中國粉體網訊 由中國粉體網主辦的“2025國際硅材料產業展覽會”于4月23-25日在南京國際博覽中心成功舉辦。展會期間,我們邀請到上海交通大學沈文忠教授做客“對話”欄目,暢談太陽能光伏產業化前沿技術及發展。
中國粉體網:您怎么看待當下的太陽能光伏產業?您認為產業發展趨勢和前景如何?
沈教授:光伏產業在過去20年的發展歷程跌宕起伏,如今又陷入新的低谷。回顧這20年,行業曾多次經歷低谷,但每次低谷過后都能迎來快速發展,因此我對光伏行業的前景依然充滿信心。
你或許會問,這種判斷的依據是什么?為實現“雙碳”目標,光伏發電在全社會用電量中的占比必須達到50%以上。目前,光伏發電占比雖已達8.5%,但距離50%的目標仍有巨大的發展空間。
那么,這份信心究竟從何而來?我認為,最大的底氣在于光伏發電不僅綠色環保,更重要的是,其成本已成為全球最低,遠低于火電和水電成本。
由此可見,光伏行業的發展前景十分廣闊。一方面,有政策的大力支持;另一方面,經過過去20年的發展,光伏產業已取得了令人矚目的成績。尤其是在136號文推動電價全面市場化交易后,光伏行業如同成年獨立的個體,擺脫了對補貼和電網支持的依賴,能夠依靠市場化交易實現自主發展。雖然當下可能會經歷一些陣痛,但從長遠來看,未來20年乃至更長時間,光伏行業必將迎來持續向好的發展,值得我們滿懷信心期待。
中國粉體網:沈教授,您認為TOPCon、HJT、BC等當前主流技術,在未來3-5年能否突破效率瓶頸?要實現突破要做哪些技術方面的創新?
沈教授:這三種技術是當前行業內的熱門技術,各企業間存在爭論,都宣稱自家技術更為優異。事實上,每種技術都獨具特點,而各企業也都致力于提升效率、降低成本。由此,我們可以看到行業呈現出一種良性競爭、蓬勃發展的可喜局面。關于每種技術的突破路徑,在此就不一一詳述了。
正如我在報告中提及的,我認為未來兩三年,這三種技術將走向融合發展。這三種技術各有優劣,通過融合其優缺點,有望使晶硅電池的量產極限效率達到27.5%左右的水平。從理論上來說,三種技術的融合發展,正是實現晶硅電池終極技術方案的關鍵所在,并且預計在兩三年內就能看到成果。
目前,國內外已有眾多企業布局相關研發工作。今年,行業更是創造了27.8%的新的世界紀錄。盡管這種融合發展是一個全新概念,但在過去一年中,其發展勢頭極為迅猛。
大家都已充分認識到,這三種技術的融合發展是必然趨勢。而這項技術能夠如此快速地推進產業化,主要得益于國內已搭建起完善的產業化平臺。這使得企業開展融合發展變得更為便捷。從全產業鏈來看,無論是裝備、材料、制造,還是智能制造環節,都已邁入全新發展階段,為技術的融合與產業化提供了有力支撐。因此,相較于以往推廣一項技術可能需要三五年甚至更長時間,此次三種技術的融合發展或許在兩三年內,甚至不到兩年就能實現。
中國粉體網:光伏+儲能被視為前沿的能源產業破局之道,對此您怎么看?您認為二者有哪些融合發展的途徑?
沈教授:是的,正如剛才所提到的國家136號文推動了光伏市場化交易。然而,光伏能源“靠天吃飯”,受太陽光照影響,發電具有較大的波動性。因此,光伏作為一種高性價比的能源產品,只有與儲能相結合,才能實現更穩健的發展。在136號文發布后,光伏與儲能協同發展的趨勢,將為儲能行業帶來重大發展機遇。
我認為,儲能的發展主要有兩種路徑。其一,是電化學儲能,可應用于低碳園區甚至零碳園區的建設,通過虛擬電廠智能化調配等相關技術實現高效運作。其二,是與氫能相結合。氫能作為熱門的二次能源,利用光伏產生的低價電力(甚至是棄電,成本可低至每度電一毛錢以下)來制取氫氣,并進一步合成氨、醇類等合成燃料。這些合成燃料不僅實現了零碳排放,環保優勢顯著,而且性價比高,能夠替代傳統化石能源,為未來運輸等行業的發展提供助力。以上便是儲能發展的兩種重要方式。
中國粉體網:那么除了儲能,光伏產業還有哪些技術革新趨勢?
沈教授:我認為,當前光伏發展面臨的最大挑戰在于,光伏發電的優先考量不再是單純追求發電量最大化。我們知道,光伏發電量最大的時段通常在中午,但在中國許多地區,乃至國外部分地區,此時的光伏電力往往只能作為補充,甚至會出現負電價的情況。
這一現狀促使光伏發電的安裝場景發生了新的變化,不再局限于傳統的最佳傾角安裝方式。例如,在土地資源極為寶貴的東部地區,豎裝可能是一種非常好的選擇。東部地區應用場景豐富,豎裝模式具備廣闊的發展空間。得益于雙面電池技術,無論是晶硅電池還是其他類型電池,都能夠實現雙面發電。采用豎裝方式,在早晚時段也能有效發電,更好地滿足電網的用電需求,實現電力供需的合理匹配。這種應用場景的轉變,正成為光伏發展的新趨勢。
當然,追求高效率與高發電能力始終是光伏發電的核心目標,也是行業發展的永恒主題。在提升效率、提高雙面發電率的同時,進一步降低成本同樣至關重要。未來,集成電池技術有望成為行業發展方向,因為該技術能夠突破晶硅電池29.4%的理論效率極限,將發電效率提升至30%以上。目前,相關研發工作正在快速推進,但距離實現大規模產業化,預計仍需五年以上時間。
中國粉體網:沈教授,目前智能制造十分活躍,您認為它能給太陽能光伏產業化帶來哪些發展助力?企業應該如何取舍這方面的建設?
沈教授:在光伏領域,自動化與智能化發展的話題由來已久。光伏行業能實現如此高的性價比,很大程度上得益于在自動化層面的大量投入。如今,幾乎所有光伏裝備都實現了自動化運作。以光伏生產為例,設備運轉速度可達每小時一萬片以上,部分環節甚至能達到每小時兩三萬片。在這樣大規模的生產流程中,自動化與智能化發揮著關鍵作用。基于此,行業內相繼打造了眾多黑燈工廠、無人工廠,甚至是燈塔工廠,充分展現了自動化與智能化的深度應用成果。
未來,人工智能與光伏的融合將成為必然趨勢。一方面,人工智能在光伏制造環節已有廣泛應用;另一方面,其在光伏安裝及運維環節同樣潛力巨大。在智能化應用場景中,不僅涵蓋數據采集,還包括結合天氣情況進行的智能決策。
正如前文所說,隨著光伏市場化交易的推進,電價將呈現出隨時間波動的特點。這就要求我們通過虛擬電廠智能化手段,將發電量控制與市場化交易價格緊密關聯起來。可以預見,未來光伏發電的市場表現將如同股票市場,會因政策調整、天氣變化和時間推移而產生波動。因此,在自動化基礎上進一步深化智能化發展至關重要。尤其是在全面推進市場化交易后,光伏行業的智能化發展必將迎來更為廣闊的空間。
中國粉體網:采訪到此結束,感謝沈教授接受我們的采訪。
沈教授:好,謝謝大家。