太陽能光伏產(chǎn)業(yè)發(fā)展前景分析

PAGEPAGE6太陽能光伏產(chǎn)業(yè)發(fā)展前景分析鄧毅1相關(guān)知識和概念簡介1.1傳統(tǒng)能源傳統(tǒng)能源又叫常規(guī)能源。是指在現(xiàn)階段科學(xué)技術(shù)水平條件下，人們已經(jīng)廣泛使用、技術(shù)上比較成熟的能源，如煤炭、石油、天然氣、水能、木材等。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，非常規(guī)能源不斷轉(zhuǎn)化為常規(guī)能源。在同一歷史時期，因各國科學(xué)技術(shù)水平的差別，常規(guī)能源與非常規(guī)能源的范圍也可能不同。如工業(yè)發(fā)達國家已把核裂變能列入常規(guī)能源，而在中國尚屬非常規(guī)能源。傳統(tǒng)能源中的煤炭、石油和天然氣都是由遠古的生物化石演變而成的，故統(tǒng)稱為化石燃料。煤炭是世界上儲量最豐富的礦物資源，其次為石油和天然氣。1.2新能源新能源又叫非常規(guī)能源。是指傳統(tǒng)能源之外的各種能源形式。指剛開始開發(fā)利用或正在積極研究、有待推廣的能源，如太陽能、風(fēng)能、地?zé)崮堋⒑３蹦?、生物質(zhì)能和核聚變能等。1.3清潔能源清潔能源是不排放污染物的能源，包括核能和“可再生能源”，可再生能源是指原材料可以再生的能源，如太陽能、風(fēng)能、水能、生物質(zhì)能、海潮能等，可再生能源不存在能源耗竭的可能，因此日益受到許多國家的重視，尤其是能源短缺的國家。1.4低碳經(jīng)濟低碳經(jīng)濟，是指在可持續(xù)發(fā)展理念指導(dǎo)下，通過技術(shù)創(chuàng)新、制度創(chuàng)新、產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型、新能源開發(fā)等多種手段，盡可能地減少煤炭、石油等高碳能源消耗，減少溫室氣體排放，達到經(jīng)濟社會發(fā)展與生態(tài)環(huán)境保護雙贏的一種經(jīng)濟發(fā)展形態(tài)。發(fā)展低碳經(jīng)濟，一方面是積極承擔(dān)環(huán)境保護責(zé)任，完成國家節(jié)能降耗指標(biāo)的要求；另一方面是調(diào)整經(jīng)濟結(jié)構(gòu)，提高能源利用效益，發(fā)展新興工業(yè)，建設(shè)生態(tài)文明。這是摒棄以往先污染后治理、先低端后高端、先粗放后集約的發(fā)展模式的現(xiàn)實途徑，是實現(xiàn)經(jīng)濟發(fā)展與資源環(huán)境保護雙贏的必然選擇。1.5光電效應(yīng)光照射到某些物質(zhì)上，引起物質(zhì)的電性質(zhì)發(fā)生變化，也就是光能量轉(zhuǎn)換成電能。這類光致電變的現(xiàn)象被人們統(tǒng)稱為光電效應(yīng)。光電效應(yīng)分為光電子發(fā)射、光電導(dǎo)效應(yīng)和光生伏特效應(yīng)。前一種現(xiàn)象發(fā)生在物體表面，又稱外光電效應(yīng)。后兩種現(xiàn)象發(fā)生在物體內(nèi)部，稱為內(nèi)光電效應(yīng)。1.6光伏效應(yīng)“光生伏特效應(yīng)”，簡稱“光伏效應(yīng)”。指光照使不均勻半導(dǎo)體或半導(dǎo)體與金屬結(jié)合的不同部位之間產(chǎn)生電位差的現(xiàn)象。它首先是由光子（光波）轉(zhuǎn)化為電子、光能量轉(zhuǎn)化為電能量的過程；其次，是形成電壓過程。有了電壓，就像筑高了大壩，如果兩者之間連通，就會形成電流的回路。1.7光伏發(fā)電太陽能發(fā)電分為光伏發(fā)電和光熱發(fā)電。通常說的太陽能發(fā)電指的是太陽能光伏發(fā)電，簡稱“光電”。