太阳能光伏产业发展情况及展望

2012-05-15 13:31中国光伏产业联盟高宏玲
太阳能 2012年10期
关键词:多晶硅发电电池

中国光伏产业联盟 ■ 高宏玲

我国光伏产业发展取得了重要成就。产业规模迅速提高,市场占有率稳居世界前列;主流产品技术与世界同步,产品质量稳步提高;生产设备不断取得突破,本土化水平不断提高;产业基础逐步牢固,掌握关键材料生产技术;节能减排成效明显,资源利用率大幅提升;国内光伏市场逐步启动,装机量快速增长。呈现出如下特点:充分利用国外市场要素,产业发展国际化程度高;自主创新与引进吸收相结合,形成自主特色产业体系;产业呈现集群化发展,有效提高区域竞争力;产业链上下游协同发展,推动光伏发电成本下降。

一 光伏产业“十二五”规划解读

1 光伏产业“十二五”面临的形势

我国光伏产业发展面临广阔发展空间。常规能源供应日益短缺,至2009年底全球已证实的石油储量可供开采时间仅为45.7年;化石能源的大量开发利用造成自然环境污染和人类生存环境恶化;寻找新兴能源、发展社会经济已成为世界热点问题;太阳能光伏发电具有无污染、可持续、总量大、分布广、利用形式多样等特点;我国光伏产业在制造水平、产业体系、技术研发等方面有良好的发展基础。

光伏产业、政策及市场亟待加强互动。太阳电池需求的近期成长动力主要来自于各国政策扶持和价格补贴。我国政府支持光伏应用的政策体系尚不完善:已经出台的规划目标大大落后于产业的发展,需要及时调整;与可再生能源法配套的电价政策尚未落实;市场促进政策仍显不足,没有形成支持光伏发电持续发展的长效机制。我国生产的太阳电池90%以上出口海外市场,产业发展受金融危机和海外市场变化影响很大。

面临国际经济动荡和贸易保护的严峻挑战。光伏领域的贸易纠纷持续出现,主要原因:一是我国电池成本优势明显,国际市场份额不断扩大,对国外产品造成压力;二是行业发展无序,个别跟风投资的中小企业,产品质量及环保情况堪忧;三是国内光伏市场尚未大规模启动,产品主要外销,容易引发倾销疑虑;四是产品标准体系不完善,企业自律不足,存在产品质量水平参差不齐等问题。

新工艺、新技术不断发展,国际竞争加剧。全球光伏产业技术发展日新月异:晶体硅电池转换效率年均增长1%;薄膜电池技术水平不断提高;纳米材料电池等新兴技术发展迅速;太阳电池生产和测试设备不断升级。但国内光伏产业在很多方面仍存在较大差距:多晶硅关键技术仍落后于国际先进水平,晶硅电池生产用高档设备仍需进口,薄膜电池工艺及装备水平明显落后。

市场应用不断拓展,降低成本仍是发展主题。太阳能光伏市场应用将呈现宽领域、多样化的趋势;适应各种需求的光伏产品将不断问世;除了大型并网光伏电站外,与建筑相结合的光伏发电系统、小型光伏系统、离网光伏系统等也将快速兴起;太阳电池及光伏系统的成本持续下降并逼近常规发电成本,仍将是光伏产业发展的主题。

2 光伏产业“十二五”发展思路

经济目标(到2015年):在满足国内市场需求的同时积极满足国际市场发展需要,形成1家5万吨级多晶硅企业,2~3家万吨级多晶硅企业;1~2家5GW级太阳电池企业,7~9家GW级太阳电池企业。

技术目标(到2015年):多晶硅材料生产平均综合电耗低于120kWh/kg;单晶和多晶硅电池的产业化转换效率达到21%和19%。

创新目标:从自主创新能力、自主品牌、技术成果转化率、标准体系建设、国家重点实验室及检测平台等方面提出要求,争取到2015年涌现出一批具有自主知识产权的品牌企业。

发电成本目标:到2015年光伏组件成本降为7000元/kW,发电成本达到0.8元/kWh。到2020年光伏组件成本降为5000元/kW,发电成本达到0.6元/kWh。

