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光电转换率决定谁将成为王者(四)
来源:和讯网 日期:2009-11-20 作者:全球电池网 点击:
2.5代:光伏电池革命

“如果一个企业是买设备做产品,就已经落后了,国外的好技术是不会卖给你的。中国做光伏发电的企业,买进的设备没有什么两样,那最后谁能享有高估值呢?”有此质疑的人是美国Optony公司的创始人兼CEO于平荣博士,该公司是薄膜聚光太阳能电池的首创者。于平荣将基于此技术的光伏发电产品归类为2.5代。

于平荣认为,要做一个成功的太阳能企业,低成本和高转换率是目标,过去的半个世纪里,没有任何一个企业能够同时做到这二者。当今世界有各种高效高成本、低效低成本的太阳能电池技术路径,如果竖轴是成本,横轴是转换率,人们会发现,各种技术的连线是在同一条斜线上,没有一个技术走出这条“死线”。“但我们做到了”。

之所以称薄膜聚光太阳能电池为2.5代,是因为其基于二代薄膜电池的材质基础,却嫁接了第三代太阳能电池的聚光技术。“低价的光学材料会把太阳光聚焦在很小的薄膜电池上,进一步减少半导体的应用,也节省了电池面积和成本。而普通的太阳能电池没有用光学材料帮助采光,进而生产成本很高”。

Optony公司对外宣称产品转换率在20%以上(目前最高达到21.1%),而这一转换率是建立在比所有太阳能电池更低成本的基础上:与晶硅电池路径相比,薄膜电池能够显著降低成本,从工艺本质、生产流程上要简单得多。据了解,Optony公司电池板的生产成本仅是传统薄膜电池板的25%左右。

分析师符彩霞认为,Optony公司的技术能否成功,关键看它的工业化生产后的转化效率能否保持在20%以上。对此,于平荣肯定地表示,“转化率远远高于硅薄膜的6%,同时也高于普通晶体硅电池的17%,而且绝对没有衰退。”

于平荣在美国国家可再生能源实验室工作过5年,该团队2009年5月份获得了ENI奖(被誉为能源研究领域的诺贝尔奖)。该实验室里证明了第三代太阳能电池可以达到60%以上的光转换率,其原理是通过多激子过程让一个光子激发多个电子。

依靠2.5代薄膜聚光太阳能发电技术,Optony公司目前已经得到多家天使投资人的投资,美国能源部也奖励其25万美元的经费,以加速其产品的产业化进程。据了解,Optony公司已经打算在国内设厂,“具体选址可能会在杭州”。

据悉,Optony公司的薄膜电池材料属于铜铟镓硫硒三五族化合物薄膜(CIGS)的一种,其中必然包含铟元素,而铟属于稀有战略性金属,在地壳中的含量与银相似,但产量仅为银的1%。业界质疑,如果该材料需求扩大,必然引发巨幅涨价。对此,于平荣认为,哪种材料运用多了都会涨价,需要具体测算未来产能运用规模及储量。

从目前来看,尚不存在其他可替代铟元素金属。铟的全球储量约1.6-1.9万吨,中国储量1.3万吨,是全球第一大原生铟供应国。液晶显示器是目前铟的主要应用领域(占83%),未来太阳能薄膜电池、LED有望成为新的应用行业。

从CIGS薄膜电池的材料构成来看,每MW的CIGS薄膜电池消耗铟45公斤。目前全球CIGS薄膜电池的产能为300MW左右,耗铟14吨,远低于产出量。但有券商分析师预计2015年CIGS对铟的需求量将达到200-250吨/年,包括其他行业总需求量为3000吨/年。虽然铟目前占CIGS电池成本约2%,但它并非是CIGS可以长期利用的元素。

在销售上,Optony公司将目光首先放在商用太阳能市场(占比60%),准备采取“有竞争力的定价策略”。依托其低成本高转换率的太阳能电池技术,一旦大规模产业化成为现实,很可能使传统技术受到严重挑战。

对国内的太阳能产业现状,于平荣表示,“中国在产能上已经超越了其他国家,这是个事实,但却是个没有很大意义的事实。

中国在加工生产上超越其他国家的东西多了,但谁有高额利润?两头在外是做不了第一的。太阳能电池的超越需要有一个意愿,包括企业、政府有没有意愿超越别人做第一。”

于平荣认为,“太阳能电池企业之间不该相互间争风吃醋,互相揭短,而是需要一起跟传统能源去争。谁比无锡尚德做得好没有意义,只有比传统电力成本低才是方向。”

