光伏产业 势不可挡的光伏产业

发布时间:2020-03-22 来源: 散文精选 点击:

  2005年12月14日,无锡尚德(NY:STP)在美国纽约证券交易所挂牌,开盘价20.35美元,至23点16分最高摸至21.75美元,开盘价较发行价15美元高出29%。无锡尚德筹资总额为4亿美元,发行市值达到21.75亿美元,成为第一家登陆纽交所的中国民营企业,同时,也是全球太阳能光伏行业市值最高的公司。
  2006年8月,浙江昱辉在英国创业板低调上市,以每股1.5美元的发行价格,融资5000万美元,发行股本总值达1.5亿美元。
  如果说无锡尚德爆发性的业绩增长,引发的“羊群效应”,吹响了光伏产业热钱涌入的号角,那么,浙江昱辉神话般的财富诞生,则被认为是“推动太阳能点亮万家灯火”的巨擎。
  
  能源危机 催生光伏革命
  
  电的发明使人类社会的发展进入了一个划时代的文明阶段,在上世纪的中、后期,人们在航天、通讯、交通等领域的技术发展,使人类更多地了解了自然和宇宙的神秘,更快地促进了人类文明的发展,同时,人类社会对能源的依赖性也越来越强。
  到目前为止,人类主要依靠煤、石油和天然气等不可再生的化石燃料而生存。随着经济的快速发展和人们生活水平的不断提高,人们对能源的需求不断扩大,以煤、石油和天然气为主的能源短缺问题日益显现,能源供应与经济增长的矛盾不断加剧。
  近年,由于中、印等国经济的快速发展,对能源的需求急速增长,西方社会散布的“中国恐慌论”,导演了第四次能源危机。2000年起,国际油价一路走高,仅数年间,原油价格就翻了一倍, 2006年7月,油价一度攀升到每桶78美元。虽然近两月油价已回降至60美元以下,但已有经济学家表示:油价下跌可能来源于油价激增造成全球经济的增长抑速,尽管这一年度的经济数据还未完全统计出来。
  数据表明,地球上的原油可供人类使用也就是100年左右了。从战略角度考虑,创建可持续发展的和谐社会,开发和利用可再生新能源的速度,将决定一个国家未来的经济发展进程。
  上个世纪50年代,人们就已经开始进行可再生的天然能源水力、风能和太阳光能发电的研究。光伏电池,于1954年在贝尔实验室发明。90年代以后,太阳能光伏转换技术大大提高,发展迅速,已广泛用于航天、通讯、交通以及偏远地区居民的供电等领域,近年来又开辟了太阳能路灯、草坪灯和屋顶太阳能光伏发电等新的应用领域。
  进入21世纪以来,世界太阳能光伏发电产业快速发展,市场应用规模迅速扩大,太阳能光伏发电有可能在不远的将来,从根本上改变能源生产、供应和消费方式,给世界能源发展带来革命性的变化。
  
  天棚计划 撬动光伏市场
  
  1998年,德国政府为使光伏发电迅速进入千家万户,率先启动“十万天棚计划”,鼓励居民在自家屋顶安装光伏发电系统,计划到2003年安装3-5千瓦电池发电系统。在德国政府的推进下,“十万天棚计划”顺利完成。
  因为看到德国“十万天棚计划”的显著成效,欧洲发达国家于2004年开始大力推行《可再生能源法》,强制太阳能光伏发电并网,欧洲市场上太阳能光伏发电行业出现爆发性增长。在新的上网电价法推动下,2004年德国光伏发电市场增长了235%,成为世界最大的市场。
  1995年,原中国国家计委、科委和经贸委制定了《新能源和可再生能源发展纲要》,明确提出了我国在1996~2010年间新能源和可再生能源的发展目标、任务以及相应的对策和措施。
  1996年9月,“世界太阳能高峰会议”提出了在全球无电地区推行“光电工程”的倡议时,我国政府立即做出积极响应,制定并实施了“中国光明工程”的计划。
  2003年中国太阳能光伏系统累计安装量约达到55MWp(兆瓦小时),不仅满足了国内应用的需要,还实现了大量出口。目前,中国已经成为世界上产量最大的太阳能消费品生产国,形成了广阔的农村太阳能光伏产品消费市场,并网太阳能光伏发电站及建筑物屋顶并网太阳能光伏发电工程已开始启动。
  2005年6月,上海“十万太阳能屋顶计划”拉开了国内太阳能发电大规模应用的序幕。随着光伏技术的进一步提高,光伏系统安装成本的进一步降低,上海示范效应的进一步增强,国内会有越来越多的城市加入“十万屋顶计划”行列。
  从今年1月1日起正式实施的《中华人民共和国可再生能源法》,承诺2010年太阳能光伏累计装机容量450MW,而2004年累计太阳能光伏才装机65MW,由此计算,未来几年国内光伏产业复合成长率将达到38%。
  可以预见,中国太阳能光伏产业高速起飞时期即将到来。
  
