1、光伏，悄然崛起的能源新貴

在全球能源版圖的宏大變革中，光伏，正以一種不可阻擋之勢(shì)，從幕后走向臺(tái)前，成為能源舞臺(tái)上的耀眼新星。它不再是那個(gè)只存在于科研實(shí)驗(yàn)室或小眾領(lǐng)域的概念，而是實(shí)實(shí)在在地融入到我們生活的方方面面，從屋頂?shù)男⌒桶l(fā)電板，到廣袤沙漠中的巨型光伏電站，光伏正以驚人的速度改變著我們獲取能源的方式。

過(guò)去，傳統(tǒng)能源長(zhǎng)期占據(jù)主導(dǎo)地位，石油、煤炭等化石能源的燃燒為世界帶來(lái)了光明與動(dòng)力，卻也在不知不覺(jué)中給地球帶來(lái)了沉重的環(huán)境負(fù)擔(dān)。如今，在氣候變化的嚴(yán)峻挑戰(zhàn)下，清潔能源的發(fā)展成為全球共識(shí)，光伏作為其中的佼佼者，憑借其獨(dú)特優(yōu)勢(shì)脫穎而出。它取之不盡、用之不竭，每一縷陽(yáng)光都蘊(yùn)含著無(wú)盡的能量；它清潔無(wú)污染，在發(fā)電過(guò)程中幾乎不產(chǎn)生任何溫室氣體排放，為守護(hù)地球的藍(lán)天白云貢獻(xiàn)著力量 。

根據(jù)國(guó)家能源局的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，截至2024年11月，我國(guó)太陽(yáng)能發(fā)電裝機(jī)容量已達(dá)到約820GW，同比增長(zhǎng)46.7%；新增光伏裝機(jī)容量達(dá)到277.17GW。2024年我國(guó)光伏產(chǎn)業(yè)整體運(yùn)行平穩(wěn)。2024 年 1-10 月，我國(guó)光伏產(chǎn)業(yè)運(yùn)行依舊保持平穩(wěn)態(tài)勢(shì)。全國(guó)光伏多晶硅、硅片、電池、組件產(chǎn)量同比增長(zhǎng)均超過(guò) 20%，光伏電池出口量增長(zhǎng)超過(guò) 40%。其中，多晶硅環(huán)節(jié)產(chǎn)量約 158 萬(wàn)噸，同比增長(zhǎng) 39.0%；硅片環(huán)節(jié)產(chǎn)量約 608GW，出口量約 53.2GW；電池環(huán)節(jié)晶硅電池產(chǎn)量約 510GW，出口量約 45.9GW；組件環(huán)節(jié)晶硅組件產(chǎn)量約 453GW，出口量約 205.9GW。這些數(shù)據(jù)不僅展示了我國(guó)在光伏領(lǐng)域取得的巨大成就，也反映了全球光伏產(chǎn)業(yè)蓬勃發(fā)展的強(qiáng)勁勢(shì)頭。那么，在這些看似簡(jiǎn)單的數(shù)字背后，光伏產(chǎn)業(yè)究竟經(jīng)歷了怎樣的發(fā)展歷程？它又蘊(yùn)含著怎樣的技術(shù)奧秘與無(wú)限潛力呢？讓我們一起深入探索光伏世界的奇妙之處。

2、政策助力，光伏發(fā)展的堅(jiān)實(shí)后盾

在宏偉的新能源產(chǎn)業(yè)建設(shè)藍(lán)圖中，我國(guó)對(duì)光伏產(chǎn)業(yè)的發(fā)展給予了高度關(guān)注，并通過(guò)歷年出臺(tái)的眾多政策，尤其是用地政策的動(dòng)態(tài)調(diào)整，為光伏產(chǎn)業(yè)的健康發(fā)展提供了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。自2007年首次明確光伏建設(shè)應(yīng)主要布局在沙漠、戈壁、荒地等非耕用土地以來(lái)，我國(guó)光伏用地政策經(jīng)歷了從促進(jìn)發(fā)展到政策收緊，再到多方面綜合完善的演變過(guò)程。

