什么叫太阳能级硅片
普通半导体器件用的硅片纯度是99.9999999999%,俗称12个9.
而太阳能级硅片的纯度只要达到99.9999%,即6个9即可。
可以参考以下链接的内容:http://www.taiyanggonggong.com/news/content/2008/3/3786.html
太阳能光伏产业调研报告 能源是人类社会赖以生存的物质基础,是经济和社会发展的重要资源。长期以来,化石能源的大规模开发利用,不但迅速消耗着地球亿万年积存下的宝贵资源,同时也带来了气候变化、生态破坏等严重的环境问题,直接威胁着人类的可持续发展。随着科学技术的进步,人类对可再生能源尤其是风能、太阳能、水能等新型可再生能源的认识不断深化。太阳能作为取之不尽的可再生能源,其开发利用日益受到世界各国尤其是发达国家的高度重视,太阳能光伏产业的规模持续扩大,技术水平逐步提高,成为世界能源领域的一大亮点,呈现出良好的发展前景。
一、国外太阳能光伏产业基本情况
日本、德国和美国是推动光伏发电系统最有力的国家。资料显示,欧盟希望在2010年安装3GW的光伏发电装置,2030年增加到200GW左右。美国预计2020年光伏发电累计安装量达到36GW。日本计划到2010年安装近5GW。
日本1994年实施“朝日七年计划”,目前已安装了近7万个太阳能屋顶,预计到2010年要安装100万个太阳能屋顶。德国2000年通过可再生能源法,以固定优惠收购电价鼓励可再生能源,并于2004年4月进一步补充修订可再生能源法,使得德国2004年光伏发电系统设备大幅增加,并一举超过日本成为全球最大光伏发电系统装设地区。根据Solarbuzz提供的数据,2004年,德国光伏发电系统装设容量为361MW,同比增长152%,已占全球总量的39%;日本以278MW的装设容量占全球30%。德日两国装设容量占了全球2/3以上。目前我国电池产品也主要出口到上述两国。美国于1997年宣布百万屋顶计划,计划到2010年在100万座屋顶上安装光伏发电和光热系统。
过去十年,随着世界光伏市场需求量大幅增加,加上大规模制造技术的不断提升,推动了世界光伏产业的快速发展,光伏电池产量从1995年的78.6MW,提高到2005年的1727MW,年均增幅达到32.4%。可以预见,未来15年世界光伏生产规模将保持年均20%以上的增长,甚至有更为乐观地估计,到2010年,全球太阳能产量将增长4倍,销售收入增长3倍,利润增长3倍。
世界光伏电池制造主要集中在日本、德国、美国、西班牙等发达国家,其中日本2005年光伏电池产量达到833MW,占据了世界光伏市场份额的近半壁江山,中国大陆进入了世界光伏制造十大国之一,2005年光伏电池产量为128MW,列世界第四位,占世界市场分额7.4%。
年度统计表:1995-2005年世界太阳能电池产量和增长率
年份1995 1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005
产量(MW) 78.6 89.6 125.8 153 201.4 278 395536 742 1194 1727
增长率(%)12.6 14 40.4 21.5 31.8 3842.1 35.7 38.4 60.9 44.6
99-05年增长率
2005年世界主要太阳能电池制造商产量产能和市场份额一览表
公司名称 产品类型 国别/地区 产量(MW) 产能(MW) 市场份额 产量排名
Sharp(夏普) 单/多晶硅非晶硅 日本 428 600 24.78% 1
Q-Cells 单/多晶硅 德国 160 300 9.26% 2
Kyocera(京瓷) 多晶硅 日本 142 240 8.22% 3
Sanyo(三洋) a-Si/sc-Si*非晶硅 日本 125 158 7.24% 4
Mitsubishi(三菱电子) 多晶硅 日本 100 135 5.79% 5
Schott Solar 多晶硅
EFG带硅
非晶硅 德国 95 113 5.50% 6
BP Solar 单/多晶硅
非晶硅 美国 90 157 5.21% 7
尚德太阳能 单/多晶硅 中国无锡 85 120 4.92% 8
Motech(茂迪) 单/多晶硅 中国台湾 60 100 3.47% 9
Shell Solar 单/多晶硅 CIS 薄膜 德国 59 110 3.42% 10
Isofoton 单晶硅 西班牙 53 90 3.07% 11
Deutsche Cell 多晶硅 德国 38 40 2.20% 12
Photowatt 多晶硅 法国 24 30 1.39% 13
United Solar
Ovonic 非晶硅 美国 22 30 1.27% 14
Kaneka
Solartech 非晶硅 日本 21 23 1.22% 15
SunPower 单晶硅 美国 20 50 1.16% 16
Ersol Solar Energy 多晶硅 德国 20 25 1.16% 17
E-Ton Solar (益通) 单/多晶硅 中国台湾 20 28 1.16% 18
First Solar CdTe 美国 20 25 1.16% 19
GE Energy(原Astropower) 单晶硅 美国 18 25 1.04% 20
Sunways 多晶硅 德国 16 42 0.93% 21
Evergreen Solar 带硅(String Ribbon) 美国 14 15 0.81% 22
