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    光伏行業(yè)的歷史及現狀:從扶持中來(lái)到平價(jià)中去
    (時(shí)間:2021-3-16 10:18:37)
      21 世紀前光伏行業(yè)處于探索階段
      自科學(xué)家發(fā)現“光生伏特效應”到現代硅太陽(yáng)電池時(shí)代開(kāi)啟,歷經(jīng)了 115 年,在此期間, 太陽(yáng)電池的效率由最開(kāi)始的 1%提升到了 6%。
      1839 年,法國科學(xué)家 Alexandre Edmond Becqurel 發(fā)現,光照能使半導體材料的不同部位之間產(chǎn)生電位差,若用導線(xiàn)將不同部位連接起來(lái),則有電流輸出。這種現象后來(lái)被稱(chēng)為“光生伏特效應”。
      其后在 1876 年,科 學(xué)家在固態(tài)硒的系統中觀(guān)察到了光伏效應,并開(kāi)發(fā)出了 Se/CuO 光電池。
      1883 年,Charles Fritts 發(fā)明了半導體硒太陽(yáng)電池,但光電轉換效率僅有 1%。
      此后,Russell Ohl 于 1941 年發(fā)現了硅中的 PN 結和光伏效應,從而促進(jìn)了結晶體管和太陽(yáng)能電池的發(fā)展。 
      在此基 礎上,美國貝爾實(shí)驗室 D.M. Chapin,C.S. Fuller 和 G.L. Pearson 等人在 1954 年制出了 第一個(gè)無(wú)機單晶太陽(yáng)能電池,其光電轉化效率達到了 6%,F代硅太陽(yáng)電池時(shí)代從此開(kāi) 始。
      同年,韋克爾首次發(fā)現砷化鎵具有光伏效應,并在玻璃上沉積硫化鎘薄膜制成了第 一塊薄膜太陽(yáng)能電池。
      硅太陽(yáng)能電池于 1958 年首次在人造衛星上得以應用,從此開(kāi)始 了研究、利用太陽(yáng)能發(fā)電的新階段。
      隨后在 1960 年,太陽(yáng)能電池首次實(shí)現了并網(wǎng)運行。
      20 世紀 70 年代的第一次石油危機促使發(fā)達國家增加了對包括太陽(yáng)能在內的可再生能 源的政策支持和資金投入,光伏行業(yè)逐步走向公眾視野。
      美國于 1973 年制定了太陽(yáng)能 發(fā)電計劃,太陽(yáng)能研究經(jīng)費大幅增長(cháng),其不僅成立了太陽(yáng)能開(kāi)發(fā)銀行,還促使了太陽(yáng)能 產(chǎn)品的商業(yè)化,并于 1978 年建成了 1000kW 太陽(yáng)能地面光伏電站。
      1974 年日本政府公 布了“陽(yáng)光計劃”,對太陽(yáng)能研究進(jìn)行了大量投入,計劃主要的研究項目包括太陽(yáng)能電池 生產(chǎn)系統、分散型和大型光伏發(fā)電系統以及太陽(yáng)能熱發(fā)電等。
      在 1980 年,單晶硅太陽(yáng)能 電池效率達到 20%、砷化鎵電池達 22.5%、多晶硅電池達 14.5%,而硫化鎘電池效率則 達 9.15%。
      1992 年,聯(lián)合國召開(kāi)了“世界環(huán)境與發(fā)展大會(huì )”,會(huì )議通過(guò)了《里約熱內盧 環(huán)境與發(fā)展宣言》、《21 世紀議程》和《聯(lián)合國氣候變化框架公約》等一系列文件,把環(huán) 境與發(fā)展納入統一框架,確立了可持續發(fā)展的模式。在 1993 年日本重新制定了“陽(yáng)光計 劃”。此后,在 1997 年美國推出了“克林頓總統百萬(wàn)太陽(yáng)能屋頂計劃”。
      21 世紀以來(lái)光伏行業(yè)的重要性逐漸凸顯
      進(jìn)入本世紀以來(lái),在全球氣候變暖、生態(tài)環(huán)境惡化、常規能源資源日益短缺的形勢下, 世界各國政府紛紛推出了再生能源補貼政策。此時(shí)光伏行業(yè)的發(fā)展可以分為四個(gè)階段。
      1.3.1 發(fā)展初期(2000-2010):裝機量復合增速達 38.7%,主要發(fā)展地在歐洲