2007年，光伏建設(shè)的用地政策為產(chǎn)業(yè)發(fā)展指明了方向，經(jīng)過(guò)第一、二批光伏特許示范項(xiàng)目的建設(shè)，光伏發(fā)電項(xiàng)目發(fā)展首次提速，用地政策也得到了進(jìn)一步的明確。2013年，政策適度放開(kāi)，積極探索采用租賃國(guó)有未利用土地等供地方式，顯著降低了工程前期投入成本，簡(jiǎn)化了程序，并初步完善了光伏發(fā)電的建設(shè)管理。2014年，政策進(jìn)一步鼓勵(lì)光伏發(fā)展與農(nóng)戶(hù)扶貧、新農(nóng)村建設(shè)、農(nóng)業(yè)設(shè)施緊密結(jié)合，拓寬了光伏建設(shè)的適用地范圍。然而，隨著環(huán)境保護(hù)和耕地保護(hù)要求的提高，2015年用地政策開(kāi)始收緊，對(duì)光伏項(xiàng)目用地管理進(jìn)行了明確分類(lèi)，并在環(huán)境保護(hù)方面完善規(guī)范，嚴(yán)禁在生態(tài)敏感區(qū)域進(jìn)行光伏建設(shè)。2017至2018年，繼續(xù)對(duì)光伏在農(nóng)業(yè)用地上的建設(shè)做出嚴(yán)格限定，以確保農(nóng)業(yè)生產(chǎn)與生態(tài)環(huán)境的平衡。

2021年起，隨著光伏產(chǎn)業(yè)逐漸走向成熟，用地政策進(jìn)入多方面綜合完善的新階段。光伏用地性質(zhì)被細(xì)致分類(lèi)界定，2022年推出5項(xiàng)政策，在協(xié)同管理、環(huán)保合規(guī)、用地限制、項(xiàng)目審批等方面進(jìn)行全面規(guī)范，為光伏產(chǎn)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展提供了堅(jiān)實(shí)的土地政策保障。

除了用地政策，綜合政策在引導(dǎo)我國(guó)光伏產(chǎn)業(yè)長(zhǎng)期發(fā)展方面也發(fā)揮著不可或缺的作用。綜合政策致力于制定相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，明確未來(lái)發(fā)展方向，為光伏產(chǎn)業(yè)的健康發(fā)展提供了全方位的指導(dǎo)。在產(chǎn)業(yè)發(fā)展初期，我國(guó)通過(guò)政策鼓勵(lì)企業(yè)加大研發(fā)投入，提高技術(shù)水平，推動(dòng)產(chǎn)業(yè)規(guī)模的快速擴(kuò)張。隨著產(chǎn)業(yè)的不斷發(fā)展，政策重點(diǎn)逐漸轉(zhuǎn)向優(yōu)化產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)、提高產(chǎn)業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力和可持續(xù)發(fā)展能力。例如，出臺(tái)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范，引導(dǎo)企業(yè)生產(chǎn)高質(zhì)量的光伏產(chǎn)品，推動(dòng)光伏產(chǎn)業(yè)向高端化、智能化方向發(fā)展。同時(shí)，綜合政策還注重加強(qiáng)光伏產(chǎn)業(yè)與其他相關(guān)產(chǎn)業(yè)的融合發(fā)展，促進(jìn)光伏技術(shù)在建筑、交通、農(nóng)業(yè)等領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用，拓展光伏產(chǎn)業(yè)的發(fā)展空間。通過(guò)這些綜合政策的引導(dǎo)，我國(guó)光伏產(chǎn)業(yè)得以在正確的軌道上穩(wěn)步前行，不斷取得新的突破和成就。

3、技術(shù)創(chuàng)新，光伏前行的核心動(dòng)力

3.1組件封裝，性能升級(jí)

在光伏技術(shù)的創(chuàng)新征程中，組件封裝技術(shù)的升級(jí)至關(guān)重要。復(fù)合材料在光伏組件封裝中扮演著關(guān)鍵角色，其性能直接關(guān)系到光伏組件的使用壽命和發(fā)電效率 。在實(shí)際應(yīng)用中，濕氣和紫外線(xiàn)等外界因素對(duì)光伏電池的損害不容忽視。例如，在潮濕的環(huán)境中，水汽可能會(huì)侵蝕光伏電池，導(dǎo)致其內(nèi)部電路短路，從而降低發(fā)電效率；而長(zhǎng)期暴露在紫外線(xiàn)輻射下，電池的材料性能會(huì)逐漸退化，縮短使用壽命。

