HJT异质结组件产业发展实施指南

HJT异质结组件产业发展实施指南

逐步完善智能光伏相关标准检测认证等体系，推动智能光伏标准化、模块化发展。深入实施《光伏制造行业规范条件》和光伏领跑者计划，建立智能光伏产品及服务推广目录，促进试点示范应用。加强行业协会、中介机构等对消费者的使用培训服务，进一步支持智能光伏进入千家万户。在有条件的城镇建筑屋顶（如公共建筑、商业建筑、厂矿建筑、设施建筑等），采取引导、企业自愿、金融支持、社会参与的方式，或引入社会资本出租屋顶、EMC节能服务合同管理等多种商业模式，建设独立的就地消纳分布式建筑屋顶光伏电站和建筑光伏一体化电站，促进分布式光伏应用发展。积极开展市、县、开发区一级的城市级分布式建筑光伏电站示范工程建设，由组织和引导作为公共建设项目，实现智能光伏建筑大数据在线监测管理。在光照资源优良、电网接入消纳条件好的城镇和农村地区，结合新型城镇化建设、旧城镇改造、新农村建设、易地搬迁等渠道，统筹推进居民屋顶智能光伏应用，形成若干光伏小镇、光伏新村。积极在有条件的农村地区小型建筑、独立农舍推广光伏取代燃煤取暖技术应用。全球光伏行业发展情况（一）全球光伏行业支持政策作为基础设施，各国的电力行业均受政策影响，涉及的范围包括电源和电网投资和运营者的资格、可用的发电技术、以及适用于不同发电技术的电价和电量收购条件。各国与光伏应用相关的政策决定了该国的光伏发展路径和速度。光伏行业在1990年代初起步。与其它新兴产业一样，在光伏应用初期，因行业规模小、产业链不完善和技术待改进等因素，光伏系统造价和发电成本高。注意到光伏对能源转型的重要性，一些发达国家制定和实施了扶持光伏发展的政策，包括（1）明确光伏发电的战略地位，制定光伏应用规划；和（2）实施扶持政策，包括研发、投资或安装费用补贴、发电电价补贴、税收优惠和可再生能源配额制等。经过20多年发展，光伏是目前全球新装机容量最大的电源，也是很多国家成本最低的能源。为了低碳发展，履行《巴黎协定》规定的减排义务，各国均制定和实施了有利于光伏发展的政策，保证了光伏应用规模在未来的持续快速增长。（二）全球光伏应用市场发展情况技术进步推动光伏产品的降本增效。在过去十年内，主流量产晶硅光伏电池的转换效率由约16%提高到近23%；主流组件版型由60片156．75mm电池和组件功率240W，提升到目前的132片210mm半片电池和组件功率665W。随着转换效率提高，每瓦光伏组件所需的原材料相应减少，组件单位制造成本相应降低。更低的组件成本带动应用规模扩大，进而驱动整个产业链的运营效率不断优化，光伏制造用主辅材料成本快速降低，性能大幅提高。同时，效率和功率更高的组件减少电站占地，节省包括支架和电缆在内的BOS成本，进而降低光伏电站建设成本和度电成本（LCOE）。组件价格和大型地面电站建设成本的构成和变化情况。技术进步和规模效益相辅相成，一起推动了全球光伏发电成本的下降。在全球大部分市场，光伏发电在电网侧做到了平价或低价上网，在用户侧实现了低价用电。成本已不再是限制光伏应用规模的主要障碍。根据英国智库CarbonTracker于2020年发布的报告，在不包括碳排放成本情况下，在大多数国家，新建燃煤发电成本高于新建可再生能源项目，超过60%的在运行燃煤电站发电成本高于新建可再生能源项目。如考虑燃煤等化石能源发电的碳排放成本，光伏电站具有更大的成本优势。在全球范围内，光伏电站已开始取代化石能源发电。在全球范围内，光伏等可再生能源正在加速替代传统的化石能源和核电。根据BNEF统计，从2016年开始，光伏成为全球新增装机容量最大的电源；从2017年开始，光伏新增装机规模超过包括化石能源（燃煤和油气）、水电和核电的总装机规模。根据IHSMarkit数据，尽管受到多重因素影响，2021年全球光伏新增装机量仍达到177GW，相较2020年138GW的新增装机量提高约28%，证明了光伏全球市场需求的韧性。随着疫情在全球范围内得到控制，特别是主要经济体将围绕可持续发展制定和实施疫后经济恢复和刺激计划，预计全球光伏需求将进入快速增长通道。与全球光伏需求快速增长相伴的是，全球市场更加多元化和分散化。光伏应用在全球得到普及，新兴市场不断涌现，年新增装机容量超过1GW的国家越来越多；更多的国家开始推广光伏应用，年新增装机容量超过100MW。预计在疫情得到控制后，将有更多国家的年新增装机容量迈入1GW和100MW。光伏应用在全球的普及，要求组件企业具有全球化的销售渠道和销售能力。