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光伏產業 又名:光伏,太陽能

  • 光伏產業
以硅材料的應用開發形成的太陽能發電產業鏈條稱之為“光伏產業”,包括高純多晶硅原材料生產、太陽能電池生產、太陽能電池組件生產、相關生產設備的制造等。

  一、產業簡介

  太陽能是未來最清潔、安全和可靠的能源,發達國家正在把太陽能的開發利用作為能源革命主要內容長期規劃,光伏產業正日益成為國際上繼IT、微電子產業之后又一 爆炸式發展的行業。我國76%的國土光照充沛,光能資源分布較為均勻;與水電、風電、核電等相比,太陽能發電沒有任何排放和噪聲,應用技術成熟,安全可靠;除大規模并網發電和離網應用外,太陽能還可以通過抽水、超導、蓄電池、制氫等多種方式儲存, 太陽能+蓄能 幾乎可以滿足中國未來穩定的能源需求。

  二、產業優勢

  1、 光伏產業永不枯竭。

  2、采集太陽能的地點的地理位置要求不高;相對而言,水電站或風電站對地理位置要求則比較高。

  3、建立太陽能發電站所需的時間和成本都比水電站要低。

  4、使用太陽能不會造成環境污染,是理想的綠色能源。但原料開采和生產光伏產品過程中也會消耗大量能源和造成污染 。

  5、適用范圍廣,就算一般家庭也可以利用太陽能發電。

  也因此,世界各國為了更有效地開采和使用太陽能,不斷地發展著太陽能光伏組件技術,盡可能地利用這個“永不枯竭”的能源。

  三、產業技術

  率先利用太陽能發電的是發達的歐美國家和日本。自1969年世界上第一座太陽能發電站在法國建成,太陽能發電的比例在歐美國家逐漸提高,太陽能光伏技術也得到了不斷發展。其中,歐盟是世界上光伏發電量最大的地區。在2008年,這個區域占全球光伏發電量的80%。而德國和西班牙的光伏發電總量總和約占歐盟的84%,是名副其實的光伏發電強國。這些成就要歸功于歐盟近20年來持續推動光伏產業發展。歐盟預計在2020年,太陽能光伏發電將占歐盟總發電量的12%。

  日本也是太陽能發電的強國,而且使用范圍非常廣,一般家庭都可以使用太陽能光伏裝置發電。他們的做法是通過政府補貼,鼓勵家庭購買家用的光伏發電裝置。每個家庭通過光伏發電裝置產生的剩余電量可以賣給政府或電力公司。這使日本的光伏發電量不斷提高,也使日本的能源利用率大幅提升。

  美國雖然在光伏發電技術上較早起步,但由于以往美國政府對光伏發電并不重視,以至美國的光伏發電的發電量和技術革新不如歐盟和日本。但隨著美國奧巴馬政府出臺一系列鼓勵發展新能源的政策,美國在光伏發電產業上大有后來居上的勢頭?,F在,美國的不少州出臺了《可再生能源配額標準》。以加州為例,凡在住屋、商業建筑或公用建筑屋頂上安裝太陽能設備的家庭或企業,都可獲得州政府的多項補助,其中包括享受30%的減稅優惠,減少30%的安裝成本等。

  四、國內產業現狀

  中國作為目前世界上經濟發展最迅速的經濟體,在光伏發電領域的技術和應用只是處于世界的下游水平。其中的主要原因是國內還沒有掌握太陽能光伏電池所需要的多晶硅提純技術,該技術目前被國外的大企業所壟斷,因而國內生產太陽能光伏電池的成本很高。光伏發電的成本是一般發電成本的數倍,也因此造成無法廣泛普及。

  五、爆發式發展

  現在,由于國際上對于太陽能光伏電池的需求日益龐大,越來越多國內企業成為光伏電池的OEM工廠,并且借此機會不斷發展壯大。美國的新能源政策為國內光伏企業提供了一個發展良機,一些國內的行業龍頭已經開始在美國成立承包光伏發電項目的子公司,積極進軍當地光伏發電市場。

  中國的光伏產業有95%的市場都在國外,國內的應用還是十分有限。長期來看,中國再不廣泛應用太陽能光伏發電技術,中國經濟發展所遇到的能源問題將會越來越嚴重,能源問題必定成為中國經濟發展的巨大障礙。中國是太陽能資源豐富的國家之一。中國有荒漠面積108萬平方公里,主要分布在光照資源豐富的西北地區。1平方公里面積可安裝100兆瓦光伏陣列,每年可發電1.5億度;如果開發利用1%的荒漠,就可以發出相當于中國2003年全年的耗電量。目前,在中國的北方、沿海等很多地區,每年的日照量都在2000小時以上,海南更是達到了2400小時以上,是名副其實的太陽能資源大國??梢?,中國具備了廣泛應用光伏發電技術的地理條件。

