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冯洪滨
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太阳能光伏产业思考

(2009-06-04 15:01:33)
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可再生能源

杂谈

太阳能光伏产业思考    中国已成为世界太阳能光伏产业大国,对于众多准备试水的企业来讲,首先要从战略角度考量,回答市场、技术、人才、切入点在哪里、目标是什么等一系列问题。

一.政策导向、国内市场开放和国际大环境的引导

2009年3月23日,财政部下发屋顶光伏每瓦补贴20元的政策,4月国务院原则通过《电子信息产业调整和振兴规划》,明确提出“支持国内光伏发电市场发展”,“研究出台光伏发电推广应用的鼓励政策”。近期传出国家新能源振兴规划即将出台,其中将太阳能发电作为重点发展领域。这是国家启动国内光伏市场的信号。此外,美国总统奥巴马将新能源作为振兴美国经济的龙头,计划在未来十年投入1500亿美元资助新能源研究,并为相关企业提供税收优惠。以上来自国内外的重大利好消息,可能催生中国太阳能光伏产业发生井喷式大发展,这也是中国太阳能光伏产业近来急速升温的大背景。

二.战略市场在中国国内

在世界金融危机之前,中国的太阳能光伏产业的原料和终端产品市场都在国外,原因是德国、美国、西班牙、日本等发达国家对太阳能光伏提供了政府补贴。而金融危机之后,包括占世界太阳能光伏50%市场的德国政府等分别取消和削减了政府补贴,导致世界太阳能市场的暂时性政策萎缩,从而迫使中国光伏产业的巨大产能转向国内市场。而中国政府准备开放太阳能光伏产业国内市场和财政补贴政策的适时推出,无疑成为中国太阳能产业蓬勃发展的助推器。

   我国将在近三年的时间内,还将建设一批太阳能发电站,在市场规模上力争突破上千万千瓦,太阳能方面,将在偏远地区建设独立太阳能电站和户用光伏电源。在经济条件较好的城市发展并网光伏电源,在资源条件好的地区建设大型太阳能电站。此外,国家对屋顶光伏的补贴,意味着下一步可能会推出实施细则,对民宅、宾馆、办公楼等,实施屋顶敷设太阳能板,最后各种公共汽车、民用车辆、船舶等都有可能渐次实施。

     据统计,全球已安装光伏系统中,地面用并网型电站占70%以上,屋顶应用含光伏建筑一体化占20%多。这个数据可以作为中国发展太阳能光伏产业发展的参考指标。

三.技术开始以引进为主、研发为辅

光伏产业发展的核心问题是价格低廉,低价是快速启动国内市场的钥匙。但是低价后面蕴涵着技术先进性、技术的集成能力、管理水准的较量。

技术的先进性、实用性和经济性,对太阳能产品的影响是直接因素。中国太阳能光伏产业之所以是世界大国而不是强国,这与我国其它战略产业具有一样的通病,就是不掌握核心技术,导致从原料提纯到电池组件等关键工艺处处受制于德国、美国、日本、瑞士和以色列。中国作为世界庞大的太阳能制造工厂,拥有低廉的劳动力成本、极限的成本控制、完善的代工体系,但是最终产品的竞争力却明显处于弱势。其根本原因还是技术落后,买来的技术很难做到自主消化吸收、揉入创新设计,进而升级换代。由于中国企业的自我研发能力长期偏弱,所以在高端关键技术上与美日欧国际光伏垄断巨头们,不具备同台竞技的资质。

