文•馮曉琦

從晶體和薄膜在中國市場誕生那天起，一場關(guān)于“產(chǎn)品效率和技術(shù)路線的競賽”就敲響戰(zhàn)鼓，晶體硅電池的性價比日新月異，薄膜電池的轉(zhuǎn)換效率也節(jié)節(jié)攀升。在過去五年中，聚合物多層修飾電極型太陽能電池、納米晶太陽能電池和有機太陽能電池等新技術(shù)也不斷地在實驗室誕生，讓行業(yè)對“技術(shù)走向何方”更加迷茫。

但從2014年伊始，人們發(fā)現(xiàn)，晶體和薄膜不再刷屏般存在，而換成另一個詞——高效光伏。

先是在去年年底的第十四屆中國光伏大會上，中科院電工研究所副所長許洪華表示，在“十三五”期間，“新型高效太陽能電池”將是光伏產(chǎn)業(yè)的發(fā)展重點。 隨后，知名光伏市場調(diào)研公司Solarbuzz在3月發(fā)布的年度報告中，明確指出“高效的晶硅電池預(yù)計將占據(jù)更大的市場份額，供應(yīng)商市場規(guī)模將增長200%”。能源智庫Energy Trend 的觀點更一針見血：掌握高效技術(shù)，必定成為光伏制造企業(yè)生存成長的關(guān)鍵因素。

所謂高效光伏，國際上沒有統(tǒng)一的定義，但根據(jù)各個企業(yè)的標準，目前通常是指轉(zhuǎn)化效率超過17.8%的多晶硅產(chǎn)品、超過18%的薄膜產(chǎn)品，及其與相應(yīng)智能逆變器所構(gòu)成的整體系統(tǒng)。

作為被企業(yè)認可、業(yè)界期望的技術(shù)，高效光伏的價值絕非簡單的體現(xiàn)為降低建設(shè)成本、實現(xiàn)光伏平價上網(wǎng)的目標，而是代表了未來若干年可預(yù)見的技術(shù)主流，其與互聯(lián)網(wǎng)和智能化的結(jié)合還可能推動產(chǎn)業(yè)生態(tài)的新變化。

高效組件揭面紗

高效組件被關(guān)注，和光伏供應(yīng)端的變化不無關(guān)系。

2012年前，全球最大的光伏應(yīng)用市場在歐盟，當(dāng)時，德、法等國政府都大手筆地給予光伏產(chǎn)業(yè)很高的補貼，也正因為補貼，歐洲的產(chǎn)業(yè)發(fā)展略顯粗放，組件技術(shù)水平提升不快。歐債危機的沖擊迫使各國降低了補貼的力度，歐洲的光伏市場因此一度萎縮。

而反觀前幾年光伏市場發(fā)展略顯平庸的日本，從2011年福島核電站事故后，日本政府更重視發(fā)展可再生能源，先是光伏補貼額度躍升全球最高，2013年開始，日本成為全球最主要的光伏產(chǎn)品需求地區(qū)之一。

但與產(chǎn)業(yè)發(fā)展相對粗放的歐美相比，日本存在先天不足——國土面積小，光伏電池可安裝的空間有限。為了適應(yīng)日本的特點，諸多企業(yè)開始加大研發(fā)力度并迅速提升產(chǎn)品的光電轉(zhuǎn)換率，生產(chǎn)高效能的屋頂光伏產(chǎn)品。

但資本市場對于高效產(chǎn)品始終保持謹慎態(tài)度。直到艾隆•馬斯克旗下的SolarCity發(fā)起的一次并購后，諸多資本才因為“帶頭大哥”的又一次驚人之舉而開始對高效組件青睞有加。2014年3月，SolarCity宣布收購以擅長生產(chǎn)高效電池板著稱的太陽能電池板企業(yè)Silevo。其合作的目標是，計劃在紐約州建設(shè)一家超級太陽能電池板工廠，讓美國成為成本最低的電池板產(chǎn)地。

如果從財務(wù)角度看，高效光伏電池并不能直接降低光伏電池組件的成本。其真正的價值在于，轉(zhuǎn)換效率高讓所需電池板減少，從而不僅縮小光伏發(fā)電系統(tǒng)的占地面積，而且能夠降低電站使用的輔助材料，如支架、纜線的成本，安裝電池組件所需的高昂人工成本也得以減少，使得高瓦數(shù)組件整體上更具備成本優(yōu)勢。

