我国光伏发电产业的现状及发展趋势研究

黎 可

（武汉大学电气工程学院，湖北 武汉430000）

1 光伏发电技术概述

光伏技术最初于1958年应用于空间技术领域，并于1971年在我国首次自主研发的东方红二号卫星的动力系统中应用。20世纪90年代末，我国光伏产能较低，其中电池与组件的产能均低于2 MWp。而本世纪，随着太阳能技术的推进，2001年，光伏产能首次超过10 MWp，此时我国光伏产业正式步入快速发展期。

2 光伏发电产业发展现状及预测分析

2．1 光伏发电产业生产及出口量分析

据国家统计局统计数据，我国2013年光伏组件的产量高达26 GW，与同期相比增长13%，自2007年起我国太阳能产量已经连续7年占据第一的宝座。其中，2013年我国光伏能源的出口量达16 GW，共计出口额为100亿美元，与同期相比降低27%。光伏发电产业具体项目发展趋势如表1所示。

表1 光伏发电产业具体项目发展趋势分析

2．2 光伏发电产业专利技术发展预测

邓金堂等［1］针对我国光伏发电产业专利数量进行了统计，具体如表2所示。

表2 我国光伏发电专利项目申请、授权数量分析

通过运用ARIMA（1，1，1）对我国国内申请专利的光伏发电技术进行预测，继而得出2014年光伏产业国内专利申请预测值为1 098（表3、图1），模型具有较好的平稳性，由此可见，我国光伏发电技术国内专利申请数量将持续稳定增长，为我国光伏产业发展提供可靠的技术支持。

表3 国内光伏发电项目专利数量ARIMA(1,1,1)预测(国内专利—模型1)

图1 国内光伏发电项目专利数量ARIMA预测图

2．3 光伏发电产业成本预测分析

随着全球光伏发电技术水平的不断提高，我国太阳能光伏电池的生产成本也呈现出逐年降低的趋势，而产量却放量增长。21世纪初，太阳能光伏电池成本下降，生产规模不断扩大，此时我国单晶硅电池的成本约为42元／k W·h，非晶硅电池的成本为23～25元；现今，我国太阳能光伏电池制造技术不断提升，单晶硅组件的市场价格已经下降为10～20元／k W·h，而多晶硅组件市场价格下降为5．5～6元／k W·h，该价格与薄膜电池相差无几。然而，由于单晶硅与多晶硅的转换效率相近，而非晶硅的转换效率仅为有晶硅的近五成，且非晶硅电池的生命周期短、功率衰减速度快，故光伏晶硅电池具有较高的经济价值。邵翠萍［2］指出，预期2020年，我国太阳能光伏发电技术成本将缩减为6美分／k W·h，此时太阳能光伏发电技术已经相当成熟，将逐渐替代传统发电能源的经济价值。

2．4 光伏发电应用领域发展预测

2．4．1 农村及偏远地区供电

我国幅员辽阔、地形多变，由于地理区位因素影响，现阶段我国依旧有约0．7亿人居住于偏远的“无电区”，因而实现偏远地区电网覆盖成为电力系统发展的重要任务，也为光伏发电技术开拓了巨大的发展空间。文献［3］探讨了2002年我国为解决西部用电问题而颁布的“送电到乡”工程， 该工程投资规模高达47亿元，辐射内蒙、青海、新疆等12省、自治区，1 065个乡镇，该项目自启动以来解决了112个偏远的“无电乡”42 472人的基本生活用电问题。预期通过太阳能光伏发电技术的补充，将实现全国电网覆盖。

2．4．2 城市并网光伏发电

在国外，城市并网光伏发电项目得到政府大力扶持。例如，日本于1993年颁布实施的“阳光计划”，是日本政府为促进新能源发展而制定的国家发展规划，其中，太阳能作为环保的清洁能源得到政府的大力扶持；德国是20世纪90年代最早推广家庭太阳能发电计划的国家，早在20世纪90年代初就颁布实施了“1 000屋顶计划”，直至1998年，德国政府再次推出“10万屋顶发电计划”，并预期至2050年德国新能源发电将占总发电量的近一半。我国可以借鉴发达国家对新能源发电项目的发展与扶持，将光伏发电技术应用于城市社区、道路照明，预期我国建筑屋顶面积高达100亿m2，倘若光伏发电覆盖1%，每年将可获得1 500亿k W·h的电能。

3 结语

我国早于1995年颁布实施的“九五”计划中就明确提出“积极发展新能源经济”的政策方针，太阳能作为可再生的清洁能源，不但可以解决能源供应问题，同时可以减少环境污染，这使得光伏发电技术受到广泛关注。笔者首先针对我国太阳光伏发电产业的发展及应用现状进行综述，为本文的研究提供理论依据，然后对光伏发电产业生产及出口量、专利技术、发电成本、应用领域4个方面进行科学、合理的分析，为我国光伏发电产业发展提供理论参考。

［1］邓金堂，唐亮．基于专利地图的我国光伏发电产业专利情报研究［J］．情报杂志，2012（31）

［2］邵翠萍．我国太阳能光伏发电现状及发展趋势［J］．科技信息，2009（35）

［3］王雨．光伏发电在我国农村及偏远地区的推广与利用研究［D］．中国农业科学院，2012