我国光伏产业现状综述

2012-07-05 08:34傅晓晴
电源技术 2012年8期
关键词:多晶硅组件太阳能

滕 达,傅晓晴

(1.中国电子科技集团公司第十八研究所,天津 300384;2.天津力神电池股份有限公司,天津 300384)

太阳能是人类得以生存和发展的最基础的能源形式,太阳能开发利用技术的进步决定着人类未来的生活方式。光伏技术是通过半导体材料直接将太阳能转变为电能,目前使用半导体的基本材料是多晶硅,其可被制成单晶硅棒,再通过一系列工序生产电池片和光伏组件。图1为光伏发电产业链。

图1 光伏发电产业链

根据不同产品的制造技术和商业关系,可将光伏发电产业链分为上、中、下游三个环节。上游环节为原料环节,主要是从硅材料的提炼,到形成单晶硅棒和多晶硅锭;中游环节是制造和组装环节,主要是单晶硅电池、多晶硅电池和光伏组件的制造,形成光伏方阵;下游环节为光伏发电系统环节及与最终用户之间的商业关系。

上游环节的产品为多晶硅,是生产光伏电池和组件最为关键的原材料。多晶硅生产技术是光伏产业价值链中的核心技术,该产品技术主要采用改良西门子法,即以氯气和氢气合成氯化氢,氯化氢和金属硅在一定的温度下合成三氯氢硅,然后对三氯氢硅进行分离精馏提纯,提纯后的三氯氢硅在氢还原炉内进行CVD 反应生产多晶硅。由于上游环节的技术和资本壁垒很高,因而世界多晶硅市场基本被10 大企业垄断,他们中多数企业既是化工联合企业,也是半导体联合企业。特别是前4家,分别是美国的HemLock 和SGS,德国的Wacker 和日本的Tokuyama 公司,这4 家公司用于太阳能光伏发电的多晶供应量占全世界的60%左右,尽管我国和世界其他国家在2005年以后多晶硅生产企业在增加,但是,主要生产能力还是控制在前10 家供应商手中。相比上游多晶硅原材料市场来说,中游制造环节的技术和资本壁垒相对低一些,因而竞争更激烈。这一环节主要涉及的是将多晶硅锭或单晶硅棒切割成不同规格的硅片,并对其进行深加工,即通过参杂微量元素、扩散和置入电极生产成电池,进一步加工成电池组件。在光伏电池片和光伏组件生产中,电池片的技术要求比光伏组件高,初始投资成本也较大。2000年以后,由于发达国家积极推出各种新能源政策,因而生产光伏组件的企业大幅度增加,到2008年全球已经增加到734 多家,中国有320 家左右。表1为世界光伏发电产业链不同环节的企业数量。

光伏太阳能作为一种可永久利用的清洁能源,有着巨大的开发应用潜力,但又存在高风险。国际能源署(IEA)预测到2020年世界光伏发电的发电量占总发电量的2%,2040年占总发电量的20%~28%,我国是世界上最大的光伏产品生产国之一,国际光伏市场的快速发展对我国光伏企业的成长具有重要意义。但同时,与所有高技术产业一样,光伏产品在技术、制造和市场等方面存在着风险,具体表现在:一是国际上的硅材料和制造装备主要掌握在少数几家跨国公司手中,我国企业对这些产品的需求大量依赖进口;二是同其他发电原料相比,光伏发电成本高;三是光伏发电进入发电网路系统不仅在技术上存在障碍,而且不同发电燃料之间也存在着利益冲突。

表1 世界光伏发电产业链不同环节的企业数量

在我国目前的高技术产品加工贸易中,极大多数加工贸易是跨国公司通过外国直接投资在我国从事最终产品的组装和低附加值产品的制造,企业性质以独资为主,产品的销售也掌握在跨国公司母公司手中,而且这类产品在我国高技术加工贸易中占有绝对比重,但光伏产品生产企业以国内企业为主,这些企业拥有独立的研发、采购和销售权,通过进口料件,生产太阳能光伏产品,出口到以德国为主要市场的发达国家,这是21世纪以来我国在高技术加工贸易中出现的新型加工贸易方式。

相对其他行业的高技术加工贸易,光伏产品生产企业已经在世界上具有一定的国际竞争力,2008年,我国已经成为光伏组件最大的生产国,占世界产量的32.9%,而且排名前10 家的光伏企业都在国外上市。

光伏产业作为战略性新兴产业之一,具有高收益增长空间,已成为企业战略转型的首选。特别是2010年光伏行业的高回报率,使得我国一些大型企业也纷纷将业务向光伏领域转移。同时,2011年也是我国“十二五”规划元年,基于光伏产业对地方GDP 具有显著的拉动作用,很多地方政府将光伏产业列为该地区“十二五”期间重点扶持发展的产业之一。

国际上低碳理念盛行,太阳能产业发展带动市场需求旺盛。在当今能源短缺的现状下,各国都加紧了发展光伏的步伐。美国提出“太阳能先导计划”意在降低太阳能光伏发电的成本,使其2015年达到商业化竞争的水平;日本也提出了在2020年达到28 GW 的光伏发电总量;欧洲光伏协会提出了“Setfor2020”规划,规划在2020年让光伏发电做到商业化竞争。在发展低碳经济大背景下,各国政府对光伏发电的认可度逐渐提高,太阳能光伏产业的得以迅猛增长。据预测,2010年~2020年全球光伏产业的年增长率将达到34%。市场出现供不应求的状况,其价格也随之高涨,市场出现爆发性增长。

