太阳能产业现状和未来发展趋势20401.pdf
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1、太阳能产业现状和未来发展趋势 1.太阳能产业现状和未来发展趋势 1.1.光伏产业状况分析 太阳能光伏产业链是由硅提纯、硅锭/硅片生产、光伏电池制作、光伏电池组件制作、应用系统五个部分组成。在整个产业链中,从硅提纯到应用系统,技术门槛越来越低,相应地,企业数量分布也越来越多,且整个光伏产业链的利润主要是集中在上游的晶体硅生产环节,上游企业的盈利能力明显优于下游。图 太阳能光伏产业链分析图 目前,中国已形成了完整的太阳能光伏产业链。从产业布局上来看,国内的长三角、环渤海、珠三角及中西部地区业已形成各具特色的区域产业集群,并涌现出了无锡尚德、江西赛维、天威英利等一批知名企业。2009 年中国太阳能电
2、池产量为 9300MW,占全球总产量的 40%以上,已成为全球太阳能电池生产第一大国。表 2006 年-2009 年国内太阳能电池产量列表 时间 2006 年 2007 年 2008 年 2009 年 太阳能电池产量 2501 3436 6850 9300 增长率 37.40%99.40%35.80%250134366850930037.40%99.40%35.80%0100020003000400050006000700080009000100002006年2007年2008年2009年00.20.40.60.811.2太阳能电池产量增长率 图 2006 年-2009 年太阳能电池产量分析图
3、 晶体硅 硅锭/硅片 光伏电池 光伏电池组制应用系统 地面并网光伏20%农村电气化32%通讯和工业16%太阳能光伏产品12%并网光伏建筑20%图 2009 年中国太阳能光伏产业应用分类(按装机总量)比例图 虽然目前中国太阳能光伏产业规模居全球第一,但产业链发展不协调,且产业整体技术薄弱。在整个太阳能光伏产业链技术壁垒最大的多晶硅的生产中,国外的主要厂商采用的是闭式改良西门子方法,而这在中国还是空白。中国的多晶硅生产企业使用的多为直接或者间接引进的俄罗斯的多晶硅的提纯技术,其成本高、耗能量,重复性建设严重,在整个国际竞争中处于劣势,这也是在 2009年初中国出现多晶硅产能过剩的主要原因。其次,目
4、前中国国内的太阳能电池市场规模较小,国内生产的太阳能光伏电池的 97%都出口到了海外市场。这种过渡依赖出口的产业发展模式导致行业风险很大,易受国际需求量变化的影响。如在 2008年的全球金融危机中,因西方国家消减了对光电产品的价格补贴,直接导致了中国许多光伏企业的倒闭。1.2.中国太阳能光伏产业发展趋势分析 当下,许多国家已把发展可再生能源作为未来实现可持续发展的重要方式,而中国也将以太阳能为代表的可再生能源作为未来低碳经济的重要组成部分。近年来,国家财政对太阳能产业的补贴力度逐年增强。2008年,中国开始启动屋顶和大型地面并网光伏发电示范项目的建设;2009年初完成了甘肃敦煌 10MWp级大
5、型荒漠并网光伏电站的招标工作;同时太阳能屋顶计划与金太阳示范工程的财政补贴项目也相续推出,这一系列的政策措施给中国未来的太阳能光伏产业提供了一个广阔的发展空间。虽然目前光伏发电的成本还比较高,但从长远来看,随着技术的提升,太阳能光伏产业链各个环节成本的持续下降,以及其他传统能源形式的逐渐饱和,太阳能可能将在 2030年以后成为主流的能源形式之一。而针对目前中国光伏产业存在的问题,国内相关可研机构和企业应该潜心于基础研究、技术改造和产业发展,做到厚积而薄发。1.3.薄膜处境尴尬 两年前,国际硅料供不应求,一度被炒至 500 美元/公斤,这对晶硅电池生产企业造成了致命的打击,而薄膜太阳能电池企业趁
