文•馮曉琦

從晶體和薄膜在中國市場誕生那天起，一場關于“產品效率和技術路線的競賽”就敲響戰鼓，晶體硅電池的性價比日新月異，薄膜電池的轉換效率也節節攀升。在過去五年中，聚合物多層修飾電極型太陽能電池、納米晶太陽能電池和有機太陽能電池等新技術也不斷地在實驗室誕生，讓行業對“技術走向何方”更加迷茫。

但從2014年伊始，人們發現，晶體和薄膜不再刷屏般存在，而換成另一個詞——高效光伏。

先是在去年年底的第十四屆中國光伏大會上，中科院電工研究所副所長許洪華表示，在“十三五”期間，“新型高效太陽能電池”將是光伏產業的發展重點。 隨后，知名光伏市場調研公司Solarbuzz在3月發布的年度報告中，明確指出“高效的晶硅電池預計將占據更大的市場份額，供應商市場規模將增長200%”。能源智庫Energy Trend 的觀點更一針見血：掌握高效技術，必定成為光伏制造企業生存成長的關鍵因素。

所謂高效光伏，國際上沒有統一的定義，但根據各個企業的標準，目前通常是指轉化效率超過17.8%的多晶硅產品、超過18%的薄膜產品，及其與相應智能逆變器所構成的整體系統。

作為被企業認可、業界期望的技術，高效光伏的價值絕非簡單的體現為降低建設成本、實現光伏平價上網的目標，而是代表了未來若干年可預見的技術主流，其與互聯網和智能化的結合還可能推動產業生態的新變化。

高效組件揭面紗

高效組件被關注，和光伏供應端的變化不無關系。

2012年前，全球最大的光伏應用市場在歐盟，當時，德、法等國政府都大手筆地給予光伏產業很高的補貼，也正因為補貼，歐洲的產業發展略顯粗放，組件技術水平提升不快。歐債危機的沖擊迫使各國降低了補貼的力度，歐洲的光伏市場因此一度萎縮。

而反觀前幾年光伏市場發展略顯平庸的日本，從2011年福島核電站事故后，日本政府更重視發展可再生能源，先是光伏補貼額度躍升全球最高，2013年開始，日本成為全球最主要的光伏產品需求地區之一。

但與產業發展相對粗放的歐美相比，日本存在先天不足——國土面積小，光伏電池可安裝的空間有限。為了適應日本的特點，諸多企業開始加大研發力度并迅速提升產品的光電轉換率，生產高效能的屋頂光伏產品。

但資本市場對于高效產品始終保持謹慎態度。直到艾隆•馬斯克旗下的SolarCity發起的一次并購后，諸多資本才因為“帶頭大哥”的又一次驚人之舉而開始對高效組件青睞有加。2014年3月，SolarCity宣布收購以擅長生產高效電池板著稱的太陽能電池板企業Silevo。其合作的目標是，計劃在紐約州建設一家超級太陽能電池板工廠，讓美國成為成本最低的電池板產地。

如果從財務角度看，高效光伏電池并不能直接降低光伏電池組件的成本。其真正的價值在于，轉換效率高讓所需電池板減少，從而不僅縮小光伏發電系統的占地面積，而且能夠降低電站使用的輔助材料，如支架、纜線的成本，安裝電池組件所需的高昂人工成本也得以減少，使得高瓦數組件整體上更具備成本優勢。

市場研究機構Energy Trend在2014年的一項研究中指出，未來1～2年中，高效組件技術中PERC、N型單晶等技術都是值得關注的重點。其中，PERC即射極鈍化及背電極（Passivated Emitter and Rear Cell），這種依靠增加光波吸收來提升電池的技術，其光電轉換效率將達到21%，并能在有限的成本下明顯提升電池的效率，但這款產品存在光衰。

而轉換效率達到22%的N-Type電池幾乎沒有光衰問題，可保持穩定的發電效率。但目前，N-type電池技術復雜，成本仍然遠高于市場均價。

值得注意的是，無論專家談及的PERC，還是N型單晶，其被提出的條件都是——在產業化的前提下。

作為一個新興產業，光伏技術始終處于“兩條腿走路”的狀態。一個方向是沿著主流的技術路線、不斷挖掘技術潛力，就像上面提及的高效組件。而另一個方向，就是實驗室創新以尋求技術突破，并進行產業化嘗試。但至少目前來看，現階段實現革命性變化不太現實——在實驗室光電轉換效率達到21%的產品，做成實際組件后，因為損耗等問題尚未得到有效解決，實際轉換效率僅有13.4%。

可以想見，至少在未來幾年中，光伏組件的主流技術不大可能來自實驗室的新發明，更可行的路徑是，在產業化的前提下，最大程度挖掘現有光電組件轉化的潛力，并以此積累技術能力，在連續性的產品創新中孕育革命性的技術突破。