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光伏发电国有化猜想

光伏发电成本目前远高于火电成本,一旦二者成本接近,大型发电集团必然涉足。从目前太阳能电站建设来看,均是组件设备供应商与电力公司的联合体形式。大型发电集团捆绑着先天的并网渠道优势,一旦其加入上游组件竞争,将较大改变竞争格局。大型电力集团在光伏发电设备产能的布局不可小视,对现有民营光伏企业来说,未来竞争将异常惨烈。

国电电力集团就率先进入太阳能领域,国电新能源公司已于2008年10月在宁夏成立了多晶硅项目公司,投资50亿元,分两期建设年产5000吨多晶硅,一期2500吨,计划于2010年10月竣工。同时成立了太阳能电池工作小组,计划2011年产能达到300MW,2012年达到600MW。集团下属龙源电力公司与青海格尔木政府签订200MW大型荒漠并网光电投资协议书,全部工程在2011年年底建成投入运行。可以看到,国电电力集团已经初步布局了光伏发电的完整产业链结构。

除国电电力集团外,国家电网已经与南京南瑞集团合作建立了专门的新能源基地;华能等电企也已涉足新能源领域,加紧进行新能源方面的研究。

多晶硅价格暴跌增加晶硅电池竞争力

多晶硅价格逐渐回归理性,从2008年最高的500美元/公斤下降到目前的70-80美元/公斤(最低时为50美元/公斤)。2008年,太阳能级的多晶硅产能爆发式增长,而中国是产能增长的主力。2007年中国的多晶硅产量为1100吨,2008年突破4100吨,到2009年,预测产量将突破1万吨,与下游组建厂商供需形势发生逆转。

继洛阳中硅、新光硅业、徐州中能和东汽峨眉等产能新建和扩建后,许多大中型企业纷纷投资多晶硅产业。据统计,有近50家企业正在建设、扩建和筹建多晶硅生产线,总建设规模超过10万吨。预计2009-2010年,全世界多晶硅产能达到8万吨和14万吨,而2009、2010年多晶硅需求量分别为5.5万吨和7.7万吨,已经小于供应量。

多晶硅价格下跌后,多晶硅光伏发电成本出现大幅下降,有利于目前以多晶硅为主的光伏发电产业链的持续健康发展;在供过于求的局面下,终端用户对产品的质量更加挑剔,将不利于其他一些暂时性替代技术的生存,如物理法多晶硅。多晶硅光伏电池的性价比将较多数薄膜电池技术更具竞争优势。

政府补贴计划

 4月20日,财政部发布了《太阳能光电建筑应用示范项目申报指南》,明确对三类太阳能光电建筑应用示范项目进行补贴。建材型和构件型项目补贴标准不超过20元/瓦,与屋顶、墙面结合安装的项目补贴标准不超过15元/瓦。

6月19日,江苏省政府发布《江苏省光伏发电推进意见》:2009-2011年计划新增光伏装机为80MW、150MW和170MW。实施固定电价政策,地面电站未来三年电价分别为2.2、1.7和1.4元/千瓦时,屋顶项目为3.7、3.0和2.4元/千瓦时,光电建筑一体化为4.3、3.5和2.9元/千瓦时。

7月21日,财政部、科技部、国家能源局联合印发了《关于实施金太阳示范工程的通知》,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。对并网光伏发电项目,按光伏发电系统及其配套输配电工程总投资的50%给予补助;其中偏远无电地区的独立光伏发电系统按总投资的70%给予补助;对于光伏发电关键技术产业化和基础能力建设项目,主要通过贴息和补助的方式给予支持。

此外,部分地方政府也安排了专项财政资金来启动屋顶太阳能项目:浙江正在制定地方补贴标准,可能为10元/瓦左右;内蒙确定了按照中央与地方1∶1比例进行太阳能补贴,其他省份也在加紧制定。

国内大规模光伏电站建设项目

中国2007年提出“至2010年,国内光伏发电累积装机容量达到300MW”。但截至2008年底,国内光伏装机总容量约120MW,相对于8.2亿千瓦的电力总装机容量来说,几乎可以忽略不计。如果按照国内5%的新能源配比计算,国内光伏市场潜力巨大。

受敦煌10MW示范项目带动,国内相继出现了由本土企业承建的多个大规模并网光伏发电项目。比较引人注目的是西藏阿里的10兆瓦光伏电站,江苏正在推进50兆瓦并网发电项目,云南昆明石林的166MW项目,以及云南宜宾长坡岭的200MW项目,青海省锡铁山10MW太阳能光伏电站、格尔木市200MW光伏并网电站、格尔木市经济开发区10MW光伏电站、15MW聚光型光伏电站。

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