强势扩充中的中国太阳能光伏产业
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2007-08-13 00:00
前言:
国家发展改革委副主任陈德铭在《可再生能源法》实施一周年座谈会上表示:2006年,我国能源消费总量为24.6亿吨标准煤,其中煤炭消费量占69%。这种高度依赖煤炭的能源结构,造成严重的资源和环境问题。加快开发利用可再生能源资源,走多元化的能源发展道路,是我国能源节约发展、清洁发展、安全发展、实现可持续发展的重大举措。
太阳能不产生有毒、有害气体和废渣,从理论上讲除去农田、草原、森林、河流、湖泊、道路等,在任何荒地和建筑上都可以安装光伏组件,,使用方便、安全,成本低廉,且可以再生。随着世界范围的能源短缺和人们环保意识的增强,和《京都议定书》的签署,世界各国对可再生能源表现出前所未有的积极态度。
按照日本新能源计划、欧盟可再生能源白皮书、美国光伏计划等推算,2010年全球光伏发电并网装机容量将达到15GW(1500万千瓦,届时仍不到全球发电总装机容量的1%),至2030年全球光伏发电装机容量将达到300GW,至2040年光伏发电将达到全球发电总量的15%-20%。按此计划推算,2010-2040年,光伏行业的复合增长率将高达25%以上。目前世界上应用最广泛的是晶体硅太阳能电池。去年全球生产和安装的这种电池规模达1200兆瓦以上,比上年增长61%。
一系列政策的带动使得太阳能光伏产业最近几年出现爆炸性成长,整个光伏行业从源头产品的硅片到终端产品组件出现了供不应求的局面,使得我国地方政府和企业备受刺激,各地纷纷上马硅光伏大型项目,竞相从国外(主要是德国和意大利)引进全自动太阳电池生产线,包括大型PECVD设备、扩散炉和丝网印刷机等,开始一轮光电竞赛。
中国太阳能光伏产业链
太阳能产业从2004年开始井喷式成长,原有的产业格局发生改变,获利模式也发生了巨大变化。业内人士介绍说,几年前,如果硅片的价格是1美元、那么电池的价格为2美元、组件的价格为3美元,系统的价格为6~7美元。相当于以前高纯度晶体硅企业的毛利润率为30%~40%、铸锭及切片企业的毛利润率为40%、太阳能生产电池利润率约35%~40%、电池组装毛利润率约15%~20%。现在这个利润分配格局已经改变了,由于进来原料短缺等原因,利润从下游蹿到了上游,呈漏斗型分布,提供高纯度晶体硅的企业毛利率达到80%以上,铸锭及切片且也毛利率下降到25%左右,太阳能电池毛利率大幅下滑至18%左右,而电池组件生产仅有5%左右的毛利率。与其他进出口加工业类似,在发展初期,我国太阳能产业的特征是产销两头在外,通过代工产品获得利润,主要的获利途径是靠生产加工太阳能电池和电池组。简单描述我国太阳产业流程就是:出口石英砂———进口单晶硅、多晶硅———出口光伏电池。(我国太阳能光伏产业链详见附表)
上游:力争话语权,规划晶体硅产能将是目前全球需求的2倍!
太阳能光伏电池的原理是将太阳能利用光电伏打效应转换成直流电能,目前应用最广泛的是晶体硅太阳能电池。晶体硅太阳能电池需求的迅猛成长,使得原材料变得稀缺,加之与稳步发展中的半导体电子产业对晶体硅需求的成长,使得目前国内外的多晶硅价格在屡攀新高。2000年时,国际市场上多晶硅的价格仅为9美元/公斤,而到2006年这一价格猛涨到150美元/公斤,仅过一年,多晶硅价格再次翻番,现在已经达到300美元/公斤。价格的上升速度令人咋舌。这一结果直接导致太阳能产业利润格局发生巨变。
目前我国缺乏多晶硅制造的核心技术,绝大部分多晶硅材料依赖进口,06年的数据显示用于太阳能电池制造的多晶硅95%来自进口。而与之形成鲜明对比的情况是,生产多晶硅的原料石英矿(我国占据全球储能25%)出口价格仅为1美元/公斤。因此,为保证我国太阳能产业顺利发展,取得产业上游的议价权,实现晶体硅材料自主供应成为产业界的共识,加之极为可观的利润,大量资本涌入这一领域,多晶硅项目如雨后春笋般出现。
最新的统计数据显示,我国目前在建和筹建的多晶硅项目总产能将接近9万吨!
