中國儲能網訊：太陽能是人類取之不盡，用之不竭的可再生能源，具有清潔、安全、廣泛、資源足、市場前景廣等優(yōu)點，是長期能源戰(zhàn)略的重要選擇。其中太陽能光伏發(fā)電發(fā)展最快，應用更廣。而具有柔性、輕質的薄膜太陽能發(fā)電代表當前太陽能利用的前沿技術，它具有低成本、轉化率高、大面積自動化生產、弱光響應好、應用廣泛等優(yōu)點，具有廣闊的發(fā)展前景。
1、薄膜太陽能發(fā)電的發(fā)展現(xiàn)狀
1）太陽能光伏發(fā)電原理。
其基本原理是愛因斯坦光量子理論的光電效應。當光線照射在半導體器件上時，在器件的兩側產生電壓的現(xiàn)象，稱為光伏效應。利用半導體的光伏效應把太陽的輻射能轉變?yōu)殡娔艿陌l(fā)電方式叫太陽能光伏發(fā)電。
2）薄膜太陽能電池定義。
是指光線照在厚度僅有數(shù)μm的薄膜上，可產生光電效應的太陽能電池。而生產薄膜的材料較為廣泛，如高分子塑膠、硅晶體或金屬等形成的薄膜，具有大面積推廣應用的前景。
3）薄膜太陽能電池分類。
硅薄膜太陽能電池中以非晶硅薄膜電池為代表，具有低成本的優(yōu)點；化合物太陽能薄膜電池以銅銦鎵硒薄膜電池為代表，具有高效、低成本、高轉化率、可大規(guī)模工業(yè)化生產的優(yōu)點；染料敏化太陽能電池由二氧化鈦和染料等材料組成，優(yōu)點是成本都相對便宜，制造簡單，可用印刷的方法制造，用于制造基板的材料種類多，可靠選擇范圍廣；有機薄膜太陽能電池，是直接利用有機高分子材料制成半導體薄膜，作為感光和發(fā)電材料，具有薄膜制程容易和柔軟性強等特點。
4）薄膜太陽能光伏產業(yè)發(fā)展的現(xiàn)狀。
在新能源領域，太陽能光伏發(fā)電，有國家政策支持，形成產業(yè)發(fā)展快，應用廣泛，這為薄膜太陽能光伏發(fā)電提供了難得的發(fā)展機遇。目前，各種薄膜太陽能電池市場保持在72%的平均年增長率，并在2013年以來占據(jù)整個光伏市場的30%份額，全球市場超過30%，發(fā)電比重超過30%。但薄膜電池繼續(xù)擴大市場份額的阻力在于其成本尚未真正實現(xiàn)降低，在于設備和技術多數(shù)依賴國外，這是需要在技術上解決的問題。
2、薄膜太陽能發(fā)電的優(yōu)勢
1）污染明顯減少。多晶硅生產環(huán)節(jié)的副產物四氯化硅，對環(huán)境污染很重，而主流非晶薄膜太陽能電池生產污染較少。
2）能耗明顯降低。目前大部分企業(yè)提煉1t多晶硅產品需耗電16萬kW·h，而薄膜太陽能電池生產能耗大大低于這個標準。
3）成本降速加快。太陽能光伏發(fā)電應用最多的多晶硅材料，價格較高，而制造薄膜太陽能電池材料，
因為較為廉價（如玻璃、不銹鋼、聚酯膜），相對于高昂的晶體硅材料成本更低。薄膜太陽能技術可以減少光伏材料的使用，有效降低制造投入。據(jù)測算非晶硅薄膜太陽能電池組件的生產成本也在2美元/W以下，如自動化生產更高，則其產品生產成本更低，利潤空間較大。
4）光電轉化率提高。薄膜太陽能原來最大的一個缺點是轉化率低，近年來，隨著薄膜技術的突破，帶來轉換效率的巨大提高，美國FirstSolar公司的碲化鎘（CdTe）組件的轉換率首次超越多晶硅，達到創(chuàng)紀錄的18．6%。在銅銦鎵硒方面，中國企業(yè)漢能的CIGS組件的最高轉化率更是達到21%，俄科學家研制出高轉換率太陽能薄膜電池組件，光電轉換率已達21%，超過傳統(tǒng)薄膜太陽能電池組件近2倍。