光伏發(fā)電是利用光伏效應(yīng)而將光能直接轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿囊环N技術(shù)。這種技術(shù)的關(guān)鍵元件是太陽能電池。太陽能電池經(jīng)過串聯(lián)后進行封裝保護可形成大面積的太陽能電池組件，再配合上功率控制器等部件就形成了光伏發(fā)電裝置。太陽能光伏發(fā)電（簡稱太陽能發(fā)電或光伏發(fā)電），就是利用太陽能電池直接將太陽光能轉(zhuǎn)化為電能（如下圖所示）。早在100多年前，科學(xué)巨匠愛因斯坦就發(fā)現(xiàn)了光電效應(yīng)，為人類利用太陽能提供了理論依據(jù)。1954年，美國貝爾實驗室開發(fā)出光電轉(zhuǎn)換效率為4.5%的單晶硅太陽能電池，使人類直接利用太陽能發(fā)電的夢想成為現(xiàn)實。光伏發(fā)電系統(tǒng)示例太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)是利用太陽能電池半導(dǎo)體材料的光伏效應(yīng)，將太陽光輻射能直接轉(zhuǎn)換為電能的一種新型發(fā)電系統(tǒng)，有獨立運行和并網(wǎng)運行兩種方式。獨立運行的光伏發(fā)電系統(tǒng)需要有蓄電池作為儲能裝置，主要用于無電網(wǎng)的邊遠地區(qū)和人口分散地區(qū)，整個系統(tǒng)造價很我們需要在價格、技術(shù)、產(chǎn)業(yè)鏈、配套和品牌等幾個方面取得重點突破。3.1.1拓展和延伸產(chǎn)業(yè)鏈，協(xié)同發(fā)展配套產(chǎn)業(yè)健全產(chǎn)業(yè)鏈，打造覆蓋硅材料、硅基太陽能電池、硅基薄膜電池、光伏組件、發(fā)電系統(tǒng)和BIPV的完整光伏產(chǎn)業(yè)鏈。進軍設(shè)備產(chǎn)業(yè)，進行產(chǎn)業(yè)集群提升和整合，做強做大中國光伏產(chǎn)業(yè)。設(shè)備和裝備制造業(yè)是產(chǎn)業(yè)的基礎(chǔ)和競爭力的源泉。我國光伏產(chǎn)業(yè)的生產(chǎn)設(shè)備已涵蓋上、中、下游。單晶爐、擴散爐、燒結(jié)爐、等離子刻蝕機、激光機和層壓機、太陽能電池及組件測試設(shè)備等已國產(chǎn)化并廣泛采用，下階段重要任務(wù)是提高設(shè)備的自動化和性能。多晶硅澆鑄爐、線切割機、PECVD氮化硅沉積設(shè)備等部分關(guān)鍵設(shè)備還需努力研發(fā)盡快實現(xiàn)國產(chǎn)化。3.1.2到2012年光伏進人脫乳期的關(guān)鍵是成本要下降一半。我們采用設(shè)備加人工的半自動化生產(chǎn)模式，導(dǎo)入規(guī)模化與精細化生產(chǎn)，保證了高品質(zhì)、高速度、高效率，低成本。規(guī)模出效益，集成降成本。根據(jù)產(chǎn)業(yè)界的學(xué)習(xí)曲線，產(chǎn)能每增長l倍，成本可降低10%～20%。從2000兆瓦到10萬兆瓦，產(chǎn)能將增長到50倍，單位生產(chǎn)成本可望下降20%以上。此外，還應(yīng)依托技術(shù)進步實現(xiàn)硅片薄片化生產(chǎn)實現(xiàn)30%的成本下降。3.1.3光電轉(zhuǎn)換率低是光伏產(chǎn)業(yè)成本高的原因之一。光電轉(zhuǎn)換效率每提高1%，可降低成本7%，這是光伏產(chǎn)業(yè)核心競爭力和進步源泉之一。我們要建設(shè)光伏產(chǎn)業(yè)研究院和國家光伏企業(yè)技術(shù)中心。開展國家級光伏標(biāo)準(zhǔn)、檢測與認證中心的建設(shè)，建設(shè)國家級實驗室。另外，以光伏龍頭企業(yè)為主，以光伏產(chǎn)業(yè)園區(qū)為主建立技術(shù)中心和研發(fā)平臺、人才中心，開展國際國內(nèi)光伏人才培養(yǎng)和交流機制，由產(chǎn)學(xué)研向官產(chǎn)研學(xué)升級。