MHI(三菱重工) 非晶硅 日本 12 12 0.69% 23
宁波太阳能 单晶硅 中国 12 16 0.69% 24
天达光伏 CdTe薄膜 德国 10 30 0.58 35
世界总计 1727 - 100%
二、我国太阳能光伏产业和应用情况
(一)光伏产业情况
1、硅材料和硅片
目前太阳能电池厂家广泛采用的原料是多晶硅,多晶硅同时还是半导体的原料。多晶硅由硅纯度较低的冶金级硅提炼而来,太阳能级硅纯度要达到99.9999%,即6个9,而半导体用硅要求硅纯度达到99.9999999999%,即12个9。
光伏产业的持续快速增长,使得主要依赖半导体工业用硅的头尾料、废料和剩余产能已经不能满足光伏市场的需求,光伏和半导体产业对硅料的竞争需求直接造成目前硅料的供应紧张和价格上涨,2003年每公斤24美元,2004年涨到32美元,目前市场价格正逼进100美元。尽管目前各主要硅料制造商都在扩充产能,而且新增产能基本都用于满足光伏产业的需要,根据市场需求和主要硅料供应商未来供应能力方面的数据分析,到2008年硅料供应紧张的状况有所缓解。
世界多晶硅原料光伏供应与需求关系
供应紧张的后果不仅是价格疯涨,部分电池企业根本就无法获得硅料,我国电池企业所用硅料90%以上靠进口,不少电池企业由于没有充足硅料,电池生产能力被放空,甚至处于“等米下锅”的境地。
迄今为止,生产高纯度多晶硅提炼技术还掌握在发达国家的少数企业手中。下表给出了包括SGS、Hemlock、Wacker、Tokuyama、AsiMI等在内的8家世界主要高纯多晶硅原料制造商产量及其光伏供应量数据。
世界晶硅原料制造商产量及其光伏供应量一览表
制造商名称 国别 2004年 2005年预测
总产量(吨) 光伏供应量(吨) 总产量(吨) 光伏供应量(吨)
SGS(与AsiMI合资) 美国 2100 2100 2300 2300
Hemlock 美国 7000 2700 7400 2700
Wacker 德国 5000 2400 5000 2400
Tokuyama(德山) 日本 5200 2000 5200 2000
ASiMI 美国 2200 0 3000 200
MEMC 意大利 2500 0 3700 700
住友 Sitix Sumitomo Titanium 日本 700 0 700 0
三菱* 日本 2800 300 2800 300
其它 500 0 2000 1000
合计 28000 9500 32100 11600
其它光伏用硅原料供应商(含半导体工业的边角料,废料以及库存用量等) 4000 4000
光伏应用合计 13500 15600
*三菱产量为三菱材料和三菱多晶两家总产量
国外硅料生产商意识到这是一轮大牛市,纷纷行动起来,积极扩大产能。例如,全球最大硅料供应商Hemlock于今年11月中旬宣布,计划在美国投资4-5亿美元扩充产能,将现有产能扩充50%。全球第三大硅料生产商Wacker也有宏伟扩产计划,2007年将其产能从目前的5000吨扩充到9000吨。
由于当前国际硅料供应的紧张,给迅速升温的国内光伏产业带来了不利的影响。然而,投资硅料比投资太阳能电池生产将面临更高的资金、技术及人才的门槛,但最重要的门槛还不是资本,而是技术。目前国内掌握硅料生产技术的主要有新光硅业、洛阳半导体厂。洛阳半导体厂以及作为新光硅业科研生产基地的峨嵋半导体厂的项目此前都已建设多年,但由于受技术水平较低、资金不足、规模小等限制,根本无法与国际巨头竞争。为了尽快摆脱受制于国外硅材料的被动局面,国内有条件的企业也在加快提高多晶硅产量。新光硅业引进俄罗斯技术,投资12亿元建设1200吨多晶硅项目。洛阳中硅以峨嵋半导体材料厂的技术班底为依托,300吨多晶硅项目已投产并在建设二期工程。以生产电池和组件为主的天威公司,也在加快向产业上游扩张,2005年收购了四川峨嵋半导体材料厂,成为其第二大股东。
太阳能电池用硅锭/硅片生产主要包括单晶硅棒拉制和多晶硅铸锭制造以及切片。2003年前,我国硅锭/硅片生产规模较小,成本优势不明显。经过2004年以来两年的发展,生产企业增多,产量得到提高,硅锭/硅片生产已形成一定规模,硅片生产能力基本能够满足国内市场需求。
中国晶硅材料的生产供应情况
企业名称 目前产能(吨) 新建和扩产后产能(吨) 技术
来源 投产时间
四川新光硅业科技有限公司 0 1200 峨嵋半导体材料厂,引进部分俄罗斯技术和国外设备 2007年初
洛阳中硅高科技有限公司 30 一期 300
二期 3000 洛阳单晶硅公司,中国有色工程设计总院 一期2005年底,二期2007年
宁夏石嘴山市 0 5000 俄罗斯稀有金属研究院 筹建
云南爱信硅科技有限公司 0 一期3000
总一万吨 引进德国生产线技术 一期投资25亿,2007年底
江苏顺大半导体发展有限公司 0 一期1500吨总3000吨 美国Hemlock 总投资30亿,一期2007
辽宁凌海市 0 1000 引进美国生产线生产 投资11亿 招商当中
四川超磊实业 0 1000 与美国公司合作引进技术产品外销模式 筹建
峨嵋半导体材料厂 100 220 自主技术 2006年
2、光伏电池和组件