6、势兴起。今天,晶硅的价格经历了冲高回落,薄膜太阳能电池的技术却迟迟难有突破,太阳能电池的市场再一次狼烟四起。谁将是未来市场的主宰?这场争斗仍在继续。2010 年 11 月 30 日,在中国经济和信息化杂志社与赛迪顾问股份有限公司联合主办的光伏主题论坛上,中国科学院微电子研究所太阳能电池研究中心副主任贾锐却断言,2009 年世界光伏电池生产排名第一的光伏企业美国第一太阳能公司(FirstSolar),会在今年让出头把交椅,晶硅太阳能电池生产企业将取而代之。因为 FirstSolar 的主要业务是薄膜太阳能电池。自 2005 年起,全球晶硅的价格开始疯长,将很多光伏企业逼到了死角。原材料成本的压力
7、,成为众多企业不能承受之重。由于其成本仅相当于晶硅电池的一半,薄膜电池深受众多电池商青睐,在全球范围内趁机引起了一轮“攻城略地”的投资潮,业界也一度兴起薄膜电池将最终取代晶硅电池的说法。据北方微电子公司光伏产品事业部总经理王宝全介绍,很多大型晶硅电池企业要买硅料,必须打过去几个亿来锁定硅料,这对于企业来说有些困难。因此我国国内不少光伏企业先后投身到投资薄膜太阳能电池的热潮中,包括无锡尚德、江西赛维、新奥等多家企业都从国外购买薄膜电池设备,设立了薄膜电池生产线。然而,薄膜电池的发展势头在 2008 年晶硅价格出现连续大幅跳水时遭到重创。2008 年下半年开始,多晶硅价格开始暴跌,从最高的每公斤
8、500 美元左右,跌到谷底的 30 美元左右,目前多晶硅的价格在每公斤 6090 美元。金融危机给光伏产业带来了巨大的影响,晶硅价格从 500 美元/公斤跌到了40 多美元/公斤。随着晶硅价格连创新低,晶硅电池成本也大幅下降,薄膜电池由此失去了成本优势,不少薄膜电池生产企业的订单量也受到较大冲击,我国不少光伏企业扩张薄膜电池生产线的计划也因此出现不同程度的搁浅 今年 11 月初,无锡尚德在上海新的晶硅电池生产厂正式投产,而这一工厂正是由建设中的薄膜电池厂转型而来。尚德董事长兼 CEO 施正荣对此的解释是,薄膜电池因为转化效率太低,不具备竞争性。这与英利集团不谋而合。英利集团总经理王向东此前在接
9、受采访时称,晶硅仍然具有较大的提升空间,而薄膜电池技术上还不够成熟,并且寿命短。因此,“英利集团十年内不想做薄膜太阳能。”王向东称。作为中国光伏产业的“南北双雄”,他们不约而同地放弃继续在薄膜电池领域的努力,这是否预示着太阳能电池发展方向上的重大转折?1.4.晶硅仍然是主流 目前,晶硅电池依旧是太阳能电池的主流。晶硅电池主要应用于太阳能屋顶电站、商业电站和高土地成本的城市电站,是目前技术最成熟、应用最广泛的太阳能光伏产品,占据世界光伏市场 80%以上的份额。贾锐说,尽管薄膜电池市场份额在高速增长,但晶硅电池在未来 10-15 年仍将继续把控太阳能电池市场。在整个太阳能电池市场份额里,晶硅的市场
10、份额按80%算,即使每年它的份额被薄膜蚕食掉 5%,那么薄膜增长到 50%的市场份额大概需要 8-10 年时间,但是晶硅依旧占有 50%的市场,还是主流。太阳能光伏设备大厂 GTSolar 市场与沟通部总监 JefferyNestel-Patt 也提出了相同的论断。Jeffery 指出,多晶硅太阳能电池目前才是太阳电池的主流技术,尽管其他具有潜力的太阳能电池技术不断冒出头,在未来几年也都会有明显的市场成长,但至少五年内都很难威胁多晶硅的主流地位。据中国市场情报中心发布的数据显示,薄膜电池动辄数亿元的投资是晶硅电池的 78 倍,再加上在生产过程中同步产生的技术成本、设备成本、运输成本,其整体成本
