国家能源集团首席专家钟大龙：发展钙钛矿技术可有效保障我国光伏龙头地位

为深化光伏产业链合作，携手推动广东光伏产业迈入“新十年 新发展”，2024年3月20日，由中山大学、索比光伏网联合主办的第十一届广东省光伏论坛在广州市召开。会上，北京低碳清洁能源研究院、国家能源集团公司首席专家表示，当前，国际竞争已进入白热化阶段，中美日欧均欲抢占下一代光伏技术制高点，发展钙钛矿技术可有效保障我国光伏龙头地位。下一步，我们应持续提升钙钛矿电池组件效率、持续突破钙钛矿电池服役可靠性、重视产品发展在光伏细分市场定位、加大研发投入强度，发展完善的产业链。

以下为嘉宾发言实录：

     国家能源集团是2017年底由神华和国电重组，目前在世界500强排名第76位，每年营收8000多亿，利润1000多亿，煤炭、火电这几个板块肯定是全球最大的，风电也是全球最大的。

     常规性光伏天然具有波动性、间歇性，我们现在有600多GW光伏，对电力系统的安全稳定运行提出了前所未有的挑战。另外，东部地区土地资源紧张，西部输送成本又很高，集中式大电站如何建这也是值得我们思考的。另外，光伏有一个永恒的话题，增效降本，持续降低度电成本，是我们一直努力的方向。另外，我们现在有这个规模了，过个一两年，光伏组件的退役潮就会到来，这些都需要我们做好技术创新的准备。

      国家能源集团的目标是要建设世界一流的清洁低碳能源领军企业和一流国有资本控股公司。截至去年年底，可再生能源装机已经超过110GW了，占比达到35.5%。从“双碳”目标提出后，集团立马发布了《加快光伏发电产业发展指导意见》，奋起直追，虽然以火电为主，但我们技术薄弱，发展还是很快的。这里有几个数据：2021年同比增长4.1倍，2022年增长91%，目前在央企的“五大四小”里，光伏增速是第一的，目前的装机总量大概是第三左右。我们主要是以大型基地为主，在湖北有农光互补，在腾格里有新能源的沙戈荒大基地。除此之外，我们的分布式也比较大，在江苏我们有超过1GW的分布式。

      光伏的核心技术主要有三大块。一是光伏电子技术，肯定是最根本、最具有颠覆性的，更多的重点都在电池技术、材料与器件、电池的互联与封装上。电池技术，第一代晶硅是主力，在可预见的未来，晶硅还是天下；薄膜太阳能电池，有碲化镉、铜铟镓硒以及非晶硅薄膜电池；第三种是新型太阳能电池，像现在如火如荼进行的钙钛矿，整个趋势是朝着增效降本来做的，从多元化应用的角度来说，会变得更加轻柔。

      目前的晶硅电池是主流，市场占有率在95%以上。柔性CIGS薄膜电池凭借自身电池的特性，在拓展新兴多元化应用上尚存优势。未来随着晶硅达到效率极限以及新兴薄膜技术的发展，叠层技术肯定是未来的主流。晶硅技术，现在已经进入到了n型TOPCon和HJT时代。当时我有幸在通用电器工作时，参与了这个大发展时期。

      由于CIGS的特性，它可以做成柔性，可满足多元化应用，像航空航天、移动能源等领域的应用，它目前在地面移动能源方面是具备一定优势的。

      为什么现在钙钛矿这么火？昨天下午也有一个专题讨论。不论是它的单结效率提升还是叠层效率提升，都是很迅猛的。另外，从它的理论成本角度来说，还是很具有优势的。如果要延续技术迭代路径，肯定是要做叠层的，所以钙钛矿自然就成了香饽饽。

     目前美国、欧盟在单晶硅时代已经错过了发展机遇期，所以他们现在的投入和重视程度是巨大的，需要引起我们的重视。

    钙钛矿电池产业发展需突破的瓶颈是它的稳定性，以及寿命评价体系不完善和规模化量产技术的挑战，一方面，面积放大后组件效率损耗严重，另一方面，量产工艺控制难以实现高良品率，产线的良品率到底能做到多少，能像晶硅一样做到98%、99%吗。

      这方面我有几点想法：（1）持续提升钙钛矿电池组件效率，这方面很重要，现在大家也都在努力，需要持续提升；（2）持续突破钙钛矿电池服役可靠性，这个不解决，产品的应用场景会非常受限；（3）重视产品发展在光伏细分市场定位，到底多大规模的产能是合适的产能？是不是一下子就能铺开10GW，但最后没有市场了？（4）要学习晶硅，加大研发投入强度，发展完善的产业链。从原材料到制造再到应用，技术广泛交流，人才广泛交流，这样才能像晶硅一样，成为未来产业的主流。

