全球光伏補(bǔ)貼削減 中國(guó)光伏技術(shù)路線何去何從?
點(diǎn)擊:1084
A+ A-
所屬頻道:新聞中心
“分布式光伏發(fā)電特別是個(gè)人光伏發(fā)電改變了能源生產(chǎn)的方式和運(yùn)行體系,并網(wǎng)難的問題現(xiàn)在基本上解決,備案制已經(jīng)在各地落實(shí),補(bǔ)貼也在逐步發(fā)放,我國(guó)光伏發(fā)電的政策體系已經(jīng)建立起來(lái),現(xiàn)在市一級(jí)政府出臺(tái)光伏發(fā)電扶持政策的越來(lái)越多,只要把每一項(xiàng)政策扎實(shí)落地,現(xiàn)存的一些問題會(huì)逐步解決”。這需要澄清一些觀念和認(rèn)識(shí):現(xiàn)在國(guó)內(nèi)的一些光伏制造企業(yè)“賣給國(guó)外的產(chǎn)品質(zhì)量就很好,賣給國(guó)內(nèi)的產(chǎn)品就差些。”國(guó)內(nèi)光伏產(chǎn)業(yè)正處在大發(fā)展的時(shí)期,國(guó)家政策的利好帶來(lái)了機(jī)遇,行業(yè)呈現(xiàn)轉(zhuǎn)好和復(fù)蘇的態(tài)勢(shì),光伏發(fā)電能否成為我國(guó)主要能源之一,關(guān)鍵要靠科技進(jìn)步,提高效率,降低成本,中國(guó)光伏制造業(yè)需要一張“面向平價(jià)電力的技術(shù)路線圖”。
今年以來(lái),通過降低企業(yè)生產(chǎn)成本來(lái)實(shí)現(xiàn)光伏產(chǎn)業(yè)的發(fā)展的動(dòng)議被反復(fù)提及,并在國(guó)家能源局層面出臺(tái)了相應(yīng)的指導(dǎo)意見,這是一項(xiàng)十分有戰(zhàn)略性意義的工作。
降低企業(yè)生產(chǎn)成本的前提是解決企業(yè)的技術(shù)創(chuàng)新能力和完善產(chǎn)品成本下降路線圖,一旦后者得到妥善解決,降低企業(yè)生產(chǎn)成本問題實(shí)際就已得到解決路徑。否則,光伏企業(yè)就會(huì)因?yàn)槌杀鞠陆档穆窂蕉鴮?dǎo)致光伏產(chǎn)業(yè)離“平價(jià)上網(wǎng)”遙遙無(wú)期。與此同時(shí),造成光伏發(fā)電成本高企的原因多種多樣,須對(duì)癥下藥,有的放矢。
隨著太陽(yáng)能光伏產(chǎn)業(yè)的發(fā)展和安裝量的持續(xù)上升,日前,美國(guó)一些公共事業(yè)公司和官方機(jī)構(gòu)表示,是時(shí)候?qū)^量的太陽(yáng)能補(bǔ)貼進(jìn)行削減了。
曾經(jīng)太陽(yáng)能只扮演了電網(wǎng)結(jié)構(gòu)的一小部分,納稅補(bǔ)貼顯得不足為要。但隨著激勵(lì)政策刺激產(chǎn)業(yè)的發(fā)展,現(xiàn)在光伏電池板的價(jià)格下滑了90%,而且每周都會(huì)有成千上萬(wàn)的系統(tǒng)安裝,納稅負(fù)重過高,且產(chǎn)業(yè)補(bǔ)貼過量。因此公共事業(yè)公司認(rèn)為,是時(shí)候進(jìn)行縮減或終止補(bǔ)貼。
夏威夷州表示,政府希望支持可再生能源,但并不是建立在所有納稅人對(duì)此賦重稅的基礎(chǔ)上。該州自2007年以來(lái)太陽(yáng)能系統(tǒng)安裝量實(shí)現(xiàn)翻番,太陽(yáng)能稅收減免也從2010年的3400萬(wàn)美元上升到1.73億美元。