3.1.4無錫尚德的崛起帶動了中國光伏產(chǎn)業(yè)的崛起。中國可以重點扶持尚德等龍頭企業(yè)進入世界前10強。品牌是企業(yè)的生命力，這要以技術(shù)、質(zhì)量、檢測實力為保證，我們需要建立光伏產(chǎn)業(yè)協(xié)會通過技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和嚴(yán)格實施來淘汰不合格品，對外代表中國光伏，培育和打造中國光伏產(chǎn)業(yè)整體品牌。3.1.5推進光伏發(fā)電應(yīng)用，可向下游延伸光伏產(chǎn)業(yè)，并且打造光伏產(chǎn)業(yè)的核心競爭力，增加光伏產(chǎn)業(yè)產(chǎn)值和產(chǎn)品價值。這需要政府及早出臺光伏并網(wǎng)發(fā)電上網(wǎng)電價指導(dǎo)性文件。發(fā)揮國有電力公司、電網(wǎng)等的主渠道作用，采取強制和激勵相結(jié)合的方式，由國家可再生能源基金承擔(dān)并網(wǎng)接入的費用，進一步降低光伏并網(wǎng)發(fā)電的門檻和成本。中國光伏應(yīng)用大國的建設(shè)，將進一步鞏固進入脫乳期的中國光伏產(chǎn)業(yè)競爭力，打造中國光伏世界強國的戰(zhàn)略地位。世界光伏產(chǎn)業(yè)即將從哺乳期進人脫乳期步入10倍速增長時代，成本的降低是關(guān)鍵，這也是中國光伏產(chǎn)業(yè)需要建立的核心競爭力所在。我們透過健全產(chǎn)業(yè)鏈，向上下游拓展、推進技術(shù)進步、扶持龍頭產(chǎn)業(yè)，打造中國光伏制造強國和推進光伏發(fā)電應(yīng)用，培育光伏應(yīng)用大國的戰(zhàn)略，是中國光伏產(chǎn)業(yè)應(yīng)對新時代的戰(zhàn)略抉擇。3.2發(fā)展前景展望3.2.1發(fā)展趨勢總體樂觀根據(jù)《可再生能源十一五規(guī)劃》，到2010年，我國太陽能光伏裝機總量達30萬KW。將通過開展無電地區(qū)電力建設(shè)、啟動光伏發(fā)電城市應(yīng)用工程和開展光伏電站試點方式展開。從產(chǎn)業(yè)應(yīng)用方式上來看，我國太陽能光伏發(fā)電尚處于起步階段。（1）到2012年全球光伏產(chǎn)業(yè)將由脫乳期步入快速發(fā)展期。世界光伏產(chǎn)業(yè)在過去10年每年以30～40%的速度增長，sularbuzz最新數(shù)據(jù)顯示，2007年全球光伏系統(tǒng)裝置新增容量為2826MW，同比增長62%?，F(xiàn)階段光伏產(chǎn)業(yè)還處于哺乳期，其發(fā)展模式是政府扶持下的技術(shù)進步和規(guī)?；碾p輪驅(qū)動。但是全球光伏發(fā)電補貼每年下降幅度在5%以上，這也驅(qū)使光伏產(chǎn)業(yè)加快技術(shù)進步、降低成本。Photon等預(yù)測，到2010年光伏發(fā)電成本可望達到$0.1～0.15/Kwh，而上網(wǎng)電價則在$0.15～0.25/Kwh，可激勵光伏產(chǎn)業(yè)在適當(dāng)利潤下快速發(fā)展。因此2012年全球光伏產(chǎn)業(yè)將進人脫乳期，光伏市場將呈10倍速增長，關(guān)鍵是發(fā)電成本的下降。（2）資源優(yōu)勢。我國76%的國土光照充沛，太陽能資源十分豐富。全國2/3的國土面積每平方米太陽能年輻射總量達3350兆焦～8400兆焦，平均為5860兆焦（相當(dāng)于199公斤標(biāo)準(zhǔn)煤）。每年我國地表吸收的太陽能，大約相當(dāng)于2.4萬億噸標(biāo)準(zhǔn)煤的能量，相當(dāng)于2008年全國能源消耗總量28.5億噸標(biāo)準(zhǔn)煤的842倍。同時，我國光能資源分布較為均勻，與水電、風(fēng)電、核電等相比，太陽能發(fā)電沒有任何排放和噪音，應(yīng)用技術(shù)成熟，安全可靠。