭也最為激烈。整理公開資料后得到的數(shù)據(jù)顯示，預計到 2019 年底，我國光伏組件的年總產能將達到150.2 GW。其中，年產能大于 5 GW 的光伏組件生產企業(yè)為 13 個，總產能為 98.4 GW，占我國光伏組件年總產能的 65.5%;年產能在 1～5 GW的光伏組件生產企業(yè)為 22 個，總產能為 35.3 GW，占我國光伏組件年總產能的 23.5%;年產能小于 1 GW 的光伏組件生產企業(yè)為 34 個，總產能為 16.5 GW，占我國光伏組件年總產能的 11.0%。
2 新疆地區(qū)光伏產業(yè)的發(fā)展情況
針對新疆地區(qū)光伏產業(yè)的發(fā)展情況，下文將從新疆地區(qū)發(fā)展光伏產業(yè)的優(yōu)勢、新疆地區(qū)光伏產業(yè)當前的發(fā)展現(xiàn)狀，以及該地區(qū)的主要企業(yè) 3個方面進行分析。
2.1 新疆地區(qū)發(fā)展光伏產業(yè)的優(yōu)勢
新疆地區(qū)發(fā)展光伏產業(yè)具有得天獨厚的優(yōu)勢，下文從太陽能光照資源、土地資源、電力優(yōu)勢、資源優(yōu)勢、政策優(yōu)勢幾方面進行分析。
2.1.1 擁有豐富的太陽能光照資源
新疆地區(qū)擁有豐富的太陽能光照資源，具備發(fā)展光伏應用的先天優(yōu)勢。新疆地區(qū)整體的年均日照小時數(shù)為 2500～3500 h，年總太陽輻射量為5000～6400 MJ/m2，太陽能光照資源總量在全國排名第 2;新疆戈壁沙漠地區(qū)的年均日照小時數(shù)為 3200～3400 h，大部分屬于 I 類太陽能資源區(qū)，這為新疆地區(qū)發(fā)展光伏應用提供了有利的條件和環(huán)境 [2]。
2.1.2 荒漠土地資源廣闊
新疆地區(qū)的地域遼闊，總面積達 166 萬km2，其中大部分為沙漠和戈壁灘，荒漠土地資源廣闊，適合大規(guī)模鋪設光伏組件。新疆的沙漠和戈壁地區(qū)每年接收的太陽輻射量相當于 4×103億噸標準煤，適宜建設大型、超大型并網和離網光伏電站，以及光伏綜合應用示范基地 [3]。
2.1.3 具有充足的電力
新疆地區(qū)的電力充足，有利于發(fā)展高載能產業(yè)。新疆地區(qū)的煤炭、風能、太陽能資源均位居全國前列，因此該地區(qū)的電力成本較低。由于光伏產業(yè)上游，即硅料制備、提純和硅片生產過程中需要消耗較大的電量，因此較低的電力成本使新疆地區(qū)在多晶硅生產方面具有較強的競爭力，充足的電力供應可以保證硅料及硅片的生產成本最低。目前，新疆地區(qū)的多晶硅生產企業(yè)的平均電價約為 0.24 元 /kWh，部分多晶硅生產企業(yè)的電價甚至可以低至 0.10 元 /kWh[3]。
2.1.4 擁有豐富的資源優(yōu)勢
新疆地區(qū)擁有豐富的資源優(yōu)勢，可以提供低價的競爭優(yōu)勢。新疆地區(qū)的石英硅礦儲量非常豐富，其礦石中的多晶硅含量在 99% 以上，抗爆性強。在準噶爾地區(qū)，已探明的石英硅資源的儲量為 1.2 億 t，為生產制造高質量、低價格的晶硅材料提供了原料保障。另外，新疆地區(qū)還可以提供生產和加工石英硅時所需的液氯、燒堿、石油焦、碳化硅砂等資源。
2.1.5 明顯的政策優(yōu)勢
新疆地區(qū)在光伏產業(yè)政策方面具有明顯的優(yōu)勢。中央新疆工作座談會在新疆的召開和各省區(qū)對新疆地區(qū)的援助，為新疆地區(qū)光伏產業(yè)的發(fā)展提供了良好的機遇。國家發(fā)展和改革委員會、工業(yè)和信息化部針對新疆地區(qū)的特色產業(yè)發(fā)布了差異化產業(yè)政策，支持新疆地區(qū)實現(xiàn)跨越式發(fā)展。
2.2 新疆地區(qū)光伏產業(yè)當前的發(fā)展現(xiàn)狀
