在能源技術(shù)領(lǐng)域，光伏發(fā)電技術(shù)是成本下降速度最快的技術(shù)，圖1為過去10年光伏組件的平均銷售價格，在近10年的時間里，光伏組件的價格下降了約15倍。目前有跡象表明，光伏組件新一輪的降價已在醞釀之中，再結(jié)合目前光伏發(fā)電系統(tǒng)搭配儲能的不斷融合和性能優(yōu)化，光伏發(fā)電在未來的市場中將更具有競爭力。
圖1 光伏組件價格變化趨勢
為什么光伏組件的成本在過去20年里迅速下降？麻省理工學(xué)院Kavlak教授在其研究中列舉了一些可能使得使組件成本下降的因素，并將將這些因素分為低階因素與高階因素。
低階因素：組件效率的提高，晶圓面積的增加，硅使用量的減少，非硅材料的面積降低；
高階因素：政府資助，研發(fā)，規(guī)模經(jīng)濟，邊做邊學(xué)。
然而，“太陽能之父”馬丁格林教授認(rèn)為Kavlak的方法忽略了這些年的一些偶然事件，如果沒有這些偶然事件，光伏發(fā)電可能仍然是一項昂貴的技術(shù)。
以下為馬丁格林教授的研究結(jié)論，具體參考世界頂級期刊《Joule》(中文：焦耳）《How Did Solar Cells Get So Cheap?》一文：
原因1：政府支持 研究突破
在早期開創(chuàng)性的電池發(fā)展之后，由于第四次中東戰(zhàn)爭，1973年10月，阿拉伯國家對西方國家實行石油禁運，引起了有史以來最嚴(yán)重的一次石油危機。這促使尼克松總統(tǒng)啟動了“獨立計劃”，目標(biāo)是美國能源自給自足。由此產(chǎn)生的平板太陽能電池陣列(FSA)項目，從1975年到1985年間，特別是在卡特政府期間，產(chǎn)生了包括絲網(wǎng)印刷電池技術(shù)在內(nèi)的數(shù)個關(guān)鍵性成果，推動了該行業(yè)成功。
原因2：安全危機 各國推行
下一個導(dǎo)火索是1986年的切爾諾貝利核事件，它重新點燃了國際上對光伏發(fā)電技術(shù)的興趣。日本在1993年啟動了“百萬屋頂”計劃，目標(biāo)是到2010年住宅光電系統(tǒng)達(dá)到100萬戶。該目標(biāo)于2013年在日本和澳大利亞都得到了實現(xiàn)。1998年德國大選后，有遠(yuǎn)見的政治家赫爾曼爾引入《可再生能源法案》，這是一項使得光伏(和風(fēng)能)發(fā)電系統(tǒng)成本降低的關(guān)鍵性舉措。在德國，政府為新進(jìn)入該領(lǐng)域的投資者提供服務(wù)，促進(jìn)了該行業(yè)EPC模式的發(fā)展、技術(shù)的擴散、產(chǎn)品質(zhì)量的提高和制造規(guī)模的增長。
原因3：效率提高
與此同時，Martin在澳大利亞的團隊也在其長征路上不斷前行。在過去36年里，他們讓硅電池的效率相對提高了50%，該團隊將“效率最高電池”的紀(jì)錄保持了30年，他們最新的成果是PERC電池，目前已成為世界上產(chǎn)量最高的電池種類。
原因4：中國企業(yè)加入
上世紀(jì)90年代末，隨著中國為私營企業(yè)提供的機會越來越多，一名研究人員-施正榮立下雄心壯志要建設(shè)中國自己的光伏制造企業(yè)。2002年，在新南威爾士大學(xué)同事的支持下，他的公司籌集了600萬美元資金，建立了中國第一條商用光伏生產(chǎn)線。通過向德國供應(yīng)組件，他的公司“尚德”迅速增長，并受到了美國投資銀行的關(guān)注，最后公司在紐約證券交易所(NYSE)上市。尚德成為首家在該交易所上市的中國民營企業(yè)，并且上市取得巨大成功，據(jù)報道，這是2005年規(guī)模最大的科技股上市。
尚德的成功促使美國投資者開始尋找其他中國光伏企業(yè)上市。2008年雷曼兄弟(Lehman Brothers)破產(chǎn)之前，先后有9家中國光伏企業(yè)在美國交易所上市，如今這些企業(yè)已成為光伏制造業(yè)的支柱。其中6家仍在2019年全球光伏制造商“十大”名單上(天合光能、阿特斯、晶澳、英利、韓華和順風(fēng)光電。第七家是晶科，于2010年上市)。
大量資金注入制造業(yè)所造成的供應(yīng)過剩對價格造成了巨大的下行壓力，這在2008年后（圖1）表現(xiàn)得尤為明顯。雖然企業(yè)努力保持盈利，但無法違背市場規(guī)律，尤其是在2011年至2013年期間，價格第二次顯著下跌，許多企業(yè)在這個階段被迫退出了這個行業(yè)。在此之后，該行業(yè)進(jìn)入相對穩(wěn)定階段，價格以每年20%速度穩(wěn)定下降。中國政府從2010年開始有針對性地支持光伏產(chǎn)業(yè)，其市場開發(fā)計劃使得中國成為世界領(lǐng)先的光伏制造國。
如果沒有光伏制造業(yè)向中國的轉(zhuǎn)移以及美國投資者的大量資金，光伏發(fā)電的成本可能仍然過高，難以得到廣泛應(yīng)用。而促成這種轉(zhuǎn)變的關(guān)鍵是施正榮選擇的時機：如果晚一步，則全球金融危機將使其錯失在美國上市的機會，而9家中國光伏公司為生存而展開的激烈競爭，導(dǎo)致了目前光伏令人難以置信的低價。
文章來源：坎德拉學(xué)院
作者：馬丁·格林