国内产能旺盛,成为出口增长的有效保证。我国自2005年《可再生能源法》颁布以来,太阳能光伏发电产业发展迅速,产量已占据全球四成。太阳能光伏发电技术作为太阳能利用中最具意义的技术,成为世界各国竞相研究应用的热点,近10年以平均每年30%的速度增长。近年来,我国已成为太阳能光伏的重要生产基地,形成了高纯多晶硅制造、硅锭、硅片生产、太阳能电池制造、光伏组件封装以及光伏系统应用等环节的产业链,光伏设备制造及一些光伏配套产业也得到了快速发展,光伏产业出口创汇金额约为158 亿美元。2009年我国多晶硅、硅片、太阳能电池和组件产能分别占据全球总产能的25%、65%、51%和61%,太阳能电池产量也占了全球太阳能电池总产量的四成以上。近几年来,国内光伏企业充分利用国内外资金、人才两大市场要素,实力不断增强,涌现出一批诸如天威新能源、无锡尚德、英利等大型太阳能电池生产企业,并跻身国际领先行列。产能的强势,从根本上保证了企业的接单能力,基本上满足了出口的全部需求。

但是,最近两年,由于欧洲各国削减太阳能应用补贴,对我国光伏行业出口产生严峻考验。欧美国家近几年对光伏发电的补贴政策直接促发了太阳能产业的勃兴。而自2010年起,欧洲主要太阳能应用企业正在纷纷退出或者逐渐削减享受补贴比例。2010年7月1日起,德国对屋顶光伏系统和和移除耕地农场设施的补贴额减少13%,从2011年10月1日起,总补贴额进一步减少3%。2011年9月,捷克出台政策,规定明年3月,建在农业用地上的太阳能发电厂将不再获得政府补贴,预计将减少700 兆瓦太阳能电站的投资。10月,英国政府将大幅下调公共开支,其中,太阳能补助名列其中。自2011年12月31日起,意大利决定开始削减对太阳能光伏项目的补贴。未来几年,欧洲的需求将经历巨大的市场波动。这对以欧洲为重要市场的我国企业是严峻考验。为了赶上每个国家对光伏补贴的末班车,短期的订单量提高和产能释放可以预见。但长期来看,2010年上半年欧元对人民币累计贬值20%和产业补贴政策的不确定性都加重了国内光伏出口的负担。国内光伏组件出口市场参与者在积极关注我国能源规划和光伏发电项目的各类计划的同时,还要时刻了解国外主要光伏组件进口国的市场变化。

2011年10月19日,以Solar World Industries America Inc.公司为首的美国7 家太阳能电池板生产商向美国国际贸易委员会和美国商务部提出申诉,要求对中国生产的太阳能电池板进行反倾销、反补贴调查。2011年以来,美国已有3 家光伏企业倒闭。此次,提出“双反”诉讼请求的7 家太阳能电池板生产企业将矛头对准中国光伏企业。美国光伏厂商在申诉中称,中方企业利用数十亿美元的政府补贴,以远低于生产和运输成本的价格在美国倾销光伏产品,幅度超过100%。由于中国光伏组件价格过低,美国流失了数以千计的工作机会。“美国太阳能产品制造商可以和任何一家中国厂商竞争,但没办法和中国政府抗衡,中国对美国市场有一个鲸吞蚕食的计划。”Solar World美国区总裁Gordon Brinser 在此前召开的记者会上表示,中国太阳能产品厂商得到大量来自政府的补贴,以极具优势的价格出售产品来攫取美国市场。但是,中国光伏产品制造商并不认为自己得到来自政府方面的补贴,他们将销售价格较低归结为两方面,一是市场竞争;二是,大量光伏下游组件生产行业属于劳动力密集型产业,中国产业工人的工资低于美国工人,价格自然也就低了很多。今年美国商务部对原产于中国的晶硅光伏电池及组件做出了关于“双反”的初步裁定,虽然中国的主要光伏产品供应商组成了“光伏发电促进联盟”积极应对,但身为最大的出口国,国内光伏企业却似乎并没有多少国际话语权。两头在外,依旧是这个行业的现状实情。如何扭转日益狭仄的发展空间,启动国内市场无疑是业界共识。政策的制约是推动一体化的重要壁垒,尽管国家和行业主管部门已经出台了一系列法规和标准,但太阳能利用方面的管理体制仍过于分散,激励政策体系仍需进一步健全。

我国对光伏产业的政策支持,强力推动太阳能光伏发电在国内的大规模应用。2010年12月2日,财政部、科技部、住房和城乡建设部以及国家能源局四部门宣布,将在未来几年借助财政补贴、“太阳能屋顶”项目等一系列举措,强力推动太阳能光伏发电在国内的大规模应用,并决定将北京经济技术开发区等13 个开发区确定为我国首批“光伏发电集中应用示范区”。财政部将继续采取财政补贴方式,支持金太阳和光电建筑应用示范工程建设,其中对关键设备按中标协议价格给予50%补贴。此次政策的出台预示着政府部门有意拉动光伏电产业,通过政府扶持的方式加大光伏电的市场竞争力,光伏电上网电价也呼之欲出,这将改变我国光伏电长期依赖出口的状况。在启动国内市场的同时,我们还应该一是集中有效资源,支持企业提高关键环节和关键部件自主创新能力,积极开展产业化示范,建立和完善准入标准,防止投资过热和重复建设,引导光伏行业的有序发展[1-2]。

[1]刘仰焰,沈玉良.我国光伏企业加工贸易生产控制模式之研究[J].国际贸易问题,2010(7):25.

[2]邢梦宇,徐淼.美对我太阳能电池板发起“双反”调查——贸易保护阴霾笼罩清洁能源领域[N].中国贸易报,2011-10-27(1).

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