截至 2019 年底，新疆地區(qū)的并網光伏電站為 336 座，總裝機容量為 1026 萬 kW，是 2013年底時總裝機容量的 3.3 倍。并網光伏電站分布于新疆地區(qū)的 15 個地州，并主要集中在哈密市、吐魯番市、巴音郭楞蒙古自治州 ( 下文簡稱“巴州”)、阿克蘇地區(qū)及和田地區(qū)。2019 年，新疆地區(qū)的全年棄光率為 7.4%， 較 2015 年下降了 18.6 個百分點，新疆地區(qū)的光伏發(fā)電市場環(huán)境監(jiān)測預警評價結果實現(xiàn)由紅色轉為橙色。2015～2019 年新疆地區(qū)的光伏發(fā)電市場的基本情況如表 1 所示。
當前推進大型光伏發(fā)電項目的建設是新疆地區(qū)光伏產業(yè)發(fā)展的重點，當?shù)氐墓夥a業(yè)鏈基本完善且光伏產業(yè)聚集區(qū)初步形成，并初步建立了光伏新能源產業(yè)服務體系。
2.2.1 重點推進大型光伏發(fā)電項目的建設
新疆地區(qū)先后成功實施了“絲綢之路光明工程”“西部送電到鄉(xiāng)工程”“金太陽工程”，以及大型光伏電站特許權招標等項目，光伏發(fā)電能力快速增長，遍布于南疆四地州、哈密市、吐魯番市、昌吉回族自治州、博爾塔拉蒙古自治州等地區(qū)。2019 年 1～9 月，國網新疆電力有限公司( 下文簡稱“新疆電網”) 的總發(fā)電量為 2293.5 億kWh，同比增長了 12.6%。其中，光伏發(fā)電量為99.4 億 kWh，同比增長了 9.5%，占新疆電網總發(fā)電量的 4.3%。
2.2.2 光伏產業(yè)鏈基本完善且光伏產業(yè)聚集區(qū)初步形成
1) 光伏產業(yè)鏈基本完整。分別從光伏產業(yè)上游端的硅料和下游終端的光伏發(fā)電系統(tǒng)集成出發(fā)，以產業(yè)兩端帶動中間，逐步形成了工業(yè)硅、多晶硅、晶錠 / 硅片、太陽電池、光伏組件、逆變器、光伏發(fā)電系統(tǒng)集成與運維服務等較為完整的產業(yè)鏈。
2) 光伏產業(yè)聚集區(qū)初步形成。新疆地區(qū)的光伏產業(yè)形成了以石河子市、新疆準東經濟技術開發(fā)區(qū) ( 下文簡稱“準東”)、哈密市為中心的工業(yè)硅制造基地，以烏魯木齊市、石河子市為中心的高純多晶硅制造基地，以吐魯番市、哈密市為中心的晶錠 / 硅片、太陽電池、光伏組件、逆變器制造基地，以烏魯木齊市、準東、哈密市為中心的光伏發(fā)電系統(tǒng)集成與運維服務基地。
2.2.3 初步建立光伏新能源產業(yè)服務體系
如今，在新疆地區(qū)已經建成了多家例如新疆新能源研究所、中國科學院新疆理化技術研究所、新疆能源 ( 集團 ) 有限責任公司、新疆大學等在內的具有較強生產、研究和集成能力的光伏研究機構，主要從事光伏發(fā)電系統(tǒng)設計、咨詢、集成、運行和維護服務，可為光伏產業(yè)的發(fā)展提供有力的支持。
2.3 新疆地區(qū)的主要企業(yè)
2.3.1 新特能源
新特能源是領先的太陽能級多晶硅生產商和光伏發(fā)電項目承包商，主要從事多晶硅生產、光伏發(fā)電、風電資源的開發(fā)及運營。2019 年，該公司的多晶硅總產能提升至 6.6 萬 t/ 年，產量為3 萬 t/ 年，其在多晶硅領域的競爭力和行業(yè)龍頭地位毋庸置疑。
2.3.2 新疆大全新能源
新疆大全新能源是國內領先的高純度多晶硅專業(yè)生產企業(yè)之一，主要開展多晶硅、硅片、太陽電池、光伏組件和光伏發(fā)電系統(tǒng)產品的生產、加工和銷售。2019 年，該公司的多晶硅綜合產能已達到 7 萬 t/ 年，產量為 4.1 萬 t/ 年，全部產能中 90% 以上能滿足單晶硅片的需求，產品品質可完全替代進口的單晶硅料，是國內領先的 n型單晶硅料供應商。