近几年,我国的光伏制造能力实现了跨越式的发展,特别是2002年以来,随着无锡尚德、保定天威英利等新建规模企业的陆续建成投产和原有主要企业天达光伏和宁波太阳能等企业的产能扩张,我国的光伏电池生产能力迅速提升。此外,一大批规模光伏组件封装企业涌现出来,典型的包括上海太阳能科技、佳阳新能源、京瓷(天津)和力诺桑普等,使得我国无论是组件还是电池生产迅速向世界光伏制造大国迈进。
近三年,中国的光伏制造一步一个台阶,处于年均增幅超过100%的高增长期。2002年中国光伏制造首次跻身世界10强,组件和电池产量均位居世界第7;2003年中国电池产量和组件产量分别排名世界第6和第5;2005年中国光伏电池和组件制造又全面跻身世界四强,电池、组件产量排名第4。尽管2003年底以来上游硅片的短缺多少影响了中国光伏产量的进一步放
中国光伏硅片制造产量和产能一览表
企业名称 产品类型 2004年(MW) 2005年(MW)
产量 年底产能 产量 年底产能
保定天威英利 多晶硅片 4.7 6.0 15 70
宁波晶元太阳能(中意太阳能) 多晶硅片 2 2 3 5
河北晶龙集团 单晶硅棒
单晶硅片 800吨
20MW 800吨
20MW 1000吨
24MW 1000吨
25MW
镇江环太硅 单晶硅片 200万片
(4MW) 600万片
(15MW) 700万片
(17MW) 1000万片
(25MW)
海润科技 单晶硅片 100万片
(3MW) 1000万片
(30MW) 600万片
(15MW) 1500万片
(40MW)
鑫日硅 单晶硅棒 10吨 30吨 40吨 400吨
锦州新华石英玻璃集团公司 单晶硅棒 - 188吨 - 200吨
宁波太阳能 单晶硅片 1MW 1MW 1MW 1MW
西安骊晶电子 单晶硅片 1MW 1MW 1MW 1MW
昆明天达光伏 单晶硅片 0.5MW 0.5MW 0.5MW 0.5MW
新疆新能源 单晶硅片 2006年2月试产成功,产能100MW
顺大半导体 单晶硅棒
单晶硅片 2005年初开始量产单晶硅棒,2005年产量约300吨,目前年产能约450吨,到2006年底将形成800吨的产能。硅片产品已于2006年3月开始投产
精功绍兴太阳能 多晶硅片 2005年底投产,一期产能10MW,2006年将达产300万片
常州天合光能 单晶硅片 2005年底投产,产能30MW,正扩建产能到100MW
塞维LDK 多晶硅片 已经于2006年3月投产,产能75MW,07年形成200MW产能,2008年达到400MW产能
洛阳单晶硅 单晶硅片 目前供应半导体应用为主,未来形成年100MW光伏硅片
高佳太阳能 单晶硅片 2005年年底量产,一期加工产能800万片(20MW)二期投产后全部加工产能2400万片
合计 多晶硅片
单晶硅片
硅片 6.7MW
29.5MW
36.2MW 8MW
68.5MW
76.5MW 18.5MW
63.5MW
82.0MW 85MW
140MW
225MW
大。随着越来越多的企业投资光伏行业,到2005年底中国光伏电池总产能将达到250MW,组件总产能超过400MW。目前中国总体上已经成为仅次于日德的第三大光伏制造国。
中国光伏电池和组件产量和增长率
年份 1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005
组件产量(MW) 1.8 2 2.1 2.5 3.1 4.1 14.9 24.8 88.8 210
增长率(%) 50.1 10.5 5 24 19 32.3 263 66.4 258 136
电池产量(MW) 1.8 2 2.1 2.5 3.1 4.3 11.9 19 52.8 150
增长率(%) 50.1 10.5 5 24 19 32.3 190 59.7 178 185
中国主要光伏电池和组件制造商产量一览表
制造商 产品类型 2004年产量(MW) 2005年产量(MW)
电池 组件 电池 组件
尚德太阳能 单晶硅
多晶硅 35 40 85 85
天威英利 多晶硅 4 5 4 17
中电光伏 单晶硅
多晶硅 - - 5- -
上海太阳能 多晶硅
单晶硅 - 10 - 30
京瓷(天津) 多晶硅 - 10 - 15
天达光伏 单晶硅 4 3 10 9
宁波太阳能 单晶硅 5 4.5 12 12
创益科技 非晶硅
多晶硅 2.5 5.5 3 7
哈克新能源 非晶硅 0.8 0.8 0.8 0.8
力诺桑普 多晶硅 - 1.0 - 3
津能电池 非晶硅 0.5 0.5 3.5 3.5
林洋新能源 单晶硅
多晶硅 - 0.1 - 7.5
佳阳新能源 单晶硅
多晶硅 - 2.4 - 6.5
交大泰阳 单晶硅 - 0.5 3 5
玄中新能源
(奥奇太阳能) 单晶硅
多晶硅 - 0.5 - 2
世华创新 单晶硅
多晶硅 - - - 6
其他 - 1.0 5 2 10
总计 52.8 88.8 128.3 219.3
光伏总产能 至2005年底中国电池总产能420MW,组件总产能450MW,硅片总产能225MW。
(二)光伏发电应用
在太阳能光伏发电应用方面,目前我国主要以解决西部无电地区应用为主,国内市场并不足以消化制造商不断增加的产能,目前中国光伏产品90%以上出口欧洲、日本等国际市场。
中国光伏发电重大项目一览表
项目名称 出资方 支持力度 主要内容 执行期 执行地域
“光明工程”先导项目 国家发改委,地方政府 400万人民币 建立村落电站和户用系统,帮助建立销售网络和加强机构能力建设 2000- 西藏、内蒙古、甘肃