2008年世界排名第二的美国FirstSolar公司之所以能够占据世界太阳能光伏产业技术制高点,他的法宝就是掌握了碲化镉薄膜太阳能电池技术,使得他生产的太阳能电池平均生产成本已经降到每瓦6.69人民币.他建设的12.6兆瓦薄膜太阳能发电厂,每千瓦定价人民币0.51元,低于日前中国光伏电站中标上网价0.69元人民币的水准,显现出其平价上网的强劲实力。世界排名第一的德国Q-Cells公司在已经掌握晶体硅技术的前提下,全线推进商业化薄膜电池技术并已经实现初步产业化。日本夏普公司放弃了世界太阳能产业老大地位,停止了晶体硅的扩产,转而大力发展薄膜太阳能电池。这些国际太阳能光伏巨头的变化不是偶然的,而是经过深思熟虑的决断。首先,他们利用自己深厚的技术沉淀和强大的技术开发能力,引导世界太阳能光伏技术潮流,不断更新换代。其次,在先进技术的引领下,他们有意将鸡蛋从晶体硅一个篮子里面,分装到包括薄膜电池技术的两个篮子里面。这样做可以有效的避开对硅原料的依存度和生产的高成本。而用先进技术弥补薄膜电池光电转化率不及多晶硅的缺点,综合平衡之后,在继续发展晶体硅的基础上,大力开发低成本、低能源消耗、低环境影响的薄膜太阳能电池技术。同时占据太阳能光伏产业两大核心技术,既可遥相呼应,又可相互弥补,使之永远立于不败之地。

特别值得一提的是,我国对玻璃光能薄膜电池的研究已经取得突破,光电转化率已达9%,新一代产品可达12%,不但远高于6%的世界水平,还大幅度接近多晶硅电池16%的光电转化率。在电压稳定和阴雨天持续发电方面,也克服了多晶硅太阳能电池的缺陷,每天发电时间达到10小时以上,超过多晶硅太阳能电池2-3倍。而且生产玻璃光能薄膜电池的耗电量,仅为多晶硅电池的7-8%,生产过程完全无污染。大规模运行后,其发电成本不仅远低于火电,而且已经拥有与水电竞争的实力。每千瓦时造价既低于水电,又没有移民搬迁之扰。有专家认为,玻璃光能薄膜电池的重大技术突破和产业化开发,可能引发一场新能源革命。

四.人才要瞄准海外留学生、台湾和硅谷

太阳能光伏产业是人才密集行业,而且又是一个年轻的领域,不但在中国的高校中难觅太阳能专业,而且现有的大批半路出家的有限人才都已经在岗位上。

但是,中国海外留学生中不乏掌握太阳能光伏先进技术和独立知识产权一族,我们可以通过中国欧美同学会和各地分支机构,与分布在世界各国的知识精英们联络。此外,我国台湾省也有先进的太阳能光伏企业,其中该地区已经沉淀很多退休工程师、设计师等专业人才,这些都是我们的人才库。通过海协会经济处和各地台商协会都可以联系到这些优秀的太阳能光伏产业优才。美国硅谷是世界技术的摇篮,这里的专业人才也是我们关注的一个重要洼地。

与国内外大学和科研院所建立合作关系,采取定单式培养急需人才,以解决后续人才队伍链条不断延长而无后顾之忧问题。

五.切入点探讨

   太阳能光伏发电和太阳能电池是我们的选择范围,目前,国家新能源政策导向对上述两项都予以支持。而商业模式可以考虑建立在多晶硅生产和太阳能光伏电站,或者薄膜电池和太阳能发电工程上面。多晶硅的生产占整个太阳能电池成本的70-85%,但在金融危机之后已降至30%,这是一个重要环节。

   目前,第二代薄膜太阳能电池的低成本和市场份额的不断扩大,对传统的晶硅电池形成压制,也降低了太阳能发电的成本,与晶体硅相比,薄膜电池成本下降的空间更大。因此,优先发展薄膜电池,重点研发关键技术,避开目前先驱者的优势,从大家争当“原料王”的竞争中跳出来,抢占产业链高端环节,争取“技术为王”也是一个优化的选择。在当前世界金融危机情况下,研究收购国外拥有独特太阳能光伏技术的小型企业的可能性。

   从太阳能发电的成本变化趋势分析,未来下降的主要是系统价格,太阳能组件价格仍存在较大下降空间。晶硅电池的成本下降主要依赖于转化率的提高、硅片厚度降低以及原材料价格的下跌。

