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在全球能源需求持续攀升与环境问题日益严峻的双重背景下,新能源领域正蓬勃发展,而光伏技术宛如一颗璀璨明星,成为了推动能源变革、实现可持续发展的关键力量。
一、能源困局催生光伏崛起
长期以来,人类主要依赖煤炭、石油、天然气等传统化石能源。然而,这些不可再生能源不仅储量有限,过度开采与使用还引发了一系列严重的环境问题,如全球气候变暖、空气污染、生态破坏等。据国际能源署数据显示,过去数十年间,因化石能源燃烧排放的二氧化碳等温室气体量持续增长,对地球生态系统造成了极大压力。为应对能源与环境双重危机,开发清洁、可持续的新能源迫在眉睫,光伏能源正是在这样的时代呼唤下崭露头角。
二、光伏运作原理:捕捉阳光的魔法
太阳能光伏的工作原理基于半导体的 “光生伏特效应”。当太阳光照射到由硅等半导体材料制成的光伏电池上时,光子的能量被吸收,促使半导体内部的电子跃迁,形成电子 - 空穴对。在光伏电池内部电场的作用下,电子和空穴分别向相反方向移动,从而在电池两端产生电压,形成电流。多个光伏电池通过串联、并联的方式组合在一起,便构成了光伏组件,将太阳能高效转化为电能,为各类用电设备供电。这种直接将太阳能转化为电能的方式,清洁、安静,且取之不尽、用之不竭,为人类提供了一种近乎完美的能源获取途径。
三、产业现状:蓬勃发展,成绩斐然
经过多年的技术研发与产业推进,全球光伏产业取得了令人瞩目的成就。在我国,光伏产业更是走在了世界前列。中国光伏行业协会统计数据表明,2024 年我国光伏产业规模持续扩大,多晶硅、硅片、电池片、组件产量同比增长均超 10%,电池片、组件出口量分别同比增加 46.3%、12.8%;2024 年我国光伏新增装机超乎预期,达到 277.57GW(吉瓦),同比增长 28.3%,光伏累计装机突破 880GW。今年 5 月,我国累计光伏发电装机容量首破 1 太瓦大关,相当于 1000 座三峡水电站的装机总和,成为全球首个光伏累计装机达到太瓦量级的国家。
众多企业在光伏领域积极布局,技术创新成果不断涌现。在今年 6 月 10 - 13 日举办的第十八届(2025)国际太阳能光伏和智慧能源 & 储能及电池技术与装备(上海)大会暨展览会(SNEC)上,各大企业纷纷展示最新产品与技术。阳光电源创新展出水面光伏技术,爱旭股份推出全场景系列 ABC 组件,通威股份新一代 TNC2.0 全场景产品矩阵亮相,隆基绿能发布全新研发的 HIBC 技术及量产组件产品,TCL 中环带来的 N 型 G12 系列产品适配 TOPCon、HJT、BC 等多元需求,英利能源发布主要应用于 “水风光一体化” 大基地的高原系列新品。除晶硅及晶硅叠层等主流技术路线产品外,新技术、新材料也取得突破,极电光能携钙钛矿组件参展,其建设的全球首条吉瓦级钙钛矿组件量产线于今年 3 月正式投运,铜铟镓硒等新材料产品同样备受关注。
同时,光伏应用场景日益多元化。在广西,随着 “千家万户沐光行动” 深入实施,“光伏 +” 深度融入城乡产业,构建起 “光伏 + 工业”“光伏 + 种植”“光伏 + 旅游” 等多元发展格局。平南县飞腾纺织有限公司利用厂房屋顶建设装机容量为 1715 千瓦的光伏电站,通过 “自发自用、余电上网” 模式实现 “绿色收益”;在藤县工业园区,一批陶瓷企业通过 “光伏 + 产业” 模式,将闲置屋顶变为 “阳光银行”;在百色市乐业县,盐碱地变身光伏基地,助力村民增收。在安徽,阳光新能源与京东合作,在肥西智能产业园建设 7MW 光伏电站,利用仓储厂房屋顶,应用先进技术打造高效能工商业电站,预计年发 730 万度绿电,等效减少碳排放约 7200 吨,实现经济与环境效益双赢。
四、挑战与机遇并存
尽管光伏产业发展势头强劲,但也面临诸多挑战。一方面,行业内部产能过剩问题突出,供需失衡加剧。2024 年,光伏主产业链大面积亏损,产品价格大幅下降。进入 2025 年,光伏主产业链产品价格整体仍处于低位,部分企业经营艰难。中国机电产品进出口商会副会长石永红指出,光伏行业 “内忧外患”,内部供需阶段性严重失衡,企业 “内卷”,出口贸易外溢,出口额下滑;外部以美国为代表的国家对中国光伏出口持续打压限制。另一方面,新能源上网电价市场化改革推进,使得光伏发电收益不确定性增加,影响部分项目投资计划。此外,光伏行业专利侵权诉讼案件增多,市场竞争秩序有待进一步规范。
然而,挑战之中亦蕴藏着诸多机遇。从技术层面看,研发投入不断增加,新材料、新工艺不断涌现,有望进一步提升光伏电池的光电转换效率,降低成本。例如,钙钛矿与硅光伏技术的结合,为太阳电池效率提升拓展了新空间。从市场角度而言,全球对清洁能源的需求持续增长,新兴市场发展潜力巨大。随着人工智能、大数据等新一代信息技术与光伏产业深度融合,将推动光伏产业数智化升级,提升产业运营效率与管理水平。如协鑫能科与蚂蚁数科合作成立 “蚂蚁鑫能”,打造 “AI 驱动的下一代新能源生态体系”;易事特展示了 “AI + 新能源” 在风光储充等领域的应用;思格通过 AI 与光储系统配合实现高效自发自用与运营降本。
五、未来展望:前景光明,任重道远
展望未来,光伏产业前景一片光明。随着全球 “双碳” 目标的推进,光伏发电在能源结构中的占比将不断提高,成为能源转型的核心力量。国际能源署预测,未来数十年内,光伏将在全球电力供应中占据重要份额。为实现这一目标,还需政府、企业、科研机构等各方共同努力。政府应继续完善产业政策,加强行业监管,规范市场秩序,引导行业健康发展;加大对光伏技术研发的支持力度,推动关键技术突破。企业要持续加大研发投入,提升自主创新能力,通过技术进步降低成本、提高产品竞争力;积极拓展国内外市场,优化产业布局;加强行业自律,避免恶性竞争。科研机构需进一步加强基础研究,为产业发展提供坚实的技术支撑。
新能源光伏承载着人类对绿色未来的美好期许,正以蓬勃的发展态势改变着全球能源格局。在迈向可持续发展的征程中,光伏产业虽面临挑战,但凭借其独特优势与无限潜力,必将在未来能源舞台上大放异彩,为地球带来更多的绿色与希望,照亮人类可持续发展的前行道路 。