5）應用廣泛。薄膜電池具有柔性便攜、可折疊、輕質耐用的特點，在光伏建筑一體化（BIPV）、戶用發(fā)電、柔性屋頂、路燈、汽車應用、電子產品、遠程監(jiān)控/通訊、軍事、野外/室內供電等領域，具有廣闊的市場前景，相比晶硅電池應用范圍更加廣泛。
3、存在的主要問題
1）成本仍較高。盡管近幾年，制造薄膜太陽能電池的成本加速降低，但電能的存儲技術仍是高成本的主要原因。碲化鎘材料是電薄膜技術中效果最好，應用最成功的。這一技術中，碲金屬是關鍵。近年來，碲金屬材料的價格漲得很快，一旦薄膜太陽能電池擴大生產，碲材料就會更加短缺。目前，碲的生產和提煉主要從銅提煉中獲得，若開發(fā)成本進一步提高，碲的價格就會進一步上漲，導致太陽能薄膜發(fā)電成本增高。
2）并網運行管理滯后。尚未形成適應分布式發(fā)電發(fā)展的電力體制和價格機制。分布式發(fā)電接入電網及并網運行的機制仍未建立，分布式光伏發(fā)電的優(yōu)勢是規(guī)模小、效率高、效益好，若不能充分發(fā)揮這一優(yōu)勢，大規(guī)模發(fā)展分布式光伏發(fā)電將會難以進行。
3）政策體系還不完善。如土地、價格、財稅等政策還不夠完善，電力管理和電網接入等體制機制還不能完全適應市場經濟的需要。
4）光伏制造業(yè)亟待轉型升級。國內光伏產品應用市場培育不足，嚴重依賴國外市場，導致企業(yè)產能過剩，經營壓力加大。
5）光伏制造的核心技術缺乏。目前，光伏生產的主要設備仍需進口，核心技術掌握不多，核心競爭力缺乏，許多生產企業(yè)規(guī)模小、技術能力差，形成無序競爭，惡性競爭。所以，整合產業(yè)，轉型升級，加強和規(guī)范行業(yè)管理任重道遠。
6）太陽能發(fā)電產業(yè)推廣過程中還面臨融資難、結算難、屋頂資源配置難、土地準入難等問題。
4、發(fā)展前景與展望
1）國家規(guī)劃太陽能發(fā)電。
《國務院關于促進光伏產業(yè)健康發(fā)展的若干意見》（國發(fā)［2013］24號）明確：2013－2015年，年均新增光伏發(fā)電裝機容量1000萬kW左右，到2015年總裝機容量達到3500萬kW以上。國家太陽能發(fā)電“十二五”規(guī)劃要求，到2020年太陽能發(fā)電總裝機容量達到5000萬kW，使我國太陽能發(fā)電產業(yè)達到國際先進水平。
2）國家支持新能源技術的發(fā)展。
重點支持高效率晶硅電池及新型薄膜電池，新型薄膜電池中的碲化鎘薄膜、銅銦硒薄膜、銅銦硒鎵薄膜和硅基薄膜將占據(jù)市場主流，廣泛應用于光伏發(fā)電，引領薄膜太陽能電池的發(fā)展，成為市場中的佼佼者。
3）我國發(fā)展太陽能產業(yè)優(yōu)勢明顯。
國家高度重視，將太陽能光伏發(fā)電作為重要的新能源產業(yè)，在上網價格、財政補償、土地政策、融資等方面出臺政策予以支持，與西方發(fā)達國家相比較，我國在資金、技術、市場三方面更具優(yōu)勢。因此，在這次新能源革命中完全有可能由我們中國人領先。
4）太陽能發(fā)電的經濟性展望。
