我国规模最大的20000千瓦光伏电站于2009年建成发电,它标志着我国太阳能光伏电站进入了产业化、规模化发展阶段。图为光伏电站一瞥。 (资料图片)
光伏发电被认为是21世纪最有希望的替代能源,甚至有望成为本世纪末的主力能源之一。尽管目前光伏发电的成本尚远高于常规能源电力,但是其潜在的巨大市场前景已经被国际社会普遍认同,许多国家相继出台法律法规和政策,激励光伏产业发展,全球性的光伏市场迅速形成。
我国得益于欧洲光伏市场的拉动,光伏产业2004年之后开始飞速发展,此后连续几年的年增长率均超过100%,太阳能电池产量连续多年居世界第一。
受全球金融危机影响,我国光伏产业也曾出现短暂的停滞,但随着国家拉动内需措施的出台,以及将发展光产业作为新的经济增长点,全球光伏市场迅速复苏,我国光伏产品制造业也进入一个新的发展时期。
起步晚 发展快
中国可再生能源学会光伏专业委员会秘书长吴达成介绍,我国光伏产业近年的特点是:晶体硅太阳电池及其组件产量最大,成本最低,技术水平国际先进,产业链基本完善,但目前国内应用量很少,95%以上需要销往国际市场。而且,我国薄膜太阳能电池尚处在发展期,新型薄膜太阳能电池与一些发达国家相比,研发和生产均存在较大差距,但薄膜电池的生产、应用比重在逐年上升。
国家863计划和973计划,分别对光伏发电的产业化技术和基础性研究给予支持。特别是国家863计划对10万千瓦光伏系统关键技术和新型电池产业化研发和太阳能电池前沿技术给予了更大的支持力度。
2009年,我国光伏市场较大规模应用开始启动,国家第一个10万千瓦光伏电站特许招标工作在2009年初进行。此后,国家 “光电建筑示范工程”和 “金太阳示范工程”也相继启动。同时,许多地方政府陆续出台多种优惠政策和光伏产业发展规划,进一步推动了我国光伏市场的发展。
据统计,我国光伏组件的生产企业目前大约有300家,总产量与光伏电池基本同步,硅锭、硅片、光伏电池和光伏组件的产量等大幅度增长。而且,我国太阳能电池和光伏组件的技术水平和总体质量都有所提升,许多企业多晶硅太阳能电池生产线效率提升到17%左右,单晶硅电池则达到18%左右,硅片厚度已做到160微米左右。
2009年,全球太阳能电池发货量达到了10700兆瓦,我国太阳能电池总产量达到了4011兆瓦,比上年增长52.2%,占全球总产量的42%左右。2010年,我国太阳能电池总产量超过8000兆瓦,比2009年增长1倍,约占世界总产量的50%以上。
2009年,我国太阳能电池产能已经接近10000兆瓦,2010年新建和在建太阳能电池生产线约400条,新增生产能力10000兆瓦。到2010年底,我国太阳能电池生产线设计总生产能力已接近20000兆瓦。
2009年底,我国高纯多晶硅的产能为4.4万吨,而2009年的实际产量却只有2.0357万吨,当年需求约4万吨,自给率仅达到50%。2010年,我国多晶硅总需求量为6万~7万吨,国内产量3.5万吨,其余50%则需进口。
我国规模最大的20000千瓦光伏电站已在2009年投入运行,20000千瓦薄膜电池光伏电站也在2010年建成发电。我国光伏市场逐步由离网型系统向并网型系统为主过度,光伏系统初始投资成本及发电成本大幅下降。
同时,我国大型电力集团和大型投资公司开始进军光伏市场,光伏发电投资和光伏发电技术的应用日益多元化。在新建的各种光伏系统中,多种光伏组件的应用示范和各种安装方式的光伏系统都得到了体现,除了传统的固定倾角安装方式仍然普遍被采用外,双轴、平单轴、斜单轴的平板跟踪系统也在许多工程中被采用。
而且,我国在光伏技术解决边远无电地区通电问题方面也取得了较为显著的成就,目前主要是以扩大普及率和系统更新换代或扩容为主,边远地区农牧民家庭的用电水平有所提升,使用独立光伏电源解决生活用电问题的农牧民家庭已经超过100万户。
有优势 差距大
我国光伏企业的技术进步和创新能力有了显著加强,在晶体硅太阳能电池技术水平、产品质量和生产制造成本方面已经具有明显优势。