“送电到乡”工程 原国家计委,地方政府 26亿人民币 建立集中电站 2002-2003 新疆、西藏、甘肃、陕西、内蒙古、四川、青海
内蒙古新能源通电计划 内蒙古自治区政府 2.25亿人民币 补贴农村户用系统 2001- 内蒙古
世行、全球环境基金REDP项目 全球环境基金 2550万美元 补贴农村户用系统销售,帮助机构能力建设和技术进步 2002-2007 新疆、西藏、甘肃、内蒙古、四川、青海
丝绸之路照明计划 荷兰政府 1379万欧元 补贴农村户用系统 2002-2006 新疆
德援KFW项目* 德国政府 2600万欧元 建立村落电站 2003-2005 新疆、云南、青海、甘肃
德援GTZ项目** 德国政府 约460万欧元 技术支持与培训 2003- 青海、云南、西藏、甘肃
加拿大太阳能项目 加拿大政府 343万加元 建立示范电站及管理培训 2003-2005 内蒙古
日本援助NEDO项目 日本政府 3853万人民币 建立示范电站;实验室建设 1998-2002 新疆、西藏、甘肃、陕西、宁夏、内蒙古、四川,青海、云南、广东、浙江、河北
*KFW项目的全称为:中德财政合作西部太阳能项目
**GTZ项目的全称为:中德技术合作在农村地区应用可再生能源改善当地发展机遇项目
随着世界光伏市场需求持续高速增长以及我国《可再生能源法》的颁布实施,中国在光伏制造快速增长的同时,光伏应用的步伐也将加快。根据我国初步完成的《可再生能源中长期发展规划》,2020年,我国光伏发电将达到2GW。虽然与发达国家有差距,但跟2004年我国光伏发电仅65MW的基础相比,未来20年的增幅也将相当可观。目前,相关部门正在着手研究制定光伏发电的扶持政策。
下表在国内外调研数据的基础上,对未来五年中国光伏产业从组件价格(元/Wp)、组件产量(MW)、组件产值(亿元)、年度并网安装份额(%)、累积安装容量(MW)等几个方面的数据进行了分析预测。
2005-2010年中国光伏产业主要数据预测
年份 组件价格
(元/Wp) 组件产量
(MW) 组件产值
(亿元) 年度并网安装
份额(%) 年度并网安装份额(%) 累积安装容量(MW)
2005 37 200 74 8 8 104
2006 37 300 111 13 13 150
2007 35 400 140 21 21 <DIV
我国新能源的发展
历程及现状 自1973年发生的石油危机以来,西
方国家为减少对世界不稳定地区石油供应
的过分依赖和出于环境保护的要求,都把
提高能源系统的效率、节约能源作为其能
源战略的重要目标和措施。在这一过程
中,信息通信技术始终作为一个重要的辅
助手段被应用于节能的方方面面。
为了避免污染,同时为了避免未来的
能源危机,人们开始寻找更清洁、可再生
的能源。国家在“十一五”期间将把新能
源作为重点产业加以发展,中共中央在《十
一五规划建议》中明确提出:“加快发展风
能、太阳能、生物质能等可再生能源。”
80年代起步阶段
新能源的发展从国家的支持来讲,
是从我国的“六五”计划期间,也就是上
世纪80年代初期,新型可再生能源技术
开始列入国家重点科技攻关计划,由中
央政府拨给资金。这是在国家科委组织
的能源战略研究中第一次把新能源、可
再生能源作为未来国家发展的一个战略
组成部分。
虽然中国也把新能源作为我国的一
个能源发展战略,但是由于中国当时的煤
炭等整个的资源和能源相对来讲还比较丰
富,再加上当时新能源的开发还处在研究
开发的起步阶段,技术还不成熟,成本也
比较高,无法实现大规模应用。在当时还
很难对经济和社会产生重要影响,主要处
在研究开发和应用示范的阶段。当时我们
提出要“近有实效、远有前景”,所谓“近
有实效”主要是指发展农村的小沼气、小
水电,特别是生物质能。这对解决当时我
国农村的好多地区,特别是缺少商品能源
供应的地区起到了很大作用。
当时新能源的发展规模,由于财力
有限而没有发展大型项目。国家“六五”
计划的第一个攻关项目,仅拨给新能源部
300万人民币。由于经费有限,技术力量
薄弱,所以风电主要是发展小型风力发电
机,目标是解决内蒙流动的蒙古包的用电
问题,围绕这个组织攻关。而当时国际上
已经开发了相当大的风电设备。生物质能
方面主要是开发沼气,进一步提高它的商
品化程度,提高产气率。当时也开发了一
些像沼气发电这样的技术,以及后来的沼
气汽化技术。当时太阳能电池厂全国只有
两家,分别位于开封和宁波,这两家的生
产能力加在一起还不到一个兆。这是很低
的生产水平,而且当时也没有什么应用,
其原料就是用半导体厂的废旧单晶硅来
做。热用当时与德国政府开展了国际合
作,在北京大兴区建立了中国第一个新能
源村,在这项中德科技合作计划里,第一
个合作的项目就是建立新能源示范村,就
是把德国的技术综合地拿到这个村,做了
新能源的示范点,通过这个村让人们了解
新能源具体能发挥什么样的作用、怎么来
应用。
可持续发展阶段
随着我国科技的不断进步和经济实
力的不断增强,进入九十年代,国家在这
方面的投入力度也越来越大。这个阶段的
显著标志是在1992年召开的联合国环境
与发展大会上,第一次提出了可持续发展
的问题,提出了环境与发展二者的关系问
题是人类面临的一个重要挑战,而要解决
可持续发展就要改变能源的结构,并再次
提出发展清洁能源、发展可再生能源。
由于第一次提出后国际上石油危机得到缓解,油价很低,所以人们就不可能
再去搞高成本的可再生能源,而只停留在