目前我國光伏電池產量約占世界總產量的60%，大力發(fā)展薄膜發(fā)電產業(yè)將是中國經濟“新常態(tài)”背景下的重要抓手，在當前經濟結構調整、轉變發(fā)展方式、穩(wěn)定經濟增長中具有重要的現(xiàn)實意義和戰(zhàn)略意義。薄膜太陽能發(fā)電在目前國家實施的七大戰(zhàn)略新興產業(yè)中占據(jù)重要地位。在高端裝備制造、環(huán)保節(jié)能、新型材料、新能源及新能源汽車等五大領域，將直接帶動塑料、玻璃、鋼鐵、物流等幾十個相關產業(yè)，對發(fā)展實體經濟，創(chuàng)造就業(yè)機會將起到明顯作用。薄膜發(fā)電有利于推進節(jié)能減排事業(yè)和轉型升級步伐。以光伏建筑一體化領域為例，經測算，直接市場規(guī)模將超過10萬億元，間接市場規(guī)模達將達到30萬億元以上，相當于我國汽車市場的3～5倍，如實施將直接減少10多億t的溫室氣體排放。發(fā)展薄膜發(fā)電將有利于保障國家能源獨立，確保能源安全。隨著我國經濟社會的發(fā)展，能源問題越來越顯得重要，面對傳統(tǒng)化石能源的日漸枯竭和環(huán)境污染的日益加劇，大力發(fā)展新能源已成為實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的必由之路。
5）打造未來智能電網和個人電站。
未來電力用戶電能可自發(fā)自用，多余電量及時上網，通過電網調節(jié)并入國網運行，以此鼓勵建設個人分布式光伏發(fā)電系統(tǒng)。分布式光伏電站通過線路聯(lián)結成網絡，所發(fā)的電可以用來滿足自己的需要，也可以通過網絡出售給他人。反之，如果自己的電量不夠，也可以購買他人的富余部分，甚至連價格也可以由相互間自行協(xié)商。這就是未來的智能電網和分布式光伏電站。未來分布式光伏電站建設可依托大型的工廠、學校、機關、社區(qū)的建筑物墻體、屋頂和玻璃門窗，也可以建在自家屋頂、自家的外墻或者防曬篷上，甚至有可能被穿在自己身上，成為真正移動的發(fā)電站。
5、發(fā)展對策與建議
1）制定規(guī)劃和產業(yè)指導政策。
國家光伏產業(yè)發(fā)展需要有整體規(guī)劃，今年是“十二五”規(guī)劃最后一年，國家應盡快編制下發(fā)“十三五”規(guī)劃，各地也要根據(jù)實際，編制規(guī)劃，制定具體實施方案，要完善規(guī)劃目標，優(yōu)化建設布局，有序推進太陽能發(fā)電項目建設。要加強規(guī)劃評估，適時調整完善規(guī)劃，同時，在建設過程中要加強光伏電站管理，推進分布式光伏發(fā)電項目建設，規(guī)范光伏發(fā)電的有序發(fā)展。
2）完善政策支持。
①政府要積極引導、支持和鼓勵企業(yè)、機構、社區(qū)和家庭安裝、使用光伏發(fā)電系統(tǒng)。對分布式光伏發(fā)電，如不需要政府補貼資金，可放開建設規(guī)模和范圍。并將其全部發(fā)電量納入整個社會發(fā)電量和用電量的統(tǒng)計和調度，納入當?shù)卣碗娋W企業(yè)的績效考核目標；
②電價補貼政策須進一步完善。對分布式光伏發(fā)電，實行按電量補貼政策。合理調減光伏電站上網電價和分布式光伏發(fā)電補貼標準；
③改進補貼資金管理。完善補貼資金支付方式和程序，各地要完善資金補貼政策，提高補貼標準，確保及時足額到位，各級政府要充分利用財政資金的引導和杠桿作用，支持光伏發(fā)電項目建設，推廣其應用；
