太陽能光伏產業應探索中國之路
在黨中央和國務院關于發展新興產業精神的鼓舞下,幾年來,我國太陽能光伏這一新興產業,方興未艾、蓬勃崛起。
如何遵循全球能源發展規律,應對金融危機帶來的困難,使我國新興的太陽能光伏產業,盡快走出一條適合中國國情、又快又好地發展之路,就成為當前一個需要關注、亟待解決的問題。
今年9月,我到上海專門生產非晶硅薄膜電池的強生光電調研。這個成立僅兩年多的企業,很快就實現了產業升級、成本下降、批量生產的重大突破,成為我國業界的排頭兵。他們生產的非晶硅薄膜電池達到了世界領先水平。什么原因讓這個起步較晚的企業,達到跨越性地發展?強生光電董事長沙曉林認為:“關鍵是不重復歐美老路,我們走的是條符合中國國情的光伏發展之路。”強生的認識和實踐,姑且稱之為“強生光電現象”。
我國是發展中國家。與發達國家相比,國情不同,發展階段也不同。人均GDP還較落后,科學技術整體上還有差距,我國環保形勢還較嚴重。因此,在新能源的發展上,必須從我國的實際出發。
本文結合強生的例子,談談我國太陽能光伏產業的發展之路。
一、我國光伏產業的格局和態勢
古人云:不審天下之勢,難應天下之務。
縱觀全球及中國的太陽能光伏產業的現狀和趨勢,可以用兩句話來概括:即發展迅猛,面臨調整。
先說發展迅猛。從格局看,新能源取代傳統能源是大勢所趨。人類每一次重大經濟危機都孕育著新的創新高潮。奧巴馬的能源新政,胡錦濤主席在聯合國氣候變化峰會上的重要講話,標志著全球范圍內的新能源革命已經進入了一個新階段。中國在世界新能源經濟中占有重要地位。
300多年前世界先進國家開始對太陽能研發。在過去15年里,太陽能光伏產業的發展進入了一個快速發展的新階段。從技術進步、政策扶持、到產品市場的急劇增長。據統計,國際能源署成員國的光伏總累計量為5。7GW,而德國、日本和美國約占全球光伏累積容量的70%。
中國光伏發電產業于20世紀70年代起步,90年代中期進入穩步發展時期。經過30多年的努力,也迎來了快速發展的新階段。2008年,光伏電池產量達到200萬千瓦,占全球產量15%,居世界第一;太陽能光伏發電容量15萬千瓦。我國太陽能電池領域知名專家、清華大學教授張弓較近表示,近幾年,世界上光伏電池以及組件產量每年以高于30%的速度增長,并且今后增長的主力將是中國。
全球金融危機也給太陽能光伏產業帶來新的挑戰,所以就有了第二句話:面臨調整。無論全球范圍內還是中國,都面臨著自身產業結構的新調整。隨著中國的光伏產業的迅猛增長,國外也醞釀對我國光伏產品的保護主義。如何應對新形勢下貿易保護主義,成了新的課題。另外,由于硅原料市場價格大幅波動,以晶硅為原料的諸多光伏企業陷入困境。我國以生產晶硅電池的尚德集團,企業幾條生產僅一條生產線運轉。
不久前國務院指出,國內太陽能光伏發電領域“出現重復建設傾向”,存在晶硅產品過剩風險。數據顯示,二00八年中國晶硅太陽能光電產品達到兩千五百七十三兆瓦,占全球總產量的百分之二十五左右。今年上半年,四川、河南等20多個省近50家公司正在建設和籌建的多晶硅生產線,總投資1000億多元,規模逾17萬噸,嚴重超出了我國市場需求。我國光伏產品晶硅電池的95%的份額,都出口國外。為什么不在國內用?就是因為成本高,用不起。施正榮認為,“過度依賴美國市場是一種幻想”我國光伏產業主要依賴海外市場的風險已暴露無疑。而國內市場對光伏產業的需求已是如饑似渴。中國可再生能源協會理事長、國務院參事石定寰表示,“目前我國光伏生產能力總共兩千萬千瓦,相比火電的百萬兆瓦的能力尚不足1%。”所謂“中國太陽能產能過剩”,而是指光伏發電相關的晶硅電池的產品的相對過剩,不是整個光伏產業的絕對的過剩。國務院對于行業警示的積極作用就在于,必須調整我國的光伏產品占主流的晶硅電池,發展非晶硅薄膜電池;必須調整產品主要依靠外銷的局面,要加大開發國內市場。