3 當前新疆地區(qū)光伏產業(yè)發(fā)展存在的問題及對策建議
3.1 當前新疆地區(qū)光伏產業(yè)發(fā)展存在的問題
雖然新疆地區(qū)具有發(fā)展光伏產業(yè)的優(yōu)勢，但當前的發(fā)展還存在以下幾點問題，主要為市場體制機制尚不完善;電力的消納及外送能力不足，光伏電站的建設受到抑制;光伏產業(yè)的配套能力較為薄弱，產業(yè)鏈發(fā)展缺乏均衡性;本地的光伏人才相對缺乏，企業(yè)技術創(chuàng)新能力有限。
1) 市場體制機制尚不完善。新疆地區(qū)雖已制定了一系列促進新能源發(fā)展的政策法規(guī)和激勵機制，但新能源產業(yè)仍面臨成本高、市場競爭激烈、并網消納難等問題，保障新能源電力優(yōu)先上網的機制仍不健全，全額保障性收購制度未得到充分落實，相應的考核機制也不夠完善。
2) 電力的消納及外送能力不足，光伏電站的建設受到抑制。隨著我國宏觀經濟進入“三期疊加”的新階段，新疆地區(qū)的本地電力市場和外部電力市場的需求放緩，再加上“疆電外送”通道的建設周期長，跟不上新能源發(fā)電等電源建設項目的進度，導致新疆地區(qū)的“棄光限電”現(xiàn)象仍較為嚴重，影響了光伏電站的建設步伐。
3) 光伏產業(yè)的配套能力較為薄弱，產業(yè)鏈發(fā)展缺乏均衡性。光伏產業(yè)鏈的關鍵設備、備件、輔材缺乏本地配套能力，需要到新疆地區(qū)以外進行采購，產業(yè)鏈中游配套能力不足，嚴重制約了新疆地區(qū)光伏制造業(yè)的集群發(fā)展。
4) 本地的光伏人才相對缺乏，企業(yè)技術創(chuàng)新能力有限。新疆地區(qū)尚無針對光伏產業(yè)從業(yè)人員的培訓機構，也無光伏領域的國家級重點實驗室，高端人才相對缺乏，研發(fā)能力較弱。
3.2 新疆地區(qū)光伏產業(yè)的發(fā)展?jié)摿?/p>
新疆地區(qū)光伏產業(yè)的發(fā)展?jié)摿χ饕w現(xiàn)在以下 3 個方面：資源轉換展現(xiàn)初步成效，優(yōu)勢企業(yè)得到確立;“電化新疆”工程啟動，“疆電外送”通道擴容;“一帶一路”戰(zhàn)略機會，利于開拓國外市場。
1) 資源轉換展現(xiàn)初步成效，優(yōu)勢企業(yè)得到確立。依靠“煤電硅一體化”優(yōu)勢，全國的工業(yè)硅、多晶硅產能逐步向新疆地區(qū)轉移和集中。截至2019 年，全球的多晶硅產能約 65% 集中在中國，而中國的多晶硅產能約 35.5% 集中在新疆地區(qū)。依靠開拓新疆本地和我國內地市場，新疆本土已經形成了較強的光伏電站建設能力。新疆地區(qū)西部的合盛硅業(yè)有限公司、新疆東方希望、新特能源、新疆大全新能源、特變電工新疆新能源 ( 下文簡稱“特變電工”) 等企業(yè)已經成為行業(yè)內的領軍企業(yè)。
2)“電化新疆”工程啟動，“疆電外送”通道擴容。“電化新疆”“電能替代”等工程的啟動將大幅增強新疆地區(qū)本地的新能源消納能力。隨著 ±1100 kV 準東 - 皖南等特高壓直流外送通道的建成，新疆地區(qū)的新能源外送能力將得到大幅增強 [4]。
3)“一帶一路”戰(zhàn)略機會，利于開拓國外市場。“一帶一路”沿線的許多國家的光照資源豐富，但經濟欠發(fā)達，電力建設也相對滯后，而其新能源市場卻極為廣闊。新疆地區(qū)“一帶一路”核心區(qū)的戰(zhàn)略地位有利于加速該地區(qū)光伏產業(yè)“走出去”和國際化。
3.3 對策建議
針對今后新疆地區(qū)光伏產業(yè)的發(fā)展，本文提出以下幾點建議：進一步推進電力體制機制改革;大力推進光儲一體化項目的發(fā)展;加強國際合作交流，開拓海外市場;加快推進技術進步與創(chuàng)新;完善人才政策，加快人才向光伏產業(yè)聚集。下文進行詳細分析。
