光伏电池的发展已经度过了160多年漫长的历史,但真正快速发展却是80年代以后的事情。现在,围绕着光伏电池已经形成了从硅材料加工到硅棒、硅片、电池片、电池组件和发电工程、应用产品等若干环节,同时,还包括光伏设备、辅助材料在内的一个较长的产业链。2008年全球光伏产业总产值达到了371亿美元。近5年以来平均以每年35%的速度增长着。随着我国“可再生能源法”的实施,我国太阳能光伏发电也得到快速发展,已经成为世界上规模最大的的光伏产业基地,并在国际太阳能光伏产业中占据十分重要的地位。
一、硅料瓶颈已经打破
硅材料是光伏产业的最基础的原料,也是最关键的环节。由于它投资大、耗能高、制造复杂,再加上主要生产商的技术垄断,在光伏产业迅速发展的大背景下,硅材料已成为严重的制约瓶颈,曾被业内称为“得硅者得天下”、“拥硅为王”。硅材料的价格从2004年的每千克24美元飙升到2007年底的460美元,而且常常是有价无市。目前,硅材料的生产基本上掌握在美、德、日和意大利、挪威等发达国家的10家企业手中。受光伏市场的强劲拉动,除原有厂商加速扩产外,许多新企业也纷纷投资硅材料。截止2009年3月,国内硅材料项目多达50多家,已公告的投资额近60亿元,规划总投资额达300亿元,年产能力在7万吨以上。上市公司如南玻集团、天威保变、川投能源、乐山电力、岷江水电、通威股份、东方电气、特变电工和江西赛维等纷纷介入了硅材料项目。目前乐山新光、洛阳中硅、江苏大全和峨嵋半导体等10余家企业已经投产。2008年中国光伏产业需要硅材料约为2万吨,国内生产已逾4000多吨。受全球金融危机影响,今年硅材料价格目前已降到每公斤90美元,且部分硅材料项目还将陆续投产。可以说,发展光伏产业的硅材料瓶颈因素已经打破。
二、硅片供应趋于平缓
太阳级硅锭、硅棒、硅片制造是光伏产业链的第二个环节。我们一般通过铸锭炉生产多晶硅硅锭,通过拉晶炉生产单晶硅硅棒,通过多线切割技术将硅棒或硅锭表面经整形、定向、切割、研磨、腐蚀、抛光、清洗等工艺,加工成符合特定要求的硅片。近几年来在光伏市场驱动下,太阳级硅锭、硅棒、硅片制造业与时俱进,同样得到了健康、快速发展。到目前为止 ,中国硅锭、硅棒、硅片生产厂家超过70家,全国单晶硅拉晶炉3100台,总生产能力每年约18000吨,拥有多晶硅铸晶炉360台,合计能力约年产10500吨。单晶硅和多晶硅合计总产能力约每年28500吨。我国硅片产业发展迅速,近5年来以年均100%的速度增长。在技术上也比较成熟,单晶炉已基本实现国产化 ,产品质量达到国际水平。硅片的平均厚度已从2003年的230μm减小到现在的180μm,预计到2010年,硅片厚度将减小到150μm。目前,我国太阳级硅片生产逐渐由初期的以单晶为主向多晶为主过渡,向世界主流趋势发展。2008年第四季度以来,在金融危机的影响下,太阳能电池的需求开始下滑,再加上硅材料供应打破瓶颈因素,硅片价格也迅速下降。目前,已从去年每片57元降到15.5-16元,说明硅片的供应已经趋向缓和。
三、电池发展日新月异
世界光伏电池最近10年以33%的年均增长率发展,最近5年的年均增长率高达43%以上,去年全球产量达到6.85GW,这是其它企业难以企及的。截至 2008年年底,我国从事光伏电池生产的企业达到60余家,年产能力突破3200MWp,其中非晶硅薄膜电池约100 MWp。目前,单晶体硅电池的实验室效率已经从20世纪50年代的6%提高目前的24.7%。多晶体硅电池的实验室效率也达到了20.3%。薄膜电池的研究工作获得了很大成功,非晶硅薄膜电池实验室稳定效率达到了13%、碲化镉实验室稳定效率达到16.4%、铜铟硒的实验室效率达到19.5%以上。经验表明, 光伏电池产量每增加一倍,成本将下降 10-30%;转换率每增长1%,成本将下降7-10%;再加上电池片厚度从70年代的500μm降低到目前的180μm,使硅材料用量大大减少。金融危机又挤出了部分泡沫,使电池片的价格从去年7月份的每瓦21元一下子降到了现在的每瓦11元。我国已有天合光能、天威英利、江西塞维、林洋新能和浙江昱辉等11家公司相继在海外上市, IPO融资总额超过20亿美元,平均市盈率为49.47倍。值得一提的是国内光伏电池厂在全球地位显著攀高,2009年全球前十大厂商中我国独占4家,其中,无锡尚德与天威英利分居第三与第六,晶澳与台湾茂迪分居第七与第八。我国光伏电池片的生产规模已经稳居世界第一位。