研究阶段。到了1992年第二次提出是从
可持续发展的角度,不仅是解决当前的能
源问题,还要实现人类的可持续发展,解
决由能源和发展带来的环境问题。
可再生能源是清洁的、没有污染的
能源,因此各个国家都在加大发展力度。
特别在1997年旨在限制发达国家温室气
体排放量以抑制全球变暖的《京都议定
书》通过后,欧美等发达国家由于承担了
减排的义务,因此,他们必须把发展可再
生能源作为常规能源的替代品,这样除了
在减排上就起到了明显的效果,同时这样
做也在客观上推动了西方国家的再生能源
技术发展。
在此期间,我国通过国内研发、组织
国际合作等方式积极发展可再生能源,与
美国、欧洲等很多国家合作,在中国建立
了再生能源试验项目,如内蒙的风能、太
阳能等做了很多研究,也引进了一些国外
先进技术,包括我国在与欧盟委员在浙江
大陈岛成功建成的风能、太阳能、潮汐能
和生物质能的综合性可再生能源示范基地。
21世纪发展现状
到了二十一世纪,我们面临的能源
问题更加凸显,也就是能源环境问题已
成为制约未来经济发展的一个重大因素。
在这种情况下,国家就更加把再生能源
放在一个战略地位。2006年中国通过并
实施了《可再生能源法》,通过立法形式
确立了可再生能源在未来中国经济发展、
可持续发展和能源发展的战略地位,也
确定了它发展的重点和配套的相应的政
策法规。在此之后,发改委和相关政府部
门也陆续制定了一些配套政策,来完善
和实施这项法律。
另外,在2007年国家也制定了相应
的《可再生能源中长期发展规划》,规定
了我国可再生能源发展的目标,即力争到
2010年使可再生能源消费量占到能源消
费总量的10%,2020年提高到15%。具
体目标包括到2020年建成水电3亿千瓦、
风电3000万千瓦、生物质发电3000万千
瓦、太阳能发电180万千瓦。
在节能减排及应对全球环境变化方
面,我国也把发展可再生能源作为一项重
点任务,比如我们的节能工程,其实质就
是通过节能来实现减少化石能源的消耗。
特别是党的十七大报告中提出的2020年
全面小康社会目标,其中一条就是要建设
生态文明。建设生态文明的一个具体内容
就是显著提高可再生能源的比重,进一步
大力发展可再生能源。在节能减排方面也
明确了要积极利用可再生能源,所以十七
大报告也在事实上再次确立了可再生能源
的地位。
在这些政策前提下,从党中央国务
院到发改委、财政部和地方各部门都相应
制定了很多政策,包括财政部建立了可再
生能源发展基金,确定一些基金的管理使
用办法,来鼓励企业、地方政府和各方面
更多地利用可再生能源。发改委也在大的
产业项目上减免税收等。因此这几年我国
的新能源产业发展很快,我们现在风能的
发电装机到目前已超过600万千瓦,到今
年年底有可能达到一千万千瓦,提前实现
“十一五”计划的目标。
在太阳能方面,中国目前是世界上
生产真空管太阳能热水器最多的国家,
我们一年大概生产能力超过一千八百万
平方米。在太阳能发电方面,我国已成为
世界上最大生产光伏电池的国家。生物
质能方面,我国提出“不与人争粮,不与
粮争地”的方针。在这个基础上,进一步
开发生物燃料。通过发展非粮作物和植
物发展生物燃料,做到不占用粮田,不影
响粮食安全。
以上大体是我国目前可再生能源的
现状:我们确定了中长期发展计划和相应
的正在完善中的政策,并形成了一些科技
成果,但总体来讲,创新能力还不足,
许多核心技术仍没有掌握,还走在发达
国家后头。另外各项具体新能源的政策
体系还不健全、很多大型设备还需要进
口、人才缺乏,教育还没有为再生能源
的发展提供强有力的支撑。综上,我们
在政策、培养人才、国际合作和组织好
示范这些方面应该加强。
新能源产业化离不开信息技术
在信息技术的应用方面,虽然信息
化技术已经在规模较大的企业中应用,但
目前整体上在可再生能源产业的应用还相
对滞后于其他成熟的产业。从长远来讲,
可再生能源的发展离不开信息技术,如风
力发电。因为现在大部分的风力发电都是
无人值守自动运行的,它怎么并网与电网
更好地匹配,就需要采用控制技术和网络
管理技术。在太阳能光电方面,特别是进
入电缆的数据采集、整理、分析都需要采
用IT手段。另外,太阳能电池制造过程中
也需要设计开发的系统软件。
新能源产业化,离不开IT技术,离
不开信息化手段。“智能电网”是目前电
力企业说得比较多的词。它的意义并不
限于优化电力公司的管理那么简单。事
实上,它还对“清洁科技”有着重要的作
用。由于各国政府对于环境的日益重视,
以及能源紧缺的压力,通过“清洁科技”
生产的可再生的“清洁能源”有着广阔的
发展前景,如风能、太阳能、燃料电池等
等。而有了各种各样的清洁能源,原来的
电网要和这些能源有机地结合,就需要
电网网络更加智能化,使得能源从生产、
传送到最后使用的过程受到集中监控和
管理。如果能通过成本核算进行更好的
定价,清洁能源就能从中获益,从而更快
地发展。而要进行更好的定价,就得依赖
于更多的数据收集和更好的数据分析处
理,这里智能技术就有了用武之地。
“我现在手头有20亿元现金,账户里可动用资金200亿元,希望能投资光热发电项目。”2010年初,一家从事传统能源开发的跨国企业告诉中国科学院电工研究所人士,该所是国内太阳能光热发电研究的主导机构。
急于寻找类似投资渠道的巨量资金还有很多,面对传统能源的日渐稀缺和央企不可撼动的垄断地位,新能源自然成为最理想的出口之一。而最近一段时间以来,继水电、风电、核电、光伏发电等投资热潮之后,光热发电渐渐升温,进入投资者和战略决策者的视野。