同樣的情況也出現(xiàn)在亞利桑那州,需要非光伏使用納稅人為太陽(yáng)能光伏企業(yè)支付每度電25美分的補(bǔ)貼金。該州公共服務(wù)公司的CEO表示,預(yù)計(jì)安裝屋頂光伏系統(tǒng)的家庭為非太陽(yáng)能光伏消費(fèi)者平均附加了2萬(wàn)美元的成本。亞利桑那州公司委員會(huì)(The Arizona Corporation Commission,ACC)于全年表決,住宅光伏補(bǔ)貼將削減至每瓦0.10美元,原先TEP提供的補(bǔ)貼為每瓦0.50美元。太陽(yáng)能熱客戶獲得的補(bǔ)貼為每瓦0.40美元,低于原先TEP提供的每瓦0.50美元。
美國(guó)國(guó)會(huì)在討論財(cái)政懸崖時(shí)候就曾把太陽(yáng)能光伏補(bǔ)貼削減提出商議。
隨著全球范圍內(nèi)對(duì)可再生能源補(bǔ)貼的削減,中國(guó)政府似乎也面臨同樣的壓力。中國(guó)陸上風(fēng)電上網(wǎng)電價(jià)在執(zhí)行五年未變后開始醞釀向下調(diào)整。設(shè)想方案中按照不同地區(qū)進(jìn)行劃分,下調(diào)幅度在2-5分錢之間。值得關(guān)注的是,在設(shè)想方案中所有在2015年6月30日后投產(chǎn)的風(fēng)電項(xiàng)目都將按照新上網(wǎng)電價(jià)實(shí)行。
近日,中國(guó)國(guó)家發(fā)改委價(jià)格司召開了“陸上風(fēng)電價(jià)格座談會(huì)”,通報(bào)調(diào)價(jià)設(shè)想方案,將風(fēng)電四類資源區(qū)標(biāo)桿電價(jià)從目前的0.51、0.54、0.58、0.61元/千瓦時(shí),調(diào)整為0.47、0.5、0.54、0.59元/千瓦時(shí)。并在此調(diào)整基礎(chǔ)上區(qū)別對(duì)待,將福建、云南、山西三省電價(jià)由0.59元/千瓦時(shí)調(diào)整為0.54元/千瓦時(shí);將吉林、黑龍江省電價(jià)統(tǒng)一調(diào)整為0.54元/千瓦時(shí)。其中目前標(biāo)桿電價(jià)為0.61元/千瓦時(shí)的地區(qū)擬下調(diào)2分錢,福建、云南、山西三省電價(jià)下調(diào)5分錢,其他均下調(diào)4分錢。
風(fēng)電補(bǔ)貼的削減,使太陽(yáng)能從業(yè)者不得不思考“是否光伏補(bǔ)貼削減的時(shí)間表也會(huì)馬上出現(xiàn)”。在這種背景下,作為太陽(yáng)能光伏發(fā)電的另一技術(shù)路線,CIGS薄膜發(fā)電正在依托其技術(shù)進(jìn)步以及量產(chǎn)良品率,悄然敲開了“平價(jià)上網(wǎng)”的另一扇門。
根據(jù)巴登-符騰堡州太陽(yáng)能和氫研究中心(Baden-Württemberg Center for Solar Energyand Hydrogen Research,以下簡(jiǎn)稱ZSW)去年對(duì)外宣布,已制造出一款刷新世界紀(jì)錄的CIGS電池片,其轉(zhuǎn)換效率達(dá)到20.8%。設(shè)備供應(yīng)商Manz已在其CIGS實(shí)驗(yàn)室中獲得技術(shù)獨(dú)家專利。
轉(zhuǎn)換效率的提升已經(jīng)被普遍認(rèn)為是光伏制造商與開發(fā)商降低光伏每瓦成本的關(guān)鍵因素之一。CIGS薄膜產(chǎn)品的開發(fā)一直在進(jìn)行之中,不僅僅有望帶動(dòng)每瓦成本的降低,而且能縮小CIGS與晶體硅制造商之間的效率差距。