市場研究機構(gòu)Energy Trend在2014年的一項研究中指出，未來1～2年中，高效組件技術(shù)中PERC、N型單晶等技術(shù)都是值得關(guān)注的重點。其中，PERC即射極鈍化及背電極（Passivated Emitter and Rear Cell），這種依靠增加光波吸收來提升電池的技術(shù)，其光電轉(zhuǎn)換效率將達到21%，并能在有限的成本下明顯提升電池的效率，但這款產(chǎn)品存在光衰。

而轉(zhuǎn)換效率達到22%的N-Type電池幾乎沒有光衰問題，可保持穩(wěn)定的發(fā)電效率。但目前，N-type電池技術(shù)復(fù)雜，成本仍然遠高于市場均價。

值得注意的是，無論專家談及的PERC，還是N型單晶，其被提出的條件都是——在產(chǎn)業(yè)化的前提下。

作為一個新興產(chǎn)業(yè)，光伏技術(shù)始終處于“兩條腿走路”的狀態(tài)。一個方向是沿著主流的技術(shù)路線、不斷挖掘技術(shù)潛力，就像上面提及的高效組件。而另一個方向，就是實驗室創(chuàng)新以尋求技術(shù)突破，并進行產(chǎn)業(yè)化嘗試。但至少目前來看，現(xiàn)階段實現(xiàn)革命性變化不太現(xiàn)實——在實驗室光電轉(zhuǎn)換效率達到21%的產(chǎn)品，做成實際組件后，因為損耗等問題尚未得到有效解決，實際轉(zhuǎn)換效率僅有13.4%。

可以想見，至少在未來幾年中，光伏組件的主流技術(shù)不大可能來自實驗室的新發(fā)明，更可行的路徑是，在產(chǎn)業(yè)化的前提下，最大程度挖掘現(xiàn)有光電組件轉(zhuǎn)化的潛力，并以此積累技術(shù)能力，在連續(xù)性的產(chǎn)品創(chuàng)新中孕育革命性的技術(shù)突破。

智能逆變?nèi)壧?br />
在光伏電站系統(tǒng)的構(gòu)成中，除了成本中占比最高的光伏組件，最重要的就是逆變器。盡管其成本不到整電站體建設(shè)成本的8%，卻是發(fā)電效率的保證。特別是在組件的轉(zhuǎn)換效率提升時，光伏電站的其它設(shè)施可以照舊使用，而逆變器卻需要隨著組件變化而進行調(diào)整。

過去，光伏逆變器的效率提升主要是通過系統(tǒng)優(yōu)化及合理的軟硬件配置來進行，比如集散式逆變器，其結(jié)合了組串式光伏逆變器和集中式光伏逆變器的優(yōu)點，可將發(fā)電效率提高3%。

但在2014年開始，互聯(lián)網(wǎng)和智能化的概念進入光伏領(lǐng)域，光伏和通信技術(shù)出現(xiàn)了跨界融合——利用通信技術(shù)，實現(xiàn)簡便高效地監(jiān)控發(fā)電，全天候進行數(shù)據(jù)采集，并通過互聯(lián)網(wǎng)自動上傳到服務(wù)器。同時，用戶可通過多種手機客戶端訪問網(wǎng)站，獲取光伏電站運行等數(shù)據(jù)，挖掘逆變器效率提升的潛在能力。

目前，已經(jīng)有類似的通信技術(shù)進入試運行階段，比如華為在黃河上游水電的大型地面光伏電站上，就使用了智能逆變系統(tǒng)，這種系統(tǒng)是通過無線寬帶集群和多媒體運維系統(tǒng)，進行數(shù)據(jù)實時采集、云存儲、大數(shù)據(jù)挖掘及在線分析，實現(xiàn)電站可自動體檢，并給予電站及時的運維建議。

當(dāng)然，更多的企業(yè)已經(jīng)不滿于簡單利用通信技術(shù)獲取運維數(shù)據(jù)。目前，已經(jīng)出現(xiàn)逆變器技術(shù)和互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的結(jié)合，將通信的智能化升級為第三方光伏電站管理云平臺。

其中，最引人注目的就是2015年4月1日，逆變器龍頭陽光電源宣布與“阿里云”達成戰(zhàn)略合作協(xié)議，發(fā)布智慧光伏云“iSolarCloud”平臺，該方案計劃把數(shù)十萬臺太陽能電站，通過逆變器和通信系統(tǒng)，接入阿里云，建立標準化、精細化的運行維護管理平臺，實現(xiàn)與互聯(lián)網(wǎng)的結(jié)合。而據(jù)陽光電源的測算，云平臺每年可通過智能化管理，提升光伏電站收益3%～7%。