為了應(yīng)對(duì)這些挑戰(zhàn)，高性能的復(fù)合材料封裝材料應(yīng)運(yùn)而生。這些材料具有良好的透光性，能夠確保充足的光線(xiàn)穿透，使光伏電池充分吸收光能，提高光電轉(zhuǎn)換效率。同時(shí)，它們還具備卓越的耐候性，能夠在各種惡劣的氣候條件下保持穩(wěn)定的性能，有效抵御紫外線(xiàn)的侵蝕，防止材料老化。此外，絕緣性能也是封裝材料的重要特性，它可以避免電池漏電，保障光伏組件的安全運(yùn)行。通過(guò)使用這些高性能的復(fù)合材料封裝材料，光伏組件的使用壽命得到了顯著延長(zhǎng)，為光伏產(chǎn)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展提供了有力支撐。

3.2支架制造，優(yōu)勢(shì)凸顯

在光伏支架制造領(lǐng)域，復(fù)合材料支架展現(xiàn)出了諸多傳統(tǒng)金屬支架所不具備的優(yōu)勢(shì)。重量輕是復(fù)合材料支架的一大顯著特點(diǎn)。與傳統(tǒng)金屬支架相比，復(fù)合材料支架的重量大幅減輕，這使得在運(yùn)輸和安裝過(guò)程中更加便捷，能夠有效降低人力成本和運(yùn)輸成本。在一些偏遠(yuǎn)地區(qū)或交通不便的場(chǎng)所，輕量化的支架更容易運(yùn)輸和安裝，大大提高了施工效率。

復(fù)合材料支架還具有出色的耐腐蝕性能。在沙漠、沿海等惡劣環(huán)境地區(qū)，傳統(tǒng)金屬支架容易受到風(fēng)沙、海水的侵蝕，導(dǎo)致生銹、損壞，需要頻繁進(jìn)行維護(hù)和更換。而復(fù)合材料支架能夠有效抵抗這些侵蝕，減少維護(hù)成本，提高光伏電站的運(yùn)行穩(wěn)定性。以某沙漠地區(qū)的大型光伏電站為例，采用復(fù)合材料光伏支架后，經(jīng)過(guò)多年的運(yùn)行，支架依然保持良好的性能，沒(méi)有出現(xiàn)明顯的腐蝕和損壞現(xiàn)象，為電站的長(zhǎng)期穩(wěn)定運(yùn)行提供了可靠保障。

成本低也是復(fù)合材料支架的一大優(yōu)勢(shì)。隨著生產(chǎn)技術(shù)的不斷進(jìn)步和規(guī)模化生產(chǎn)的實(shí)現(xiàn)，復(fù)合材料支架的制造成本逐漸降低，其性?xún)r(jià)比優(yōu)勢(shì)日益凸顯。在滿(mǎn)足光伏電站對(duì)支架性能要求的同時(shí)，能夠?yàn)橥顿Y者節(jié)省成本，提高項(xiàng)目的經(jīng)濟(jì)效益。

3.3邊框技術(shù)，標(biāo)準(zhǔn)嚴(yán)格

復(fù)合材料光伏邊框的標(biāo)準(zhǔn)制定對(duì)于確保其性能和質(zhì)量至關(guān)重要。在國(guó)際上，通常參照 ISO、ASTM、IEC、EN 等組織的標(biāo)準(zhǔn) 。例如，ISO527 系列標(biāo)準(zhǔn)可以指導(dǎo)拉伸性能的測(cè)試，通過(guò)對(duì)邊框材料進(jìn)行拉伸試驗(yàn)，能夠準(zhǔn)確評(píng)估其在受力情況下的性能表現(xiàn)，確保邊框在實(shí)際使用中不會(huì)輕易斷裂。ASTMD7264/D7264M 適用于檢驗(yàn)復(fù)合材料邊框的彎曲屬性，通過(guò)模擬邊框在不同彎曲條件下的情況，判斷其是否能夠滿(mǎn)足實(shí)際應(yīng)用中的彎曲要求，保證邊框在安裝和使用過(guò)程中不會(huì)因彎曲而變形。