3.3.1 進一步推進電力體制機制改革
隨著發(fā)、用電計劃的有序放開，各類市場主體參與電力市場化交易的數(shù)量、規(guī)模、次數(shù)都將快速增長。進一步建全并完善信用體系和風險防控體系，規(guī)范電力市場主體的交易行為，確保各市場主體公平、公正、公開地參與電力市場化交易 [5]。
3.3.2 大力推進光儲一體化項目的發(fā)展
積極采用“光伏 + 儲能”方式推動“網源荷儲”協(xié)同發(fā)展，通過增加儲能規(guī)模來增強電力系統(tǒng)的備用容量，從而保障電網安全穩(wěn)定地運行，緩解“棄光”問題，帶動光伏發(fā)電規(guī)模化發(fā)展。在光照資源條件較好的巴州和哈密市引導光儲一體化項目的建設，在調峰能力匱乏的南疆四地州推進光儲一體化項目的建設，持續(xù)提升光伏發(fā)電對電力保障供應的貢獻力度 [6]。
3.3.3 加強國際合作交流，開拓海外市場
依托“絲綢之路經濟帶”核心區(qū)、中巴“經濟走廊”、中蒙俄“經濟走廊”、哈薩克斯坦“光明之路”等戰(zhàn)略機會，積極開展國際產能合作，支持新疆地區(qū)的金風科技股份有限公司、特變電工等疆內企業(yè)與沿線及周邊國家開展重點項目合作，搭建平臺，為疆內裝備制造業(yè)企業(yè)“走出去”提供政治環(huán)境、法律法規(guī)、產業(yè)政策、人文風俗等信息，實現(xiàn)信息互通、資源共享、優(yōu)勢互補。
3.3.4 加快推進技術進步與創(chuàng)新
深入實施能源科技創(chuàng)新戰(zhàn)略，加大新能源企業(yè)技術中心建設和產學研聯(lián)合開發(fā)力度，構建多層次新能源技術創(chuàng)新模式，形成具有自主知識產權的新能源裝備制造產業(yè)創(chuàng)新體系。利用互聯(lián)網、物聯(lián)網、大數(shù)據(jù)等新一代信息技術，大力推動光伏發(fā)電等新能源發(fā)電并網消納技術的研究，應用多種儲能方式促進新能源消納，在智能電網、超大容量儲能等技術方面取得突破 [7]。
3.3.5 完善人才政策，加快人才向光伏產業(yè)聚集
結合本地培養(yǎng)、外部引進、海外設置研發(fā)機構等多種方式，打造一支具有國際一流水準的人才隊伍。鼓勵企業(yè)增加用于培養(yǎng)新疆地區(qū)本土技術人才隊伍的投入，支持本地大專院校圍繞光伏產業(yè)的發(fā)展需求設立相關專業(yè)，鼓勵企業(yè)與高等院校定向聯(lián)合培養(yǎng)光伏產業(yè)方面的碩士、博士研究生，支持高等院校、科研機構和企業(yè)聯(lián)合建立博士后流動站和工作站。積極吸引國內外光伏產業(yè)專家和優(yōu)秀人才，對引進的專家型“十百千”高層次人才給予多方面的優(yōu)惠政策，落實好知識、技術、管理等要素參與分配的政策。
4 結論
本文在對我國光伏產業(yè)整體發(fā)展現(xiàn)狀及新疆地區(qū)光伏產業(yè)的發(fā)展現(xiàn)狀進行回顧的基礎上分析了新疆地區(qū)光伏產業(yè)的發(fā)展優(yōu)勢、當前存在的問題及發(fā)展?jié)摿?。與化石能源相比，光伏發(fā)電具有安全、清潔、可再生的優(yōu)點，不會對環(huán)境造成污染，符合國家提倡的節(jié)能、環(huán)保和可持續(xù)發(fā)展的原則。因此，新疆地區(qū)有關部門需要結合實際情況提出相關政策，為光伏產業(yè)健康穩(wěn)定的發(fā)展打下良好基礎，提高光伏產業(yè)的社會效益和經濟效益。
(原標題：新疆地區(qū)光伏產業(yè)的發(fā)展現(xiàn)狀與前景分析)
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