据悉,我国单晶硅太阳能电池实验室效率最高达20.4%,产业化单晶硅太阳能电池最高效率已经超过18%,多晶硅太阳能电池实验室效率最高达18%,产业化多晶硅太阳能电池平均效率普遍达到16.5%以上,少数企业平均效率已达到17.5%。
多晶硅生产技术方面,千吨级多晶硅规模化生产技术取得重大突破,初步实现了循环环保和节能低耗生产,并有两家企业年产能超过万吨。
光伏产品装备方面,制造多晶硅材料设备取得很大进展,晶硅锭、硅片生产设备、太阳能电池制造设备、光伏组件封装设备和各种测试设备已相继实现国产化,有些环节已经达到国际先进水平。而且,我国已经能够制造小功率的非晶硅薄膜太阳能电池生产装备,新型薄膜太阳能电池生产装备还处于研发或成套制造的起步阶段。
光伏发电系统和关键部件研究方面,系列并网逆变器、光伏建筑一体化、大型并网光伏电站以及光伏阵列自动跟踪系统方面取得进展,独立光伏和风、光互补电站及装备方面,已经掌握了系统集成设计技术、核心设备研发生产技术,自主开发出从几十瓦到上百千瓦的独立运行光伏系统及风、光互补系统的控制、逆变设备,并已实现规模化推广。
同时,我国在高纯多晶硅材料制备技术和清洁生产技术、薄膜太阳能电池研发和产业化、晶体硅太阳能电池片制造和组件封装设备等方面,均取得了突破性进展,为我国光伏产业发展打下了良好的基础。
我国光伏技术装备虽然进步很快,但与国际先进水平相比,仍然存在较大差距,尤其是多晶硅生产技术、能耗水平和产品质量方面,差距明显。薄膜电池技术水平和生产装备与国外相比差距更大,晶体硅太阳能电池制造的高端设备仍需进口,甚至一些太阳能电池制造配套材料也未摆脱对进口产品的依赖。
吴达成建议,国产装备应在精度、档次和自动化程度上,加大对技术创新的投入,加快消化吸收和自主研发的步伐。
我国晶体硅太阳能电池原料供应紧张局面仍然存在,近年进口比例都在50%左右。预计2011年,全球对晶体硅太阳能电池的总需求至少在14000~15000兆瓦,我国2011年的产量就可能达到10000兆瓦,对于多晶硅的需求将高达8万吨以上。然而我国2009年和2010年基本没有新批准多晶硅新建项目,在建多晶硅生产线从开工到达到设计产能需要3年的时间。因此,我国2011年甚至到2012年多晶硅仍然要依赖大量进口。
吴达成介绍,如果从成本角度分析,多晶硅材料目前合理的市场销售价格应该在40美元/千克甚至更低,但由于供应紧缺,市场价位一直保持在60~100美元/千克的高位。
我国需要调整多晶硅产业政策,鼓励和支持高技术水平的多晶硅生产线建设和技术改造,并发挥市场的调节作用,以保持我国光伏产业链的均衡发展。
我国光伏应用市场规模仍然偏小,与我国光伏制造业发展规模极不对称。我国生产的太阳能电池连续5年96%以上出口,国内安装量不足4%。2009年,我国当年安装量约占全球2.2%,累计安装量只占到1%左右。2010年,我国太阳能电池产量达8000兆瓦,国内安装量约500兆瓦,出口量为95%。
我国光伏制造业目前仍然过度依赖海外市场,国际光伏市场的变动无疑影响到我国光伏产业的发展。虽然全球新兴光伏市场不断扩大,但欧洲的应用仍然占到80%左右,一旦欧洲的政策或经济状况出现大的变化,就会直接影响到我国光伏市场。我国光伏电池和组件对国际市场的依存度很大,虽然目前国际市场供不应求,但也应注意到我国中下游产品制造业的设计产能已经超过了国际市场的正常发展需求,具有一定的风险,低水平的生产线有可能面临淘汰。
我国对光伏产业的政策措施需要进一步到位。2009年以来,虽然我国有关部门开始新兴试点,在很大程度上推动了我国光伏市场应用的发展。但 “一事一议”的现状仍然使我国光伏市场发展的节奏相对缓慢。我们应该充分认识 《中国可再生能源法》中“上网电价”方法的科学性、合理性,尽快研究确定符合我国实际情况的“标杆电价”,进一步营造公平竞争和可持续发展的市场环境,消除可再生能源电力在并网发电方面的障碍,加快我国光伏市场的发展步伐。(实习记者 孟凡君)