   即使我们从原材料做起,多晶硅的上游原料石英砂在我国并不缺乏,国外生产多晶硅的巨头们,生产原料多是从中国进口,我们要做好的就是优化选址过程。

六.我们的目标

如果进入太阳能光伏产业,就要立志成为中国太阳能光伏产业巨头,时间要限定在3年左右就要大见成效,要保持健康、可持续发展,就必须形成完整的产业链条:多晶硅原材料制造、硅锭和硅片、太阳能电池、太阳能电池组建、太阳能光伏系统五大环节。我们应当在短期内形成对美国等发达国家的成本优势,为择机进入国外市场打好基础,同时要采取“拿来主义”的办法,面对大批中国太阳能光伏产业的先行者,迅速建立起技术上的比较优势。为重点突破国内市场做好准备。在太阳能光伏产业链条中,我们必须要占据“开头”的提纯技术和“收尾”的市场普及两大关键环节。

还要论证,先采购原材料生产电池,还是从原料做起,开始就建立完整产业链。即先做硅片供应商,还是集成商。从时间上考量,一步规划、分步实施比较稳妥,资金压力小,上手速度快。我们的近期目标是:尽快获得国家开放国内太阳能光伏市场后的电站投标资质和有财政补贴的屋顶光伏工程准入资格。

 

七.风险评估

   1.太阳能光伏产业具有高投入、高产出、高回报特征。稳定的资金链条是企业保持运转的生命线。目前可再生能源产业在各大银行的贷款规划中,都已经列为重点支持行业。

2.目前国内太阳能普遍存在产能过剩情况,但是只要成本做到有竞争性的低廉水平,就有可能在即将启动的,有数十万千瓦规模的国内光伏市场中,通过激烈竞争获得一席之地。

3.此次金融危机对全球太阳能光伏产业的冲击结果表明,产业链条完整、掌握上游硅料提纯核心技术的美国、德国、日本大公司、大企业,并未受到大的影响。国内天威英利等极少数“一体化”企业也没有伤筋动骨,这也显示了垂直整合的太阳能光伏企业抵御危机的能力最强。受到冲击最大的恰好是处在中下游的太阳能电池和组件生产企业。到去年末,近300家中国太阳能公司处于瘫痪状态。

4.狭义的太阳能光伏产业就是多晶硅发电,由于中国企业没有完全掌握多晶硅提纯技术,所以,上游材料依赖进口,容易受到制约。根据现有生产技术,一千吨级以上的多晶硅生产线才具有规模经济效益。而最先进的多晶硅大规模生产技术仍然掌握在美、日、德手中。他们这些国际化工和半导体巨头们在扩张产能方面非常谨慎,另一方面又集体达成技术保密和不对第三方转让的协议。

5.太阳能光伏产业存在三道门槛,资金、技术和政策,目前来看,技术应是核心问题。国内小的光伏项目投资至少一亿元,大项目在10亿元以上。在太阳能产业链条中,太阳能电池封装环节的技术和资金要求最低,而利润最高的是多晶硅提纯和太阳能电池制造。

6.太阳能光伏关键设备基本靠进口,例如,多晶硅铸造炉、线锯、破锭机和需要全套进口的氮化硅沉积设备、全自动丝网印刷机、电池片分选机、烘干炉、烧结炉、镀膜机、扩散炉、串联焊接机等。有些设备可以国产化,虽然价格比进口货便宜,但是稳定性、可靠性和自动化程度、生产效率和环保性都略逊一等。目前,我国光伏设备国产化率已经达到30-40%。

7.投资一座太阳能光伏电站,按照去年的估算,如果要在8年收回投资,则电价须在3元/度。而现在国内太阳能光伏电站投标价已经喊出0.69元/度,按照功能企业现有技术水准很难达到,除非另有隐情,否则从经济角度来讲对太阳能光伏企业都是一座难以逾越的高山,起码现在是如此。

8.太阳能光伏产业只有到产品具体应用环节才会产生清洁能源的利用效果,而在多晶硅、光电池生产环节都是典型的高耗能、高污染行业。这里应当严加注意的是,如果将应用环节上获得的财政补贴消耗在生产环节的环保上面,则是得不偿失;如果在生产过程中维持高耗能,则其经济性和生态性效果不好,还可能会受到环保部门的限制和打压。

9.太阳能光伏产业发展,必须通过“上网”这个核心问题,上网电价要低于一元钱乃至更低廉的价格,首先要控制好原材料的成本,这一点关乎着整体成本的2/3以上。

10.太阳能电池转换效率的提高,是光伏产业技术发展的一个重要课题。

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