『壹』 中國的光伏產業的現狀是怎樣的
這些年,我們在全球新能源市場上有怎樣的收獲呢?
光伏產業在短短十二年,締造了一個中國工業的傳奇: 1.具有全球競爭力,全球市場佔有率超過50% 。 2.產能集中在民企。 3.擁有自主品牌。中華民族曾經在電、發動機、計算機等科技革命上一次次落後於西方,可是,就是這一次,中國牢牢掌控了65%的光伏產能和60%的全球市場份額。在2011年TOP10組件製造商中,中國大陸占據7家。
也有輿論詬病光伏為「又一個毫無技術含量的勞動密集型製造業」,「綠色輸海外,污染留中國」,也有人稱「政府不應該拿納稅人的錢去維持一個依賴補貼生存的行業」。這些言論首先是對光伏這個行業沒有深刻的認識,缺乏客觀公正的態度。
關於光伏的污染和能耗問題,經計算,多晶硅電池(從硅沙直到光伏電站系統)能量回收期為1.59年, 薄膜電池能量回收期為0.78年。國內生產的太陽能組件的使用壽命25年,以此推算,生產出的太陽能組件在實現生產能耗回收後,幾乎不用再消耗電量,即可發電約23年,並且沒有任何污染物排放。從光伏最終成品來看,在短時間內就能實現能源的回收,隨後輸出源源不斷的綠色能源。客觀的講,從整個太陽能產業鏈來看,太陽能是沒有污染、低耗能的。只是上游生產環節是有污染和非低碳的但是可控的。隨著多晶硅技術進步,低能耗還原、冷氫化、高效提純等關鍵技術環節進一步提高,副產物綜合利用率進一步增強。 「高能耗高污染」的誤導和妖魔化,是一些別有用心的人編造出來的謊言。
關於補貼,從世界范圍來看,在沒有實現平價上網之前,光伏都是政策市場。補貼是世界各國政府的對待光伏產業的通行做法。德國是世界第一個實行光伏上網電價法(FIT)的國家,據WTO公布的「歐盟產業補貼報告」透露,德國政府通過了太陽能屋頂計劃(HDTP)向德國太陽能光伏製造商提供了5.1 億歐元補助,德國在2010年光伏發電電價上的補貼就超過118億歐元,這些支持政策的頒布使德國迅速成為太陽能能源利用的全球領先者。美國也不甘落後,暨2009年實行經濟刺激法案以來,每年對可再生能源的資金支持額度高達160億美元。而中國政府至2009年以來,每年對可再生能源的補貼平均不超過150億元人民幣(其中70%用於風電),力度遠遠低於歐美。那些抨擊政府補貼光伏的言論是多麼的冠冕堂皇,又是多麼的無知和短視啊。
關於技術,光伏產業主要有兩大技術路線:晶硅電池和薄膜電池。晶硅太陽能電池是目前發展最成熟、商業化程度最高的產品,市場佔有率達90%以上。薄膜電池的技術還在初期發展階段。
在國際光伏發電市場的帶動下,我國光伏電池製造產業快速發展,已經形成了從硅材料、器件、生產設備、應用系統等較為完整的產業鏈。光伏電池轉換效率不斷提高,製造能力迅速擴大。無論是裝備製造還是配套的輔料製造,國產化進程都在加速。在光伏產業鏈中,有實際產能的多晶硅生產商20~30家, 60多家矽片企業,電池企業60多家,組件企業330多家。到2010年底,國內已經有海外上市的光伏產品製造公司16家,國內上市的光伏產品製造公司16家,行業年產值超過3 000多億元,進出口額220億美元,就業人數近百萬人。
多晶硅產業技術與國際先進水平的差距在縮小。少數企業還實現了四氯化硅閉環工藝,使得綜合能耗和生產成本大大降低,並徹底解決了四氯化硅的排放和污染環境的問題。已有2家多晶硅生產商的能耗與成本接近國外同行先進水平,多晶硅能耗水平達到每千克耗電40 kWh,成本下降到每千克20美元以下。2011年,國內多晶硅產能接近16萬噸,產量在8萬噸左右,自給率雖然還不到50%,但是完全依賴進口的局面有了很大的改觀。
光伏設備製造業逐漸形成規模,為產業發展提供了強大的支撐。在晶體硅太陽能電池生產線的十幾種主要設備中,8種以上國產設備已在國內生產線中占據主導地位。其中單晶爐、擴散爐、等離子刻蝕機、清洗制絨設備、組件層壓機、太陽模擬儀等已達到或接近國際先進水平,性價比優勢十分明顯。多晶硅鑄錠爐、多線切割機等設備製造技術取得重大進步,打破國外產品的壟斷,有些設備開始出口,如擴散爐、層壓機等。
我國已經掌握了產業鏈的各個環節中的關鍵技術,並在不斷地創新和發展,如電池技術、多晶硅製造技術等,多晶硅電池的平均出廠效率達到16%。尚德的冥王星技術將單晶硅太陽電池的有效面積轉化效率提高到了18.8%,多晶硅達到17.2%。英利、天合、阿特斯、晶澳、韓華、南京中電等國際化公司也都持有自己的專有技術,電池的轉換效率均達到世界一流水平,平均每瓦太陽能電池的高純硅材料的用量從世界平均水平9 g/W下降到6 g/W,大大降低了製造成本,使得我國光伏組件在世界上具有很強的價格競爭力。
中國光伏產業在技術的發展上還有哪些不足?