最新的轉(zhuǎn)換效率記錄已經(jīng)由ZSW公布,CIGS電池片效率達(dá)到20.8%。而同樣位于德國(guó)南部巴登-符騰堡州的設(shè)備供應(yīng)商Manz已經(jīng)獲得了這項(xiàng)技術(shù)的獨(dú)家專利權(quán)。長(zhǎng)久以來(lái),Manz和巴登-符騰堡州太陽(yáng)能和氫研究中心一直在開展合作,而這家設(shè)備企業(yè)試圖將其在ZSW實(shí)驗(yàn)室中取得的效率成果轉(zhuǎn)化為CIGS創(chuàng)新生產(chǎn)流水線的規(guī)?;a(chǎn)。
作為ZSW技術(shù)的獨(dú)家專利權(quán)所有人,Manz表示將為Manz的CIGSfab客戶帶來(lái)巨大的每瓦成本優(yōu)勢(shì)。Manz曾經(jīng)量產(chǎn)出一款轉(zhuǎn)換效率達(dá)14.6%的冠軍組件,并聲稱其可與多晶硅組件相匹敵。而這一款在中國(guó)云南石林電站得到了實(shí)踐的檢驗(yàn)。(Manz以最先進(jìn)的共蒸鍍技術(shù)量產(chǎn)出高質(zhì)量的銅銦鎵硒組件,并聲稱期可與多晶硅組件匹敵。而這一款在中國(guó)云南石林電站得到了實(shí)踐的檢驗(yàn)。)
CIGS薄膜發(fā)電成本大幅下降
一個(gè)產(chǎn)業(yè)的成本下降曲線下行是必然的,市場(chǎng)總是驅(qū)使產(chǎn)業(yè)必須不斷改進(jìn),且要求企業(yè)和產(chǎn)品必須越來(lái)越有價(jià)格競(jìng)爭(zhēng)力。類似于半導(dǎo)體與顯示屏產(chǎn)業(yè)都經(jīng)歷過類似的成本下降曲線。然而,多晶硅電池產(chǎn)業(yè)發(fā)展的較早,產(chǎn)業(yè)供應(yīng)鏈成熟,材料成本下降空間有限,而技術(shù)成長(zhǎng)也已經(jīng)趨于緩和,新技術(shù)導(dǎo)入的成本越來(lái)越高。這也就意味著多晶硅電池成本下降流程會(huì)越來(lái)越不容易,將使晶體硅發(fā)電產(chǎn)品成本下行趨勢(shì)逐漸放緩,甚至飽和。相對(duì)而言,銅銦鎵硒產(chǎn)業(yè)正要開始,擁有更大的成本下降空間。隨著太陽(yáng)能光伏“平價(jià)上網(wǎng)”的訴求越來(lái)越強(qiáng)烈,無(wú)論是晶體硅電池還是銅銦鎵硒(CIGS)產(chǎn)業(yè)都經(jīng)歷著同樣的大考。
筆者試圖通過一些數(shù)據(jù)及對(duì)市場(chǎng)的調(diào)研,探討當(dāng)前主流技術(shù)之一的銅銦鎵硒薄膜電池技術(shù)與傳統(tǒng)晶硅技術(shù)的發(fā)展前景。
a.轉(zhuǎn)換效率:
雖然ManzCIGSfab銅銦鎵硒組件的14%量產(chǎn)效率起步略遜于市面上一般多晶硅組件的15%~16%,但已經(jīng)非常接近,而且銅銦鎵硒電池每年效率提升的速度是多晶硅電池的兩倍,如果以這種趨勢(shì)發(fā)展,銅銦鎵硒組件有可能很快將超越多晶硅電池。按德國(guó)Manz自身的開發(fā)規(guī)劃,2015年平均量產(chǎn)效率即將達(dá)到15%,并挑戰(zhàn)16%的組件轉(zhuǎn)換效率。同時(shí)按照Manz提供的轉(zhuǎn)換效率提升計(jì)劃計(jì)劃將逐年提高組件效率,以使組件效率達(dá)到17.5%以上。同時(shí),根據(jù)南開大學(xué)孫云教授提供的數(shù)據(jù)。以目前銅銦鎵硒的研發(fā)角度來(lái)看,銅銦鎵硒組件轉(zhuǎn)換效率將有望突破19%,而目前Manz集團(tuán)高層也證實(shí)了接近18%的可能性。