五项主要任务:推动工艺技术进步,实现转型升级;提高国产设备和集成技术的研发及应用水平;提高太阳电池的性能,不断降低产品成本;促进光伏产品应用,扩大光伏发电市场;完善光伏产业配套服务体系建设。

十项发展重点:高纯多晶硅、硅锭/硅片、晶硅电池、薄膜电池、高效聚光太阳电池、BIPV组件、光伏生产专用设备、配套辅料、并网及储能系统、公共服务平台建设等。

政策措施:加强统筹部署,综合各方资源统筹制订产业、财税、金融、人才等扶持政策,积极促进光伏产业发展;加强行业管理,规范光伏产业发展,推动节能减排,坚决遏制低水平重复建设;实施统筹规划,加强调控引导,推进产业合理布局,坚持市场主导与政府引导相结合,扶持骨干企业做优做强,引导产业转移,推动资源整合;积极培育多样化市场,推动制订和实施上网电价等鼓励政策,坚持并网发电与离网应用相结合,支持小型光伏系统、离网光伏系统等应用,开发多样化的光伏产品;支持企业自主创新,增强产业核心竞争力,加大对光伏产业技术创新的扶持力度,加强产学研结合,支持关键共性技术研发;完善标准体系,推动产品检测认证、监测制度建设。促进行业的规范化、标准化发展;加强行业组织建设,积极应对国际产业竞争。建立健全光伏行业组织,推动行业自律管理,加强行业交流与协作,优化产业发展环境。

3 我国光伏产业的机遇

机遇一:战略地位将得到提升,政策环境将进一步改善。“十二五”规划中提到将提升光伏能源地位,加强产业战略部署。政府的关注度将得到提高,有利于争取政策等各方面的支持。提出了明确的经济目标、技术目标、创新目标、发电成本目标。明确了5项主要任务和10项发展重点。规划的出台将对各地的产业发展起到有效的指导作用,为产业的科学、健康、可持续发展营造更好的发展环境。

机遇二:全球市场前景良好,中国市场将加速启动。

市场仍将稳步增长,但增长幅度放缓。光伏政策趋于稳定,产品价格下降,推动市场稳步增长,预计增长率25%左右。光伏装机容量受单一地区政策影响的时代将会逐渐过去,市场集中度降低。欧洲市场已经从2010年第三季度的78%减少至今年同期的58%。

美国、中国等光伏市场份额逐渐升高。

欧洲:EPIA预计,到2020年在基本、加速和理想发展模式下,累计装机量将达到100GW、200GW和400GW;分别占欧洲电力总需求的4%,6%和12%。

美国:据彭博社预计,到2020年,美国太阳能光伏和光热市场将实现年增长42%,达到44GW。其中光伏30GW,届时,其国内太阳能发电装机将占到美国电力总装机的4.3%。

日本:计划在2020年,光伏累计装机量达到28GW,2030年为56GW。

中国:计划到2020年,光伏累计装机量达到50GW。

印度:计划到2020年,光伏累计装机量达到20GW。

规划中的主要任务与政策措施中均提到了促进光伏产品应用,扩大光伏发电市场发展分布式、离网、BIPV、小型、大型光伏发电系统等多种形式的应用。加强政策支持,光伏上网电价即是体现之一,相信细则出台不会久远。制约光伏发电的并网问题将逐步得到重视。我国新增光伏装机量年增长率在2009~2010年达到100%以上,中国光伏市场将得到快速且健康的发展。

机遇三:企业创新和工艺水平的提升将得到进一步加强。规划中多次提到增强企业自主创新能力,提升企业生产工艺水平,包括多晶硅规模化生产技术、新型电池的研发、电池效率的提升、系统安装集成等,我国光伏企业的自主创新能力将得到增强。Si基、CIGS薄膜电池、聚光太阳能电池的研发与产业化也被列入规划,我国光伏产业将形成多种电池技术共同发展的局面。肯定了其产业地位,二、三代光伏电池技术的研发将受到重视。设备、原辅料等产业配套环节写入规划,不仅将引导企业进入光伏领域蓝海,创造发展空间,同时完善产业链,提高国产化率,降低对国外产品的依赖度。通过技术创新与工艺提升,平价上网的目标有望早日实现。