11、相比晶硅电池并不具有明显优势,甚至会亏本。另外,贾锐表示,薄膜太阳能电池光电转换效率的提升受到材料属性的限制,而它要提高到 11%12%的效率水平较难。对此,中国光伏产业联盟副秘书长高宏玲认为,未来 10 年之内,晶硅电池仍将会是光伏市场的主流。1.5.薄膜、晶硅二者此消彼长,平衡发展 尽管晶硅电池仍占主流,但薄膜电池市场份额的高速增长也足以调动很多企业的胃口,所以,薄膜太阳能电池还有很大的发展空间。有机构预测,2013 年薄膜电池将占到全球光伏电池市场 30%的份额。同时,中国电子信息产业发展研究院半导体产业研究中心总经理李珂深信,薄膜太阳能电池所用的材料更少,其成本优势也更明显。“目前光电
12、转换效率较低主要在于薄膜所应用的材料还不合适。而目前,科学家正在研究新的材料,力争把光电转换效率从目前的 7%8%,提高到 11%以上。我相信 35 年或者 510 年,试验总会突破这种物理极限,改变现在发展的瓶颈,从而使薄膜生产达到一种爆发式的增长。”与此同时,由于薄膜电池的弱吸光性以及建筑一体化的独特应用,在国内,已有不少企业和地区将眼光投向了薄膜太阳能电池。此前在广东佛山三水采访中了解到,广东省为了追赶江苏、江西等光伏产业发达省份,采取跳跃式推进的方法极力推进薄膜太阳能电池的生产和应用。其中,中建材、广东爱康太阳能科技有限公司等企业在纷纷落户的同时,在此成立了中国薄膜太阳能电池标准工作委
13、员会以抢占薄膜太阳能的话语权。正将触角伸向新能源领域的正泰集团就很看好薄膜电池,已经在技术和产能上提前布局。去年正泰从瑞士引进了产能达 30 兆瓦的第二代薄膜太阳能电池生产线,这是当时国内第一条光电转换率能够达到 9%的薄膜太阳能电池生产线。对于薄膜太阳能的未来,高宏玲表示,薄膜太阳能有着晶硅难以比拟的特色。比如,薄膜太阳能的透光性和弱光吸收性,都是晶硅难以替代的。而在王宝全看来,薄膜太阳能前景的确比较广阔。他说:“由于薄膜本身的技术层出不穷,薄膜电池的生产在设备投资上又耗资巨大,一条生产线大约要花几个亿,如果未来很多设备能够真正实现国产化,成本也会有一个大幅度的降低。”另外,从市场的角度来看
14、,晶硅和薄膜并不能完全互相替代。比如,薄膜太阳能在做建筑一体化(BIPV)的时候,是非常适合的,而晶硅就要差一些。实际上,从专家所传递出来的信息不难发现,晶硅电池和薄膜电池市场前景都很广阔,光伏市场远远没有达到让一种技术独舞的阶段。贾锐表示,未来的主流市场虽然还是以晶硅为主,但并不是说晶硅就把薄膜的空间挤压没了。这两者是此消彼长的关系,最后终将会达到一种平衡。2.2010 年国内光伏产业现状分析 3.1.财政部取消 39 个金太阳工程项目尚德、阿特斯、BP 在列 根据财政部 11 月 23 日消息,财政部已取消 39 个总计 54 兆瓦的 2009 年金太阳工程示范项目,其中包括尚德、阿特斯、
15、BP 等国际知名光伏企业担任业主的工程。财政部公布的目录名单显示,洛阳尚德太阳能电力有限公司作为业主,承担的洛阳师范学院太阳能光伏建筑应用项目(1100 千瓦)已经因无法实施而被取消;洛阳机场二期光伏发电示范项目、洛阳新区图书馆光伏发电示范项目等 3个由阿特斯光伏电力(洛阳)有限公司实施的工程也被叫停。其它被取消的项目还包括,碧辟普瑞太阳能公司(BP 在华合资企业在陕西省开发的总计 7300 千瓦的大明宫发电、火车北站光伏项目、咸阳机场项目以及商洛比亚迪(行情,资讯,评论)榆林光伏发电项目;黄河上游水电开发有限公司拟在青海建设的 5000 千瓦示范项目;天津市津能电池科技有限公司在天津,北京市