有業(yè)內(nèi)人士認為，逆變器技術(shù)創(chuàng)新，還會進一步提升光伏在整個能源系統(tǒng)的地位，因為直到今天，人們對于光伏的理解，仍然就是目前的傳統(tǒng)發(fā)電系統(tǒng)的補充。根據(jù)Worldwatch Institute公布的數(shù)據(jù)，2013年光伏全球發(fā)電量可滿足全球電力需求量的0.5%，而2014年，歐洲光伏發(fā)電占比也僅為3.5%。而未來，如果通過逆變器形成一個與其它能源系統(tǒng)互補的系統(tǒng)，光伏發(fā)電不再僅僅局限于就地消納使用，其富余電力可以源源不斷并入到縱橫全國的大電網(wǎng)，實現(xiàn)與其他發(fā)電方式相得益彰的效果。

“趕超模式”正當(dāng)時

有一條產(chǎn)業(yè)界的共識：新興行業(yè)要實現(xiàn)快速發(fā)展離不開持續(xù)的技術(shù)創(chuàng)新，而企業(yè)是行業(yè)技術(shù)發(fā)展的重要推動力。但這條產(chǎn)業(yè)發(fā)展的鐵律在中國的光伏行業(yè)似乎表現(xiàn)得并不明顯。

為什么企業(yè)寧肯固守現(xiàn)有技術(shù)老技術(shù)？在業(yè)內(nèi)人士看來，光伏行業(yè)存在自己的特點——傳統(tǒng)的東西不一定不好，新興的東西也不一定站得住腳。特別是嚴重的產(chǎn)能過剩讓產(chǎn)品價格狂跌，抑制了產(chǎn)品的研發(fā)投入。新技術(shù)在光電轉(zhuǎn)換效率上沒有特別的優(yōu)勢，但成本很高，對市場化程度較高的光伏產(chǎn)業(yè)來說，明智的選擇并非大筆投資于新技術(shù)。

而中國作為趕超型國家，一直以來所追求的并非全新技術(shù)的突破，追求新技術(shù)的突破，而是現(xiàn)行技術(shù)的完善。多年來，中國光伏產(chǎn)業(yè)的技術(shù)發(fā)展路徑始終是“引進-吸收-消化-再創(chuàng)新”，也就是說，中國企業(yè)的技術(shù)能力主要體現(xiàn)在引進吸收再創(chuàng)新和集成創(chuàng)新，盡管盡管原始創(chuàng)新能力還有待提高，，但可以在現(xiàn)有技術(shù)路線的基礎(chǔ)上，不斷改良技術(shù)。所以，中國光伏產(chǎn)業(yè)的技術(shù)進步并沒有更多的體現(xiàn)在技術(shù)復(fù)雜度很高的產(chǎn)業(yè)鏈上游，比如硅基提純技術(shù)的突破等，而是通過不斷更新技術(shù)密集的先進生產(chǎn)設(shè)備，改進生產(chǎn)工藝，提升生產(chǎn)能力，以完善現(xiàn)有技術(shù)路線。

盡管中國企業(yè)已成為全球光伏市場最大的供應(yīng)商，但從技術(shù)能力的角度看，中國光伏產(chǎn)業(yè)還難言處于國際技術(shù)前沿。但這并不意味著中國光伏產(chǎn)業(yè)的發(fā)展將會止步不前，相反，如果以現(xiàn)有技術(shù)的提升和改善為特征的高效光伏在未來幾年成為產(chǎn)業(yè)技術(shù)演進的主要方向，中國光伏企業(yè)將會擁有更大的發(fā)展?jié)摿Α?br />
趕超型發(fā)展模式下成長起來的中國企業(yè)，在持續(xù)的技術(shù)學(xué)習(xí)過程中已經(jīng)具備了完善現(xiàn)有主導(dǎo)技術(shù)的能力，通過改良技術(shù)的產(chǎn)業(yè)化，中國企業(yè)將會形成更強大的高性價比產(chǎn)品的生產(chǎn)能力。在“中國制造2025”的背景下，互聯(lián)網(wǎng)公司、通訊企業(yè)等高科技企業(yè)等都開始嘗試與光伏企業(yè)實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)融合。這給光伏行業(yè)帶來的不僅是新技術(shù)，更為重要的是把“互聯(lián)網(wǎng)+”的新理念和新業(yè)態(tài)繼續(xù)放大，成為光伏產(chǎn)品日趨完善的新動力，最終加快光伏平價上網(wǎng)的進程。

（作者系對外經(jīng)濟貿(mào)易大學(xué)副教授）

文章來源于《能源評論》雜志