10月20日,位于内蒙古鄂尔多斯的50兆瓦槽式太阳能热发电特许权示范项目(下称50兆瓦热电项目)正式招标,这是全国首个太阳能商业化光热发电项目,预计最初年发电量为1.2亿千瓦时。业界寄望于借助该项目考量国内研发技术,探索符合国情的商业模式并带动市场规模化发展。
2007年颁布的《可再生能源中长期发展规划》指出,“十一五”期间,在甘肃敦煌和西藏拉萨建设大型并网型太阳能光伏电站示范项目,在内蒙古、甘肃、新疆等地建设太阳能热发电示范项目。到2020年,全国太阳能光伏电站总容量达到2000兆瓦,太阳能热发电总容量也将达到2000兆瓦。
但当下,光热发电的进展远远落后于光伏。“相对于光伏电价,光热电价依然很高,发改委和国家能源局对发展太阳能热发电一直有所顾虑。”参与鄂尔多斯项目可行性研究的知情人士告诉记者,“毕竟可再生能源基金有限,决策层还是更倾向于选择成本低廉的可再生能源先行发展。”
按照财政部今年4月制定的《可再生能源专项基金管理办法(初稿)》安排,基金将主要用于补贴电网企业接受可再生能源电量产生的财务费用,其来源是可再生能源电价附加收入和财政部专项资金。以目前每度4厘钱的可再生能源附加额度计算,基金总量每年约120亿元。
由于光热发电没有光伏、风电等新能源不稳定、不连续的缺陷,许多国家在未来能源规划中将其定位为电力的基础负荷。根据聚热方式,光热发电可分为槽式、塔式、碟式三种,槽式最具商业化可行性。
973(国家重点基础研究计划)太阳能热发电项目首席科学家、中国电气协会副理事长黄湘估算,到2020年,中国光热发电市场规模可达22.5万亿至30万亿元,热发电总量可占全年总发电量的30%-40%。
但是,也有悲观者。多家从事太阳能热发电设备制造的企业在接受记者采访时表示,热电市场前景虽好,规模化难度却很大,目前还只是“沙盘上的房子”。
七年延迟
鄂尔多斯50兆瓦热电项目早在2003年就开始酝酿,原定于2010年一季度招标,但电价方案一直悬而未决,导致招标时间一再拖延。
在2006年召开的中德科技论坛上,该项目被正式确定为中德合作项目。2007年,获发改委开展前期工作的同意复函。
随后,德国太阳千年公司(下称太阳千年)与内蒙古绿能新能源有限公司(下称绿能)合资建立内蒙古施德普太阳能开发有限公司(下称施德普),专门从事该项目可行性研究报告和实施工作。其中,绿能占股75%,太阳千年占股25%。
绿能公司总经理薛际钢告诉记者,项目开始之初,太阳千年打算自己融资运作项目,但依中国相关规定,外资投资电力的比例不能超过25%。于是,太阳千年找到绿能作为合作伙伴。
按照2008年10月的项目可行性研究报告测算,该项目总成本约为18亿元,年均总发电量约为1.2亿千瓦时,以25年营运期计算,若要实现8%的资本金内部收益率,税后上网电价需达到2.26元/千瓦时。
“与国外的电价相比,我们还是低一些的。”薛际钢解释,即使比照当年发改委已批复的光伏电价,光热发电仍具有很大竞争优势。彼时,发改委对上海崇明岛光伏项目和内蒙古鄂尔多斯聚光光伏项目的批复电价均在4元/千瓦时以上。
难以预料的是,正当施德普以2.26元/千瓦时的上网电价将项目上报给发改委时,金融危机发生,光伏组件价格骤降,国内首个光伏并网发电示范项目——敦煌10兆瓦太阳能项目最终中标价仅为1.09元/千瓦时。
这一突然的变化直接导致发改委否决了施德普的方案。此后,施德普将电价降至1.8元/千瓦时,仍因电价过高未获许可。
“核准电价与火电上网价之间的差价,需要政府埋单。”鄂尔多斯项目科研工作负责人姜丝拉夫表示,内蒙古火电上网价是0.285元/千瓦时,二者差价接近每千瓦时2元。照此计算,国家每年需财政补贴约2亿元,25年就是50亿元。
接近国家能源局人士向记者表示,一个项目的补贴政府能够承受,但一旦形成示范,各地纷纷效仿蜂拥而上,决策层担心应付不过来。此外,光伏上网电价经特许权招标后一降再降,决策部门有意效仿。
2010年3月25日,国家能源局再次下发《关于建设内蒙古太阳能热发电示范项目的复函》,决定改以特许权招标方式建设该项目,通过公开招标选择投资者和确定上网电价,并要求电站设备和部件按价值折算的本地化率需达到60%以上。
可这一复函并没有让鄂尔多斯项目马上启动。“之前的价格都是按照设备、部件进口价格计算,中国由于没有一个样本可供借鉴,本地化能力还有待考察。”薛际钢说。
就在绿能为实现本地化率要求进行前期考察的同时,光伏发电市场的竞争愈发激烈。8月,国家第二批大型光伏电站特许权项目开标,13个项目的上网电价均低于1元/千瓦时。远超预期的普遍低价让发改委和国家能源局倍感为难(详见2010年第18期“光电低价搏杀”)。
受此牵连,国家能源局内部曾一度传出消息,50兆瓦热电项目特许权招标无限期推迟。
“在企业层面,光热发电市场早就启动,但若迟迟没有一个商业化项目推出,企业在捕捉到政府的无作为后,很有可能掉转航向,这个市场也就没法培育了。”一位太阳能设备制造商对记者说。
9月,国家能源局召集意向投资商和相关设备提供商连续召开内部会议。一个半月后,50兆瓦热电项目终于在筹备七年之后发出招标公告,招标项目总投资商,期限为三个月,至12月20日止。开标时间定在2011年1月20日,项目建设周期30个月。
发改委摇摆
七年来,上网电价一直影响着发改委的态度,它犹如悬在政策制定者头顶上的一柄利剑,即使项目现已开标,这一担忧仍未散去。