16、排水集团、北京市环卫集团等在北京的金太阳示范项目。一位光伏业内人士表示,这些项目不能实施的原因可能并不相同,有的或许因为项目投资方的审批流程,有的则是供货商、承建方或项目投资方之间在供货价格以及其他问题上存在分歧。财政部、科技部、国家能源局于 2009 年 7 月联合发布了关于实施金太阳示范工程的通知,决定综合采取财政补助、科技支持和市场拉动方式,加快国内光伏发电的产业化和规模化发展。三部委计划在 2-3 年内,采取财政补助方式支持不低于 500 兆瓦的光伏发电示范项目。3.2.纵观 2010 年 12 月上半月国内光伏产业运行,四大事件值得关注。(1)首当其冲是 12 月 2 日财政部、科技
17、部、住房和城乡建设部、国家能源局四部门在北京召开会议,公布最新的金太阳示范工程和太阳能光电建筑应用示范工程的支持措施,并表态力争 2012 年后国内的光伏运用规模不低于 1000 兆瓦(百万瓦),中央财政对关键设备中标给予 50%价格补贴,将通过进一步实施金太阳和太阳能光电建筑应用示范工程等多项举措,强力推动太阳能光伏发电在国内的大规模应用。经历了最初的试运行之后,以更加完善的面貌出现,这应该是中国光伏补贴政策逐步走向规范化、体系化的一大标志。业界对这些细则褒奖一片,因为谁都知道一个新兴市场的培育,必须首先确定明确的方向,继而沿着这一方向坚定不移地走下去,而不是与之相反的朝令夕改。但对于所有的
18、中国光伏厂商而言,它们最关注甚至是最牵挂的或许并不是这些细则本身,“2012 年后国内光伏运用规模不低于 1000 兆瓦”这一明确指标,恐怕比任何条款都更具吸引力。1000 兆瓦,其实也并不算一个很高的指标,但对于经历了成长初期就一直依附于海外市场的中国光伏产业而言,1000 兆瓦应该算得上一个里程碑式的指标。内需市场开启不可能一步到位,这看似并不显眼的指标可能会在关键时段“稀释”中国光伏产业所遭遇的“被挤压”程度。(2)其次是“12 月 6 日保利协鑫就 3.5G 瓦硅片产能达产举行了庆典仪式。至此保利协鑫已成为全球最大的硅片生产商。”曾几何时,赛维 LDK 用 3 年时间成为全球最大多晶硅
19、片供应商,而现如今,保利协鑫再次用更短的时间达到了这一高度。金融危机之后的两年,在太阳能光伏领域横空出世者并不在少数;但要说能以“后起之秀”的身份入围“中国光伏大佬”的行列,保利协鑫和朱共山算得上最当之无愧者。这或许也从另一个侧面反映了中国光伏产业“明星摇篮”的称谓,并非昙花一现,大有源源不断之势。曾几何时,当赛维 LDK 用 3 年时间成为全球最大多晶硅片供应商之时,“LDK速度奇迹”是不少国际友人由衷发出的赞叹和赞扬。但当现在,保利协鑫再次用更短的时间达到这一高度之时所引发的反响似乎并不强烈。或许这也可以用所谓的“边际效应递减”理论来解释,但不可否认的事实是中国光伏大佬的“版本”已经被刷新
20、。如果这就是简单的复制那倒也罢,但当把保利协鑫和赛维 LDK 的光伏之路拿来类比之时,你也许就会轻而易举发现其中的异同。同样是闪电式的扩充产能,但赛维 LDK 缺乏的就是对原料的掌控,当其后来意欲“弥补”之时,却不料遭遇金融危机的突然侵袭,甚至限于全军行将覆没的境地;而保利协鑫看似也是疯狂豪赌,但因为有了“中能硅业”这个坚实的基础,也称得上是平稳前行。这样的类比并非是对某种发展模式的非议,何况所处大环境也有天壤之别。只是从中国光伏大佬“版本”被刷新的进程中,似乎也看到了中国光伏产业进化和升级的缩影。(3)再次是“中国首批 2 个 10 兆瓦大型光伏并网发电特许权示范项目早已完工,但所发出的电仅