(1)高效節能多晶硅料制備技術
多晶硅料方面我國已經基本掌握了西門子法,硅烷法還需進一步消化吸收,並在大規模合成、高效提純、低電耗還原、四氯化硅氫化等關鍵技術環節取得了突破。所生產的多晶硅原料可以滿足國內50%的市場。但是在生產成本、產品質量等方面與國外還有一定差距,尤其是冷氫化工藝,需要進一步完成技術的消化吸收。冷氫化工藝能將多晶硅生產改造成為一條低能耗、高產量的完全閉合循環生產線,將劇毒廢氣四氯化硅轉化為多晶硅原料三氯氫硅,實現閉環生產,做到廢氣系統內消化。冷氫化改造能把成本降低20%。
(2)原材料方面
在電池用銀漿方面,目前國內仍是空白,依賴於進口。銀漿的性能是影響電池效率的重要因素,發展方向是滿足高方塊電阻發射極使用的低擴散速度銀漿量,甚至是摻雜磷或硼的銀漿料,以在燒結過程中同時實現局部重擴散。
EVA樹脂是電池主要的封裝材料。目前國內雖然可以生產製造,但是性能質量較國外還有一定差別,多數應用在較低端的市場。背板方面國內空白,依賴進口。EVA及背板是影響組件壽命的關鍵材料,高透過率、抗紫外輻照的EVA和低水、氣擴散的背板是主要發展方向,組件壽命應從目前的25年提至30年或更高。
(3)太陽電池製造工藝方面
具有產業化前景的新結構電池包括選擇性發射極電池、異質結電池、背面主柵電池及N型電池等,這些電池結構採用不同的技術途徑解決了電池的柵線細化、選擇性擴散、表面鈍化等問題,可以將電池產業化效率提升1~2個百分點。電池製造新工藝還包括無觸印刷、銅電極、表面鈍化及離子注入等,為電池製造開拓了更多種技術路徑。這以上這些新技術上,我國少數企業已經開始涉足,但和國外先進水平尚保持一段差距需要追趕。
(4)設備製造方面
設備投資是電池生產線建設的初始投資中的主要部分,是制約電池成本下降的主要因素之一。在整個光伏產業鏈上,中國在幾種價值較高的關鍵設備還和國外存在很大差距。有的雖有國產化,但性能質量達不到要求。有的國內尚屬空白。包括:還原爐、CVD、PECVD設備、燒結爐和全自動絲印機、線切割機、自動分選機、自動插片機、自動焊接機等、離子注入機。提高這些高價值的關鍵設備的國產化程度是進一步降低我國電池製造成本的有效途徑。
正是由於中國光伏產業的崛起,全球光伏產品成本在10年裡獲得了快速的下降,從原先的每瓦6美元,下降到現在每瓦1美元,光伏的平準化能源成本已經與天然氣持平,平價上網的目標正在逼近現實。在某些電價較高的地區,比如德國,在其居民光伏應用上已經率先實現了平價上網。中國光伏行業的迅猛發展,讓世界光伏發電平價上網提前了至少5年,這就是中國光伏行業對世界新能源的巨大貢獻。
中國光伏行業在洗牌整合,在等待政策和貿易環境的改善,在積蓄內力提高效率,等待一個真正輝弘的故事高潮的到來---光伏平價上網:光伏發電以平等的價格和傳統能源展開發電市場競爭。