回到太陽能行業(yè)最初的狀態(tài)，太陽能電池行業(yè)就是一個技術密集型的產業(yè)，目前科技創(chuàng)新已成為太陽能行業(yè)可持續(xù)發(fā)展的核心內容。為此，記者近日采訪了國網能源研究院新能源與統(tǒng)計研究所所長李瓊慧。李瓊慧表示，實施科技創(chuàng)新對于太陽能產業(yè)具有特別重要的意義。第一，作為戰(zhàn)略性新興產業(yè)，科技創(chuàng)新是太陽能產業(yè)生存發(fā)展的根本；第二，技術創(chuàng)新是太陽能發(fā)電提升效率、降低成本、更廣泛利用的關鍵；第三，技術創(chuàng)新是光伏最終成為主導能源，成為推動能源轉型的中堅力量的依托。
單晶硅與多晶硅技術水平顯著提升
記者：《“十三五”國家科技創(chuàng)新規(guī)劃》強調要加強高效低成本太陽能電池技術研發(fā)及應用。目前單晶硅與多晶硅有哪些技術創(chuàng)新？產生的影響幾何？
李瓊慧：制備晶體硅主要有兩種主流技術，一是鑄造多晶硅技術，用于制備多晶硅，具有成本低、能耗小、原材料適應性強等優(yōu)點，但制備的電池效率相對較低；二是直拉單晶硅技術，用于制備單晶硅，質量好、電池效率高，但能耗高、成本相對較高。
低成本、高效率、長壽命是晶硅電池追求的目標和發(fā)展方向。鑄造多晶硅從2011年以來大都采用籽晶誘導生長的高效鑄造多晶硅技術，硅片質量和電池效率明顯提升。此外，還實現了從半熔鑄錠技術向全熔高效鑄錠技術的進步。高效多晶鑄錠技術應用和超大鑄錠爐推廣，使多晶硅太陽電池占據了成本優(yōu)勢，市場份額大幅提升。
近年來，直拉單晶領域的大容量裝料、二次裝料、連續(xù)拉晶等技術發(fā)展迅速，推動拉晶成本進一步降低，特別是金剛線切片技術在單晶硅棒切片領域已得到全面推廣，使其在制造成本上的競爭力進一步增強。
目前，國際上晶硅電池在提高效率方面主要集中在光陷阱、表面鈍化和PN結設計等幾個方向進行研究，圍繞著這些技術出現了PERC、PERL、PERT、PERF、雙面電池、N型電池等電池結構，其主要工藝及裝備等都在發(fā)展中，有待于提升效能。
進入21世紀以來，在世界市場強力拉動下，我國光伏發(fā)電技術不斷進步，沿著高效率、低成本方向快速發(fā)展，光伏產業(yè)規(guī)模逐步擴大，已形成一個包括多晶硅原材料、硅錠/硅片、太陽能電池/組件和光伏系統(tǒng)應用、專用設備制造等比較完善的光伏產業(yè)鏈。截止到2014年底，我國太陽能電池產量連續(xù)位居世界第一，商業(yè)化單晶硅電池效率達20.5%，商業(yè)化多晶硅電池效率達18.5%；高純多晶硅材料的制備和清潔生產技術方面取得重大進展，光伏產業(yè)實現多晶硅材料自給率50%以上。
光熱發(fā)電技術取得突破性進展
記者：《“十三五”國家科技創(chuàng)新規(guī)劃》明確指出，未來應該重點加強光熱發(fā)電技術研發(fā)及應用。如今我國光熱發(fā)電技術創(chuàng)新取得了哪些成果？
李瓊慧：我國太陽能熱發(fā)電起步較晚，國內多家研究機構一直在從事太陽能熱發(fā)電單元技術和基礎試驗研究，建立了相應的熱發(fā)電模擬裝置，積累了一定的工作經驗和理論基礎。近幾年，我國在太陽能熱發(fā)電聚光集熱技術、高溫接收器技術等方面取得了突破性進展。槽式發(fā)電技術相對比較成熟，目前已建成和在建一些示范項目。塔式、線性菲涅爾式太陽能熱發(fā)電技術近年來也取得了突破。
2015年9月，國家能源局下發(fā)《關于組織太陽能熱發(fā)電示范項目建設的通知》，決定組織建設一批太陽能熱發(fā)電示范項目。示范項目以槽式和塔式為主，要求單機容量不低于5萬千瓦，須配置儲熱裝置，且儲熱容量應滿足短期云遮不停機、保證汽輪機額定功率滿發(fā)不少于1小時。