      2000 年以來(lái),全球太陽(yáng)能光伏產(chǎn)業(yè)進(jìn)入了高速發(fā)展期,太陽(yáng)能光伏年裝機量得到了快 速增長(cháng),上游相關(guān)行業(yè)也因此得以迅猛發(fā)展。2000 年,德國頒布了《可再生能源法》, 為德國光伏產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展奠定了堅實(shí)的法律基礎。2004 年,德國對《可再生能源法》 進(jìn)行首次修訂,大幅提高了光伏電站標桿電價(jià)的水平,收益率的突升使得資本大量涌入, 從而帶動(dòng)了德國光伏產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展。此后,西班牙及意大利也相繼通過(guò)法案,對太陽(yáng) 能光伏發(fā)電進(jìn)行補貼。至此,太陽(yáng)能作為清潔能源在全球范圍內得到了越來(lái)越多的利用。
      2008 年下半年以來(lái),受全球金融危機的影響,太陽(yáng)能光伏需求增速出現了下滑。然而, 自 2009 年下半年開(kāi)始,經(jīng)濟景氣度再次回升,光伏市場(chǎng)的需求重現快速增長(cháng)的勢頭,
      中國也掀起了光伏產(chǎn)業(yè)的投資熱潮。根據歐洲光伏工業(yè)協(xié)會(huì ) 2011 年 5 月發(fā)布的《Global Market Outlook for Photovoltaics Until 2015》,全球光伏累計裝機量在 2000 年為 1.5GW, 到 2010 年提高到了 39.5GW,年均復合增長(cháng)率高達 38.7%。自 2000 到 2010 年,以德 國、意大利、西班牙三國為代表的歐洲區域成為全球光伏裝機需求的核心地區。而在 2009-2010 年期間,隨著(zhù)全球市場(chǎng)的回暖及中國 4 萬(wàn)億元救市政策的刺激下,中國也掀 起了光伏產(chǎn)業(yè)的投資熱潮。
      1.3.2 過(guò)渡期(2011-2013):中國取代歐洲,逐步成為全球最大的光伏市場(chǎng)
      全球新增裝機量增速放緩疊加嚴重的階段性產(chǎn)能過(guò)剩和貿易保護主義興起,中國光伏產(chǎn) 業(yè)幾乎陷入全行業(yè)虧損狀態(tài)。受 2011 年末歐債危機爆發(fā)的影響,以德國、意大利為代 表的歐盟各國迅速削減了對光伏產(chǎn)業(yè)的補貼,歐洲光伏需求迅速萎縮,從而導致了全球 光伏新增裝機量增速放緩,光伏產(chǎn)業(yè)陷入了低谷。
      而上一階段的投資熱潮導致中國光伏 制造業(yè)產(chǎn)能增長(cháng)過(guò)快,因此該階段中國陷入了嚴重的階段性產(chǎn)能過(guò)剩的困境中。另外, 產(chǎn)品價(jià)格的大幅下滑,疊加直接貿易保護主義興起,中國光伏企業(yè)遭受歐美“雙反”調 查的雙重挫折,導致中國光伏產(chǎn)業(yè)幾乎陷入全行業(yè)虧損的狀態(tài)。
      中國光伏產(chǎn)業(yè)在 2013 年下半年開(kāi)始回暖。主要原因在于日本、中國在 2013 年相繼出 臺的產(chǎn)業(yè)扶持政策,以及中歐光伏產(chǎn)品貿易糾紛的緩解。至此中國再次掀起了光伏裝機 熱潮,帶動(dòng)了光伏產(chǎn)品價(jià)格的回升。
      自 2013 年以來(lái),中國、日本和美國三國代替了歐 洲,成為了全球光伏裝機的主要增長(cháng)區域,中國于 2013 年以來(lái)發(fā)布了以《國務(wù)院關(guān)于促 進(jìn)光伏產(chǎn)業(yè)健康發(fā)展的若干意見(jiàn)》為代表的若干份支持光伏產(chǎn)業(yè)的政策文件,繼續將國 內的裝機熱潮推向一個(gè)新高點(diǎn)。自此之后,中國逐步取代歐洲,開(kāi)始成為全球最大的光 伏裝機市場(chǎng)。
      1.3.3 成長(cháng)期(2014-2018):光伏發(fā)展動(dòng)力由政策驅動(dòng)逐步轉向市場(chǎng)驅動(dòng)
      隨著(zhù)世界各國相繼推出光伏補貼政策,及產(chǎn)業(yè)鏈各環(huán)節不斷降本增效,光伏發(fā)展進(jìn)入了 成長(cháng)期,光伏發(fā)展動(dòng)力由政策驅動(dòng)逐步轉向市場(chǎng)驅動(dòng)。自“十三五”以來(lái),我國接連出 臺了多項支持政策,旨在提高綠色減排力度,提高可再生能源在所有能源消費中的占比。
      在“十三五”規劃初期,根據 2016 年 12 月印發(fā)的《“十三五”能源規劃》,在 2020 年 將非化石能源消費比重提高到 15%以上,天然氣消費比重力爭達到 10%,煤炭消費比 重降低到 58%以下。
      在同期發(fā)布的《能源生產(chǎn)和消費革命戰略(2016-2030)》中則進(jìn)一 步明確了能源革命的三個(gè)階段性戰略目標: 
