实现平价上网是太阳能光伏发电成为未来主力能源的主要标志。21世纪以来全球光伏市场保持了高速增长，光伏组件年度产量增加了500倍以上，商业化晶硅组件转换效率最高达到20%以上，成本已降至1美元以下。然而，光伏发电最终实现平价上网的关键在于全产业价值链的整体创新，即在上游环节开发低成本高性能光伏材料，包括优化硅基材料的利用效率，开发低成本新材料和新技术；在中游环节提升光伏电池、组件、平衡部件等工业化制造能力；在下游环节降低光伏系统规模应用成本。

从欧盟、日本、美国近期启动的多项光伏技术开发项目来看，全产业价值链创新已成为主要国家推进光伏发电产业发展的主要战略举措。

一、欧盟加强上游光伏材料研发

作为全球最大的光伏应用市场，欧盟在提升光伏产业竞争力方面不遗余力，不仅成立了光伏技术联合平台，还启动了光伏产业计划^[1]。为通过联合研发来增强欧洲光伏全价值链的制造能力，克服研发碎片化问题，从而加速创新成果实现商业化，欧盟于2014年7月宣布实施“光伏材料优化”（CHEETAH）项目^[2]，重点布局光伏新材料技术研发，降低光伏组件的成本并提高其性能，该项目包括四大主要研发主题：（1）晶硅光伏材料，利用外延工艺和衬底模板再利用开发小于50微米的无切损超薄硅晶圆，基于超薄单晶硅晶圆开发下一代硅太阳电池，预期效率达到23.5%，硅用量2 g/Wp，成本低于0.3欧元/Wp；（2）薄膜光伏材料，利用新型三维结构、光子能带结构、纳米压印、纳米膜内成形等先进光管理机制和工艺，开发材料用量更少的高效薄膜太阳电池；（3）超低成本有机光伏材料，开发减少封装材料的有机太阳电池，建立方法学筛选强稳定性材料与涂层组合，建立长寿命封装有机太阳电池创新平台；（4）光伏组件，示范超薄晶硅组件工业制造工艺可行性，成本低于0.5欧元/Wp，效率达到22%，开发薄膜电池新型简化封装方法，实现高稳定性，封装成本降低20%。另外三个次要主题是建筑集成光伏、聚光光伏和新型光伏技术。

CHEETAH项目受欧盟第七框架计划（FP7）支持，为期4年（2014-2017年），总投入1328万欧元，其中欧盟委员会提供970万欧元^[3]。项目协调方为荷兰能源研究中心（ECN），参与者包括16个国家34家机构，将通过知识共享（组织研讨会）、人员共享（培训和交换研究人员）、设施共享（有效利用基础设施）等手段推动欧洲光伏研发部门长期合作。

二、美国加大中下游光伏制造业支持力度

美国能源部（DOE）21世纪前10年太阳能研究累计投资已超过10亿美元，并于2011年开始实施“Sunshot”攻关计划，旨在到2020年将大型太阳能光伏系统全成本降至每瓦特约1美元（相当于电力平准化成本6 美分/kWh），将组件成本降至每瓦特50美分，组件效率提高到20%以上。

2014年2月，DOE在Sunshot计划框架下再投资2500万美元设立“太阳能制造技术”（SOLARMAT）项目^[4]，支持国内太阳能制造业的发展，并加速高效、低成本光伏技术的商业化，包括帮助制造商跟踪硬件供应链上的关键成本部件，改进相关制造工艺以降低制造成本，开发和示范先进部件或生产工艺来缩减项目建设和安装时间。

“Sunshot”计划涉及从建模、界面研究、创新材料与设备架构到电池与组件表征测试、教育培训等方面，还针对系统并网、技术市场转化以及减少安装、规划、许可、融资等方面的软成本部署了主题研发项目，投资额1.83亿美元，力图到2020年实现太阳能具有完全的成本竞争力，提供从研发、制造到市场全面解决方案。

