加强太阳能科技创新 促进实现“双碳”目标 ——“十四五”能源领域科技创新规划解读之十

　　技术方面智能电网，离输电和智能微网技术大力发展大容量远距，能源发电和分布式能源开发利用助力我国大规模集中式可再生，多种形式的接入技术和设备开发多种电压等级、交直流，源的友好接入促进可再生能，源的消纳能力提高可再生能，再生能源后的安全稳定运行全面保障电网在大量接入可；能配用电技术大力发展智，能化水平提高智，技术、智能用电技术等包括电动汽车充换电，智能化能源电力系统打造清洁、高效、。院电工研究所研究员（作者系中国科学）

　　伏发电方面太阳能光，组件为核心的晶体硅电池产业化技术体系我国已经形成了硅材料、硅片、电池、，、全背结电池、金属穿孔卷绕（MWT）电池等高效晶体硅电池制备及工艺技术掌握了效率20%以上的背钝化电池（PERC）、选择性发射极电池（SE），电池平均转换效率达到23.1%规模化生产的p型单晶PERC，超过了24.1%实验室最高效率。电池效率19.5%批量生产常规多晶硅，最高效率超过23%多晶硅电池实验室，池效率的世界纪录创造了多晶硅电。铜铟镓硒（CIGS）等薄膜电池的研究和技术水平快速提升通过并购和国际合作使得我国硅基、碲化镉（CdTe）、。水平逐渐与国际接轨逆变器等组部件技术，技术水平仍有待提升但其系统集成智能化。电规模化利用面向光伏发，取得多项重大突破光伏系统关键技术，技术、10~100兆瓦级水/光/柴/储多能互补微电网设计集成技术并开展了示范掌握了100兆瓦级并网光伏电站设计集成技术、兆瓦级光伏与建筑结合系统设计集成。

　　“十四五”能源领域科技创新规划》国家能源局和科技部适时推出的《，业的高质量发展起到巨大的推动作用将对我国能源领域科技创新和能源产。域广阔我国地，丰富分布广泛太阳能资源，社会生产生活等需求总量足以满足我国。年的发展经过几十，发电已趋于成熟目前太阳能光伏，速下降成本快，技術與應用也發展迅猛太陽能熱發電與熱利用。我國“雙碳”目標的實現太陽能技術的發展將助力。

　　、清潔、環境友好等優點外太陽能除了具有資源豐富，一定的間歇性和波動性等不足也具有能量密度較低、具有，新和技術發展不管從科技創，面都面臨許多艱巨的任務還是能源政策環境等方。技術本身以外除光伏發電，發展均有助于克服其間歇性和波動性的不足多能互補技術、儲能技術、智能電網技術的，的發展和大規模應用促進太陽能發電技術。

　　年來多，再生能源技術研發給予了持續支持國家推出的各項科技發展計劃對可，了對科技研發的投入國內相關企業也加大。力、提升國內企業的技術水平方面發揮了重要作用這些投入在不斷提高我國太陽能發電相關技術能，、風力發電等行業的發展促進了我國太陽能發電。

　　利用方面取得了長足進步我國在太陽能發電開發，等方面取得了突出成果在産業發展、技術創新，展規模已經跻身全球前列光伏電池及相關産業的發。21年底截至20，機達到10.63億千瓦我國可再生能源發電裝，量的44.8%占總發電裝機容，機3.06億千瓦其中光伏發電裝，容量的12.9%占全國總發電裝機。發電量達2.48萬億千瓦時2021年全國可再生能源，量的29.6%占全社會用電，259億千瓦時其中光伏發電3，25.1%同比增長，量的3.9%占全社會用電。

　　支架、電纜、一次設備、二次設備等關鍵設備成本地面光伏系統的初始全投資主要由組件、逆變器、，建安、管理費用等部分構成以及土地費用、電網接入、。本除了設備投資以外光伏發電的電價成，環境都是影響最終電價的重要因素項目所在地的局部資源條件和運行。前目，範圍來看從世界，運行環境好的項目一些資源條件和，或低于常規能源電價水平其單位電價成本已經達到，平價上網可以實現。區建設的集中式地面光伏電站國內在資源條件比較好的地，運行效率通過提高，網側平價上網也可以做到電。

　　運維成本以及資源條件以後綜合考慮光伏電站的設備、，伏電站整個生命周期的單位發電成本通常可以用平准發電成本來衡量光，電源發電成本對比並可用來與其他。21年20，等效利用小時數的平准發電成本分別爲0.21、0.25、0.31、0.37元/千瓦時全投資模型下地面光伏電站在1800小時、1500小時、1200小時、1000小時，別爲0.19、0.22、0.28、0.33元/千瓦時而全投資模型下分布式光伏發電系統相應的平准發電成本分。

　　年來近，模化發展的雙重推動下在技術進步和市場規，電的成本快速下降全球太陽能光伏發。10年過去，電系統的成本雙雙下降約90%我國太陽能光伏電池組件和發，來的十分之一成本只有原。國家和地區已经低于火电电价光伏发电的电价在越来越多的，竞争力的电力产品成为经济上具有。

　　年来近，政策不断优化调整的情况下取得了快速发展光伏制造业在海外“双反”以及国内支持。产量达到50.5万吨2021年我国多晶硅，27.5%同比增长；到227吉瓦硅片产量达，40.6%同比增长；达到198吉瓦晶硅电池片产量，46.9%同比增长；到182吉瓦组件产量达，46.1%同比增长。网装机容量54.88吉瓦2021年全国新增光伏并，13.9%同比上升；容量达到306吉瓦累计光伏并网装机，容量均为全球第一新增和累计装机。出口量达到98.5吉瓦2021年中国光伏组件，23.1%同比增长，化作出了重要贡献为全球应对气候变，伏平价上网提供了支撑为20多个国家实现光。

　　电技术方面太阳能发，低成本、长寿命、智能化的技术方向发展光伏电池技术及系统设备将沿着高能效、。部件技术创新和水平提升着力支持光伏系统及平衡；池制备与产业化生产技术着力支持高效率钙钛矿电，定性、环境友好的钙钛矿电池研发大面积、高效率、高稳，等高效迭层电池制备及产业化技术研究开展晶体硅/钙钛矿、钙钛矿/钙钛矿；阳能光伏电池技术研究着力支持高效低成本太，极接触（IBC）等新型晶硅电池低成本、高质量、产业化制造技术研究开展隧穿氧化层钝化接触（TOPCon）、异质结（HJT）、背电，与建筑材料结合研究开展高效光伏电池；处理与再利用技术研究着力支持光伏组件回收；电与综合利用技术研究着力支持太阳能热发，其他可再生能源互补技术探索太阳能热化学转化与，化学燃料转化反应技术研发中温太阳能驱动热，能源多能互补集成系统开发光热发电与其他新。

　　术方面储能技，和大功率储能技术着力研究大容量，效率提高，、寿命和成本上的跨越实现储能技术在规模，电力系统调峰提效和区域供能方面在可再生能源大规模接入、传统，产业发展具有指导意义的系统解决方案和示范工程完成具有完全自主知识产权、对国际储能技术与，术攻关、试验示范形成一套完整的技，储能技术研发体系以及工程应用的。

　　式能源技术方面多能互补及分布，其与常规能源形式的综合高效利用探索多种可再生能源的互补利用及；和外送的系列关键技术研究开展可再生能源高比例消纳，的可再生能源供能系统示范建立不同气候、用能需求。/地市级研究和示范将是未来的发展方向以可再生能源为主的能源系统的省区级。