除大規(guī)模并網(wǎng)發(fā)電和離網(wǎng)應(yīng)用外，太陽能還可以通過抽水、超導(dǎo)、蓄電池、制氫等多種方式儲存，“太陽能＋蓄能”幾乎能夠滿足未來穩(wěn)定太陽能是未來最清潔、安全和可靠的能源，發(fā)達國家正在把太陽能的開發(fā)利用作為能源革命主要內(nèi)容長期規(guī)劃，光伏產(chǎn)業(yè)正日益成為國際上繼IT、微電子產(chǎn)業(yè)之后又一爆炸式發(fā)展的行業(yè)。太陽能具有可再生和環(huán)保等方面的特點，這種優(yōu)勢讓包括中國在內(nèi)的許多國家將太陽能作為重點發(fā)展的新能源產(chǎn)業(yè)。中國大陸光伏產(chǎn)品主要供應(yīng)給歐美市場，國內(nèi)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(chǎn)業(yè)取得了快速的發(fā)展，最近5年的年均增長速度達到400%以上。在政策進一步加大扶持力度的背景下，未來光伏產(chǎn)業(yè)的增長前景將更為廣闊。據(jù)預(yù)測，太陽能光伏發(fā)電在21世紀(jì)會占據(jù)世界能源消費的重要席位，不但要替代部分常規(guī)能源，而且將成為世界能源供應(yīng)的主體。預(yù)計到2030年，可再生能源在總能源結(jié)構(gòu)中將占到30％以上，而太陽能光伏發(fā)電在世界總電力供應(yīng)中的占比也將達到10％以上；到2040年，可再生能源將占總能耗的50％以上，太陽能光伏發(fā)電將占總電力的20％以上；到21世紀(jì)末，可再生能源在能源結(jié)構(gòu)中將占到80％以上，太陽能發(fā)電將占到60％以上。這些數(shù)字足以顯示出太陽能光伏產(chǎn)業(yè)的發(fā)展前景及其在能源領(lǐng)域重要的戰(zhàn)略地位?！岸嗑Ч璁a(chǎn)能過剩只是暫時的相對過剩?！敝袊稍偕茉磳W(xué)會表示，當(dāng)前世界各國都越來越重視新能源的發(fā)展，新能源替代傳統(tǒng)能源是必然趨勢。從長遠來看，多晶硅、太陽能光伏的發(fā)展前景非常好。業(yè)界普遍認為，如何盡快啟動龐大的國內(nèi)光伏市場，將成為光伏行業(yè)未來發(fā)展的核心問題。3.2.2政策與機遇業(yè)內(nèi)人士普遍承認，光伏行業(yè)是一個“政策市場”。由于“高成本”的先天缺陷，光伏行業(yè)如果沒有政府鼓勵和補貼政策扶持，就無法與常規(guī)能源競爭。業(yè)內(nèi)人士表示，太陽能發(fā)電每度電的成本為2～3元，是傳統(tǒng)能源的4～5倍，如果沒有政策拉動，多晶硅等光伏產(chǎn)品的銷售很難增長。近期雖然全球經(jīng)濟在國際金融危機影響下仍然低迷，但世界各主要經(jīng)濟體卻沒有降低對新能源的興趣，紛紛出臺各種投資、補貼等扶持政策，拉動新能源產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，這或?qū)椭夥袠I(yè)走出“寒冬”。發(fā)展太陽能等新能源產(chǎn)業(yè)符合全球可持續(xù)發(fā)展需求，多數(shù)國家把新能源看作是刺激市場需求的重要領(lǐng)域，甚至看作國際金融危機的避風(fēng)港，紛紛采取積極的扶持政策。據(jù)了解，美國政府提出“到2012年，發(fā)電量的10%來自可再生能源”的目標(biāo)，法國、意大利、瑞士、韓國等國家也加入補貼行列。這些都顯示出各國對新能源的發(fā)展前景有很強的信心。近年來，我國陸續(xù)實施了“金太陽工程”和“太陽能屋頂計劃”等針對太陽能光伏行業(yè)的財政支持計劃，這些措施有力拉動了國內(nèi)需求。最近，幾部委聯(lián)合下發(fā)《關(guān)于做好“金太陽”示范工程實施工作的通知》，要求加快實施“金太陽”示范工程，加快國內(nèi)光伏發(fā)電的產(chǎn)業(yè)化和規(guī)?