  溯源逐末 带动光伏产业链
  
  由于国际市场,特别是欧洲光伏系统安装市场的需求量激增,国际光伏市场一片蔚然,国内各大太阳能光伏企业无不正在筹划着规模宏大的扩产计划,几乎每一家公司的目标都在直指中国乃至全球“最大的太阳能光伏基地”。我国突增的光伏电池扩产计划,造成原材料高纯度晶体硅供不应求,由于硅材料的短缺,国际上适合光伏电池生产的高晶硅已从2003年的每吨24美元涨到100美元。
  虽然我国硅原料矿藏储量占世界总储量的25%(硅本身也是世界上蕴藏量最丰富的矿藏之一),硅料工业起步较早(20世纪50年代),但是由于国内现有的硅原料原始提炼技术远远落后于西方发达国家(国内最高提炼水平只能达到99.5%),远远达不到光伏电池生产99.9999%的要求。
  同时,由于生产规模小、工艺技术落后、环境污染严重、消耗大、成本高,绝大部分企业因亏损而相继停产或转产,到2004年只剩下峨眉半导体材料厂和洛阳单晶硅有限公司两家生产企业,生产能力仅为100吨/年,满足太阳能电池生产需要的硅料实际产量只有80吨,还不到光伏市场需求的5%,因此,我国目前的硅材料绝大部分依赖进口。
  满足太阳能电池生产需要的高纯度硅生产的核心技术,掌握在西方发达国家少数几家企业手中,加之高纯度硅料也可用于军事工业,从而使引进此项核心技术非常困难。同时,从投资角度来看,一个1000吨左右的多晶硅生产线,就如同一个中型的现代石化公司,不仅工程设计复杂,耗电量高(年产千吨多晶硅的生产线需要的供电装机容量为9.8万千瓦,年总用电量为2.5亿千瓦时),而且在国内的总投资更是高达10亿元,而1000吨/年目前也是全球公认的高纯度硅料生产的最小经济规模。更为重要的是,进入这一产业最重要的门槛并不是资本,而是技术。
  以生产光伏电池硅材料为主的浙江昱辉的上市,被业内看作中国太阳能光伏产业兴起的标志。昱辉生产的单晶硅,不仅光电转换率高于一般的多晶硅,而且由于原料来自于半导体废碎硅片,成本也大大降低。昱辉CEO李仙寿介绍说,用废硅片作原料比从普通金属硅里提纯的成本低30%左右,能有效解决困扰国内太阳能电池企业的“源头”问题。
  对此,专家们仍表现出担忧,因为2010年我国用于太阳能电池生产的硅料需求将达到4365吨,2015年为1.62万吨,我国目前的硅材料生产企业的扩产,也只是解决光伏电池“源头”问题的杯水车薪,扩产、扩建、技术革新势在必行。
  光伏产业链的下游企业,除太阳能电池并网发电工程等领域的具体应用外,还包括太阳能电池组件的生产和安装,以及太阳能光伏电池与机电产业、建筑材料的结合利用(光伏集成建筑)等方面。
  太阳能电池组件由于技术含量低、投入小,属于劳动密集型产业,相对于整个光伏产业而言,目前在国内市场的准入门槛还不是太高,因此,一旦国内市场启动,此行业发展潜力巨大。
  