④出臺財稅支持政策。完善中央財政支持政策，建立光伏產業(yè)發(fā)展新機制，特別是要加強對農牧區(qū)光伏發(fā)電的推廣應用，加強對邊遠落后地區(qū)的建設，優(yōu)先支持無電地區(qū)光伏發(fā)電建設項目。對分布式薄膜發(fā)電項目要重點扶持并享受優(yōu)惠政策；
⑤完善金融政策，創(chuàng)新融資模式。金融機構要優(yōu)先對有信譽的光伏制造企業(yè)提供信貸支持，要采取靈活、方便、及時的信貸政策，對優(yōu)質企業(yè)、創(chuàng)新技術、兼并重組和境外投資等具有競爭優(yōu)勢的項目要優(yōu)先支持；對中小企業(yè)、家庭、機關、學校等自建自用項目要優(yōu)先支持。除開展傳統(tǒng)的銀行貸款、股東擔保、資本市場融資等融資模式外，推進眾籌、融資租賃、資產證券化、電站資產擔保融資等新興融資模式，解決融資難題；
⑥完善土地支持政策。對利用荒灘戈壁等非農用土地建設光伏發(fā)電項目，政府要作為當?shù)卣猩桃Y項目積極鼓勵和支持，要優(yōu)先在項目審批、融資、財政補貼等方面提供方便。
3）做好并網運行服務。
光伏發(fā)電并網運行是關鍵，各電網企業(yè)要將其納入并網范圍，優(yōu)先保障其運行并做好服務；對分布式光伏發(fā)電，要建立簡捷高效的并網服務體系，簡化電網接入方式和管理程序，公布并網服務流程。國家要制定優(yōu)惠政策，全額收購所發(fā)電量。
4）明確我國太陽能光伏產業(yè)的技術發(fā)展方向。
突出薄膜化、柔性化這個重點，調整光伏產業(yè)發(fā)展方向，優(yōu)先發(fā)展薄膜發(fā)電技術，集中人力，集中資源，集中投入，打造成一批引領光伏發(fā)電，在全球具有競爭優(yōu)勢的戰(zhàn)略性新興產業(yè)。
5）強化科學研究。
聯(lián)合攻關薄膜太陽能先進技術，將研發(fā)和制造高端裝備納入“十三五”規(guī)劃，列入重大專項，從國家戰(zhàn)略層面規(guī)劃和部署，引進和培養(yǎng)高端人才，加大大項目支持力度，推進光伏重大裝備制造國產化進程，大力支持企業(yè)設立薄膜太陽能研究中心，開展研發(fā)工作，建成一批高水平的制造基地，形成研發(fā)超前，設計先進，制造領先，檢測認證質優(yōu)產業(yè)鏈完整的高水平薄膜太陽能裝備工業(yè)體系。
6）抓住發(fā)展機遇，發(fā)展太陽能光伏發(fā)電產業(yè)。
①依托“互聯(lián)網+”，利用“互聯(lián)網+能源”改變人們對能源消費模式的認識，改善消費體驗，提高能源的能效水平，提高使用的舒適感；
②推廣“互聯(lián)網+光伏產業(yè)”模式，打造光伏制造領域的B2B平臺、光伏系統(tǒng)服務領域的B2C和B2B平臺、光伏電站交易平臺、光伏發(fā)電量交易平臺，為太陽能光伏發(fā)電提供更好服務；
③積極參與國家“一帶一路”戰(zhàn)略布局，充分利用“一帶一路'沿線光照資源豐富的優(yōu)勢給光伏產業(yè)帶來發(fā)展機遇，發(fā)展光伏發(fā)電產業(yè)，利用”互聯(lián)網+稀有金屬“模式促進稀有金屬和稀土在國際市場的流轉；
④對接云平臺，將數(shù)十萬太陽能電站接入云平臺，變身”互聯(lián)網+“發(fā)電站，推進電力行業(yè)及整個新能源產業(yè)的發(fā)展。
7）國家扶持政策需及時跟進。
建議國家盡快制定出臺政策解決太陽能發(fā)電產業(yè)推廣過程中面臨的融資難、并網難、結算難、屋頂資源配置難等現(xiàn)實問題的政策措施。
