胡昌文 刘皓 陈建荣
【摘 要】光伏产业作为新能源经济,代表着能源产业的重要发展方向,发展光伏产业对江西具有十分重要的战略意义。本文通过回顾光伏产业的发展历程,分析发展中遇到的问题与瓶颈,结合江西实际情况,提出未来发展的基本思路与路径选择,为江西在新经济新常态下的发展提供新的增长动力。
【关键词】光伏产业;政策;低碳
一、国际国内发展光伏产业概述
光伏发电是当今世界利用太阳能最主要的一种方式。面对当今全球面临的严重化石能源危机和环境危机,光伏发电从资源可持续性和环境友好这两个角度都具有显而易见的优势,作为全球新兴行业的一个重要代表,长期来看具有广阔发展前景,吸引着大量企业参与和投资。自从1954年第一块实用电池问世以来,光伏电池便取得了长足的发展。大概经历了以下几个阶段:
第一阶段(1954~1973年)。1954年恰宾和皮尔松在美国贝尔实验室首次制成了实用的单晶硅太阳电池,效率为6%。同年,威克尔首次发现了砷化镓有光伏效应,并在玻璃上沉积硫化镉薄膜,制成了太阳电池。太阳电池开始了缓慢的发展。
第二阶段(1973~1980年)。1973年爆发了中东战争,引起了第一次石油危机,从而使许多国家,特别是工业发达国家,加强了对太阳能及其他可再生能源技术发展的支持,在世界上再次兴起了开发利用太阳能热潮。
第三阶段(1980~1992年)。进入20世纪80年代,世界石油价格大幅回落,而太阳能产品价格居高不下,缺乏竞争力,太阳能技术没有重大突破,提高效率和降低成本的目标未能实现,以致动摇了一些人开发利用太阳能的信心。这个时期,太阳能利用进入了低谷,世界上很多国家相继大幅消减太阳能研究经费,其中美国最为突出。
第四阶段(1992~2000年)。由于大量燃烧矿物能源,造成了全球性的环境污染和生态破坏,对人类的生存和发展构成威胁。在这样的背景下,1992年联合国在巴西召开“世界环境和发展大会”,会议通过了《里约热内卢环境与发展宣言》《21世纪议程》和《联合国气候变化框架条约》等一系列重要文件,把环境与发展纳人统一的框架,确立了可持续发展的模式。这次会议之后,世界各国加强了清洁能源技术的开发,将利用太阳能和环境保护结合在一起,国际太阳能领域的合作更加活跃,规模扩大,使世界太阳能技术进入了一个新的发展时期。
第五阶段(2000年至今)。进入21新世纪,原油也进入了疯狂上涨的阶段,从2000年的不足30美元/桶,暴涨到2008年7月时接近150美元/桶,这样世界各国再次认识到不可再生能源的稀缺性,加强了人们发展新能源的欲望。此一阶段,太阳能产业也得到了轰轰烈烈的发展,许多发达国家加强了政府对新能源发展的支持补贴力度,太阳能发电装机容量得到了迅猛的增长。
伴随着全球对能源、环境危机关注的不断增强,光伏产业在过去十年中经历了一个快速发展阶段。与此同时,中国的经济也在经历跨越式的发展,经济总量跃居全球第二,仅次于美国。作为全球举足轻重的制造业大国和能源消费大国,中国的光伏产业在世界光伏产业的快速发展中,扮演了非常重要的角色,同时也经历了产业发展的几次阶段性的起落。
1.快速发展期(2004~2008年)
随着德国出台EGG法案,欧洲国家大力补贴支持光伏发电产业,中国光伏制造业在此背景下,利用国外的市场、技术、资本,迅速形成规模。2007年中国超越日本成为全球最大的光伏发电设备生产国。以尚德电力、江西赛维为代表的一批光伏制造业企业先后登陆美国资本市场,获得市场追捧。光伏发电设备的核心原材料——多晶硅的价格突破400美元/公斤。
2.首度调整期(2008~2009年)
全球金融危机爆发,光伏电站融资困难,加之欧洲如西班牙等国的支持政策急刹车等导致需求减退,中国的光伏制造业经历了重挫,产品价格迅速下跌,其中多晶硅的价格更是跌落到约40美元/公斤的水平。
3.爆发式回升期(2009~2010年)
德国、意大利市场在光伏发电补贴力度预期削减和金融危机导致光伏产品价格下跌的背景之下,爆发了抢装潮,市场迅速回暖。而与此同时,我国出台4万亿元救市政策,光伏产业获得战略性新兴产业的定位,催生了新一轮光伏产业投资热潮。作为光伏产业晴雨表的多晶硅价格也迅速回升到90美元/公斤的水平。