三、日本加快推动光伏产业链全覆盖

日本在2009年出台的2050年光伏发电路线图中提出了“实现电网平价”理念^[5]，并相继启动了创新太阳电池技术研发、光伏发电系统新一代高性能技术以及有机太阳电池实用化先导技术开发等光伏技术链中上游项目^[6]。2014年7月日本新能源产业技术综合开发机构（NEDO）启动了三个新的光伏产业链中下游开发项目^[7]，包括：（1）光伏发电系统效率提高与维护管理技术开发（6亿日元），预期削减占总成本一半以上的系统平衡部件成本，包括逆变器、台架、电源模块、光反射膜、监测与诊断系统等；（2）光伏发电多用途化示范（8亿日元），拟将光伏发电系统扩大到建筑物墙面、农业设施、斜坡及水面四个领域，并开发和验证包含非发电功能及用途的光伏发电系统；（3）光伏发电回收再利用技术开发（2.5亿日元），将开发低成本的回收处理技术，以及可提高资源回收率和纯度的技术。

可以看出，在已实施了电池材料等上游技术创新活动的基础上，日本此次希望通过全面覆盖到光伏产业链中下游各环节（系统平衡部件制造、维护管理、多用途、回收再利用等）的新技术开发，来进一步提高效率、降低成本，并扩大光伏应用广度和深度。

欧洲、美国和日本近期启动的上述光伏研发项目对比参见表1。

表1  欧美日光伏研发项目对比

四、我国光伏现状及发展建议

近年来，我国太阳能光伏产业发展迅速，2007年以来光伏电池产量保持世界第一，已成为我国为数不多的可以同步参与国际竞争的行业。然而从全产业链与系统应用的整体技术水平来看，与国际先进水平还有较大差距，根据美国国家可再生能源实验室2014年8月的认证统计^[9]，目前世界上各种类型太阳电池转换效率纪录没有一项是由我国机构创造的，而美国、日本、欧洲和韩国分别保持有12项、8项、5项和2项纪录。我国在薄膜等新型电池材料技术还比较落后甚至空白，制造装备完全依赖国外，光伏系统及设备的实证性研究还刚刚起步，大规模应用潜力还有待挖掘。

发达国家的经验已经证明，为实现光伏发电平价上网，必须采取技术、市场和政策的组合策略，尤其是技术进步对实现无补贴条件下的商业化竞争力至关重要。从欧美日研发新动向可以看出，关注点除了电池技术本身以外，光伏产业链各环节的平衡部件、制造业能力提升、系统集成技术、并网接入技术，以至技术市场转化、降低软成本、培育人力资源等都纳入了重要议题。

基于此，对我国光伏产业发展提出如下建议：

1、政府应进一步部署和协调光伏技术研发布局，调动产学研创新单元联合参与全产业链技术创新，包括：（1）高效、低成本、超薄晶硅太阳电池和高效薄膜太阳电池的产业化技术；（2）高倍聚光、多结、宽光谱、纳米结构等新型太阳电池关键技术；（3）通过工艺创新和流程优化提高光伏制造业能力；（4）百兆瓦级并网光伏电站、高密度区域建筑光伏一体化系统、光伏微网系统技术和多能互补光伏并网系统技术与关键设备的产业化技术；（5）有计划地推进大规模光伏发电示范项目和分布式光伏应用。

2、重视对科技基础条件建设、专业人才培养的支持，加大对技术创新平台的支持力度和广度。

3、制定、调整促进光伏发电发展的各项激励措施，理顺电价机制、上网机制，根据光伏发电成本价格变化及时调整补贴，并对降低光伏系统融资、规划、许可、安装等软成本立题研究。

4、建立产业发展预警机制，鼓励发展太阳能服务业，研究发展新兴的光伏产业业务模式，以企业投入为主，有针对性地解决产业发展中的重大技术问题。                                        

（陈伟）