  中國政府在近年內也出臺了一些關于發展新能源的政策。其中以最近出臺的《關于實施金太陽示范工程的通知》最為引人注目。該通知重點支持用戶側并網光伏發電、獨立光伏發電、大型并網光伏發電等示范項目建設,以及硅材料提純、并網運行等光伏發電關鍵技術產業化和相關基礎能力建設,并根據技術先進程度、市場 發展狀況等確定各類示范項目的單位投資補助上限。對并網光伏發電項目,原則上按光伏發電系統及其配套輸配電工程總投資的50%給予補助;其中偏遠無電地區的獨立光伏發電系統按總投資的70%給予補助;對于光伏發電關鍵技術產業化和基礎能力建設項目,主要通過貼息和補助的方式給予支持。

  這一政策推動中國從光伏電池的代工工廠逐漸成為太陽能光伏發電強國。對于這一歷史良機,國內光伏企業所面對同行的挑戰其實更為嚴峻。只有不斷地提升光伏產品質量,打通國內、國際銷售渠道,才能更好地利用機會,將企業做大做強。

  太陽能具有可再生和環保等方面的特點,這種優勢讓包括中國在內的許多國家將太陽能作為重點發展的新能源產業。 中國大陸光伏產品主要供應給歐美市場,國內市場份額很小。近年來,由于歐美各國市場需求的增大,我國光伏產業取得了快速的發展,最近5年的年均增長速度達到40%以上。在政策進一步加大扶持力度的背景下,未來光伏產業的增長前景將更為廣闊。

  光伏發電產業鏈從上游到下游,主要包括的產業鏈條包括多晶硅、硅片、電池片以及電池組件。在產業鏈中,從多晶硅到電池組件,生產的技術門檻越來越低,相應地,公司數量分布也越來越多。因此,整個光伏產業鏈的利潤主要集中在上游的多晶硅生產環節,上游企業的盈利能力明顯優于下游。

  目前,中國大陸多晶硅生產獲取的利潤在最終電池組件產品利潤總額中的比例最高,約達到52%;電池組件生產的利潤占比約為18%;而電池片和硅片生產的利潤占比分別約為17%和13%。

  自2008年以來,多晶硅價格開始出現較大幅度的回落,到目前,國內多晶硅現貨價格已由去年的500美元/千克回落至100-150美元/千克。

  多晶硅產能擴張速度過快,而需求增長相對緩慢是導致價格下跌的主要因素。據iSuppi公司的預測,2009年,全球多晶硅供應量將翻一番,而需求的增長幅度僅為34%。因此,多晶硅的價格存在進一步下跌的可能性。iSuppi甚至表示,到2010年的時候,多晶硅現貨價格將降至100美元/千克,這將大大降低多晶硅供應商的盈利能力。

  多晶硅價格下跌將增厚電池片生產商的利潤,不過,純硅片業務也存在很大風險。不論是上游的多晶硅供應商,還是下游的電池片制造商,制造硅片都不存技術性難題。當上下游同時進軍硅片業務的時候,硅片業務這一鏈條的利潤受到大幅擠壓。

  我國光伏產業已經形成了比較完整的產業鏈,2009年中國內地多晶硅產量超過了兩萬噸,太陽能電池產量超過了4000兆瓦,連續3年成為全球太陽能電池的第一大國。

  2010年5月,中國光伏產業聯盟成立,吸引22家國內光伏骨干企業、行業協會及研究機構加入。中國光伏產業聯盟以引導行業聯合創新、推動應用、規范發展為核心,研究鼓勵光伏產業發展的各項政策,加大對企業技術改造和產業升級的支持力度。中國光伏產業聯盟將致力于整合產業資源、推進結構調整、轉變發展方式,增強行業凝聚力,擴大國際影響力與競爭力。

  六、產能過剩

  全國31個省市自治區均把光伏產業列為優先扶持發展的新興產業;600個城市中,有300個發展光伏太陽能產業,100多個建設了光伏產業基地;全球多晶硅產量20萬噸,我國占近9萬噸,卻不掌握核心技術;產能巨大,國內市場總量卻較低,嚴重依賴國際市場。這就是我國光伏產業的現狀。