；l(fā)展，將安排294個光伏發(fā)電示范項目，初步測算工程總投資近200億元。“僅僅有財政的支持并不夠，電站建了但不發(fā)電的例子比比皆是。”中國建筑金屬結(jié)構(gòu)協(xié)會光電建筑應(yīng)用委員會會長姚兵認為，要從根本上啟動國內(nèi)市場，關(guān)鍵還是要落實上網(wǎng)電價政策?！皻W洲市場之所以好，就是因為多數(shù)國家都實施了太陽能光伏發(fā)電的上網(wǎng)電價政策?！币Ρ榻B，我國正在研究出臺相關(guān)政策，當(dāng)務(wù)之急是如何按照“合理成本”加上“合理利潤”來確定上網(wǎng)電價?！耙坏┨柲馨l(fā)電項目能盈利，企業(yè)的投資積極性會大增。光伏產(chǎn)業(yè)的國內(nèi)需求被激發(fā)出來，產(chǎn)能得以消化，企業(yè)也會更加主動提升技術(shù)水平，整個產(chǎn)業(yè)鏈都能健康發(fā)展?！绷硗?，工信部將牽頭成立國內(nèi)光伏產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟，加強光伏行業(yè)監(jiān)管。據(jù)悉，下一步，工信部還將深入調(diào)查研究、加強行業(yè)管理，在與相關(guān)部委共同完成全國光伏企業(yè)調(diào)查工作的基礎(chǔ)上，盡快出臺多晶硅產(chǎn)業(yè)發(fā)展的指導(dǎo)意見，并著手開展光伏產(chǎn)業(yè)發(fā)展戰(zhàn)略及規(guī)劃的研究，積極引導(dǎo)我國光伏產(chǎn)業(yè)持續(xù)健康發(fā)展。3.2.3盈利模式思辨一體化或差異化，光伏企業(yè)怎樣更賺錢？雖然太陽能發(fā)電成本正在逐步下降，但光伏上網(wǎng)電價卻遲遲未定。與此同時，國內(nèi)光伏企業(yè)正在大力推進一體化，力圖打造光伏產(chǎn)業(yè)鏈?？墒窃谝惑w化和差異化之間，究竟哪種模式才最賺錢？奧巴馬的新能源計劃，巴菲特對新能源的投資，中國的新能源扶植計劃，哥本哈根氣候大會……，政策的氣息越來越濃，誰都能看到這是一塊蛋糕。但是，怎么做才能賺錢？眾多涉足太陽能領(lǐng)域的企業(yè)意見幾乎出奇一致：垂直一體化，做全產(chǎn)業(yè)鏈！目前，以江蘇“五虎將”（中電光伏、無錫尚德、蘇州CSI阿特斯、常州天合光能、江蘇林洋新能源）為代表的各光伏企業(yè)紛紛在打通產(chǎn)業(yè)鏈上發(fā)力，以期獲得更多的利潤。從先入行的到后進者，紛紛踏進了“多晶硅—電池—太陽能發(fā)電”模式。如果說2007年太陽能電池價格的下跌讓“五虎將”們思變，那么2008年金融危機引發(fā)的多晶硅價格暴跌則使上游企業(yè)有了向下的沖動。為什么企業(yè)無比熱衷垂直的產(chǎn)業(yè)鏈？常州天合光能表示，“誰能做到低成本，誰就具備了較強的競爭優(yōu)勢。低成本來自于技術(shù)、生產(chǎn)效率、管理等各方面，垂直一體化戰(zhàn)略是低成本的必然要求”。事實上，任何產(chǎn)業(yè)都有“一體化”與“專業(yè)化”的差別，而企業(yè)也面臨著在這兩方面的選擇。全國工商聯(lián)新能源商會認為，市場分工和全產(chǎn)業(yè)鏈各有各的好處?！暗菑漠a(chǎn)業(yè)發(fā)展的成熟化來講，分工是趨勢，比如說德國；但是在中國，產(chǎn)業(yè)發(fā)展?fàn)顩r比較復(fù)雜。”一名長期觀察此行業(yè)的券商分析師則表示，“無論一體化還是專業(yè)化，都有生存的空間。但是從長期發(fā)展來講，與半導(dǎo)體行業(yè)類似，這是一個高度關(guān)注成本的行業(yè)，必然會導(dǎo)致分工明確”?？蓪τ谄髽I(yè)來講，“一體化”與“專業(yè)化”的趨勢如何并不重要，重要的是怎樣才能盈利。據(jù)南玻A人士介紹，經(jīng)歷了這輪多晶硅價格暴漲暴跌后，太陽能依然是公司發(fā)展的