“对待这个项目,发改委和国家能源局一直很谨慎,很认真,很操心。”接近发改委人士对记者透露。
5月10日,在“十二五”战略性新兴产业发展重点咨询研究项目之新能源产业课题组项目会议上,光热发电作为重点被要求详细陈述。
记者了解到,对于光热发电,发改委的初衷是比照光伏发电做法,先核准一两个项目启动市场,而后通过特许权招标摸索出标杆上网电价,并借此拉动产业朝规模化发展。这也是鄂尔多斯项目起初走核准程序申报的原因。
但光伏发电上网电价的骤降和可再生能源基金的捉襟见肘让发改委左右为难。上述接近发改委人士表示,一方面,电价到底核准在什么位置上才合理,发改委一直无法给出定论。国内没有可资借鉴的示范性项目,产业链也不成熟完整,致使发改委既无参照标准也无法准确计算,“政府也不知道该定多少,自然就不敢批,批得是否合理他们心里没数。”
另一方面,光伏上网电价下降幅度颇大,支持光热的补贴可以两倍作用于光伏,“所以决定先发展光伏,等电价能降得比较多的时候,再上光热。毕竟这些补贴最后都要摊到用户身上,结果就是提电价,这也会给发改委带来很多争议”。
3月,发改委提出了特许权招标方式和60%的本地化率要求,希望借此降低光热电价。
有专家指出,光热发电站建设成本直接影响热电并网价格。如果每千瓦单位造价降至1万元以下,上网电价就可降到1元/千瓦时以内,并逐渐接近现行每千瓦时0.51元至0.61元的风电标杆电价。
一度,发改委曾希望与欧盟开展合作。记者获悉,8月,国家能源局新能源司副司长史立山等人,在参加完布鲁塞尔能源会议后特地前往西班牙实地考察光热发电项目。
在此前后,史多次与欧盟接触,希望欧盟以赠款或贴息贷款的形式大力支持这个中德政府的合作项目,目的就是减少中方支付的成本费用,降低电价以便尽快启动项目。
“欧盟没有答应,不然可能还会走核准电价方式。”知情人士透露,直到此项目发出招标公告前半个月,发改委还在做最后努力,但始终没有谈成,“各种方式行不通之后就只能招标了”。
记者了解到,为遏制光热电价过高,发改委还特意在招标书中加设了一道“特别条款”——此次投标电价不得高于国家已核准的光伏电价。目前,在已核准的光伏上网电价中,最高价为1.15元/千瓦时。
这一“特别条款”源于9月国家能源局组织召开的一次内部协调会。华电、中广核、大唐、华能、国电等七八家意向投资商和五六家设备供应商均出席会议,会上,中广核、大唐、国电均表示1.15元以下的电价可以做,其他未表态企业也没有当场反映此价格过低。
薛际钢告诉记者,据此前去各设备厂家询价的结果看,1.5元/千瓦时左右的电价比较合适,但发改委仍然认为太高。“我毕竟是询价,并没有谈到规模化生产后的成本问题,也许大企业去谈1.15元的价格就没有什么问题。”
事实上,担心电价过高之余,发改委对可能产生的超低电价也心存忌惮。记者获悉,为避免招标过程中出现恶性竞争,此次评标先审技术方案,待其合格后再审价格标,电价约占考量因素的七成左右。
沙盘上的房子
筹备七年终上马,政府释放出的这个积极信号让投身其中者欢欣鼓舞。
863太阳能热发电项目总体组组长、中科院电工所研究员王志峰表示,50兆瓦热电项目不仅将引起光热发电行业的觉醒,也将引发整个热发电产业链的觉醒,包括电力企业、设备制造企业、银行、投资商等,光热发电有望成为下一个新能源投资的蓝海。
不少声音则认为“过于仓促”,新能源产业的发展过程一般从技术研发起步,经试验示范成功后再步入商业化推广阶段。
目前,国内仅限于研发工作,试验示范项目虽在建设但结果尚未可知,加之国家没有出台有针对性的扶持政策,不足以支撑这个装机容量不算小的商业化项目。
一位从事光热研究利用的央企负责人在接受记者采访时表示,“我们现在的自主研发有点不计成本,只是为了自主知识产权,成本却没降下来。商业化运行方面,规范、管理、维护等标准体系和盈利模式,以及财务、融资、建设、产业链体系、政策管理等一整套链条都没有形成,还没有做到商业化的可能性。”
不容忽视的事实是,热电产业链上的核心技术,如系统集成,集热管、聚光镜等,仍掌握在国外企业手中,若不能解决将严重阻碍市场规模化发展,这也是发改委要求50兆瓦热电项目本地化率的重要原因。
50兆瓦热电项目的前期本地化调研结果并不乐观。系统集成方面,目前只有中航空港和华电工程两家企业在建设完整的发电试验系统,由于还没实际应用,并不能证明其完整性、成熟性、可靠性,这成为一个令人担心的问题。
集热管部分,虽有北京市太阳能研究所、皇明太阳能、深圳唯真太阳能等多家企业从事自主研发,但眼下只是样品产出阶段,没有工程验证,量产能力和品质如何不得而知。
聚光镜部分,镜面产品弯曲精度和反射率最主要依靠先进的设备做保证。据了解,浙江大明玻璃从国外引进的世界第三条生产线还在运输过程中,年底若完成安装,明年或可供货。倘若不能按期供货,目前国内没有其他可提供满足国外同等技术水平要求产品的生产商。
可国外企业至今都不希望将其技术转移给中国,即使用市场份额交换也不乐意。中国光伏产业的迅速规模化,肇始于国外企业将光伏设备制造产业全部转移至中国,光热发电领域却还没有这样的机会。
据悉,西班牙最大的太阳能企业阿本戈集团(Abengoa Solar),进驻中国已有四五年,一直希望能在中国独立运作项目,而不肯与中国本土企业进行技术合作。