21、有 20%能够上网,其余均被晒太阳。”当“光伏第一标”在一片争议声中起航之时,人人或许都知道“理想与现实之间有一条鸿沟”,但这条鸿沟究竟有多远恐怕谁也没有确切的答案,而今“20”这个数字或许可以揭晓部分答案。但请不要紧盯着“光伏第一标”,因为这并不仅仅是“光伏第一标”的理想与现实,也是敦煌这座城市的理想与现实,更是中国光伏市场开启征程的理想与现实。在如今的中国大地上,把光伏作为城市名片的已远不止无锡、保定、新余、常州等地区。虽然光伏终端应用当下在中国依然面临诸多障碍,但是以此为契机在光伏领域迅速上位的“新兴城市”并不在少数。敦煌,这个在现代中国并没有留下太多印记的城市,应该算得上其中最闪耀的一
22、个。资源禀赋是坚实的基础,当然毋庸置疑,但要说到关键的助推因素,“光伏第一标”的成功落户当仁不让。不管此次招标本身所引发了多大的争议,不得不承认的是,由此开端敦煌“2020 年之前建成占地约 350 平方公里的百万千瓦时光伏电站”的梦想正式起航。或许此刻,这个曾经的“丝绸之路”重镇还有着超越光伏范畴的更大梦想,那就是籍以此来追寻曾经的辉煌岁月,并追赶与先富地区的现实差距。如今,时间已经来到了 2010 年底,当我们再向“光伏第一标”投去关注的目光之时,当初“项目计划 2010 年 10 月 31 日前建成投入运行”的目标并没有太多问题;但“早已完工的光伏发电站所发出的电仅有 20%能够上网,其
23、余均 被晒太阳”的消息还是给了所有人一个无情的现实。并非是要用批判的眼光再去看曾经那次引发巨大争议的招标,也并非是要给当事者再扣什么样的大帽子,这些都是中国光伏市场开启过程中的重要组成部分。换个角度来看,这或许并不仅仅是“光伏第一标”的理想与现实,也是敦煌这座城市的理想与现实,更是中国光伏市场开启征程的理想与现实。不过,重要的并不是纠结于这无情的现实,当 2010 年 12 月 2 日政策再度“眷顾”光伏产业之时,你或许也可以畅想一下那虽慢但却在不断靠近的“理想”。(4)最后是“杜邦中国区新任总裁苏孝世在 12 月 10 日接受采访时透露,公司在深圳的薄膜电池厂由于受到市场等多方面影响,目前还
24、不赚钱。”薄膜太阳能现实的困境显而易见。2007年和 2008年的急速发展,并非是薄膜太阳能产业本身所积蓄力量的集中爆发,而是受外部因素推动的仓促上位。总体来看,目前全球薄膜太阳能产业的根基并不牢固,技术路径也处于不断完善和突破的过程中,而这也可以简单概括为薄膜太阳能产业仍处于培育期。客观来看,薄膜太阳能电池行业近年来的成长有目共睹。从产量以及市占率来看,2007 年薄膜太阳能电池产量达到 400MW,较 06 年的 181MW 大幅增长了120%,2007 年薄膜太阳能电池市占率由 2006 年的 8.2%提升至 2007 年的 12%,而 2008 年已达到 15%-20%。在薄膜太阳能电
25、池透过电池转换效率进一步提升以及大面积生产的成本优势,其市占率有进一步提升空间。2008 年全球薄膜太阳能电池产量达 892MW,同比增长 123%。而 2009 年 First Solar 一家公司的产量就达到 1.1GW,居全球之首。不过,数据有时候并不能说明一切。薄膜太阳能电池行业高速发展的 2007年和 2008 年两年,恰是多晶硅价格一路飙升至历史峰值的阶段。也就是说薄膜电池成本低廉的优势此时也达到最大化的程度,吸引投资者的大量进入也在情理之中。这也是产业连续几年成长率超过 100%的原因所在。而当 2009 年多晶硅价格一路下跌,薄膜电池成本低廉的优势愈来愈小之时,产业发展的阻力也
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