科技創新助推光伏產業發展的對策研究論文

時間：2022-09-29 05:34:43 論文我要投稿

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科技創新助推光伏產業發展的對策研究論文

　　1國內外光伏產業發展態勢

科技創新助推光伏產業發展的對策研究論文

　　面對全球嚴峻的能源形勢和日趨惡劣的生態環境，世界各國均將新能源戰略作為可持續發展戰略的重要組成部分，光伏產業迎來了產業大發展的機遇。2010年全球光伏發電新裝容量16.6吉瓦，較2009年增長129%，近5年的年均增幅達到63%。在全球光伏發電需求大好形勢下，太陽能電池產量快速增長，最近10年太陽能電池及組件生產的年平均增長率達到57.6%。到2010年，全球太陽能電池總產量已達27.2吉瓦。據權威機構預測，到2015年全球年新裝光伏系統將達到43.9吉瓦。

　　光伏產業鏈從桂料、桂片/桂旋、電池、電池組件延伸到應用系統等全環節。德、日、美等國占據硅原料生產核心技術，中國已突破世界萬噸級高純硅技術壁壘。硅片/硅錠生產技術主要分布在挪威、德國、英國和日本，但江西賽維LDK成為全球首家硅片產能跨入2000兆瓦門檻的光伏企業。2010年，伴隨著世界太陽能電池產量劇增，中國大陸2家企業電池產量并列全球第一。在發電應用方面，歐洲還是全球光伏產業最重要的市場。截至2010年底，歐洲光伏發電累計容量為13.2吉瓦，占全球總量的79.6%。從主要光伏國家的發展經驗來看，財政激勵政策是啟動光伏市場的主要動力。其中上網電價法(Feed-in-tarifD與直接資金補貼法是推動世界光伏市場強勢增長最重要的途徑，得到了多數發達國家的認同和采納。

　　目前，中國已經基本建立起比較完整的光伏產業鏈，遍布29個省市，主要分布在江蘇、河北、江西等省市。國內光伏企業已經躋身國際大型光伏企業行列，其中12家海外上市，15家國內上市。中國光伏產業強勁的增長勢頭呈現以下特點：一是產業規模不斷擴大，產業集聚快速形成。我國光伏產業經過爆炸式發展，已經形成了江蘇、河北、江西、四川等幾個光伏產業聚集區域。2010年我國太陽能電池產量超過13吉瓦，占全球總產量的47.8%，連續三年位居全球第一。二是光伏產業技術取得顯著進展，設備國產化程度進一步提高。國內多晶硅料產能超萬噸的企業就有兩家，分別是保利協鑫和江西賽維LDK。近年來，我國通過引進外國領先的設備，硅碇/硅片生產薄弱狀況得到徹底扭轉。光伏生產設備30%?40%已替代進口或部分替代進口。三是政府扶持力度加大，產業政策開始補位。2009年以來，國家決定綜合采取財政補助、科技支持和市場拉動方式，加大對光伏產業發展的扶持力度。2009年7月，國家多部委印發《關于實施金太陽示范工程的通知》，計劃在2-3年內，采取財政補助方式支持不低于500兆瓦的光伏發電示范項目。

　　然而，與世界太陽能光伏產業的發展相比，中國太陽能光伏產業仍然存在產業鏈發展不平衡、自主創新能力弱、產業機制不夠靈活、應用市場有待進一步開發等問題。當前，機遇與挑戰同在(見表一），我們必須認真思考，采取有力措施，調整產業結構，擴大內需，開拓國際市場，狠抓技術創新，化危為機，推動我國光伏產業更好更快發展。

　　2光伏專利分析和技術展望

　　2.1光伏技術領域專利分析作為新興技術產業，太陽能光伏產業正處在高速持續發展之中，產業技術日益受得國內外企業、個人和科研院所的重視，特別是日本和美國的大型跨國公司將中國作為重要的目標市場，加緊該領域的專利布局。太陽能電池制造技術已成為光伏產業的主要技術，而伴隨著光伏并網發電的廣泛應用，太陽能光伏發電應用技術研究開發迅速趨熱。我國企業在技術創新體系中的主體地位作用已經顯現。由于國內科研院所的研發能力強于中國企業，國內院校應加強與企業合作，推進產業化進程。

