开发利用太阳能 构建粤港澳大湾区绿色清洁能源体系

舒杰，理学博士，中国科学院广州能源研究所研究员、分布式发电及微电网技术实验室主任，中国科学院大学博士导师。兼任广东省分布式储能及智能微电网工程技术中心主任，广州市分布式发电微电网技术重点实验室主任。从事太阳能光伏发电理论与技术、分布式可再生能源发电智能微电网技术、新能源发电电力变换与控制技术、功率驱动电源等方面研究开发工作。

早与太阳能的相识

1998年之前，我在中科院广州能源所从事工业自动化设备与系统控制的开发工作;之后10年，涉足太阳能光伏系统应用开发，主要从事光伏系统设计、逆变控制设备的研发;2008年，开始从事分布式光伏发电微电网、智能电网等相关的新能源与可再生能源的系统优化运行、控制方面的研究。上世纪90年代，光伏发电在国外是富人的选择，在中国是扶贫工程（“光明工程”、“乘风计划”），用光伏、风电解决西部地区农牧民的生活生产用电问题。当时的光伏发电系统成本是人民币80-100元/Wp，以离网系统为主，珠三角地区光伏企业最多、产值占到全国60%以上，主要来自国外的消费类产品订单，如：草坪灯、太阳能电子表、太阳帽、太阳能应急电源等，我2001-2005年还给一些光伏企业做过技术支持。2000年前后是国内太阳能光伏产业发展的起步阶段，2001年，海归博士施正荣创立的无锡尚德太阳能公司刚成立不久，是当时最大的多晶硅太阳电池片生产企业。

走过太阳能行业二十多年

20年前，太阳能光伏产业是朝阳产业，如初升的太阳、冉冉升起;20年后的今天，光伏产业已发展成为千亿级的支柱产业，是实现全球能源变革、结构调整的重要生力军。作为战略性新兴产业，随着技术进步、产业规模的不断扩大，还将大放异彩。20年的发展，我作为本行业科研人员也见证了中国光伏产业征途上的一个个难忘的节点事件：

1999年，广东省太阳能协会在中科院广州能源所成立;

2001年，广东省太阳能协会光伏专委会在深圳成立;

2004年，全球太阳能电池产量超过1200MW，多晶硅市场份额90%以上;

2005 年，第十届全国人民代表大会常务委员会第十四次会议通过了《中华人民共和国可再生能源法》，2006年1月1日正式实施;

2005年，全球太阳能电池产量达到1944MW，中国首富首次诞生在新能源产业;

2006年，全球太阳能电池产量达到2500MW，中国产量达400MW，成为全球第三大生产国;

2009年，中国首次成为全球最大的太阳电池生产国，中国发改委、财政部、住建部启动了“金太阳示范工程”和“太阳能光电建筑应用示范工程”补贴政策，以推动国内光伏发电示范应用;

2011年，中国太阳能产业遭受欧美“双反”打击，加快了国内光伏应用市场的扶持力度;

2013年，太阳能发电成本与化石能源接近（0.5元/kWh）;

2017年，中国光伏发电装机超过1亿千瓦（原计划2020年达到）。

对太阳能行业发展的看法

前面提到，太阳能光伏产业是朝阳产业、战略新兴产业，能源是世界经济发展的重要物质基础。太阳能利用技术也是上个世纪70年代世界能源危机引发的新能源技术。我国能源变革面临的三大难题：以化石能源为主，石油储备不足，严重依赖进口;能源利用效率低下;新能源与可再生能源利用还缺乏核心技术。改革开放以来，我国经济增长迅速，40年来，每年以6-13%的速度增长，成为全球第二大经济体;相应的，带来的能源需求增长也异常快速，从30年前的6000亿kWh电力消耗增长到目前的7万亿kWh用电量，而且电力生产结构也发生了很大变化。能源消耗的增长，一方面加快了我国能源资源、生态的消耗，资源环境压力日益突出;另一方面促使我国大力调整能源结构、加快新能源与可再生能源的开发利用，以支撑我国经济可持续发展。

大力发展光伏、风电、核电等新能源与可再生能源，是解决能源可持续发展的关键。我国幅员辽阔，太阳能、风能资源丰富，大力发展太阳能光伏等可再生能源、并逐步从补充能源向替代能源过渡是必然趋势，是永恒的产业，是未来可持续能源的最重要的组成部分，随着储能技术、信息技术、人工智能技术的并行发展与进步，光伏产业发展潜力巨大。

对广东省发展太阳能的建议

广东是全国多年排名第一的经济大省，经济增长快、能源需求大，广东省传统能源资源短缺，大部分需要省外输入。特别是2019年2月，国家正式通过了粤港澳大湾区发展规划纲要，要建设世界一流大湾区，湾区经济的可持续发展，能源供给是第一要务。粤港澳大湾区提出：要构建大湾区绿色清洁能源体系，应大力推动新能源和可再生能源的开发利用。就大湾区而言，太阳能、风能、核能是最主要的清洁能源，具有资源、技术、市场多方位的优势。在可再生能源里面，太阳能和风能是最具前景并可以规模化开发利用的清洁可再生能源，特别是伴随着储能技术的快速发展，其应用潜力巨大。

粤港澳大湾区产业聚集度高、经济发展快、能源需求总量大，大量电力须外购;而大湾区毗邻我国南海，属冬暖夏热地区，太阳能、风能资源丰富，可以大力开发太阳能、风能等可再生能源，以及与天然气等分布式清洁能源的互补利用，以更大程度上弥补大湾区能源需求增长的不足。大湾区有众多的工商业园区和城乡居住建筑，还有大量未利用的闲散土地、干道交通沿线区域、海岸滩涂等，可以大力推广光伏发电;另外，光伏与农业、低效林地结合的立体开发也是一个重要应用领域。

目前，以晶硅太阳能电池为主流的光伏电站，从运行生命周期来看，其发电成本已经达到或低于常规火力发电成本，即将过渡到不依赖财政补贴并完全市场化推广的阶段。随着综合储能技术成本的降低，分布式离网光伏发电、直流微电网应用市场必将得到迅猛增长。近年来，除太阳能新型光电转换材料、高效低成本晶硅电池、高效薄膜电池等上中游前沿技术外，下游的光伏+储能等多能互补分布式能源系统集成、智能微电网、能源互联网等应用技术，是新一代能源系统关注的热点前沿技术。“十三五”期间，国家在分布式可再生能源专项、智能电网专项、储能电池及新能源汽车等专项领域开展了相关研究与应用示范战略布局，相关技术的突破必将带来应用市场的大发展。粤港澳大湾区作为国家核心经济区，在技术研发、产业升级、应用市场方面可以大有作为。

構建粤港澳大湾区绿色清洁能源体系，我认为必须做好三个方面的工作：

一是顶层设计、制定目标、做好规划。如何构建绿色清洁能源体系，必须一盘棋、总体规划，制定发展目标，分阶段实施。

二是支持鼓励新能源产业技术创新发展。布局新能源与可再生能源前沿关键技术与应用研究，吸引高端人才、突破“卡脖子”核心技术，实现自主创新。

三是市场牵引、政策推动。建立规范、公平、合理的绿色清洁能源市场交易保障体系，政策护航，推动产业与市场的健康发展。