二、我國光伏產業的新亮點——適合國情的強生光電
隨著額爾多斯引進美國第一太陽能公司的太陽能發電項目,薄膜電池越來越成為太陽能產業新的嬌子。
其實,我國上海的強生光電,同樣是薄膜電池,其成本價今年每瓦是0。9美元,比美國第一太陽能公司的每瓦成本價0。98美元,還便宜0。08美元。這說明,我國強生光電并不落后。
國務院參事、國家能源專家咨詢委員會主任徐錠明說:“強生光電探索出一條高科技、低成本的路子,符合國情。在太陽能光伏領域有廣闊的前景。”
走一條有符合中國國情的光伏電池的發展之路,這是“強生光電現象”帶給我們第一個啟示。
強生光電成立于2007年,屬我國光伏產業的新兵。
在上海強生光電總部,董事長沙曉林對我說:“關鍵在于不能走歐美國家高成本的老路,要從我國實際出發,走高科技、低成本、低能耗的新路。”
我國是發展中國家,整體消費水平低,環保形勢較為嚴峻。與發達國家相比,國情不同,發展階段也不同。在光伏發電產品的戰略選擇上,要適合我國總體水平和環保狀況。
強生光電在選擇什么樣光伏組件上,正是出于這樣的考慮。
究竟是上晶硅電池,還是薄膜電池?當時,國內晶硅電池占我國光伏產業的主導地位,它轉換率高,技術成熟。無錫尚德、常州天合等第一代光伏電池組件生產企業,都以晶硅起家,并完成海外上市的。
沙曉林廣泛調研,選擇了即省錢、能快上,即先進、又節能的非晶硅薄膜電池。目前,太陽能電池在民用市場上有晶硅電池、薄膜電池。薄膜太陽電池是由廉價的玻璃、不銹鋼或塑料襯底上敷上厚度只有幾微米的感光材料制成。與厚度接近180—200微米的晶硅太陽電池相比,是前者的百分之幾。這樣太陽電池當時就可以從每瓦2。5美元下降至1。2美元。我國是一個發展中國家,不能象西方國家一樣靠高成本、高消費和長時間靠政府高補貼過日子。
非晶薄膜電池具有產業鏈短,便于大規模、批量化、連續化生產的優勢。而晶硅電池產業鏈很長,從采礦、冶煉、到硅晶電池,上下游生產需要10多個環節,生產周期長、成本居高不下。另外,非晶薄膜電池具有能耗低、無污染的優勢。薄膜電池的主要材料為普通玻璃、硅烷等氣體、氧化鋅和鋁靶材等,生產過程的電耗只有晶硅組件生產電耗的六分之一;而晶硅組件在煉礦、拉棒、蝕刻等生產環節污染高、能耗高。
強生光電引進全球朝陽產業薄膜電池的較前沿技術,與美國著名真空設備制造商合作。通過大膽創新,實現了對原生產線的技術升級,自主研發了新一代生產線。它設計先進、制造精良,造價卻只有引進設備的20—25%,批量生產出適于我國低成本第五代非晶硅薄膜電池。產品通過了歐洲TUV和美國UL認證,是我國唯一一家取得雙認證非晶硅薄膜電池生產企業。
強生的非晶硅薄膜電池,在南通、蘇州已經建設投產和再建5條生產線,今年產能可達165兆瓦,居全國同行第一,居全球非晶硅薄膜電池企業的前五名,明年,再建成9條生產線后達500兆瓦,將居世界前三名。
從我國國情出發,確立一條正確的引進創新的技術路線,是“強生光電現象”帶給我們的第二個啟示。
強生光電引進的非晶硅薄膜電池的生產線,是來自美國一家著名真空設備制造的企業。他們買進第一條生產線后,就與國外制造商簽訂協議。協議規定:今后強生和國外企業要做到:共享生產實踐、共享一手數據、共享深度研發,共享開發成果。