开展智能光伏农业应用示范支持光伏与农业融合发展，开展立体式经济开发，在有条件的地方实现农业设施棚顶安装太阳能组件发电、棚下开展农业生产的形式，将光伏发电与农业设施有机结合，在种养殖、农作物补光、光照均匀度与透光率调控、智能运维、高效组件开发等方面开展深度创新；鼓励光伏农业新兴商业模式探索，推进农业绿色发展，促进农民增收。完善技术标准体系，加快公共服务平台建设（一）建立健全智能光伏技术标准体系以《太阳能光伏产业综合标准化技术体系》为基础，加快智能光伏标准体系研究。重点开展智能化光伏组件、接线盒、逆变器、控制器、追踪系统、户用光伏系统等产品及测试方法标准制定，加强光伏产品生产及管理系统互联互通标准、智能制造工厂/数字化车间模型标准、智能制造关键设备标准、智能制造设备故障信息数据字典标准、制造过程在线检测、追溯及数据采集标准等智能生产及评价标准研究。加强光伏系统智能运维标准研究，包括智能清洗、智能巡检、智能排障等，制定智能运维平台设计及评价规范，规范光伏系统运维平台通信接口、数据格式、传输协议等。（二）加快建设智能光伏公共服务平台围绕智能光伏产业发展需求，推动产学研用结合，建设技术创新平台，开展一批关键性、前沿性技术研发；支持有能力、有资质的企事业单位建设国家级智能光伏检测认证公共服务平台，围绕智能光伏各环节开展检测认证、评级等服务，为电站系统设计、设备选型提供依据；支持地方、园区、龙头企业等建设一批公共服务平台，开展技术研发、产品设计、财税政策、战略研究等科技及专业服务；支持智能光伏领域众创、众包、众扶、众筹等创业支撑平台建设，推动建立一批智能光伏产业生态孵化器、加速器，鼓励为初创企业提供资金、技术、市场应用及推广等扶持。开展智能光伏建筑及城镇应用示范在有条件的城镇建筑屋顶（如公共建筑、商业建筑、厂矿建筑、设施建筑等），采取引导、企业自愿、金融支持、社会参与的方式，或引入社会资本出租屋顶、EMC节能服务合同管理等多种商业模式，建设独立的就地消纳分布式建筑屋顶光伏电站和建筑光伏一体化电站，促进分布式光伏应用发展。积极开展市、县、开发区一级的城市级分布式建筑光伏电站示范工程建设，由组织和引导作为公共建设项目，实现智能光伏建筑大数据在线监测管理。在光照资源优良、电网接入消纳条件好的城镇和农村地区，结合新型城镇化建设、旧城镇改造、新农村建设、易地搬迁等渠道，统筹推进居民屋顶智能光伏应用，形成若干光伏小镇、光伏新村。积极在有条件的农村地区小型建筑、独立农舍推广光伏取代燃煤取暖技术应用。提高光伏产品全周期信息化管理水平鼓励企业采用ERP（企业资源计划）、MES（生产过程执行系统）、PLC（可编程逻辑控制器）、SCADA（数据采集与监视控制系统）、SRM（供应链管理系统）、PLM（产品生命周期管理系统）、CRM（客户关系管理系统）等信息化管理系统，实现产品设计、工艺研发、材料供应、资源调度、环境监控、设备管理、质量管控、库存管理等生产流程全信息化管理。在自动化流水线基础上，进一步实现生产线集中监控与智能化管理调配，包括生产数据自动获取、工业编码系统开发、实时质量监控、分析与处理等，通过信息监控调度和数据分析支撑加快工艺制程改善和智能化升级。光伏行业产业链光伏产业链的上游为多晶硅料生产、单晶拉棒/多晶铸锭和切片等环节，中游为光伏电池生产、光伏组件封装等环节，下游为光伏应用系统的安装及服务等多晶硅是光伏产品制造的基础原材料。目前，改良西门子法是世界主流的多晶硅生产方法，目前我国多晶硅95%的产品由此种方法生产；近年来，硅烷法颗粒硅系统进步明显，按照《中国光伏产业发展路线图（2021年版）》预测，未来硅烷流化床粒状多晶硅的市场份额可能会有所增加，到2030年有望达到10%的市场份额。从2011年开始，我国多晶硅产量排名世界第一，产业竞争力不断提高。根据中国光伏行业协会数据统计，2021年，全球多晶硅有效产能为77．4万吨，同比上升27．3%；全球多晶硅产量64．2万吨，同比增长23．2%。光伏技术进步使每瓦组件使用的多晶硅料量逐年降低，硅料在组件总成本中的占比已经较低。多晶硅料经过铸锭制成多晶硅锭，或者熔融后加入单晶硅籽晶、并用直拉法或悬浮区熔法制成单晶硅棒。硅锭和硅棒经过砂浆钢线或金刚线切割被加工为硅片。根据中国光伏行业协会数据统计，2021年全球硅片总产能415．1GW，产量约为232．9GW，同比增长38．9%。我国大陆硅片产能407．2GW，同比增长69．7%，产量226．6GW，同比增长40．4%。