IEC61215 系列標(biāo)準(zhǔn)雖主要針對(duì)晶硅光伏模塊的設(shè)計(jì)與驗(yàn)證，但也包含邊框性能要求，該標(biāo)準(zhǔn)從多個(gè)方面對(duì)光伏邊框進(jìn)行規(guī)范，確保其與光伏模塊的整體性能相匹配。EN13706 標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了復(fù)合材料型材的制造和性能要求，對(duì)復(fù)合材料邊框的生產(chǎn)過(guò)程和最終性能都提出了明確的指標(biāo)。UL1703 標(biāo)準(zhǔn)專(zhuān)門(mén)針對(duì)光伏模塊及其中包含的邊框等，對(duì)其安全性和可靠性進(jìn)行嚴(yán)格 把控。

在國(guó)內(nèi)，我國(guó)拉擠型材國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《GB/T31539 結(jié)構(gòu)用纖維增強(qiáng)復(fù)合材料拉擠型材》對(duì)復(fù)合材料光伏邊框有統(tǒng)領(lǐng)和規(guī)范作用，但該標(biāo)準(zhǔn)相對(duì)較為通用。為了更好地適應(yīng)光伏邊框的特殊需求，新標(biāo)準(zhǔn)的制定需要增加對(duì)光伏邊框的燃燒性能、環(huán)境耐久性、載荷方面的規(guī)范。同時(shí)，《JC/T941 門(mén)窗用玻璃纖維增強(qiáng)塑料拉擠型材》及相關(guān)纖維增強(qiáng)塑料試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)，也為光伏邊框標(biāo)準(zhǔn)的制定提供了重要參考。通過(guò)嚴(yán)格遵循這些國(guó)內(nèi)外標(biāo)準(zhǔn)，能夠有效保障復(fù)合材料光伏邊框的質(zhì)量和性能，推動(dòng)光伏產(chǎn)業(yè)的健康發(fā)展。

此外，中國(guó)科學(xué)院化學(xué)研究所研究員馬永梅與重慶國(guó)際復(fù)合材料股份有限公司合作開(kāi)發(fā)的“尼龍基熱塑性連續(xù)玻璃纖維拉擠太陽(yáng)能邊框”通過(guò)德國(guó)萊茵測(cè)試，獲得全球首張認(rèn)證證書(shū)。該技術(shù)展現(xiàn)了中國(guó)太陽(yáng)能行業(yè)的持續(xù)創(chuàng)新能力，有助于全球能源結(jié)構(gòu)優(yōu)化。該技術(shù)采用原位反應(yīng)尼龍拉擠成型工藝，其材料具有優(yōu)異的耐候性和機(jī)械性能，輕量化和可回收特性使其在環(huán)保和經(jīng)濟(jì)性方面具有明顯優(yōu)勢(shì)。在光伏行業(yè)競(jìng)爭(zhēng)日益劇烈的當(dāng)下，采用復(fù)合材料邊框進(jìn)行對(duì)沖，可以緩解光伏組件的價(jià)格壓力。原位反應(yīng)尼龍拉擠成型較傳統(tǒng)的聚氨酯拉擠邊框更具成本優(yōu)勢(shì)，而且熱塑性尼龍更符合低碳、綠色的新發(fā)展理念。 

4、未來(lái)展望

展望未來(lái)，光伏產(chǎn)業(yè)的發(fā)展前景一片光明。在技術(shù)創(chuàng)新方面，光伏電池的轉(zhuǎn)換效率將不斷提高，成本將持續(xù)降低。例如，鈣鈦礦太陽(yáng)能電池等新型技術(shù)的研發(fā)取得突破，有望大幅提高光電轉(zhuǎn)換效率，進(jìn)一步推動(dòng)光伏產(chǎn)業(yè)的發(fā)展 。從市場(chǎng)規(guī)模來(lái)看，隨著全球?qū)η鍧嵞茉吹男枨蟪掷m(xù)增長(zhǎng)，光伏裝機(jī)容量將繼續(xù)攀升。無(wú)論是在大型地面電站，還是分布式光伏發(fā)電領(lǐng)域，光伏都將迎來(lái)更廣闊的發(fā)展空間。在應(yīng)用領(lǐng)域，光伏與建筑一體化（BIPV）、光伏制氫等新興應(yīng)用場(chǎng)景將不斷涌現(xiàn)，為光伏產(chǎn)業(yè)的發(fā)展注入新的活力。