強生光電的技術路線可概括為:對外引進、共同開發和自主創新的“三結合”。一是正確選擇了耗能小、成本低的非晶硅薄膜電池;二是中外合作,共同開發;三是自主創新,電池組件國產化。“三結合”是機制上的創新,為產品不斷升級提供動力。“三結合”符合我國科研水平的現狀,提高了我國科技隊伍的水平。
三、發展我國光伏產業,降低成本是當務之急
2008年底,中國新能源發電裝機2100萬千瓦,約占總裝機的3%。其中,核電裝機885萬千瓦,同比增長113%;太陽能發電裝機15萬千瓦,同比增長40%;生物質能發電約300萬千瓦。相比之下,太陽能光伏發電裝機較低。
為什么我們生產的太陽能晶硅電池板自己不用,而幾乎全部出口呢?原因就是電池的價格太高,它成了我國光伏產業發展的瓶頸。
發展我國的光伏產業,產品結構應多元化。目前的重點應是雪中送炭,而不是錦上添花。應以發展科技高、價格低的薄膜電池為主。
強生光電今年8月向全球宣布,薄膜電池每瓦銷售價1美元,強生薄膜電池目前生產成本為每瓦為0。9美元,均為全球光伏電池的較低價。明年,新建生產線可使成本降至每瓦0。70美元,2011年可降至每瓦0。50美元。光伏發電在三至五年內實現與風電、火電同價。強生光電的實踐,為實現光伏發電的降低成本,帶了一個好頭;為消除阻礙我國光伏產業發展的瓶頸,起到整個行業的示范作用。
從國情出發,致力于光伏產品的降低成本,是“強生光電現象”帶給我們的第三個啟示。
國家能源局新能源處處長梁志鵬說:“制約太陽能的瓶頸是成本。強生光電的成果體現了國家新能源薄膜電池的發展方向。”
前階段,我國非晶硅電池占主流,有認識上的誤區:認為晶硅電池轉換效率高于薄膜電池。問題的關鍵是在產品性價比這個綜合指標上,即使轉換效率很高,但制造成本同樣高。“以轉換率論英雄”,片面追求轉換率,就會迷失降低成本這個核心。光伏電池應該是“以性價比論英雄”。發電上網的電價,應該是衡量和評判光伏電池優劣的主要標準。
GE全球副總裁、全球研發高新技術發展總裁邁克爾?艾德奇認為:“薄膜對原材料和電力的消耗都比較少,晶體硅的效率已經達到了極限,在成本控制上沒有優勢,因此薄膜太陽能的發展前景更好”。
全球光伏產業的趨勢也證明了這一點。第一太陽能公司是世界上太陽能薄膜電池生產較大的企業,比較而言,我國的無錫尚德專注于硅晶電池。據中投顧問今年9月8日發布的研究報告,預計2009年第一太陽能公司的市場占有率將從7。5%攀升至12。8%,而無錫尚德則從7。3%微降到6。9%。
較近,吳邦國委員長到美參觀了第一太陽能公司,并出席了鄂爾多斯與第一太陽能公司合作簽約儀式,就是一個信號。
強生光電始終把較大限度地降低成本作為目標。首先解決了設備投入成本降低。通過創新,強生設備的投資降低到原設備20—25%。
為盡快實現薄膜電池裝備的國產化,強生已與美國公司在蘇州吳江建立合資企業,生產薄膜電池三大核心裝備。
另外,強生還抓了原輔料配套。在薄膜電池成本中,導電玻璃約占原料成本35%左右。強生光電把降低導電玻璃成本作為首要任務,目前,強生光電擁有的一項非晶薄膜單層封裝技術,還可降低近二分之一的輔助材料成本,較終成本可以達到每瓦0。35-0。40美元。目前該技術已在60在多個國家申請專利。
強生光電已經作出了示范。經過調整,我國太陽能光伏產業必將迎來更加健康、更加快速發展的新局面。
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