重大技术发展面临问题及对策建议

时间:2022-09-23 02:38:34

重大技术发展面临问题及对策建议

技术政策必须根据不同的技术特点,在尊重技术能力培育一般规律的基础上,选择适合的政策以加速推进技术能力的提升。下面以高效太阳能电池技术为案例,通过实地调研和深入分析,试图以点带面地深入了解我国高效太阳能电池发展过程中遇到的困难和问题以及应对之策。

一、高效太阳能电池发展过程中面临的主要问题

高效太阳能电池技术的发展必须要紧密联系光伏产业的发展来考虑。

(一)市场有效需求难以培育

要有效发挥市场配置资源的决定性作用,必须要立足长远利益而积极培育市场,变潜在需求为现实需求,进而促进光伏产业的良性发展。目前,市场有效需求难以拓展成为阻碍技术进步的重要原因之一。

一方面,产业发展的关键设备受制于发达国家领先企业的市场垄断而难以国产化。主要原因在于转换成本高,使得相关下游企业不愿轻易使用即便是技术水平已经达到国际水平的新设备。有设备制造企业反映,国产PECVD设备相比于进口设备而言,价格低、产品效率高、综合性价比高出至少50%,但国内厂商不愿在大生产线上应用,创新成果面临推广难的境遇。此外,我们还面对国外领先企业市场策略的阻隔,即在国内缺乏同类型产品时,国外领先企业采取高价策略;当国内同类型产品试制成功后,国外领先企业迅速降价以阻碍国内产品的应用。另一方面,在培育壮大光伏应用市场、以市场需求拉动产业技术能力的提升方面,相关扶持政策通常重顶层设计而轻微观机制建立,这也造成政策扶持效果不佳。例如,有的地方虽然已经将光伏电站与节能减排相挂钩,但没有给出更进一步的解决现有难题的措施,包括初始建设资金来源、合同能源管理等。而且,电站投资者还要面对融资难、不能买卖项目权(“路条”)以及补贴资金能否及时到位等众多现实挑战。

再如,鉴于光伏发电所具有的间歇性、波动性、可调度性低和成本高等特点,大力开拓分布式光伏发电项目的开发被寄予厚望。其中,国家能源局的《关于分布式光伏发电项目管理暂行办法的通知》(国能新能 2013[433]号),财政部的《关于对分布式光伏发电自发自用电量免征政府性基金有关问题的通知》(财综[2013] 103号),以及自2014年起实行的光伏发电年度指导规模管理,都将分布式光伏作为重点支持的领域。总体来看,上述政策都具有正确的理念和方向,但却遭遇到了“理想很丰满、现实很骨感”的尴尬。

究其原因,一是分布式光伏发电项目存在融资难(电站无法抵押融资,对企业融资能力要求很高)、商业模式单一等问题,特别是,以先行垫付建设费用、再通过电费收缴、逐步回收成本的能源合同管理为主的模式可能因缺乏契约精神而使投资方面临很高的不确定性。二是受到可以用作分布式光伏发电的屋顶产权复杂,不同屋顶建筑结构特点不同所造成的建设、调整、维修成本不一等问题的制约。项目开发商还要担忧屋顶拥有者是否能存续25年的问题。三是,对拥有屋顶资源的客户而言,一般而言,分布式光伏发电只能满足其家庭用电量的20―30%。再考虑到日照条件、组件发电效率和衰减、上网电价、安装成本、配套补贴等具体因素后,分布式光伏发电的投资内部报酬率吸引力也不足以使其投资。此外,相关操作层面上的一些具体细节也亟待进一步细化。

(二)关键设备的支撑能力欠缺

目前,关键设备供应商多为发达国家的龙头企业,如Applied Materials、Centrotherm、GT Solar等。我国在高效节能多晶硅料制备技术,电池用导电银浆、EVA树脂和背板等关键原材料,太阳能电池及组件的测试设备、CVD(化学气相沉积)还原炉、氢化炉、大型氢气压缩机、线切割机等关键设备制造方面,技术能力与国际先进水平还有一定差距。此外,薄膜电池的主要设备以及超白玻璃、EVA、靶材等上游主要材料都依赖进口。关键设备的使用者光伏企业反映,国产设备的性能、可靠性缺乏验证,自动化程度且产能不高(国产单台设备的年产能一般较国外要小),设备间的衔接困难且与工艺研究脱节;而国外设备生产企业与工艺研发机构有相当紧密地合作,生产工艺被固化在关键设备中,购买设备即获得完整产品制造技术。同时,国外企业可以提供高达50―100人的7天×24小时不间断配套服务,国内企业往往很难做到。