　　2.1.1強國加緊在中國進行光伏技術專利布局中國企業和研究機構在太陽能光伏領域的本土知識產權保護意識很強，而日本、美國、德國等國家的跨國公司將中國作為重要的目標市場，正加緊光伏技術的專利布局，競相占領我國專利技術市場。曰本三洋、夏普、佳能，美國應用材料和德國默克公司都加強在中國的專利申請，涉及產業鏈的多個領域。特別是美國應用材料公司近幾年的專利申請非常活躍，僅2007年就申請專利231件之多。日、美等國在華專利數量分別占到中國太陽能光伏技術領域專利總量的16.6%和12.5%。

　　2.1.2光電器件技術是國內光伏專利技術發展的焦點

　　從專利申請的應用領域分析，當前國內光伏專利技術的熱點主要集中在光電器件、太陽能電力、半導體加工工藝、半導體基板、聚合物的光電應用方面。光電器件技術依然是國內光伏產業技術中最主要的熱點技術。

　　2.1.3國外企業光伏專利技術整體強于國內在華申請光伏技術專利的企業排名中，國內僅江蘇常州天合光能公司擠入前十強，其余均為外國企業。國內企業整體技術實力落后于美、日、韓等國。

　　2.1.4長三角成為我國最主要太陽能光伏專利技術集聚地區

　　國內申請光伏技術專利前三名的企業分別位于常州、上海、無錫等地，這表明長三角是我國最主要太陽能光伏技術專利集聚地區。

　　2.1.5科研院所的研發能力明顯強于企業中科院是國內太陽能光伏技術領域申請專利最多的研究機構，其專利數量達201件，是國內申請專利最多的企業常州天合光能的3倍以上；其次為南開大學52件，位居第二;上海交通大學44件，排名第三。因此，國內企業應加強與科研院所的合作，實現產學研相結合，將太陽能光伏技術成果轉化為產品，推進產業化進程。

　　2.2太陽能光伏技術展望

　　加大光伏領域的研發投入，促進太陽能發電技術突破，擴大太陽能發電應用領域，是當前各國共同的戰略目標。即使在全球經濟低迷，整個光伏產業及技術研發造成極大沖擊的情況下，光伏技術領域依然取得了較好的進展，未來各項技術參數、性能指標等記錄將不斷地被刷新。

　　(1)光伏發電成本將持續降低。依靠目前的太陽能電池技術就可以實現光伏發電成本的持續下降，未來光伏發電將會有經濟競爭力。但對于何時能夠達到和常規能源電力成本相當的水平，各研究部門之間差別很大，樂觀的估計是到2015年左右，保守的估計是2025年左右，光伏發電成本可以下降到1.5美分/千瓦時，和屆時的電力銷價相當（仍高于煤電電價，但差別不很大)。

　　(2)新型太陽能電池技術推陳出新。在晶硅太陽能電池原材料成本一多晶硅居高不下的情況下，各廠商紛紛轉而尋求技術創新，從而使得研究開發新型太陽能電池術成為近期太陽能電池產業新的熱點。如利用碳納米管代替傳統硅技術，利用硅藻類生命結構開發太陽能電池，以及銅銦鎵硒電池技術。

　　(3)光伏發電向規模化方向發展。經過多年的發展，光伏發電目前是一種較為成熟、可靠的技術，己經逐漸從過去的獨立系統朝大規模并網方向發展。

　　(4)硅材料用量大大減少。降低硅片厚度是減少硅材料消耗、降低晶體硅太陽能電池成本的有效技術措施，是光伏技術進步的重要方面。從20世紀70年代開始，經過30多年的進步，太陽能電池硅片厚度從450?500微米降低到目前的100?180微米，厚度不及原來的1/4，硅材料用量大大減少，這對太陽能電池成本降低起到了重要作用。

　　(5)電池轉換效率進一步提高。單晶硅太陽能電池轉換效率最高，技術也最為成熟。在1954年，貝爾實驗室的研究人員發現了轉換效率最高的單晶硅太陽能電池，效率為4.5%，而現今光電轉換效率紀錄被新南威爾士大學提高到43%。