  由于近年來,多晶硅利潤巨大,眾多地方政府、企業投資者一哄而上,產能擴張過快,一時間,“光伏基地”遍地開花。而今年以來歐洲需求急劇降低,光伏組件價格跌幅超50%,風光一時的光伏產業迅速進入寒冬。

  據光伏聯盟秘書長王勃華介紹,2010年國內多晶硅產量是4.5萬噸,今年將翻一番,達到9萬噸。而同期需求僅增長了25%。前幾年,全球太陽能組件需求一直以近乎100%的速度猛增。專家預測,原來預計2014年才到來的光伏行業整合期,將提前到來,2012年將是行業整合的高峰期。

  光伏產業大量上馬,除了企業投資者的逐利心態外,更有一些地方政府政績焦慮作祟。作為新興產業,大量吸引光伏企業投資,不但可以增加GDP,更可以獲取城市經濟發展的政治資本。“有的城市根本就不具備基礎,沒有條件,沒有產業配套,就從頭做起,完全不顧實際情況。”可再生能源學會副理事長孟憲淦說。

  2011年將是光伏產業的轉折年。從今年5月開始,多晶硅價格急劇下降,從每噸70萬元迅速下降到21萬—25萬元,跌幅近70%。專家分析,光伏行業產能與需求比已經從2010年的41∶16.7下降到63∶21。企業倉促盲目跟風上馬,導致供需進一步失衡,價格持續下降,利潤下降,從而導致部分企業出現經營困難,一些企業甚至開始停產、半停產。產能嚴重過剩卻有大量投資者瘋狂進入

  其實早在2009年,多晶硅就被定位為十大產能過剩行業之一。但由于當時的暴利和行業的紅火,大量投資者瘋狂進入,最終導致產能進一步過剩。在2010年后全國仍有100多家中小企業上馬,這些企業目前多數虧損嚴重。

  由于市場競爭加劇,規模較小的中小企業將被淘汰,行業大整合似乎已經不可避免。我國光伏產業發展快速,目前產能已處于絕對的世界第一,產業鏈也比較完善。但與發達國家相比,我國光伏產業在技術上還相差太遠。光伏行業盲目建設、低水平重復、同質化競爭現象仍十分嚴重。行業景氣指數較低,迫使國內光伏生產企業面臨加快產品結構調整,提高產品質量,向高端領域發展的局勢。[1]

  七、中國城最大光伏產業基地

  在氣候變化和能源短缺的背景下,太陽能發電越來越受到投資者的追捧。2006年,全球250萬千瓦的太陽能電池產量中,我國占到37萬千瓦,超過美國,成為繼日本、德國之后世界第三大太陽能電池生產國。

  在太陽能電池生產企業較為集中的江蘇,近兩年此類企業如雨后春筍,成為促進地區經濟發展的重要力量。記者走進無錫尚德太陽能電池生產車間,看到現代化流水線上,產品檢驗后迅速合成,一塊紙巾大小的太陽能電池板市場價格達到100元。

  無錫二泉太陽能科技有限公司是2006年投入1.5億元建成的企業,今年供國外產品訂單不斷,2007年將完成15兆瓦產量,產銷額達到4.5億元,明年將完成100兆瓦產量,產銷額突破30億元。

  不過,光伏產業驕人業績的背后存在隱憂,主要是國內有產業無市場。無錫二泉太陽能科技有限公司董事長張二建告訴記者,該企業產品98%以上出口海外,國內需求不到2%。

  不久前,中國資源綜合利用協會可再生能源專業委員會(CREIA)與綠色和平、歐洲光伏產業協會、世界自然基金會聯合發布了《2007中國光伏發展報告》。這份由CREIA秘書長、國家發改委能源研究所副所長李俊峰等專家執筆的報告指出,近幾年我國光伏產業迅速崛起,但產品絕大部分出口到國外市場。

  為了實現能源和環境的可持續發展,德國、西班牙、日本等國家紛紛鼓勵發展包括太陽能光伏在內的可再生能源。迅速增長的國際市場拉動了中國光伏產業的發展。由于生產成本較低,我國成為國外太陽能光伏產業生產基地。有人戲稱,尚德等太陽能電力企業其實是在“發洋財”。

  八、政策制約明顯

  這個局面的出現,很大程度上是由于光伏產業的政策制約。在國內,光伏發電的應用主要集中于農村電氣化和離網型光伏產品。由于電力部門尚未正式接受光伏發電上網,并網型的光伏市場沒有真正啟動。截至2006年,光伏發電累計裝機僅為8萬千瓦。