4.产业剧烈调整期(2011~2013年)
上一阶段的爆发式回升导致了光伏制造业产能增长过快,但是欧洲补贴力度削减带来的市场增速放缓,导致光伏制造业陷入严重的阶段性过剩,产品价格大幅下滑,贸易保护主义兴起。我国光伏制造业再次经历挫折,几乎陷入全行业亏损。多晶硅价格在此时期一度跌落到约15美元/公斤的历史最低位。
5.产业逐渐回暖期(2013年至今)
日本出台力度空前的光伏发电补贴政策,使市场供需矛盾有所缓和。同时,中欧光伏贸易纠纷通过承诺机制解决,中国以国务院24号文为代表的光伏产业支持政策密集出台,配套措施迅速落实。中国因此掀起光伏装机热潮,带动光伏产品价格开始回升,多晶硅价格微涨至约18美元/公斤。
二、江西光伏产业的发展状况和所处地位
江西省一直把光伏产业作为新兴产业发展的重点,因为光伏产业是朝阳产业,未来必然成为新兴产业的支柱。江西的光伏产业从2005年开始起步,“十一五”期间,随着全国光伏快速发展,江西省也进入了快车道。2010年起,江西省将光伏产业作为战略性新兴产业的重点予以扶持,先后出台了“十二五”光伏产业专项规划和光伏产业延伸产业链发展规划,科学制定目标,合理规划布局,引导资源要素有效集中,促进产业链延伸与融合。这两年,尽管面临全球产业调整的严峻形势,江西省光伏产业仍然逆势而上,呈现出良好的发展态势。突出体现在:一是规模优势更加突出。二是通过竞争,优势龙头企业实力增强。三是光伏产业正在形成一个完整的产业链,产业链延伸成效显著。下游光伏电池及组件产能从2009年的320兆瓦,发展到现在的电池片2235兆瓦、组件3728兆瓦、薄膜电池130兆瓦。光伏设备、背板、切割材料、光伏玻璃等配套产品领域涌现了新余银龙、宜春明冠、萍乡金葵等多个拥有自主知识产权、特色鲜明的企业,成为江西省光伏产业的新增长点,形成了较为完备、颇具优势的光伏产业配套集群。从2012年开始,光伏产业遇到了前所未有的巨大压力,国际市场萎缩乏力,产品价格持续走低,美国“双反”雪上加霜,遇到的困难和挑战比2008年更严重。这一方面是由于受到欧债危机等影响,欧洲主力光伏市场国家加大了削减补贴的力度,严重压缩了市场空间;同时也是由于近年来国内光伏投资过热,产能明显过剩,企业陷入恶性竞争,导致风险叠加。从卖方市场向买方市场的转变,从高利向薄利的急剧变化,对企业战略眼光和经营意志是非常重要的一次考验。但在这两年间,江西继续加大对光伏产业的扶持力度,加快结构调整,提升产业素质,增强企业综合竞争力,推动江西省光伏产业实现从规模扩张到技术进步、品牌塑造的转型升级,使江西成为具有世界影响力的光伏产业基地。
三、江西发展光伏产业对江西经济的意义
光伏产业是清洁能源和新型再生能源,是江西最具竞争力和爆发力、最有发展潜力的高新技术产业。把做优做强光伏产业作为江西省重大产业发展战略,是江西省转变经济发展方式,依靠科技进步发展经济,走资源节约型、环境友好型和新型工业化发展之路的客观要求和必然选择。近年来,在中央政府大力推广新能源政策的支持下,各地方省份也是积极跟进,培养优势产业。江西省抓住机遇,凭借粉石英(硅材料主要原料)储量全国第一的资源优势,出台多方面措施保障光伏产业发展。短短3、4年时间,使得一大批光伏产业上下游项目迅速在江西集聚,成为我国重要的光伏产业基地。
随着全球经济的逐渐转暖,江西光伏产业呈强劲复苏态势,各项经济指标企稳回升。2012年以来,江西多条太阳能电池及组件生产线进入量产阶段,中下游产品产能、产量增长较快,产业链延伸的发展趋势向好。2013年6月,江西省正式启动万家屋顶光伏发电示范工程,鼓励全省城乡居民利用屋顶进行光伏发电应用,促进江西可再生能源和相关产业的健康发展。
