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硅太阳能光伏产业“防冒进调结构”势在必行
上海科学技术情报研究所   肖沪卫、倪炜瑜   供稿 2010-02-21
关键字:硅太阳能光伏, 多晶硅, 太阳能电池, 非晶硅薄膜电池 浏览量:

  4年前,笔者对硅太阳能光伏产业进行了情报分析,发表文章指出,2008年左右我国硅太阳电池产业可能陷入困境。果然不出所料,中国光伏企业2008底倒闭了350家,只幸存约50家,众多企业被提高准入门槛的国际市场淘汰出局。 从2008年下半年开始,很多公司发现在国外很难拿到订单了,即使是像无锡尚德这样的龙头,去年四季度的毛利率也仅仅为0.6%,原因是库存太大。近几年来,在各级政府相关政策的扶持鼓励和媒体煽情等因素刺激下,我国的多晶硅太阳能光伏产业不断升温,大量中小企业前赴后继,蜂拥而入,众企业争相染指多晶硅光伏产业,盲目投资,无序上马扩产建设,截至2009年8月,中国有16个省的33个多晶硅项目在建或拟建,预计产量将达14万吨,下游应用跟不上,导致原料价格暴跌,结构性过剩现象突出。2009年下半年以来,国家为了引导多晶硅产业健康发展,将多晶硅产业列为产能过剩的行业,通过采用经济、行政等手段,坚决抑制多晶硅产能过剩和重复建设的势头。

  但是,我国许多地方大干快上的势头不减。目前已宣布投产的多晶硅千吨级以上大型项目主要有:江苏中能18000吨产能、江西赛维5000吨产能、洛阳中硅3000吨产能、青海亚洲硅业1000吨产能、扬州顺大1500吨产能、宁夏阳光1500吨产能、河北英利3000吨产能、浙江中宁硅业1500吨产能、以新光硅业为首的四川省6个项目13000吨产能。上述项目的累计产能已达到47500吨。与此同时,内蒙古、四川、河南、云南等20多个省区正建设、扩建和筹建多晶硅生产线,总规划建设规模逾10万吨。[1] 2010年1月25日,山东力诺集团300兆瓦太阳能光伏项目二期工程破土动工。规划产能为200兆瓦,其中单晶硅和多晶硅技术的太阳能电池片各100兆瓦,预计明年6月份建成投产。全部达产后,该项目产能达到300兆瓦,可年新增销售收入50多亿元。[2]

  因此,笔者在这里再次呼吁多晶硅太阳能光伏产业不能再盲目投资了,防冒进调结构刻不容缓,理由是:

  1、市场前景不容乐观
  (1)价格昂贵,老百姓用不起。多晶硅太阳能光伏产业发电成本高于传统能源,目前在资源条件最好的西部地区是1.3元/度,全国平均则大概是1.5元/度,东部地区成本则相对要高一些。[3]而传统煤电的电价仅为0.6元/度—0.7元/度,2倍于传统煤电发电成本的光伏发电只会使普通百姓“望而却步”,无法获得真正的普及推广。

  (2)出口下降,国外策略改变。我国多晶硅光伏产业80%的销售靠出口。[4] 德国是我国光伏产业国外出口的市场重镇,媒体报道德国可能降低太阳能补贴电价,悲 观估计有可能从2010年4月份开始将下降16%左右;2008年的EEG修正案规定屋顶系统补贴电价2009年与2010年各下降8%;地面电站则是10%。价格的下调会直接冲击光伏产业项目内部回报率,最终缩减市场需求。我国产品依赖出口,一旦国外市场需求锐减或饱和,多晶硅的产品必然陷于滞销的境地。

  (3)政府补贴政策不可能持续加码。“如果只降低太阳能电池的成本。那么,光伏发电成本下降空间有限。”2010年1月20日,在第四届中国新能源国际高峰论坛上,国家能源局新能源司副司长史立山指出了光伏业界最为关心的问题。他透露,光伏发电项目中电池安装、电缆等投资以及运营成本已高于水电火电。因此,未来国家对光伏行业发展的鼓励政策将会予以转向。目前,光伏电价仍然是单个招标进行,出台统一的标杆上网电价还不现实。 史立山称,光伏发电面临成本高的问题,虽说降到1元,与常规能源相比,还是很高,需要大量补贴,但是筹集补贴资金也是很困难的。史立山认为,目前,企业把降成本的目标只寄托在电池和硅材料上,但为实现太阳能发电而对电缆、支架、电池板安装,以及配套的电网建设等所付出的成本已经高于水电建设成本。“单靠太阳能电池成本下降,如果太阳能发电效益不能由16%上升并超过20%,未来太阳能发电成本降低的幅度将非常有限。”[5]