  無錫尚德副總經理解曉南的看法在光伏產業界具有代表性:由于政策問題,國內市場不能很快啟動,我們非常著急。

  就現階段而言,阻礙光伏推廣的最直接因素是成本。過去30多年里,盡管光伏發電成本由每度5美元下降到0.5美元左右,但仍遠高于常規電力。目前在一座別墅屋頂上裝上一個每年可以發電3000度的“太陽能發電廠”,要花費15萬-20萬元。

  由于光伏發電成本高昂,只能依靠政府支持。一些國家采取收購上網、財政補貼等政策來促進光伏產業發展。德國2000年頒布了可再生能源法,其主要特點之一是“固定上網電價”政策,電網公司必須全額收購光伏發電的上網電量;日本的政策傾斜體現為給用戶補貼。

  在我國,可再生能源法于2006年1月1日開始實施。這部法律對支持光伏發電等可再生能源列有專門條款,但很長一段時間內缺乏實施細則和配套政策。目前,業界正苦苦等待“收購上網”等扶持政策。

  “收購上網”是指由電網公司按照光伏發電的成本加合理利潤進行收購,多出的費用在全國消費者中均攤。專家透露,我國已開始征收每度電1厘錢的可再生能源附加費,并準備在上海等城市啟動屋頂光伏發電計劃。此外,國家將在一些公開招標的大型工程項目中要求電網公司收購光伏電力。

  中國可再生能源學會理事長石定寰認為,國家的政策支持力度還應加大。從長遠看,國內市場缺失會限制中國光伏產業的發展。要實現規?;a,提高光伏產業的競爭力,必須建立和刺激國內消費市場。國內光伏產業已經做好準備,在技術研發等方面進行投資,但必須有穩定的政策保證這些投資可以獲得相應回報。在各種可再生能源中,風能不穩定,生物質能資源有限,核能所需的鈾礦今后也可能用完,而太陽能取之不盡。如果等到太陽能價格降到和化石能源差不多的時候再來發展,機會就錯過了。

  九、產業發展面臨的技術困境

  目前我國光伏企業的自主研發實力普遍不強,主要的半導體原材料和設備均靠進口,技術瓶頸已嚴重制約我國光伏產業的發展。

  在整個光伏產業鏈中,封裝環節技術和資金門檻最低,致使我國短時間內涌現出170多家封裝企業,總封裝能力不少于200萬千瓦。但由于原材料價格暴漲、封裝產能過剩,這些企業基本上沒有多少利潤,產品質量也參差不齊。

  相對而言,處于產業鏈上游、擁有先進技術的無錫尚德、南京中電光伏等太陽能電池制造商,日子要好過得多。目前,他們生產的多為第一代晶體太陽能電池,性能穩定,是市場上的主流產品。

  不過,在世界范圍內,太陽能電池產品正由第一代向第二代過渡,第二代產品的薄膜太陽能電池的硅材料用量少得多,其成本已低于晶體太陽能電池。在專家看來,薄膜太陽能電池今后將和晶體太陽能電池展開激烈競爭。

  中科院電工所研究員、中國可再生能源學會副理事長孔力認為,我國在晶體太陽能電池的后續研發,以及薄膜太陽能電池的研發等方面與國外存在較大差距,至少落后10年。

  目前光伏技術的世界紀錄保持者基本上是國外公司。例如,日本京瓷推出了光電轉換效率為18.5%的多晶體硅太陽能電池;日本三洋利用晶體硅基板和非晶硅薄膜制成的混合型太陽能電池,光電轉換效率達22%;美國聯合太陽能公司以微米級不銹鋼帶為襯底的柔性非晶硅薄膜太陽能電池,與其他公司的玻璃硬襯底太陽能電池相比具有重量輕、可彎曲等優點。

  世界光伏技術不斷突破,產業成本不斷下降?!?007中國光伏發展報告》稱,隨著技術的不斷進步和產業規模的不斷擴大,光伏發電的成本有望在2030年以后與常規電力相競爭,成為主流能源利用形式。

  在9月份于北京舉行的2007世界太陽能大會暨展覽會上,國際太陽能學會副主席、日本京瓷公司顧問湯川榮男介紹,日本計劃在2010年、2020年和2030年將光伏發電的成本分別降到相當于每度電1.5元、0.93元和0.47元人民幣的水平。另據國際能源署預測,2020年世界光伏發電的發電量將占總發電量的2%,2040年則會占到20%-28%。

