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在全球能源向低碳化、智能化、多元化、多极化转型的背景下，国家发展改革委、国家能源局印发了《“十四五”现代能源体系规划》（以下简称《规划》），提出要加快构建顺应世界大趋势和我国现代化经济体系内在要求的“现代能源体系”，强调清洁、低碳、安全、高效的核心内涵。“十四五”是碳达峰的关键期、窗口期，推动能源生产消费方式绿色低碳变革，提高清洁能源供应能力，是“十四五”现代能源体系建设的重点。光伏作为清洁能源的主力军，必须进一步优化建设布局，加快技术创新，全面推进太阳能发电大规模开发和高质量发展。
《规划》提出了“能源保障更加安全有力”“能源低碳转型成效显著”“能源系统效率大幅提高”“创新发展能力显著增强”的建设目标，为光伏产业的规划发展指明了方向。
为能源安全保驾护航
屋顶光伏示范电站 华北电力大学新能源学院/供图
2021年以来，经济持续稳定恢复，能源消费超预期增长，部分地区出现能源供应紧张问题。“十四五”时期将着力增强能源自主供给能力建设，把供给能力建设摆在首位。其中光伏发电作为加快实施可再生能源替代行动，持续扩大清洁能源供给的主力军方面发挥着举足轻重的作用。晶体硅太阳电池可接近或达到理论极限的转换效率，在市场中占据着绝对主导地位，是当前光伏发电行业最重要的结构单元。光伏领域的新秀钙钛矿薄膜太阳电池，其光电转换效率达到了25.7%，媲美晶体硅电池，展现出巨大的应用潜力。
总体来说，光伏行业已经度过了婴儿期，进入了健康成长的少年期，已有的各种新技术不断导入生产。光伏发电不仅能加强能源自主供给能力建设，而且在“光伏农业”和“光伏建筑”等方面的应用也为能源保障上了一道“安全锁”。另一方面，加强能源应急安全保障能力是能源保供工作的重要手段。光伏发电除了支持电力的正常供应外，多余的电量也将实现光伏并网，缓解电力的供应压力，配合用电方案的进一步完善和应急预案体系的进一步系统化，提升能源供应能力弹性。这将为稳住能源存量和“双碳”目标的实现作出巨大贡献。围绕光伏发电技术的优化与应用，华北电力大学新能源学院开展了从材料到器件再到电站的系统性研究，设计建设了屋顶光伏示范电站。
助力实现“双碳”目标
碳达峰和碳中和的4个主要指标中，和能源直接相关的就有3个，分别是2030年单位GDP二氧化碳排放比2005年下降65%以上，非化石能源消费比重达到25%左右，风电、太阳能发电总装机容量达到12亿千瓦以上。而实现这几个指标的主要方式就是要以绿色低碳的发展方式为主，加快化石能源消耗向清洁、低排放转型。太阳能储量巨大，对环境十分友好，发展光伏行业是实现能源消费结构低碳化转变的中坚力量。
加快能源结构绿色低碳转型，聚焦2025年非化石能源消费比重达到20%左右的目标，“十四五”期间将加快发展太阳能发电，加大力度规划建设大型光伏基地，因地制宜推动光伏产业和生态治理协同发展，进一步支撑、服务、推动重点行业转变用能方式。能源领域碳减排的关键是用能模式的低碳转型。工业制造使用传统化石能源将面临变革，取而代之的会是太阳能等新能源形式的发展，建筑领域的光伏玻璃也会满足楼体的供电需求，这将会实现更大力度的降碳，并控制煤炭消费的增长，进而推动各行各业低碳化的转型。随着光伏行业产能的逐步增加，经济社会发展对传统化石能源的依存度将大大降低，有效减少碳排放，为“双碳”目标的实现贡献力量。
分布式光伏提升能源系统效率
分布式光伏——渔光互补 中国电科院/供图
分布式光伏开创自产自消用电新模式。太阳能分布广泛，地域差异性大，根据太阳能的资源禀赋，应加大太阳能就近开发利用力度，加快负荷中心及周边地区分布式光伏建设，鼓励光伏发电优先本地消纳，减少电力的跨域输送，提升输配效率。研发以钙钛矿为代表的新型薄膜光伏电池，挖掘薄膜电池柔性、彩色、半透明的应用潜力，积极推动屋顶光伏、农光互补、渔光互补等分布式光伏建设，形成新能源富民产业。加大太阳能开发力度，引导各行各业更多依靠光伏电力提升本地能源自给率，降低对电能跨域输配的依赖。
大力发展源网荷储一体化。着力研发光储一体化技术，科学优化电源规模配比及需求侧用电调控，鼓励就近消纳，建设光伏发电—并网—存储—用能的一体化产消系统。创新开发光伏电池的多元化、智能化利用方式，促进光伏与汽车、通讯、智能穿戴等高新技术产业的深度融合，打造“光伏+”生态链，开发工业产业的分布式用能模式，降低电力的传输损耗，提升能源系统效率。积极推进多能互补的清洁能源基地工程示范，加快综合能源系统的研发设计和智能微网技术的落地建设，不断加强电力协调运行能力。
光伏能源系统示意图 华北电力大学新能源学院/供图
光伏技术创新推动能源系统转型升级
《规划》对于能源领域创新发展能力提出了更高的要求，在光伏领域，“十四五”期间应加大科技创新与光伏产业模式创新，以创新引领能源行业向绿色低碳发展。
在科技创新方面，应立足我国当前能源产业基础和优势，加大对光伏技术的研发经费投入。一方面，推进以钙钛矿基光伏技术为代表的新型太阳能电池技术研发，促进绿色低碳能源技术突破，在光伏组件效率、稳定性和成本等方面取得世界级突破，打破国外新型光伏制造技术壁垒，锻造光伏领域创新优势长板。另一方面，基于我国当前硅太阳电池产业体系，加大对集中式光伏、分布式光伏和光伏建筑一体化等技术的研发投入，探索光伏技术的多元化发展，拓展光伏应用场景及范围，持续提升对太阳能的利用水平和利用效率。
在光伏产业模式创新上，推动太阳能电池技术与信息技术、材料技术和先进制造技术的深度融合。促进信息技术和先进制造技术在硅基太阳电池生产中的利用，推动硅太阳电池产业数字化、智能化升级。探索光伏组件生产和消费的新模式，基于先进材料技术与制造技术，以需求侧对光伏组件效率、寿命、透光性和成本等实际需求为导向，指导光伏行业供给侧结构性改革，构建智能光伏能源系统，形成光伏消费新模式。推动信息技术与材料技术有机融合，能够提高钙钛矿太阳电池等新型太阳电池技术的研发效率，实现新型光伏技术快速迭代，促进新型光伏技术蓬勃发展。
《规划》提出，到2035年基本建成现代能源体系，绿色生产和消费模式广泛形成，非化石能源消费比重在2030年达到25%的基础上进一步大幅提高，可再生能源发电成为主体电源。这要求光伏行业必须抓住“十四五”历史机遇期，加快关键技术的突破，解决光伏领域的“卡脖子”问题。并进一步创新光伏发电技术，降低单位GDP碳排放，实现光伏产业的智能化、数字化，在保障能源安全的同时，提升普遍服务水平，为建成清洁低碳安全高效的现代化能源体系贡献力量