智能逆變三級跳

在光伏電站系統的構成中，除了成本中占比最高的光伏組件，最重要的就是逆變器。盡管其成本不到整電站體建設成本的8%，卻是發電效率的保證。特別是在組件的轉換效率提升時，光伏電站的其它設施可以照舊使用，而逆變器卻需要隨著組件變化而進行調整。

過去，光伏逆變器的效率提升主要是通過系統優化及合理的軟硬件配置來進行，比如集散式逆變器，其結合了組串式光伏逆變器和集中式光伏逆變器的優點，可將發電效率提高3%。

但在2014年開始，互聯網和智能化的概念進入光伏領域，光伏和通信技術出現了跨界融合——利用通信技術，實現簡便高效地監控發電，全天候進行數據采集，并通過互聯網自動上傳到服務器。同時，用戶可通過多種手機客戶端訪問網站，獲取光伏電站運行等數據，挖掘逆變器效率提升的潛在能力。

目前，已經有類似的通信技術進入試運行階段，比如華為在黃河上游水電的大型地面光伏電站上，就使用了智能逆變系統，這種系統是通過無線寬帶集群和多媒體運維系統，進行數據實時采集、云存儲、大數據挖掘及在線分析，實現電站可自動體檢，并給予電站及時的運維建議。

當然，更多的企業已經不滿于簡單利用通信技術獲取運維數據。目前，已經出現逆變器技術和互聯網技術的結合，將通信的智能化升級為第三方光伏電站管理云平臺。

其中，最引人注目的就是2015年4月1日，逆變器龍頭陽光電源宣布與“阿里云”達成戰略合作協議，發布智慧光伏云“iSolarCloud”平臺，該方案計劃把數十萬臺太陽能電站，通過逆變器和通信系統，接入阿里云，建立標準化、精細化的運行維護管理平臺，實現與互聯網的結合。而據陽光電源的測算，云平臺每年可通過智能化管理，提升光伏電站收益3%～7%。

有業內人士認為，逆變器技術創新，還會進一步提升光伏在整個能源系統的地位，因為直到今天，人們對于光伏的理解，仍然就是目前的傳統發電系統的補充。根據Worldwatch Institute公布的數據，2013年光伏全球發電量可滿足全球電力需求量的0.5%，而2014年，歐洲光伏發電占比也僅為3.5%。而未來，如果通過逆變器形成一個與其它能源系統互補的系統，光伏發電不再僅僅局限于就地消納使用，其富余電力可以源源不斷并入到縱橫全國的大電網，實現與其他發電方式相得益彰的效果。

“趕超模式”正當時

有一條產業界的共識：新興行業要實現快速發展離不開持續的技術創新，而企業是行業技術發展的重要推動力。但這條產業發展的鐵律在中國的光伏行業似乎表現得并不明顯。

為什么企業寧肯固守現有技術老技術？在業內人士看來，光伏行業存在自己的特點——傳統的東西不一定不好，新興的東西也不一定站得住腳。特別是嚴重的產能過剩讓產品價格狂跌，抑制了產品的研發投入。新技術在光電轉換效率上沒有特別的優勢，但成本很高，對市場化程度較高的光伏產業來說，明智的選擇并非大筆投資于新技術。

而中國作為趕超型國家，一直以來所追求的并非全新技術的突破，追求新技術的突破，而是現行技術的完善。多年來，中國光伏產業的技術發展路徑始終是“引進-吸收-消化-再創新”，也就是說，中國企業的技術能力主要體現在引進吸收再創新和集成創新，盡管盡管原始創新能力還有待提高，，但可以在現有技術路線的基礎上，不斷改良技術。所以，中國光伏產業的技術進步并沒有更多的體現在技術復雜度很高的產業鏈上游，比如硅基提純技術的突破等，而是通過不斷更新技術密集的先進生產設備，改進生產工藝，提升生產能力，以完善現有技術路線。

盡管中國企業已成為全球光伏市場最大的供應商，但從技術能力的角度看，中國光伏產業還難言處于國際技術前沿。但這并不意味著中國光伏產業的發展將會止步不前，相反，如果以現有技術的提升和改善為特征的高效光伏在未來幾年成為產業技術演進的主要方向，中國光伏企業將會擁有更大的發展潛力。

趕超型發展模式下成長起來的中國企業，在持續的技術學習過程中已經具備了完善現有主導技術的能力，通過改良技術的產業化，中國企業將會形成更強大的高性價比產品的生產能力。在“中國制造2025”的背景下，互聯網公司、通訊企業等高科技企業等都開始嘗試與光伏企業實現產業融合。這給光伏行業帶來的不僅是新技術，更為重要的是把“互聯網+”的新理念和新業態繼續放大，成為光伏產品日趨完善的新動力，最終加快光伏平價上網的進程。

（作者系對外經濟貿易大學副教授）

文章來源于《能源評論》雜志