(三)科技体制弊端导致前沿研究效果不佳

目前,绝大部分国内企业都在使用同一种已经应用了长达15年的主流晶硅电池技术,而在新型高效电池的研究领域,我国还缺少“革命性的技术”。一旦主流的晶硅技术被替代,届时我们经过十几年发展在硅片、晶硅电池和组件方面形成的国际竞争力和光伏产业发展所取得的成绩可能会瞬间坍塌。为此必须创造适合研究人员和企业发挥的条件、动力和资源。然而存在种种制约。

一方面,不合理的评价机制,使得研究人员从事前沿研究的动力严重缺乏。鉴于前沿技术的研发是一个循序渐进、不断投入的过程,也是一场持久战,而我国现有体制机制不完善,使得“放长线钓大鱼”的前沿技术缺乏成长土壤。例如,荷兰能源研究中心开发的金属穿孔卷绕硅太阳能电池技术,从研发到产业化历时9年。在此期间,研究中心只进行了专利申请工作,并未发表任何相关文章;而这在国内是不可想象的。同时,当前光伏企业面临较大的短期利润压力,也越来越少从事前沿技术研究。

另一方面,科研项目申报、管理的不合理,使得前沿研究的绩效既缺乏效果也缺乏效率。目前,国内支持重大技术前沿研究的主要是863计划和973计划。863项目的资助经费较少,单个项目平均约为2000万元,这与高效太阳能电池研究所需的高额研发资金相比只能说是杯水车薪,企业资金压力较大。973计划中每年资助一项高效太阳能电池领域的研究,存在着专家操控、任人唯亲的现象。而且,在项目的经费政策和具体执行过程中,又存在着企业配套资金过高、经费中人员费用比重过低、项目周期过短等问题。例如,国内某光伏龙头企业的国家863计划重大课题,政府部门的专项扶持资金1000余万元,要求企业配套资金达5000―6000万元;且项目存续期只有两年,而企业在项目立项过程、合规性审查方面的时间占比较高,这给企业带来了较大的资金压力和研发紧迫感,并不利于前沿技术的研究。同时,科研经费中人员费用比重过低,难以调动人员的积极性。

二、政策措施建议

政府要发挥出实效,必须要坚持如下原则:一是在职能定位上,政府既要管得少,又要管得好。即要把政府引导支持和企业主体作用有效结合。二是在治理方式上,政府对重大技术发展方向的引导宜粗不宜细。即政府应支持所有类别高效太阳能电池技术的研发和产业化,而不是代替企业去选择、确定具体的技术方向。三是在策略方法上,政府支持应“聚焦”企业并长期持续投资。即政府应将支持重点放在企业,突出企业主导作用并给予持续、长期支持。

遵循上述原则的同时,我们认为,可行的政策必须要立足于充分考虑各个利益群体的现实利益,以防改革阻力过大而难以执行落实;因此,我们本着尊重现实、量力而行、稳步推进的基调,建议做好以下三方面的工作。

(一)需求管理方面,应重视“种子用户”的培育和发展

所谓“种子用户”,是那些最初使用并高度认可且能引导大众用户积极使用高效太阳能电池产品的用户。因此,在高效太阳能电池领域,必须要瞄准那些对普通大众有示范性、影响力和权威性的高势能人群,利用对高势能人群的洞察以提升客户体验;选择适当的领域和合适的地区,借助高势能地区、领域的影响,顺势而为,以逐步扩大内需市场。例如,在分布式光伏发电应用示范区建设方面,要注重选择具有代表性和影响力的项目,适时总结应用过程中的经验和教训,不断完善配套服务和政策,形成符合实际的分布式光伏商业模式,以加速拓展分布式光伏发电的应用领域。

同时可以寻求利用诸如航空、航天、无人船、无人机等某些军事应用需求为主的高端市场,以及民用领域的光伏空调、光伏车棚、光伏幕墙等特殊应用,通过挖掘潜在需求并开拓新市场以鼓励相关技术能力的提升。此外,为避免当前产能过剩背景下,企业恶性竞争而造成的质量下降,确保产品、设备的长期安全可靠,与其他先发国家更好衔接,要继续建立健全太阳能光伏行业的原料和产品的技术标准、检测和认证体系,保证多晶硅、光伏组件、光伏电站等原料和最终产品的质量,规范引导产业健康发展,并为先进技术的发展提供市场空间。