　　3我省光伏產業發展概況及問題

　　3.1我省光伏產業發展概況

　　“十一五”期間，江西省光伏產業從無到有、從弱到強，以晶體硅片生產為基礎，在光伏產業鏈中游崛起，產業規模取得快速發展，在國際上已具備雄厚的實力。我省的光伏企業有50余家(2家海外上市企業），建立了“硅料一硅片一電池一組件”較為完整的光伏產業鏈。光伏產業投入也逐步增加。我省“十一五”時期的光伏產業投資總量在1200億元左右，10多家光伏企業項目投資數額過億，科技投入已達2000多萬元。投資領域主要涉及太陽能光伏產業上游硅料、硅片生產，以及中游太陽能電池及組件生產領域，產業鏈下游領域相對較少。我省還成功組建國家光伏工程技術研究中心，成立了我國首個太陽能光伏學院一南昌大學太陽能光伏學院，建立了“中國光伏交易市場”，光伏企業的創新能力持續提升。

　　3.2科技發展中的主要問題

　　(1)光伏科技投入總量小。“十一五”期間，全省僅2009年光伏企業主營業務收入達210.91億元，而科技投入僅為2000多萬元，占主營業務收入的0.9%。。河南、四川、江蘇等省科技投入較大。

　　(2)光伏技術自主創新能力弱。通過對中國光伏技術專利分析可知，從1983年至今，在國內申請的光伏專利總量中江西僅5件，占國內專利總量的0.19%。，涉及江西企業2家(表二所示)。

　　(3)光伏高層次創新人才缺乏。光伏專業技術人才隊伍有待進一步培養，高層次、高素質的，懂得科技知識、經貿知識和現代管理知識的管理人才極度缺乏。

　　(4)光伏產業鏈需進一步完善。迄今為止，江西光伏產業鏈涉及上游硅原料和硅片生產環節，中游太陽能電池及組件、光伏設備領域仍較弱，下游光伏應用領域正在布局，表明整個光伏產業鏈發展不夠完善。

　　4科技創新助推我省光伏產業發展建議

　　(1)加大對光伏產業的科技投入，提高企業的核心競爭力。每年獲得各類科技投入不低于光伏產業主營業務收入的2%。制定激勵政策鼓勵企業開展研發自投。鼓勵并促成世界范圍內的產學研結合，將科技成果迅速轉化為現實生產力。

　　(2)加強產業政策扶持力度，進一步激發光伏市場發展動力。加大光伏產業發展的相關政策。繼續依靠政府的財政支持，扶持光伏產業發展。從中短期來看，太陽能光伏發電的政策扶持力度和政府激勵政策的實施仍將是開拓光伏市場的主要動力。

　　(3)優化光伏產業布局，盡快形成較為完整的光伏產業鏈。盡快淘汰光伏生產環節中能耗高、污染嚴重的落后產能，加速對國內外企業的兼并重組。全面實施產業配套戰略，穩固高純硅、硅片等上游產業，扶持電池、組件、設備等中游產業發展，引導下游光伏應用領域的市場開發。拉長光伏產業鏈，提高產品附加值，提升光伏產業的整體競爭實力和綜合競爭能力。

　　(4)增強企業融資渠道，為光伏產業提供強有力的資金保障。光伏產業是一項新興戰略性產業，需要較強的資本投入。我省在積極爭取國家財政資助外，還需大力吸引民間資本、風險投資等多項資本注入，積極拓寬企業融資渠道，為光伏產業提供強有力的資金保障。

　　(5)加快高層次人才的引進，為光伏產業提供智力保障。進一步完善激勵機制，多方位引進高層次、緊缺人才。施行“人才、基地、項目”一體化機制，建立產業化基地，通過項目實施培養高層次優秀人才，為我省光伏企業的發展提供智力保障。

　　(6)加強創新平臺的培育，提高光伏企業創新能力。加強科技創新服務平臺的建設，建立國家級技術服務和支撐平臺；加大光伏重點實驗室、產業基地、工程技術研究中心和企業技術中心的建設力度。建立以企業為主體、市場為導向、產學研相結合的技術創新體系，促進科技成果轉化。建立光伏產業技術創新戰略聯盟，引進消化吸收國際先進技術和工藝，開發新產品，提高光伏產業研發和創新水平。

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