四、组件规模迅速膨胀
光伏组件是光伏产业链的重要环节。它由光伏电池和金属框架、玻璃盖片、电缆引线还有粘结剂等封装而成。对于保护电极接触,防止互连线受到腐蚀和避免电池碎裂具有重要作用。在整个光伏产业链中,由于组件制造投资门槛低、建设周期短、技术最成熟和设备国产化程度高等原因,吸引了大批投资创业者,而成为光伏产业企业最多,扩产最快,产量最大的一个重要环节。据不完全统计, 2007年国内从事光伏组件生产企业共计200多家,组件产量达到1717MWp,比上年增长138%,生产规模位列世界第一。在发展前景和投资利润的诱发下,到2008年年底企业个数猛增至400多家,年封装力总计达到2.5GW。由于国内光伏市场尚未启动,国产光伏组件98%的产品均销往国外,仅有2%左右留予国内,造成产业与市场的严重脱节。目前国内封装产能过剩,利润微薄,产品质量参差不齐,国际竞争力相对不足。发生金融危机以来,光伏组件的价格大幅度回落,已从去年7月份的每瓦27元降到现在的16元,平均下降了36%以上。春节前后约有200多家企业处于停产、半停产状态。随着各国政策加大,光伏市场逐步回暖,目前多数企业已经恢复生产,并发挥出应有的经济效益。
五、工程市场逐步启动
光伏工程是由光伏列阵和控制器、逆变器、储电池等组成的发电系统。光伏列阵用于实现光电转换。逆变器将得到的直流电转换为交流电。控制器用来监控系统状态,并产生控制信号。蓄电池用来储存和补充能量。在各国政策的扶持下,近年世界光伏工程市场有了较快发展。美国Solarbuzz近日发布的光伏报告指出,2008年世界光伏市场装机总量达到5950MW,比上年增长110%。欧洲去年装机总量占到全球份额的82%。西班牙以285%的增幅超过德国,排列全球第一。德国以1860MW的新增装机容量位居第二。美国上升到第三。韩国由于去年市场的快速发展已上升到第四位,紧随其后的是意大利和日本。 2006年以前,我国仅安装光伏发电工程80MW,2007年就安装了24MW,2008年更是安装了36WM,2009年预计将安装到150MW,甚至可能达到260MW。因为国家出台光电与建筑一体化补贴政策后,度电成本将由金融危机前的4元、金融危机后的2.3元降到财政补贴后的0.5-0.8元。目前,各省提报的发电工程已经超过了500MW。我国光伏发电份额正处在由万分之一向百分之一过渡的过程,我们怎么评估它的发展都不过份。若干年后当我们再回过头来看当初制订的规划时,我们将感到是多么的幼稚、荒唐和可笑。
六、市场前景注定辉煌
化石能源将逐步枯竭,这是一个不争的事实。但这并不是问题的全部。我们需要的是一个生态的、绿色的生存环境。当有一种新能源既能满足能源需要,又能创造生态环境时,我们为什么还固守行将枯竭而又有污染的传统能源呢?即使化石能源没有枯竭,为自己、为人类、为子孙、为未来发展的社会责任,促使我们必须探寻一种新的绿色能源。于是,一些有识之士上下求索,经过几代人的努力,终于发现并开发了既能替代传统能源、又无环境污染、还能永恒存在的太阳能。可以说,太阳能是上帝留给人类不收费、无垄断、最持久、最清洁、最理想的替代能源!根据EPIA预测:2009年前,全球光伏产业的年增长率将达27%,2010年-2020年将达到34%,到2010年,全世界光伏市场年安装量将达到11.34GW。根据欧洲JRC的预测,到2030年光伏发电在世界总电力的供应中达到10%以上;2040年达到20%以上;到21世纪末光伏发电将占到60%以上。根据我国的可再生能源中长期发展规划,到2010年,光伏发电总容量将达到22万千瓦,到2020年到达150万千瓦。随着技术进步、管理加强和规模扩大,光伏电池将逐步从辅助能源向主导能源和替代能源过渡,太阳能的市场前景注定辉煌!
李日升:谈一谈我国光伏产业链发展形势
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