今年9月2日，國家發(fā)展改革委發(fā)布《關于太陽能熱發(fā)電標桿上網電價政策的通知》明確，2018年12月31日以前全部投運的太陽能熱發(fā)電項目執(zhí)行1.15元的標桿上網電價。
另外，9月14日，國家能源局正式發(fā)布了《國家能源局關于建設太陽能熱發(fā)電示范項目的通知》，確定第一批20個太陽能熱發(fā)電示范項目名單，包括9個塔式電站、7個槽式電站和4個菲涅爾電站，總計裝機容量134.9萬千瓦。項目分布在甘肅（9個）、青海（4個）、河北（4個）、內蒙古（2個）、新疆（1個）5地。其中，塔式項目裝機占比超50%，槽式占比34.4%。由此可以看出，“十三五”期間，我國光熱產業(yè)將會迎來一個發(fā)展機遇期。
多項光伏應用技術處于國際領先水平
記者：目前我國的儲能應用技術成熟嗎？現在大規(guī)模利用該技術解決棄光問題現實嗎？
李瓊慧：儲能技術類型繁多，一些儲能技術如抽水蓄能技術在電力系統(tǒng)已有成熟應用，鈉硫電池技術在日本等部分國家的電力系統(tǒng)也有成熟應用，鋰離子電池技術、液流電池技術在電力系統(tǒng)也有示范應用。目前儲能技術在電力系統(tǒng)的主要應用領域是移峰填谷、調頻及輔助服務、分布式發(fā)電及微網、可再生能源并網、延緩輸配電投資以及需求側管理。目前我國西部出現的棄光問題的根本原因是電力過剩、消納市場不足，儲能技術所能起到的作用是改善光伏出力特性和移峰填谷，并不解決消納市場的問題，因此大規(guī)模利用儲能技術是無法解決目前西部地區(qū)的大規(guī)模棄光問題的。
記者：我國現在智能化大型光伏電站技術研發(fā)及應用方面取得了哪些成績？
李瓊慧：我國是大型地面光伏電站建設規(guī)模最大的國家，近幾年光伏電站設計集成和關鍵設備的技術水平均有較大提高。初步掌握百兆瓦級大型光伏電站模塊化設計集成技術，研制完成兆瓦級光伏并網逆變器、光伏發(fā)電功率預測系統(tǒng)等關鍵設備，建立了光伏系統(tǒng)及平衡部件實證性研究示范基地，開展了大型光伏電站與電網關系研究、對局地氣候環(huán)境影響研究。我國光伏電站及關鍵設備技術已接近國際先進水平，并促進我國光伏電站建設成本和上網電價大幅下降。
在光伏發(fā)電系統(tǒng)關鍵技術研究平臺方面，我國建立了高密度分布式光伏系統(tǒng)防孤島保護技術研究平臺、能量管理技術研究平臺、光伏直流并網發(fā)電技術研究測試平臺等若干研究平臺。在青海建設百兆瓦級大型集中并網光伏電站，建設大型集中并網光伏示范基地，建設國家級的實證性研究測試基地，掌握不同光伏組件和不同安裝方式的設計集成技術，掌握組件級、系統(tǒng)級不同光伏系統(tǒng)的測試技術，掌握大型并網逆變器測試技術。其中，國家級的實證性研究測試基地可為光伏發(fā)電新技術新產品的驗證提供實時測試和長期評估環(huán)境，為光伏發(fā)電技術的規(guī)模化利用提供技術支撐。
此外，還建成了國家能源太陽能并網研發(fā)（實驗）中心，擁有小型光伏電站移動測試平臺，具備世界上最完整的兆瓦級光伏并網逆變器全系列測試能力和兆瓦級光伏電站的全系列測試能力。
記者：您認為“十三五”期間，太陽能行業(yè)最需要進行哪些方面的技術創(chuàng)新？
李瓊慧：太陽能光伏發(fā)電技術被認為是未來世界上發(fā)展最快和最有前途的一種可再生新能源技術。
創(chuàng)新一方面當然是技術創(chuàng)新，提高效率降低成本，另一方面隨著光伏發(fā)電成本的下降，更應關注光伏應用的創(chuàng)新，一個是光伏發(fā)電與其他能源技術的多能互補技術應用創(chuàng)新，還有光伏、光熱技術的互補創(chuàng)新和“光伏+儲能”的技術創(chuàng)新。此外，還要關注商業(yè)模式的創(chuàng)新，如“互聯(lián)網+光伏”的模式創(chuàng)新等。
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