  十、光伏產業發展需要國家加大政策支持

  我國光伏產業發展目前正處在上升期,如果能夠突破政策和技術方面的瓶頸,必然前途無限。上海交通大學太陽能研究所所長、博士生導師崔榮強認為,當前國家應加強政策引導,促進行業縮短與國際先進水平的差距。

  首先,制定以“培養光伏應用市場和促進光伏產業發展”為目標的中長期規劃,從法律上規定和細化可再生電力采購比例和重點用途。

  其次,鼓勵民用上網。借鑒國外經驗,逐步啟動和實施真正意義的“光伏屋頂計劃”,確立光伏發電在全國電力能源結構中的地位。

  第三,建立專項扶持資金,在金融財稅等環節實施費用減免政策。如目前國內電費中抽出專用資金補貼到光伏產業中;貧困地區發展光伏用電,政府補貼一部分,企業支持一部分,以成本價支持等。

  第四,借鑒發達國家普通建筑必須要有光伏產品的經驗,在發達地區實施公共設施、政府建筑必須采用太陽能的剛性政策。

  第五,扶持上游高純度硅原材料產業,降低光伏電池成本,進而加快光伏并網電站成本的降低和應用推廣。

  十一、發展前景

  如今, 世界光伏產業的領導者非德國、日本莫屬。這兩個并不具有得天獨厚的太陽能光伏發電條件的國家為何成功?其背后的原因應該引起我們的關注。 與日本相比,中國的太陽能光伏產業還處于初級階段,尚未實現大規模裝機。中國的光伏產業可以借鑒日本的哪些經驗呢?中投顧問新能源行業研究員沈宏文在接受本報采訪時表示,可以借鑒的經驗主要有以下幾點: 全球變暖以及能源價格的高企,倒逼日本這樣一個能源缺乏的國家將光伏產業放在了國家發展的優先地位。日本經濟產業省運用各種措施,發展本國的光伏產業,包括“新陽光工程”、“5年光伏發電技術的研究與開發計劃”和“住宅光伏系統推廣計劃”。相關資料顯示,日本經濟產業省在1993年開始實施“新陽光工程”,布局建立日本本土的太陽能光伏產業和太陽能市場。通過一系列的政府資助和相關研究、開發、示范,在太陽能電池制造技術和降低成本方面取得了長足進步。在此過程中,日本不僅擁有了多家世界頂尖的太陽能公司,為50萬戶家庭安裝了太陽能屋頂系統,同時,日本也結束了對屋頂系統的政府資助,光伏產業完全具備了和其他電源競爭的能力。

  十二、經驗借鑒

  首先,政府對光伏產業大力支持,接連出臺相關政策。日本從20世紀70年代便把太陽能發展作為未來能源戰略的一部分,從那時起便不斷出臺支持政策??v觀日本政府政策出臺的思路:實行高額補貼,推動光伏企業研發和投產的積極性,表明了國家對新能源的鼓勵態度。同時解決并網發電系統的運用問題,免除企業的后顧之憂。之后向民用系統傾斜,擴大裝機量。根據中國目前的情況,一開始就高額補貼可能會起到相反的效果,但日本政府光伏政策的思路還是值得借鑒的。

  其次,企業堅持不懈,把光伏發電的經濟效益和社會效益相結合。在日本剛發展光伏產業時,很多企業的光伏業務收入占總收入的比例不到10%,但由于企業都認識到了光伏產業的前景,依舊高投入進行光伏研發。如今,日本的光伏企業成就斐然。根據中投顧問發布的《2010-2015年中國太陽能光伏發電產業投資分析及前景預測報告》顯示,日本夏普公司2000-2006年連續七年占據全球太陽能電池產量榜首位置,此外,夏普、京都陶瓷等日本企業的科技研發水平也處于世界前列。 最后,日本民眾節約環保意識強。日本國民從小就接受了節能環保的教育,對國家的環保政策強烈支持,積極響應國家號召,在很大程度上促進了太陽能光伏系統普及率的提升。

  另外,中投顧問研究總監張硯霖也指出,日本發展光伏產業的經驗,還有一點值得借鑒,那就是注重人才的培養。一個產業的發展,離不開高素質的人才隊伍,日本政府對太陽能專業人才培養的高投入取得了良好的效果,不僅促進了光伏產業的發展,更減輕了就業壓力。

  盡管這些政策是否符合中國光伏產業發展的“胃口”還有待進一步討論,但中國不妨從日本光伏產業發展經驗中汲取一些養分,讓國內的光伏產業少走一些彎路。


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