2014年4月,江西省出台了《加快推进全省光伏发电应用工作方案》,明确提出2014年全省要建设完成国家下达的光伏发电装机容量38万千瓦,2015年至2017年按国家当年计划确定建设任务,力争2017年全省光伏发电装机容量达到180万千瓦以上。江西省对光伏产业发展给予融资、电力保障、优先安排用地、税收减免等扶持措施。同时,加大对外开放,加强重点招商引资力度,支持省内光伏产业合规收结汇、落实保险,积极支持光伏产业集聚地建设公用和自用保税仓,适时建设综合保税区。
四、光伏产业发展存在的问题与障碍
1.原料和市场两头在外
国内光伏企业生产所需的原材料(高纯度多晶硅)依然依赖国外进口,产业发展极不平衡。这导致国内光伏产业上游受制于人,并且随着国内光伏组装产能的释放,企业面临越来越激烈的市场竞争,太阳能组件的价格从2010年的1.4美元/W降到了2013年的70美分/W。此外,国内光伏产品也大多销往国外,欧美市场成为光伏产品的最主要市场。国外市场的繁荣极大的拉动了国内光伏产业,但国外市场的波动也注定对国内产业产生极大冲击。2007年金融危机爆发后,国外市场急剧萎缩,欧美国家迫于财政压力,纷纷下调了对光伏产品的补贴。终端市场的萎缩使得国内光伏企业销售受阻,产能过剩的问题逐步凸显出来。过分倚重国外市场也导致国际贸易摩擦不断,在金融危机背景下,出于保护国内光伏制造企业的目的,美国和欧洲先后对中国光伏企业进行“双反”调查,使得国内光伏制造企业更是雪上加霜。原料和市场的双重制约,使得国内光伏企业普遍经营艰难,以2013年破产的无锡尚德为例,2012年尚德的毛利率为-1.4%。2012年1-9月份,江西省规模以上光伏企业累计完成主营业务收入555.8亿元,实现利润总额27.7亿元,利润率为4.98%。
2.研发能力不足,技术含量不高
国内光伏企业大多属于组装加工型的低断制造企业,依靠低廉的劳动成本和政府各项扶持政策带来的廉价资金,迅速实现了规模经济。然而其技术仍然属于国外引进再消化吸收,相对国外同行竞争者并不具备技术优势。为能支持新兴产业发展,政府在税收、土地、资金等多方面给予光伏产业支持,国内光伏产业出现了高速增长。但副作用也是显而易见的,由于有政策托底,出现了光伏企业较高的道德风险问题,在一定程度上造成企业不把精力放在产品研发与成本控制上,而乐忠于资本运作及套取政府各项补助上。
3.产能过剩,供过于求
以光伏发电为代表的新能源技术被认为是替代传统能源的技术发展方向,诞生之初就受到了实业、银行基金、政府等多方面的关注。中国在2007-2008年就成为了世界上最大的光伏电池组件生产国,目前在全国有100多个产业基地,产能占到全球的一半。自2006年以来,光伏产业在政策扶持下急剧扩张,很多省或地区都将光伏产业列入“一号工程”予以重点扶持。江西省也提出将光伏产业纳入“三个千亿工程”。特别是在2009年金融危机后光伏市场突然出现井喷,2010年全球光伏市场增速达到153%,企业误以为行业触底反弹,纷纷盲目扩张。而市场的需求却以欧美为主,其中德国和意大利的装机容量占全球的70%,欧债危机的爆发使得对光伏产品的补贴大大下调,这极大的影响了全球光伏市场的需求。在内忧外患之下,国内光伏产业产能过剩的问题暴露无遗。
五、江西发展光伏产业的发展方向和措施
江西发展光伏产业的发展方向:(1)注重基础的原材料方面的发展,如高纯的硅片、多晶硅锭的研究发展,为整个光伏产业的发展打下良好的基础;(2)突出重点,重点发展太阳能电池的厂家,太阳能电池的厂家是光伏产业的中心,能够辐射到光伏产业的上下游;(3)抓好配套,光伏产业的离不开配套产业的发展,配套产业的发展、壮大,能够形成光伏产业的产业链,从而促进产业发展。
江西发展光伏产业的发展措施:(1)抓标准,一流企业做标准,光伏产业正处于方兴未艾的发展时期,相应,还没有系统的国家标准行业标准,如果能够获得主导起草相应的国家标准行业标准,那就能够通过国家标准行业标准引领整个行业的技术发展趋势,在竞争中获得领先地位;(2)抓人才,只有通过一流的人才,才能够研究出一流的技术,从而造就一流的企业,成为光伏产业的大省强省;(3)启动光伏产业的内需,我们以前发展光伏产业,主要靠外贸出口,一遇到外国的双反制裁,就会有很大的波动,显然很被动,应该鼓励省内的单位使用光伏产业产品,能够极大地改善被动局面。