前述央企负责人表示,光热发电的核心技术由国外大企业垄断,既没有污染压力,回报也丰厚,如集热管的利润可达200%-300%,国外企业没有动力转移。“我们曾和西门子、阿本戈等大企业谈合作,承诺可以帮他们在中国拿项目,但要求有技术合作,但这些企业都不愿意技术换项目。”
“不管谁中标,详细设计国内做不了,光场安装、维护国内也做不了。”一位不愿具名的业内人士对记者说,“希望最后中标的投资人能和国外公司联手做,这样成功的几率会更大。”
央企入场
“国家就想把电价控制在一定范围内,但他们对热发电不大了解,一系列问题他们认为都是小事,可以在具体项目上自己去解决。”参与鄂尔多斯项目全过程的黄湘对记者表示,他不认同发改委设置的1.15元/千瓦时电价上限。
黄湘认为,“对于第一个或者前若干个项目,不应在电价上提太多要求,不能只想着做一个价格特别低的,而要做一个好的,不能只看着价格来。”
而更为不利的是,耗时多年的鄂尔多斯项目在其开始阶段便已面临多重额外成本。据了解,在辗转数年之后,这一项目的前期勘探考察、方案咨询费用已高达3000万元,这一费用需要中标人埋单。
此外,该项目选址鄂尔多斯杭锦旗巴拉贡镇,占地约需1.95平方公里,土地成本约4000万元-5000万元,“这是块可以发展农田牧场的土地,价格较高,选择地点不大合理。其实几十块钱一亩甚至白送的土地有很多,更适合热电站建设。”
光热发电只适合阳光年辐射量在2000千瓦时/平方米以上地区,且土地坡度不能超过3%,该项目年用水量约15万方,与火电基本一致。但项目地水源不足,只能做空冷(空气冷却),不仅导致电能转换率可能下降1%,也抬高了投资成本,以上述电价来进行消化并不合理。
而价格上限的严苛要求可能导致的结果是,资金实力小、融资能力和抗风险能力弱的民营企业被拒之门外,实力雄厚又有节能减排压力的央企再次集体登场。记者了解到,截至11月中旬,中广核、大唐、国电、中节能和阿本戈已购买标书,央企占八成。
“每个发电集团对新能源都非常看好。”一位五大电力巨头负责人对记者直言,“为了增加可再生能源份额,大家都非常努力。”
目前,五大发电集团都有各自的太阳能光热发电小型示范项目。有分析人士指出,这些企业可能通过今后扩大规模的方式,大幅度压低投标电价,以求先拿下 50兆瓦热电项目。原因不言自明,光热发电规模越大,每千瓦时电价成本越低,拿下的项目可以作为未来更大容量电站的一部分,先以低电价中标,再将成本分摊到后续建设项目中。
也有媒体报道称,各大电力集团已开始在光热发电领域圈地。国内适宜发展光热发电的土地资源有限,“谁先上项目,土地就给谁,大家自然蜂拥而上,并预留大量后续扩建土地。”
三年前,五大发电集团中只有华电跟随中科院做示范性项目,而最近半年来,约300万千瓦热电项目已完成项目建议书,几大电力巨头更私下里运作了部分未公开项目。国电集团吐鲁番光热发电项目人士曾表示,其项目仅为100千瓦,但圈地达几千亩,目的正是为了将来大规模扩张。
光伏发电已经出现的央企超低价垄断局面似乎又将要在光热发电领域上演。结果是,如果热电低电价持续,无法提高投资回报率,将无法吸引更多社会资本参与,也将会影响到有针对性的补贴政策出台。
“政府对太阳能热电项目的认知度还不够,对市场前景也不那么了解。”前述热电设备制造商表示,热电项目要能够长期稳定地完善下去,必须得到有针对性的政策支持,这样银行融资才会相应跟进。
决策层有矛盾之处,像超白玻璃是生产光热发电所需聚光镜的基本原料,但玻璃制造已被工信部划为淘汰落后产能的重点领域,银行“一刀切”地停止对玻璃制造业放贷,这也势必影响到光热发电所需的上游原料的生产。
2010年8月,美国能源基金会曾委托上海中科清洁能源技术发展中心,对中国光热发电市场进行调研。调研结论是,中国对可再生能源的扶持力度呈现与重视程度的正相关,虽然扶持政策种类较齐全,但存在跟风上政策现象,不具备长期性和稳定性。
“今天这个能源热,政策就一窝蜂地来;明天那个能源热,这边的政策就忽然不见了,全跑到那个领域。这会让投资者看不到稳定的市场回报。”上述调研主管龚思源对记者说。
欧绿色合作高级别论坛近日在比利时首都布鲁塞尔举行。中欧双方高级官员、专业学者和行业代表围绕中欧应对气候变化的愿景与行动进行了深入讨论。那么主要有哪些领域呢?
中国对于中欧绿色发展涉及地领域,主要有:中国和德国在青岛建立了中德生态园;中国科技部与德国联邦教研部合作开展电动自行车、电动汽车、混合动力车研发项目,并在北京和上海设立了联合实验室。成都中法生态园建设围绕智慧交通、智慧能源、高端装备制造和节能环保等领域开展合作,成为中法两国间绿色低碳发展的典范。 而且在不久前举行的中德欧领导人会晤期间,中欧决定建立环境与气候高层对话,打造中欧绿色合作伙伴关系。且中欧双方都致力于打造高质量的绿色低碳发展模式。双方在能源转型、碳排放交易体系、科研创新、绿色金融等领域具有很强的合作互补性,在气候治理、促进绿色发展等方面拥有巨大合作潜力 。
而且在不久前结束的第七十五届联合国大会上,中国宣布将提高国家自主贡献力度,采取更加有力的政策和措施,二氧化碳排放力争于2030年前达到峰值,努力争取2060年前实现碳中和。而德国能源公司EEW首席执行官贝尔纳德·坎帕表示,EEW公司是欧中两国企业间合作的成功范例,双方在可再生能源领域建立了长期战略伙伴关系,这不仅有助于分享欧洲先进技术和管理经验,也充分表明欧中双方在携手应对气候变化、发展低碳能源方面的合作潜力。因此中欧绿色发展领域扩展到来减少碳排放量地领域中去了,努力打造好一个绿色健康地地球。