机遇四:行业公共平台建设得到加强,业内发展环境将逐步完善。规划中提到将建设公共服务平台,加强标准体系建设、专利服务、检测和认证制度等。有利于规范市场发展,提升光伏产品质量、性能和竞争力,推动技术进步。将加强行业组织建设,建立健全企业与政府沟通的桥梁,支撑政府及时掌握企业信息,同时可以联合起来应对国际贸易保护主义挑战。

4 我国光伏产业的挑战

挑战一:政府将加强规划引导,行业无序发展将受到遏制。规划中提到将加强行业管理与市场监管,并促进行业自律。国家将对光伏产业发展做统筹规划引导。行业将加强环保和安全生产监督,促进资源综合利用,推动节能减排,同时产品质量及性能要加强检测,那些对环境污染大、能耗高、排放高、资源综合利用水平低下、产品质量性能低劣的企业将受到主管部门的严厉处罚,甚至勒令关停。企业要继续生产并得到发展,必须不断加大技术开发力度,推动产品质量提升、降低能耗和排放。

挑战二:行业的整合势必带来新的挑战。光伏企业将继续承受价格压力,行业整合步伐将提前或者加速。全球的太阳能市场在2012年将继续承受价格压力。届时,一些竞争力低下的中小企业将逐渐被市场淘汰,产业整合将不可避免。

挑战三:部分行业掣肘问题,任重道远。规划中提到要完成80%产业链环节的国产化供应,但部分环节国内与国外技术(动态)差距仍然很大,要突破技术壁垒并形成产业化不是一朝一夕能够完成的事情。并网问题成为光伏发电发展顽疾,解决并网难仍需要长期的部门间的持续协调与统筹考虑。

挑战四:产业的竞争模式趋于复杂化。行业竞争模式将发生改变。行业垂直一体化及以整合产业链上下资源的产业集群式发展模式明显,行业竞争趋向产业链整体竞争形式。提高性能价格比的主要方式将逐步转向提高产品的技术水平和性能。面对国际贸易保护主义的威胁,未来的产业竞争将是集政策、资金、资源、专利、技术、标准、管理、法律等于一体的全方位竞争。

二 2012年发展趋势介绍

1 技术

多晶硅环节主要有冷氢化技术、高效还原技术、尾气回收利用技术(二氯二氢硅的回收利用、四氯化硅的综合利用)等。目前多家企业正在进行冷氢化技改,其优点是转换率高、能耗低、成本低。高效还原技术还原炉对棒最大数量有24对棒、36对棒等。

硅片环节主要为准单晶(或类单晶)技术和金刚石线切割:前者使用籽晶诱导硅锭生长,增加的成本有限,而电池转换效率提高了1%~2%;金刚石线切割可降低硅耗,减少传统切割线中Fe等杂质的引入,需解决碎片率和切割痕问题。

电池环节主要是研究在有限的面积上发出更多的电,开发高效电池。目前研究的主流是N型电池和准单晶电池。

2 产业

全球多晶硅供需压力仍然较大。未来2~3年,多晶硅产能与下游电池产能相当,但远大于市场需求。

多晶硅部分依靠出口的局面短期内不会改变。生产成本与国外相比不具备竞争力:全球多晶硅竞争加剧,多晶硅价格反弹空间不大,预计最高只能在35~40美元/kg之间。多数多晶硅企业刚投产,生产尚不稳定,产品质量有待市场检验。多晶硅企业规模普遍偏小,下游企业规模偏大,因此多晶硅企业较难掌握话语权。多晶硅主要以长期订单为主,国内光伏企业普遍与国外多晶硅大厂签订有长期合约。预计今年将有30%的多晶硅企业继续停产。

数据来源:中国光伏产业联盟注:蓝色显示当前全球多晶硅产能情况,红色显示当前光伏产能所需的多晶硅情况,绿色为下游市场所需多晶硅情况。

硅片竞争仍将承受价格和整合压力。部分硅片企业规模进一步扩大,产能进一步释放。上游的多晶硅厂相继向下游延伸。下游的电池组件企业则继续上游扩展,极大压缩处于中间环节的硅片厂商。部分硅片企业规模进一步扩大,产能进一步释放。硅片生产成本进一步下降,产业集中度提高,我国硅片产量全球占比进一步加大。