电池片能够实现光能向电能转化。电池片是硅片经过制绒、扩散、刻蚀等一系列环节后加工而成的，电池片加工需要较高的技术能力与资本投入。根据硅衬底不同，晶硅电池分为P型电池和N型电池。P型电池的PERC技术是当前晶硅电池的主流技术，效率普遍超过22%。N型技术是下一代晶硅电池技术，具有制程短、转换效率高、抗衰减、温度系数低等特点，有利于提高光伏发电量、降低发电成本，发展前景广阔。根据中国光伏行业协会数据统计，2021年，全球晶硅电池片总产能423．5GW，同比增加69．8%；总产量223．9GW，同比增加37．0%。我国大陆电池片总产能达到360．6GW，同比增加79．2%，占全球总产能85．1%；电池片总产量达到197．9GW，同比增加46．8%，占全球总产量88．4%。组件是将一定数量的电池片采用串并联的方式连接，并经过严密封装后，形成的光伏发电设备。组件是光伏发电系统最重要的设备，在很大程度上决定光伏发电成本。得益于组件技术在光学、电气和结构三方面的优化和进步，从2010年到2016年，光伏组件转换效率平均每年提升0．3%-0．4%；从2017到2020年，转换效率提升速度加快到每年0．5%-1%。其中，光学优化是指减少光照的光学损失，途径包括通过优化和更换材料，降低光反射、提高光吸收；以及通过优化焊带结构（如三角焊带）和电池片拼接技术（如拼片），减少电池片片间空隙，提高对光的吸收能力。电气优化是通过优化电池内部的电流走势和电池片间的连接结构，减少电阻损失，涉及的主要技术包括半片、多主栅和叠瓦技术。结构优化是指从整体上改变组件排布和构造，或者基于上游技术突破实现结构优化，如双面组件技术和大硅片组件技术。目前主要组件产能均全面采用前述技术，并通过智能制造提升组件产品的质量和可靠性，降低制造成本。根据中国光伏行业协会数据统计，2021年，全球光伏组件产能465．2GW，产量220．8GW，分别同比增长45．4%和34．9%。我国光伏组件产量181．8GW，同比增长45．9%，占全球组件产量的82．3%；组件出口量约为98．5GW，创历史新高，约占我国组件产量的54．2%。在2021年全球光伏组件前十大供应商中，国内企业占八席。光伏发电系统无旋转设备，可靠性高，维护简便；高度模块化，规模灵活，既适合大规模的集中式地面电站应用，也适合小容量的分布式应用。根据IHSMarkit数据统计，2021年，全球光伏电站新增装机177GW，同比增长28．2%。根据中国光伏行业协会数据，2021年我国新增装机54．88GW，同比增长13．9%，新增和累计光伏装机保持全球第一。集中式光伏电站是将光伏列阵生产的直流电能，经逆变器转变为交流电、升压后并入公共电网的光伏电站。目前，我国以集中式光伏电站为主。除常规的地面电站外，集中式光伏电站还包括农光互补和牧光互补地面电站、水面电站。除发电外，这类电站通常兼具改善生态、提高土地利用效率的功能。分布式光伏电站是指安装在厂房、办公楼、居民住房等建筑物顶上或周边空地上的中小容量光伏电站，电站在用户侧并网，自发自用、余量上网。与集中式光伏电站相比，分布式光伏具有不占用土地资源、减少输配网损、电量就近消纳等优势。因用电电价高于发电电价，分布式光伏通常具有更好的经济性。因其前述优势，分布式光伏应用具有很大的增长潜力。此外，分布式光伏电站还包括建筑一体化光伏、渔光互补和农业大棚光伏等应用。推动光伏系统智能集成和运维运用互联网、大数据、人工智能、5G通信等新一代信息技术，推动光伏系统从踏勘、设计、集成到运维的全流程智能管控。支持无人机在光伏系统建设踏勘中应用，在云端完成2D/3D建模。鼓励开发智能化光伏设计系统，综合考虑勘测地理信息数据、屋顶承重能力、当地辐照条件、产品价格等因素，对不同组件、逆变器、电气方案、支架方式等进行模拟方案比对；开发智能光伏发电施工管理系统，促进其在采购、施工过程、质量检测、电站测试、验收等方面应用，实现工程进度实时监控、成本控制、库存管理、人员调配与施工问题预警。以提升光伏系统效率、降低运维成本为导向，支持开发光伏电站系统智能清洗机器人、智能巡检无人机等产品。应用信息技术手段，发展具有光伏电站运行监测数据采集、集中远程监控、故障检测、记录、报警、分析和处理等功能的智能光伏发电监控系统。支持推广智能光伏发电监控系统的应用，建立智能区域集控运维中心和移动运维平台，实现集中管理与远程管理。应用大数据分析与处理技术，自动生成运维建议和电子工作票，实现远端系统无人值班，