悉尼新南威爾士大學(xué)光伏與可再生能源工程學(xué)院郝曉靜博士

2017年澳大利亞新增光伏裝機(jī)1336兆瓦，其中家庭屋頂光伏占比64%，商業(yè)光伏占18%。截止2017年底，澳大利亞有超過180萬戶的家庭和企業(yè)安裝了光伏發(fā)電系統(tǒng)，平均有20%的家庭的屋頂都安裝了光伏發(fā)電系統(tǒng)。在某些地區(qū)，這一比例甚至超過50%。

據(jù)研究機(jī)構(gòu)介紹，自2012年以來的五年間，澳大利亞家庭屋頂光伏平均系統(tǒng)裝機(jī)量增長翻倍，從3kW提高到了6kW。

這些數(shù)據(jù)都證明了澳大利亞在光伏尤其是在分布式光伏方面取得了巨大的成功。

近幾年中國國內(nèi)光伏行業(yè)增長迅猛，據(jù)國家能源局?jǐn)?shù)據(jù)，截至今年9月底，全國光伏發(fā)電累計(jì)裝機(jī)容量達(dá)到16474.3萬千瓦，其中，分布式光伏4680.2萬千瓦，僅占28.4%。到2017年底全國戶用光伏裝機(jī)超過50萬戶，占比甚微。

在國內(nèi)光伏裝機(jī)增速放緩之際，大力發(fā)展分布式光伏是我國光伏行業(yè)持續(xù)增長的動(dòng)力。

縱然澳大利亞分布式光伏的成功與其高達(dá)47.8澳分/千瓦時(shí)(約2.4元/千瓦時(shí))的居民電價(jià)有直接關(guān)系，但其光伏政策及模式對國內(nèi)分布式光伏發(fā)展，依然有很高的參考價(jià)值。

11月19日，悉尼新南威爾士大學(xué)與中國科學(xué)院科技戰(zhàn)略咨詢研究院宣布了新型合作伙伴關(guān)系，世界領(lǐng)先的學(xué)術(shù)出版機(jī)構(gòu)施普林格·自然集團(tuán)也宣布加入，三方將共同促進(jìn)澳中兩國科研工作的全球推廣和產(chǎn)出。這是一次中澳光伏交流的大好機(jī)會(huì)。當(dāng)日，首屆“對話未來——中澳科技創(chuàng)新高峰研討會(huì)”同期召開。

在會(huì)議期間，媒體對悉尼新南威爾士大學(xué)光伏與可再生能源工程學(xué)院郝曉靜博士進(jìn)行了專訪。新南威爾士大學(xué)在全球光伏科研與技術(shù)轉(zhuǎn)化領(lǐng)域首屈一指，擁有“太陽能之父”之稱的馬丁·格林就是該校教授。

郝曉靜博士就澳大利亞光伏發(fā)展經(jīng)驗(yàn)、全球光伏技術(shù)發(fā)展以及中國光伏發(fā)展建議等方面進(jìn)行了分享。她認(rèn)為，目前中國光伏行業(yè)在世界上已經(jīng)是領(lǐng)軍者，但是分布式光伏市場特別是家庭屋頂光伏還沒有打開，相對而言，澳洲分布式光伏做的很好。如果不包括公寓，在澳洲大概5個(gè)房子里面就有一家房頂使用太陽能光伏發(fā)電。

澳洲分布式光伏得益于正確的時(shí)間與合適的政策

澳洲政府設(shè)立了專門支持新能源發(fā)展的政府機(jī)構(gòu)，資助的項(xiàng)目從基礎(chǔ)研究，到實(shí)驗(yàn)室驗(yàn)證，進(jìn)一步到科研成果中試、產(chǎn)業(yè)化，最后到新能源電站項(xiàng)目，全面覆蓋。悉尼新南威爾士大學(xué)已經(jīng)與電力零售商和太陽能電站三方簽署了合作協(xié)議，到2020年大學(xué)的用電將全部來自太陽能發(fā)電。

郝曉靜認(rèn)為，資金補(bǔ)貼和上網(wǎng)電價(jià)補(bǔ)貼政策要想發(fā)揮最好的作用，要在最合適的時(shí)候推出。

澳洲最早期有非常好的資金補(bǔ)貼政策，太陽能電池剛興起之時(shí)，資金補(bǔ)貼促進(jìn)了用戶接受太陽能這種新興事物。同時(shí)，澳洲在合適的時(shí)機(jī)推出了光伏發(fā)電上網(wǎng)電價(jià)補(bǔ)貼。

她認(rèn)為，光伏大規(guī)模應(yīng)用領(lǐng)域有很多模式可以尋求。但是新的模式在探索過程中需要政府的支持，讓大家能快速接受新事物，也能從中盈利，后面自然會(huì)得到長足發(fā)展。

應(yīng)制定多梯度、不同應(yīng)用方向性補(bǔ)貼政策

中國和澳洲很大的不同點(diǎn)是，除了農(nóng)村，國內(nèi)從住房結(jié)構(gòu)來講大多數(shù)是公寓，屋頂并沒有那么多。分布式屋頂光伏相應(yīng)的補(bǔ)貼政策需要設(shè)計(jì)，為了促進(jìn)工商業(yè)用分布式光伏，國家可以對節(jié)能減排進(jìn)行要求，規(guī)定新能源比例。澳洲在相應(yīng)的市場，就設(shè)計(jì)了對應(yīng)政策扶持。