(二)关键设备方面,应逐步提升本土技术能力,扩大市场占有率

要结合产业发展的实际情况对引进的成套关键设备和产业化前期关键技术实行国产化方针,通过对引进技术和关键装备的分解、研制进行创新开发。同时,要逐步减少成套关键设备的引进,着重引进技术专利、技术情报和基础性科研成果。应充分发挥行业协会的作用,通过建立社会公共平台(联合创新中心),以从事工程性、产业化研究为核心,进一步实现创新资源聚合、创新成果共享。在增强行业整体技术能力基础上,加强行业标准的话语权和对外专利谈判的主动权。鼓励企业自愿参加,取得成果、知识产权归平台所有,参与企业有优先使用权。特别是要发挥产学研结合的优势,加强对包括多晶硅冷氢化工艺等在内的高效节能多晶硅料制备技术在内的原材料的制备,以及包括控制器、逆变器、反应器、大型氢气压缩机等在内的关键设备的研究开发和应用推广。

即使本土技术能力得到提升,常常也会面临将技术优势转化为市场能力的困局。要推动产业链各环节加强合作,要认可用户在创新活动中的参与和互动,进一步完善和落实“首台套”扶持等相关政策,建立使用国产首台套产品的风险补偿机制,并加强政策的透明度,让企业和用户全方位了解政策。鉴于PECVD等关键设备的市场化一般要经过安装和测试、设备参数工艺流程设定、试生产并逐步提高产品良率直至稳定,最后实现产量逐步增加至设计产能的过程。因此,从某种意义上说,首个(批)用户成为了创新过程中承担首台(套、批)产品风险的主体。为解决用户企业的后顾之忧,建议对购买国产首台套的产品用户,按购买价给予一定比例补贴,同时规定国有企业采购必须优先购买国产首台套产品并给予同样价格补贴。这不仅有利于光伏产业中关键设备制造企业降低市场风险,而且还有利于鼓励关键设备的制造企业加大研发投入并通过自主研发替代进口。

(三)科技供给方面,应对支持前沿技术的方式进行必要改变

前沿技术大多具备重塑行业规范和边界的能力且培育和发展很难一蹴而就的特征,即一般需要较初始预期长的时间才能成为主流技术,而可能引发的结果要较预期结果更猛烈。鉴于高效太阳能电池技术中的薄膜电池技术和新型太阳能电池技术属于前沿技术,因此,我们必须要尊重技术发展的客观规律,对未来可能成为主流的高效太阳能电池技术提前培育布局。

为实现有限扶持资金的“有效果、有效率”,我们建议,在底线管理思维下选择高效太阳能电池技术领域进行政府科研资金资助组织方式的变革。即,必须让政府从科研项目评估、定价、选择的角色中退出。成立针对高效太阳能电池技术评估和推进的专项委员会,强化委员会的作用,使其真正成为选择和培育高效太阳能电池技术的权力组织。

成员构成方面,委员会必须保证多样性。委员会成员数量在20―30人,由相关领域的科学家、工程技术专家、企业家和政府相关部门决策者共同担当。其中,工程技术专家、企业家成员要超半数,并可外聘海外学有所成的优秀人才3―5人;尤其是那些已通过国家高级人才引进项目甄别的、全职回国并已积极投入高效太阳能电池技术产学研项目的高端实践性人才。同时,委员会成员采取公开推荐的方式,可以连选连任。

决策机制方面,实行集体审议决策。形成决策时,每位委员均享有平等的表决权,以简单多数的意见为基础形成最终评估建议。为防止项目评估、选择和定价脱离研究项目本身的专业价值和市场前景等决策权力异化现象,要建立广泛参与机制,并推行决策过程和结果的公开,加大公开公示力度。必须设定定期评价机制,对不符合要求的委员定期清理并建立黑名单制度,以完善惩罚机制,全方位提高不作为、胡作为的成本。

项目推进方面,要推动企业、专家和政府形成合力。建议委员会中投赞成票的委员必须在每年抽出一定时间,以个人或团队的模式对企业承担项目给予必要的智力支持;企业则要以项目搭建对接平台,探索以产为主、以学研为配套的新合作机制和模式,实现企业和专家的双赢;政府则应以项目为平台,促进企业、专家间频繁、及时、透明和清晰的沟通。

扶持资金管理使用方面,要合理有效。在经费资助额度上,应给予项目更高比例的扶持资金,例如,可以让项目补贴额占项目总额的比例高达50%―70%;如此,即可以防范企业的机会主义和过高的资金压力,也可以提升行业技术进步的效果和效率。而且,在经费使用分配上,必须体现科技人员活劳动或智慧劳动的价值,要加大包括人员经费在项目经费中的比重。此外,在资金使用的方向和比例上,应由项目申请者自行决定,而非由政府相关部门决定。政府部门应做的是,任何欺诈行为一旦被发现,项目申请者将为此付出昂贵代价。

(作者单位:国家发展改革委产业所)

上一篇:服务业发展形势及建议 下一篇:瞧,他的光芒