  技术创新 成本扼市场喉咙
  
  与原材料紧缺相比,市场才是真正的大麻烦。有数据表明,2007年德国市场将出现供需平衡。而全球光伏产业的三大巨头中的日本,其光伏生产一直保持出口强势;另一巨头美国的光伏生产也是自给之后略有盈余。那时候,我国企业生产出来的产品卖给谁?国内市场吗?
  接受采访时,有关专家无奈地表示,虽然我国可再生能源法及相关实施细则已经出台,但国家对光伏产业发电的费用补贴具体实施办法尚未形成。
  国家对太阳能发电的慎重可以理解,目前太阳能发电系统的成本颇为高昂,一台能满足家庭日常电器需要的200W的光伏系统,市场价为15000元,太阳能光伏发电成本约为2.8~3元/千瓦时,而火力发电成本仅为0.2元/千瓦时,水力发电的运营成本仅为0.03~0.05元/千瓦时。
  太阳能发电成本大约是生物质发电(沼气发电)的 7~12 倍、风能发电的6~10倍,更是传统火力发电方式的11~18倍,如此昂贵的价格让太阳能光伏产业在中国的发展举步维艰。
  因此,在没有相关政策支持的情况下,开展大规模的技术创新,大幅削减生产成本,便成为光伏产业通往中国市场的必由之路了。
  在我国光伏产业中,居于领头地位的无锡尚德、天威英利、南京中电,都拥有较强的自主研发能力,且技术成熟度已达到国际先进水平。然而,这些太阳能电池生产企业,无一例外地,其生产所需硅材料绝大多数要从国外进口。如此一来,大大增加了企业的生产成本。因此,我国光伏产业链中,拥有我国自主研发的硅材料生产技术已迫在眉睫。
  随着技术进步和规模扩大,太阳能电池的生产制造成本会进一步降低,有关专家估计到2015年成本可降到0.5元/千瓦时。到2020年,光伏发电成本大幅度降低,光伏发电电价就有望接近或达到常规能源电价。届时,光伏发电成本将可与目前的火力发电相竞争。太阳能的推广和应用是与节能技术分不开的。
  10年以后,我们的照明系统再不是白炽灯或日光灯,取而代之的将是高亮度的发光二极管(LED)。发光二极管耗能小,寿命长达几十年,节能技术的发展将为大规模推广和应用光伏发电产品提供有利的条件。
  届时,大规模应用光伏产品将不是问题,整个光伏行业产业化之路也会越走越宽。
  