中國的光伏政策針對市場的不斷變化而調(diào)整，偶爾出現(xiàn)持續(xù)性和穩(wěn)定性波動(dòng)的現(xiàn)象。郝曉靜認(rèn)為，光伏發(fā)展需要長期穩(wěn)定的政策，讓大家看到政府支持新能源發(fā)展。而且，補(bǔ)貼不能一刀切，因?yàn)槊恳粋€(gè)光伏企業(yè)所在的階段不同。有一些企業(yè)可以脫離補(bǔ)貼生存，但是，這些企業(yè)仍然需要資金來開發(fā)下一代技術(shù)。這個(gè)層面來看，國家可以針對不同的階段和技術(shù)進(jìn)步制定相應(yīng)的梯度補(bǔ)貼政策。

發(fā)展分布式光伏需要有傾向性政策，應(yīng)該制定多梯度、不同應(yīng)用方向性的補(bǔ)貼，一個(gè)綜合性補(bǔ)貼政策更有利于光伏行業(yè)健康有序的發(fā)展。

晶硅與薄膜如何協(xié)調(diào)發(fā)展?

當(dāng)前，晶硅太陽能電池價(jià)格很便宜，新的太陽能電池技術(shù)很難與其競爭，但是發(fā)展至今晶硅太陽能成本可壓縮空間正逐漸減少。晶硅太陽能電池下一步發(fā)展，依然是繼續(xù)提高光電轉(zhuǎn)化效率，不斷進(jìn)行產(chǎn)業(yè)升級(jí)。

與晶硅已經(jīng)歷過大規(guī)模產(chǎn)業(yè)化相比，薄膜光伏技術(shù)發(fā)展的時(shí)間較短，還未經(jīng)歷完整的互相競爭、成本大幅降低的過程。但是薄膜有不同的應(yīng)用市場，比如光伏建筑一體化以及一些必須用輕量級(jí)太陽能電池的領(lǐng)域。目前，晶硅領(lǐng)域也在研發(fā)一種幾乎可柔性的超薄硅，雖然效率上有一定的損失，但是從晶硅本身來說仍然有可開發(fā)的市場前景。薄膜光伏超薄柔性的物理特征令其有獨(dú)特的應(yīng)用領(lǐng)域和市場空間。

對于薄膜與晶硅技術(shù)如何協(xié)調(diào)發(fā)展，一種觀點(diǎn)認(rèn)為薄膜可以先與晶硅結(jié)合發(fā)展為高效疊層太陽能電池。如此，晶硅企業(yè)會(huì)對薄膜技術(shù)更加開放包容。一方面，晶硅通過與薄膜疊層可以實(shí)現(xiàn)光電轉(zhuǎn)化效率的進(jìn)一步突破。另一方面，薄膜通過與晶硅疊層可以快速實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化規(guī)模，降低成本。如果不與晶硅結(jié)合，薄膜自身作為第二代電池也可以重點(diǎn)攻克其他領(lǐng)域，發(fā)展細(xì)分市場。

總結(jié)為兩個(gè)方向：一是薄膜跟晶硅有機(jī)結(jié)合，二是薄膜單獨(dú)發(fā)展。

看好銅鋅錫硫薄膜技術(shù)前景

在眾多新興技術(shù)中郝曉靜選擇的是一種叫CZTS(銅鋅錫硫)薄膜太陽能電池的技術(shù)。

CZTS(銅鋅錫硫)是根據(jù)其組成元素命名的，由4種完全無毒、地殼儲(chǔ)量豐富的元素組成。對其相應(yīng)的CIGS(銅銦鎵硒)而言，其組成元素銦是地殼儲(chǔ)量較不豐富的元素并且是制備透明導(dǎo)電屏幕的主要組成元素，一旦CIGS產(chǎn)業(yè)需求增大，銦價(jià)格將會(huì)出現(xiàn)可預(yù)見的居高不下，會(huì)成為將來限制CIGS薄膜太陽能大規(guī)模應(yīng)用的一個(gè)重要原因。郝曉靜博士所在實(shí)驗(yàn)室已經(jīng)推出了CZTS來代替CIGS。這種材料的組成元素均地殼儲(chǔ)量豐富而且完全無毒，將來發(fā)展不會(huì)受到原材料限制。

郝曉靜博士課題組研發(fā)的CZTS太陽能電池的效率已經(jīng)突破11%，創(chuàng)造了該項(xiàng)技術(shù)新的世界紀(jì)錄。郝曉靜認(rèn)為，CZTS的光電特性決定了它可以與晶硅完美匹配制造高效疊層太陽能電池，并且兩者都是無毒、長期穩(wěn)定的材料。CZTS薄膜太陽能電池也可以應(yīng)用于光伏建筑一體化以及無人機(jī)等輕量級(jí)、柔性襯底市場。此外，CZTS與CIGS的生產(chǎn)設(shè)備兼容。一旦其光電轉(zhuǎn)化效率提高到20%，就可以直接轉(zhuǎn)嫁現(xiàn)有產(chǎn)業(yè)化成熟的設(shè)備和生產(chǎn)技術(shù)進(jìn)行生產(chǎn)，節(jié)省諸多成本。