若以兩者現(xiàn)階段在實(shí)驗(yàn)室所能達(dá)到最佳的世界記錄效率來(lái)對(duì)比,銅銦鎵硒的21%早已超越多晶硅的20.4%,再一次證明銅銦鎵硒擁有更好的光電轉(zhuǎn)換特性,在技術(shù)上有潛力超越多晶硅電池。
b.成本支出:
銅銦鎵硒產(chǎn)業(yè)尚未達(dá)到產(chǎn)業(yè)化規(guī)模,所以相關(guān)的產(chǎn)業(yè)供應(yīng)鏈并不完整。但產(chǎn)業(yè)發(fā)展過程中,隨著投入者越來(lái)越多,銅銦鎵硒產(chǎn)在中國(guó)落地后能帶動(dòng)產(chǎn)業(yè)鏈如玻璃、接線盒、金屬原材料、靶材等的相關(guān)產(chǎn)業(yè)鏈的發(fā)展,再配合材料與設(shè)備本土化的措施,將可大幅降低材料成本。同時(shí),中國(guó)本土擁有充足的技術(shù)與工程人才,在量產(chǎn)與研發(fā)上將可無(wú)縫接軌。
c.良品率:
據(jù)筆者對(duì)CIGS薄膜產(chǎn)業(yè)的調(diào)研,目前Manz銅銦鎵硒技術(shù)在量產(chǎn)尺寸下的工廠良品率已高達(dá)九成以上,具備量產(chǎn)條件,而且隨著不斷的研發(fā)投入,將以逐年提升1%~2%良品率的腳步前進(jìn),提供給投資者較強(qiáng)的成本競(jìng)爭(zhēng)力。另外,Manz沿用在顯示屏產(chǎn)業(yè)處理大尺寸玻璃的全自動(dòng)工廠經(jīng)驗(yàn),在高度自動(dòng)化的系統(tǒng)支持下,能提高各項(xiàng)設(shè)備與玻璃處理效能,能有效降低工廠非良品率,提升設(shè)備正常運(yùn)行時(shí)間。
d.經(jīng)濟(jì)規(guī)模
銅銦鎵硒組件在現(xiàn)階段雖然在效率上與多晶硅組件有較小距離,但以后起之秀之勢(shì),以其多方面的改進(jìn),將具備與光伏主流產(chǎn)品即多晶硅組件相抗衡的能力。目前,中國(guó)本土企業(yè)投入銅銦鎵硒產(chǎn)業(yè)的趨勢(shì)方興未艾,最積極的當(dāng)屬漢能與央企的中建材,分別在近幾年大手筆收購(gòu)國(guó)外知名銅銦鎵硒組件生產(chǎn)廠商。預(yù)期中國(guó)在整體銅銦鎵硒產(chǎn)業(yè)到達(dá)規(guī)模后,將使經(jīng)濟(jì)效益得以提高而更有效率地降低成本。市場(chǎng)在達(dá)到2GW后,預(yù)測(cè)銅銦鎵硒組件生產(chǎn)成本可望降至每瓦1.8元人民幣。
e.發(fā)電量:
雖然目前銅銦鎵硒組件效率仍無(wú)法與多晶硅組件相比,但即便如此,依據(jù)各地長(zhǎng)時(shí)間的實(shí)測(cè)結(jié)果發(fā)現(xiàn),銅銦鎵硒組件最終的發(fā)電效能已經(jīng)超過多晶硅組件。歸咎原因,在于銅銦鎵硒材料是公認(rèn)最適合做太陽(yáng)能電池的材料,因?yàn)槠鋼碛凶顚拸V的吸光頻譜,屬于直接能隙(direct band gap)材料,溫度系數(shù)較低,有更好的弱光效應(yīng)等,每年發(fā)電量平均較晶體硅太陽(yáng)能電池高出約10%(8%~10%),相關(guān)數(shù)據(jù)可參考云南石林1MWCIGS光伏電站運(yùn)行報(bào)告。發(fā)電量是電站業(yè)主選擇太陽(yáng)能發(fā)電最終的目的,也是最實(shí)際的指標(biāo)。相信銅銦鎵硒電池更能適應(yīng)各種環(huán)境的特性,將使得銅銦鎵硒電池的應(yīng)用更加靈活與寬廣。
(審核編輯: 智匯張瑜)
分享