  与光伏专家面对面
  
  “十一”长假后,记者前往位于北京北苑的桑普大楼,采访国家新能源工程技术研究中心北京市太阳能研究所李仲明教授。
  《中国报道》:现在我国太阳能光伏技术利用情况怎样呢?
  李仲明:从整体来说,在太阳能技术的利用上,我国是比较少的。
  截至2005年底,世界上太阳能利用率比较高的以色列和塞普路斯,他们的太阳能装置的安装量已达到600平方米/千人;欧美为300平方米/千人;而我国的利用率只有30平方米/千人。在30平方米/千人的利用率中,绝大部分是太阳能热水器。
  现在,大家都已接受“一次投资,三年回本,终年受益”的消费观念,前提是太阳能热水器的售价和品牌的电热、气热产品相差不大,自给自足式的热水供应是消费者能够接受的。
  但是,光伏系统发电成本较高,用户自家购买产品,电量肯定富足,将这些富余电量并网卖给国家,相关制度还不完备。至2005年底,我国光伏系统累计安装量只有70兆瓦。
  《中国报道》:我们知道,光伏发电的成本相对传统发电是比较高的,那为何欧美发达国家还会对光伏发电趋之若鹜呢?
  李仲明:你知道《京都议定书》吗?《京都议定书》规定,到2010年,所有发达国家排放的二氧化碳等6种温室气体的数量,要比1990年减少5.2%。发达国家2008〜2012年的削减目标是:与1990年相比,欧盟削减8%、美国削减7%、日本削减6%、加拿大削减6%、东欧各国削减5%~8%。而要处理这些气体排放的数量,政府就得进行相应的投入。如处理一个单位的二氧化碳大概需要花费19欧元,二氧化硫为7215欧元,粉尘10889欧元。
  安装光伏系统,欧美各国是认为挺值当的。以德国为例,1998年德国政府启动“十万天棚计划”,鼓励居民在自家屋顶安装光伏发电系统,计划到2003年计划完成时,安装3〜5千瓦电池发电系统。据统计,截至2003年底,德国就因安装光伏系统发电,相对于传统燃煤发电,减少了大量二氧化碳、二氧化硫、氮氧化合物、可吸入颗粒物的排放。如果对同等量污染物进行处理,则需花费2.79亿欧元;而德国政府用于光伏发电的费用补贴为2.69亿欧元。相当于德国政府为减排污一项,就节省开支1000万欧元。这样的买卖,对德国政府而言,当然是很合算了。为此,他们还小赚了一笔啊。
  《中国报道》:从今年初公布的《中华人民共和国可再生能源法》和相关实施细则中,国家并没有对光伏系统发电的费用补贴性条款,因此外界认为现在国家政策对发展光伏产业的态度不明朗,您怎么看?
  李仲明:发展可再生能源利国利民,造福子孙后代,但具体落实起来也要考虑国家的整体经济实力。我国现阶段还属于发展中国家。《京都议定书》中规定,发展中国家没有减排义务。这也不是说,我们就可以逃避责任。国家的建设发展是循序渐进的,发展光伏发电也是这样。
  安装光伏发电系统的成本是,随着安装量的增加,安装量每递增一倍,成本递减20%。我个人的想法是,国家应该会有一个整体的发展计划,这样在合理利用,整体投入产出比方面会更合算一些吧。可能还会有其他因素吧。
  《中国报道》:您说的其他因素,是不是在光伏电池生产过程中的大气污染,以及能源消耗?
  李仲明:污染应该不是问题。什么样的工业化生产会没有废物产生呢?看如何处理了。光伏电池在生产过程中是会产生一些酸、碱和粉尘。但现在,我国的生产企业大多是直接引进国外的先进生产线,在生产过程中,酸、碱本身就通过中合反应处理了,生产中的扬尘也可以用喷淋处理,液体回收。因此,你说的污染,已经不是技术问题,可能会因为生产成本,一些不规范的生产厂家会减少这些污染物的处理。这就需要政府很好地监管了。
  另外,外界普遍反映的能源消耗问题,认为我们生产大量的光伏电池,生产中消耗的是我国的电能,但光伏产品95%以上却是外销,感情上觉得不合理。我个人觉得,这种想法过于狭隘了。我国本来就是一个加工大国,那些低技术含量的出口产品,如成衣加工等,不也要耗费大量的棉花吗?当然,我国自行生产的光伏电池,能为我们自己服务就更好了,我相信会有那一天,只是现在条件还不太成熟。
  《中国报道》:您说的“不太成熟”,指的是生产技术上的吗?
  李仲明:是,现在使用光伏发电的成本太高了。现在光伏发电成本大约是煤电的10倍,风电的7倍。一个新技术的普及,新技术代替旧产品的最佳捷径,就是使用成本的经济性。如电灯的发明,为何爱迪生做了上百次试验,最后选用钨丝,就是成本因素,要考虑老百姓能承受得起,政府的投入能够合算。
  不过,我认为光伏产业还是很有希望的。大家知道,光伏电池的原材料硅的成本占了很大一块。现在,生产所用高纯度硅材料95%以上依赖进口,受供求矛盾的影响,硅材料已经由每吨20美元涨到100美元,这个价格已大大偏离其价值本身。所以,我国已有多家大型硅厂动工兴建,以解决材料问题。另一方面,实现将硅晶片的厚度从现在的200微米降到50微米的目标,应该不会太久。还有切片技术的提高,效能转换技术的提高,都会有效地节约成本。
  (说到这里,李教授神秘地抽出一份全英文资料,笑着在我眼前晃晃。)
  这是我刚拿到的最新资料,现在替代硅材料的新型材料已经问世,这种技术的生产比传统单晶硅或多晶硅的成本要低许多。如果这项技术大规模应用,降低光伏电池生产成本的空间还是很大的。
  事实上,成都中芯、无锡尚德、天威英利都具备很强的研发实力。但是有个速度问题,可能会在光伏技术改进之前,出现另外的技术,也是可再生的清洁能源,抢先进入千家万户,也是有可能的。所以,光伏产业的技术革新应该争分夺秒。

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