硅片产能可能进一步增大。当前仍有多家企业计划扩产,一旦市场回暖,产能将进一步堆高。2011年全球电池产能已达到63GW,增长率接近50%,供需压力较大。

数据来源:产能预测数据来源于欧盟2011年9月份发布的报告;装机预测数据来源于欧洲光伏工业协会2011年7月发布报告

在电池环节整合继续存压力。有的企业家和专家曾预测,小的整合将发生在2015年左右,届时将会剩下30~40家企业,大的整合将发生在2015~2020年期间,将只剩下十至个位数的企业,现在看来有提前的趋势。2012年,高效电池产能快速增大,天合、阿特斯等今年均有扩产高效电池计划,将对普通电池带来一定压力。高效晶硅电池专利壁垒将会涌现,如准单晶专利等,部分企业将加快到国外建厂(包括研发机构、工厂等)。国内基本上可生产全部配套辅料,但高档产品仍需依赖进口。

电池企业的集中转型势在必行,随着产业结构的调整,将逐步向微笑曲线趋近,部分企业将成为系统和服务提供商。

宏观调控不可避免。光伏产业是个市场竞争程度较高的产业,但仍要注意发挥引导和调控作用。下游环节的政策驱动特点比较明显。部分地方政府的资源换项目,大力扶持产业发展。企业都在捂紧现金流,甚至拆东墙补西墙,咬紧牙关过冬。大家瞄准的都是3~5年后的光伏市场,都在争取各种渠道存活,因此短期内单纯的市场调节显得有些力不从心。政府应加强宏观调控,且宏观调控不能仅靠中央政府,还应做好以下几方面:加强标准、认证体系建设,把好光伏产品质量关;引导产业走出去,加快产能全球布局;扶优扶强,制定骨干企业库,通过财税、研发基金等政策,鼓励企业做大做强;调整相关税收政策,发挥税收“取之于民,用之于民”,税收结余部分将用于鼓励技术创新,以达到产业整合之目的。

3 市场

全球装机市场将要超过30GW。光伏市场“2012”到来。欧洲主要国家均在大力削减补贴,在光伏产品价格触底的情况下,光伏装机能否再度爆发,还有待观察,但我们在光伏产业上从不缺少信心;中国、美国、日本等国家光伏装机将进一步增大;全球光伏市场呈多元化,环太平洋地区,如澳大利亚、韩国、中国台湾和泰国等将会加速发展兴起。

有专家预测,中国装机市场将会超过5GW。能源局工作会议中指明为3GW和解决60万户人口的用电问题(约120MW)。

德国:2012年1月1日,补贴下调15%,后续的补贴调整根据年化安装量进行,光伏系统的安装量一旦超过3.5GW的年度限额,每超出1GW将导致补贴进一步下调3%。最高可下降24%(见下图)。

意大利:2011年6~12月逐月削减,2012年开始,每半年削减一次,2012年削减幅度为23%~44%。意大利政府部长委员会日前通过了对第四能源法案的修改,将从2013年起停止向安装在农业用地上的光伏太阳能系统发放补贴。同时宣布由于2011年光伏电站安装所耗费的资金已远远超出了预算,政府在2012年下半年将不再对任何大规模光伏项目进行审批。

希腊最新(2012年2月份)太阳能发电补贴(单位:欧元/MWh)

希腊:装机量超过100kW的太阳能光伏项目补贴每MWh 将下调12.5%,至292.08欧元。根据补贴政策,每6个月将会有一次下调,直到2012年降至203.20欧元/MWh。

西班牙:为削减财政赤字,西班牙已颁布法令,暂时取消对新增的可再生能源发电项目的补贴。目前西班牙全国大约1/3的电力由新能源提供,暂时的停顿并不会影响西班牙达成欧洲新能源的目标。

英国:英国能源大臣Greg Barker 宣布对光伏电价上网机制(FiT)进行改革。能源和环境变化署(DECC)已经提议了一套新的成本控制机制,以定制一套更具有预测性和更透明的FiT 机制。根据DECC的议案,4月1日起下调近50%,7月1日起再进一步下调25%左右。7月调整后的FiT可能仅有8.2~18.8欧分/kWh。

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