  2、产业障碍难以突破
  (1)生产过程高能耗,且存在环境污染的威胁。据调查,海外7大多晶硅生产企业生产每千克多晶硅的综合耗电量在120~150千瓦时之间,而我国企业生产的多晶硅每千克综合耗电量平均水平超过200千瓦时,许多小厂的水平甚至超过300千瓦时。[6] 此外,目前,国内采用的是“改良西门子法”生产多晶硅,其中,若非进行闭环生产,则会产生大量有毒副产品——四氯化硅。然而,国内企业掌握“改良西门子法”闭环生产工艺的寥寥无几,且耗能均普遍高于国外。高能耗、重污染的生产结果将进一步制约多晶硅光伏产业的发展前景。

  (2)产品应用增加建筑负荷。用多晶硅制成的太阳能电池板,通常被置于建筑物的顶端,从而对太阳光线进行采集。这种安放于屋顶的平板型电池,类似一块块厚重的玻璃,显然会加重屋顶的承压,从而增加建筑的建设成本。

  (3)与半导体产业争原料。一直以来,多晶硅主要用于半导体的生产,用于电子级多晶硅占55%左右。现在,随着光伏产业的快速发展,太阳能电池对多晶硅的需求量已远远超过半导体电子级多晶硅的需求量。可以说,多晶硅太阳能电池的生产抢夺了半导体市场的“半壁江山”,多晶硅完全成为了光伏产业的主力军,硅材料有点大材小用,不利于持续的资源合理开发。

  多晶硅太阳能电池产业虽然存在诸多不利因素,但就光伏产业而言,却依然有开拓发展的庞大空间,我们不妨寻找可行性的替代技术,积极开辟光伏产业“第二战场”:

  短期可以考虑非晶硅薄膜电池。铂阳太阳能执行董事彭立斌介绍说:“首先在转换效能上,非晶硅薄膜可透过沉淀不同化学特性的物质于不同段层,可将转换效能由6%提升至12%或更高,理论上最高更可达17.8%。其次,薄膜吸收较广的阳光波长,在阴天或微弱阳光下运作亦较佳,因此非晶硅薄膜在实际环境下的转换效能比多晶硅高出10%以上。再者,非晶硅薄膜的生产成本只有多晶硅的三分之一。非晶硅薄膜只需将气体沉淀转化成等离子附在玻璃上即可,生产过程只需200度低温,消耗电能少,无污染,因此可以低成本大面积连续生产。”[7]

  对此,已有有专家预测,非晶硅薄膜太阳能电池技术有可能成为未来中国太阳能光伏发电技术的主流。在国外,这种趋势已经形成。据了解,美国的非晶硅薄膜太阳能电池的市场占有率正不断提升,而多晶硅电池的市场占有率则呈现持续下降态势。另据美国NanoMarkets预测,非晶硅薄膜太阳能电池2015年的发电量将达到260亿瓦,销售额将超过200亿美元;2015年前太阳能电池发电量的一半以上将来自非晶硅薄膜太阳能电池。[8]

  中长期可以关注染料敏化(dye sensitizing)太阳能电池。欧、美、日等国正投入大量资金进行研发。由于这种电池成本低廉,价格仅为太阳能电池的1/5-1/10,制作相对简单,能耗低,性能稳定,环境友好,显示出强大的商业应用价值。2006年4月,日本专利厅发表了染料敏化太阳能电池的专利申请技术动向调查报告书,对染料敏化太阳能电池产业给予高度评价,日本政府预测了至2030的战略走向。

  总之,当务之急是硅太阳能电池光伏产业的参与者尽快悬崖勒马,可以自己或委托专业机构做好情报分析工作,比如开展专利地图的产业预见,在此基础上进行规划、开发、推广,使自己的产品紧扣时代,领先他人,取得社会和经济效益双突破。


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