六、我们兴中科技正式和下一步做哪些工作
江西核工业兴中科技有限公司是一家以技术见长的高新技术企业,也积极参与在整个江西光伏产业的发展中,显然,作为一家以技术为自己特点的中小企业,公司不可能也不善于参与投资巨大的硅片或者电池的整体组装产业,只能够发挥自己的技术特长,做技术含量高、投资小、市场需求大的项目。
晶硅太阳能电池背极浆料,就是属于这样的项目。晶硅太阳能电池背极浆料是制备晶硅太阳能电池的基础材料。晶硅太阳能电池为了将产生的电流导出,需要在电池表面上制作出正、负两个电极。制造电极的方法主要是丝网印刷,而电极材料主要包括电池正面银浆、电池背面铝浆和电池背面银铝浆。通常把制作在电池光照面的电极称为上电极,为负极,选用银浆印刷烧结而成。把制作在电池背面的电极称为下电极或背电极,为正极,由铝浆和银铝浆组成。银浆、铝浆和银铝浆是太阳能电池的重要原材料,产品技术含量高,其质量和性能直接影响到太阳能电池的光电转化率,其制备技术是高效低成本太阳能电池的关键技术。目前,国内仅有几家铝浆浆料生产厂家,没有银浆、银铝浆的生产厂家,全部依靠进口。江西只有我公司一家生产晶硅太阳能电池背极浆料。公司为江西的江西光伏产业形成产业链,做出了应有的贡献,是江西光伏产业产业链重要的一环。
公司从2010年开始太阳能电池用铝浆浆料的研究,在技术了已经获得了突破,本公司已经具备了生产太阳能电池用铝浆的成熟技术,生产出来的产品符合太阳能电池用铝浆料的各项要求,并在国内具有领先水平。2011年,公司的《晶硅太阳能电池新型导电材料的研制与生产》项目,获得了江西省科技厅科技支撑计划支持;2013年,公司的《太阳能电池用电极铝浆料技术产业化项目》获得了江西省工信委省级节能专项资金支持。
公司已经建设了一条年产300吨太阳能电池用铝浆浆料生产线,包括生产装置和相关检测分析设备。生产装置有:高温炉、三辊研磨机、料桶倾倒机、搅拌机、分散机、混料机、行星球磨机、反应器、电热干燥箱、自动包装装置及相关配套设施等。相关分析测试设备有:气氛控制烧结炉、丝网印刷机、太阳能电池片试验线系统、电子扫描显微镜、液相色谱仪、振实密度仪、荧光光谱分析仪、四探针方阻测试仪、激光粒度仪等。
公司下一步,一是准备对现有的铝浆浆料性能进行改进,重点提高产品的光电转换效率,从而降低太阳能发电的成本,为促进产业进步做出自己的贡献。二是研究开发银浆、银铝浆。在太阳能电池银浆市场上,中国制造尚处于空白状态,国内太阳能电池生产所用的银浆全部采用进口,每公斤售价高达上万元,造成太阳能电池银浆成为比多晶硅料对外依存度还更高的原材料,银浆成本占电池片每瓦成本在15%左右,严重的制约了江西省乃至我国光伏产业的发展和壮大。同时,当前国内的铝浆技术水平与国外的知名厂商相比的差距,主要体现在与银浆的匹配度上和转换效率两个方面,这也是铝浆产品无法走出国门占领世界市场的最大因素。与银浆的匹配度不好,显然是国外浆料生产商乐意见到的,他们会有意无意为国内的铝浆与他们的银浆的匹配制造障碍,显然,如果我们能够开发出自己的银浆,能够打破国外厂家在银浆、银铝浆方面的垄断,一方面,可以降低太阳能电池的成本;另一方面,也可以通过改进,使银浆与国内的铝浆进行较好的匹配,从而走出国门占领世界市场。
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作者简介:
胡昌文(1969-),男,江西龙南,高级工程师,学士,主要研究方向:钴镍太阳能电池铝浆等精细化工产品的研究、检测、生产及国家标准行业标准的制定,已起草了8个国家标准行业标准;刘皓(1983-),男,江西南昌,助理会计师,硕士(博士在读),主要研究方向:国民经济学;陈建荣(1965-),男,江苏盐城,硕士,博士在读,高级工程师,主要研究方向:国民经济学。