      回到光伏电池技术迭代的路径，后面肯定是叠层。这个问题关键是取决于应用场景是否严重受限，又取决于寿命的匹配，做成叠层之后，如果钙钛矿的寿命跟电池的匹配性不好，会引起一堆问题，希望钙钛矿能成功，现在国家重点专项也正在布局这方面。

      下面讲讲发展海上光伏的必要性。沿海地区是经济发达地区，人口又多，消纳又好，把海上光伏开发好，还有一个好处，这也是“光伏+”的一种模式，符合节能减排、能源绿色转型的需求，契合海洋资源的合理开发利用理念，但也面临很大的挑战。

    目前国外在引领飘浮式，我国正在追飘浮式，但很快我国的装机式将引领全球，国家能源集团也算是引领性的企业，我们在山东、江苏各有有2个多GW的海上光伏开发权，面临的挑战主要分四个方面，首先，它肯定跟地面电站不一样，对组件的要求也不一样，主要是防腐、海洋生物及生态的兼容性，最关键的是系统的安全与稳定性，抗风浪、渤海湾以及海滨，会对系统结构造成问题。像山东，目前20GW的海洋开发，有些地区二三十公里附近都没有电网，需要做技术创新。

      从光伏组件、材料、结构，再到电力系统、海洋环境、海事工程，以及建好场站之后的数智化管理，目前我们集团正在攻克这些方面的技术研究，欢迎各位跟我们一起攻克这些方面的技术。

      除此之外，分布式BIPV也是很重要的应用场景，场站建好，怎么用人工智能驱动的手段，实现场站运营成本的最低化、安全性、高效性，使收益最大化，这里面有很多技术可以做。

      下面讲讲光伏回收技术，首先这是迫在眉睫的技术，必须要重视，如果这方面不重视，将造成很大的浪费，因为我们的产量也很大、产能也很大，废气的那些板子也需要回收，包括技术可行、经济性可行，这些方面我们都在努力。我们想做点有特色的东西，我们跟产业公司在一起开发，从低碳院、技术的角度，我们在开发一种有机、无机复合完整分离技术，玻璃不损坏，可以考虑再利用，单晶硅硅片也可以做整块，没有损坏。包括之后的提取回收，我们想做绿色、环保的技术。

      去年年底，我们又进入一个周期，这也是行业的忧虑。首先我们要坚定信念，光伏要大发展，但我们确确实实也遇到问题，双碳让光伏大发展，但又处于世界百年未有之大变局，我们已经进入了产能过剩、消纳不足的新时代，高质量转型是刻不容缓的。

      引用这次两会比较新、比较火爆的词——新质生产力，我的观点是：我们要合力推动、技术引领来提升新质生产力，光伏也需要一些新质生产力。主要是两个事情需要融合发展，一是新型能源体系，我们建了很多风光的新型能源，同时又有很多新型的电力系统，这两个要一起协同发展，才能解决这个问题。从技术的角度来看，我们肯定要做好技术引领创新。从电池组件、系统应用再到场站经营，很多事情需要我们应用技术创新，需要避免扎堆做同样的事情，造成去年年底的现象。同时，我们也希望头部企业能够把啃硬骨头、超前布局的事情，跟一些大的院校、研究机构一起进行引领，这些方面可以做很多的工作。其三，产品质量和可靠性。在以前粗放式的发展之下，我们没怎么重视，现在多元化应用之后，产品质量的可靠性也是很大的课题。

      其次，不光是国内以及国外市场需要建立合作互惠的关系，这是企业的角度；从政府的角度来看，要加强顶层设计，统筹引导产业的发展，这个非常关键。同时，要用政策支持新兴产业的融合发展，加快推进美丽中国的建设，让消纳市场变得更加广泛。必须区别对待集中式和分布式，因为集中式和分布式对储能、并网的要求都不一样，就像分布式，我们怎么让分布式的源网荷储通过虚拟电厂的模式集中管理，这也是一个很大的课题。另外，从电网的角度来说，这是需要解决新型电力系统的关键一部分，怎么加快AI驱动的能源互联网的建设，推动风光氢储一体化融合发展，必须要重视智慧综合能源的建设。

    最后，还是希望中国能够持续引领全球光伏的发展，重视能源的特性，既要有可持续性，又要易得、安全、经济。

    谢谢大家。