      1)到 2020 年,將能源消費總量控制在 50 億 噸標準煤以?xún),非化石能源占能源總量比重達 15%;
      2)在 2021-2030 年,能源消費總 量控制在 60 億噸標準煤以?xún),非化石能源占能源總量比重達 20%左右,二氧化碳排放 在 2030 年左右達到峰值并爭取盡早達峰;
      3)在 2050 年,能源消費總量基本穩定,非 化石能源占比超過(guò)一半。實(shí)際上,在 2019 年我國非化石能源消費占比就已達到 15.3%, 提前完成了 15%的目標。
      “531 新政”加速光伏發(fā)電電價(jià)退坡,光伏發(fā)展動(dòng)力由政策驅動(dòng)逐步轉向市場(chǎng)驅動(dòng)。2018 年 5 月 31 日,國家發(fā)展改革委、財政部和國家能源局三部委發(fā)布了《關(guān)于 2018 年光伏 發(fā)電有關(guān)事項的通知》,要求加快光伏發(fā)電電價(jià)退坡,盡早實(shí)現市場(chǎng)驅動(dòng)!锻ㄖ芬幎 “新投運的光伏電站標桿上網(wǎng)電價(jià)每千瓦時(shí)統一降低 0.05 元,I 類(lèi)、II 類(lèi)、III 類(lèi)資源區 標桿上網(wǎng)電價(jià)分別調整為每千瓦時(shí) 0.5 元、0.6 元、0.7 元(含稅)!迸c此同時(shí),全球部 分光照資源較好的地區,如西班牙和意大利等,已率先實(shí)現了發(fā)電側平價(jià)。
      1.3.4 平價(jià)期(2019-2025):各國制定碳排放目標,新能源市場(chǎng)蓬勃發(fā)展
      隨著(zhù)世界各國相繼制定的碳排放目標,以及光伏行業(yè)的技術(shù)進(jìn)步和成本改善,當前光伏 發(fā)電已然成為不少?lài)揖邆鋬r(jià)格優(yōu)勢的能源形式,光伏開(kāi)始進(jìn)入全面平價(jià)期。
      我國第一次在全球正式場(chǎng)合提出的碳中和計劃時(shí)間表(“3060”碳目標),也成為了我國 能源革命設定的總體時(shí)間表。
      同年,歐盟和美國也相繼表明了各自的能源發(fā)展計劃,歐盟提出預計在 2030 年溫室氣 體排放量降低 55%,美國則要實(shí)現 100%的清潔能源經(jīng)濟。歐盟委員會(huì )在 2020 年 9 月正式發(fā)布了《2020 年氣候目標計劃》及政策影響評估報告,報告提出 2030 年歐盟溫 室氣體排放量(以 1990 年為基數)預期將至少降低 55%,相較于此前設定的 40%的降 低量,提高了15 個(gè)百分點(diǎn)。
      當前,拜登團隊勝選了美國選舉,拜登團隊在 2020 年 10 月發(fā)布的《清潔能源革命和環(huán)境計劃》中,明確表明要確保美國實(shí)現 100%的清潔能源 經(jīng)濟,并在 2050 年前實(shí)現零碳排放。
      其中包括:1)使用聯(lián)邦政府的采購系統來(lái)實(shí)現能 源 100%的清潔和車(chē)輛零排放,該計劃每年要花費 5000 億美元;2)在未來(lái)十年內投資 4000 億美元用于新能源的創(chuàng )新及基礎設施的建設;3)拜登將在上任后的第一天宣布重 新加入《巴黎協(xié)定》(拜登已于美國當地時(shí)間 2021 年 1 月 20 日下午在白宮簽署行政令, 宣布美國將重新加入《巴黎協(xié)定》,并于 2 月 19 日正式加入);4)拜登將在上任后的第 一年削減國內的化石燃料補貼。
      日本和韓國也提出力爭在 2050 年實(shí)現碳中和的目標。在 2020 年 10 月的日本臨時(shí)國會(huì ) 中,日本首相菅義偉發(fā)表了其上任后的首次施政演說(shuō),會(huì )中菅義偉強調應對氣候變化不 再是經(jīng)濟發(fā)展的制約因素,而是推動(dòng)產(chǎn)業(yè)結構升級和更強勁增長(cháng)的重要舉措,他提出日 本力爭在 2050 年實(shí)現碳中和的目標。此前,日本的減排目標為承諾在 2030 年將碳排放 較 1990 年水平下降 15%。同月,韓國總統文在寅在國會(huì )發(fā)表演講時(shí)宣布,韓國將在 2050 年前實(shí)現碳中和。這是繼中國和日本之后,亞洲第三個(gè)明確碳中和目標的國家。 此外,還有諸如英國、瑞士、南非、挪威、新西蘭、智利、加拿大和不丹等國家公布了 碳中和目標,新能源已然成為未來(lái)全球發(fā)展的一大趨勢。
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