●2006年,云南曲靖投资100亿元兴建年产10000吨的高纯多晶硅项目;
●无锡尚德在青海的多晶硅项目已经开工建设,最终年产量可达6000吨;
●通威集团投资50亿元在四川乐山兴建年产10000吨的多晶硅项目;
●上海神州新能源发展有限公司投资18亿元在内蒙古呼和浩特建设的年产1500吨多晶硅项目;
●深南玻在湖北宜昌投资建设的年产4500吨多晶硅项目;
●洛阳中硅投资14亿元兴建的年产3000吨多晶硅项目;
●江苏阳光投资35亿元在宁夏石嘴山建设的年产4000吨多晶硅项目;
●江苏大全集团投资40亿元在万州开建多晶硅基地,最终年产量可达6000吨。
上面8家企业规划产能到2010年将达到4.5万吨。另有数据显示,国内目前约有10多个省市30多家企业在筹划上马多晶硅项目,到2010年国内在建和筹建的多晶硅项目达产后,总产接近9万吨。
有业内人士指出:规划的9万吨产能有很大的水分。有些是地方政府的政绩观在做怪,夸大、虚报数据。企业则是先把项目批下来再说,能达到预期的产能更好,达不到预期企业也损失不了什么。有的则直截了当地表示,我国在2010年多晶硅产能达到9万吨不可能实现。”
另一方面,我国目前尚未掌握多晶硅生产的核心技术,而掌握核心技术的国外公司又担心技术的流失,对技术转让设置了重重障碍。比如尽管晶体硅原料极为短缺,但是掌握技术的德、日等国家并不急于扩产且不愿意转让自己的专利技术。为此,相当多的中国企业选择排队向俄罗斯购买高纯多晶硅提纯技术,相信在资本力量的推动下,我国企业冲破技术壁垒只是时间问题。但是现阶段,晶体硅原料短缺的问题,这些项目还帮不上忙,多晶硅项目预计投产后需要5年,才能完全达到产能目标。
从全球范围来看,高纯度晶体硅材料供应严重不足的矛盾,至少要延续到2010年,预计2010年太阳能级多晶硅需求在4.5万吨左右,加上半导体级所需的6万吨。全球年产能需到10万吨供应时,原料矛盾情况才会得到缓解。那么从2007年-2010年这段时间,我国的众多多晶硅项目将有机会在太能光伏产业链的上游争夺话语权。一位资深认识表示:“目前已经进入行业者将具有先发优势,获得较高利润;而一旦世界范围内供需平衡或者供大于求的时候,就需要看各家企业的管理、成本控制和技术了。”
中游:期待上游成长
与上游高纯度晶体硅的高投入,位于太阳能光伏产业链中游的硅铸锭和切片环节进入门槛相对较低。
国内主要生产太阳能晶体硅硅片加工企业有河北宁晋江西赛维LDK、锦州新日、宁波晶元、保定天威英利、常州天合、新疆能源,绍兴精工等,2006年年底总产能将超过400兆瓦,其中江西赛维LDK产能最大,预计有200兆瓦。这些企业中,大部分均身处产业链多个环节,有些本身也是上游晶体硅制备的企业,有些则是同时生产太阳能电池的企业。只有江西赛维LDK专心经营硅铸锭和切片领域,并力争在这个领域拿下头名。
因位于产业链中游,所以这个环节的发展将受限于上游的状况,鉴于整个产业链处于上游原材料严重缺乏的状况,如仅仅局限在中游领域,而没有设置产业链其他环节角色来分担风险,事实证明很难有所作为,一些晚下手的企业已经断粮数月。预计2010年,晶体硅材料产能达到平衡后,位于中游的企业会有比现在好的发展环境。
下游:具备全球7成电池片产能
太阳能光伏产业链的下游就是太阳能电池及系统,太阳能电池分为晶体硅电池和薄膜涂层电池两类。晶体硅电池占据了93%的市场份额,其中单晶硅电池的转换效率最高。包括非晶硅电池、多晶材料电池在内的薄膜涂层电池目前仅占据7%的市场份额。
在各国政府的扶持下,世界太阳能电池产量快速增长,在2005年之前的10年间,全球太阳能电池产量增长了17倍。2005年,全球太阳能电池年产量达到了1650兆瓦,累计装机发电容量超过5GW,其中,日本太阳能电池产量达到762兆瓦,增长率为27%;欧洲产量增加48%,达到了464兆瓦;美国增加12%,达到了156兆瓦;世界其他地区增加96%,达到了274兆瓦。预计,2010年全球太阳能电池的年产量有望达到10400兆瓦,较2005年的年产量增长6.3倍;整个行业的销售收入有望在2005年-2010年间,从130亿美元提高至450亿美元,在未来5年内增长3.5倍。
由于德国、日本等国对太阳能装备的重视,使得国内太阳能电池制造商订单源源不断。业内人士描述:只要你能生产出太阳能电池片,就会有出口订单尾随而来,甚至产品还在生产中,需求方已经预付了100%的订金。大规模稳定的出口订单使得中国建设、扩充企业生产太阳能电池的热情高涨。据国家发改委公布的数据,2006年中国大陆的太阳能电池产能将由2005年的约150兆瓦,井喷至1450兆瓦生产能力。目前中国太阳能电池的年产能已可以满足全世界的7成以上的需求。按照这个速度计算。2010年前后中国内地年产能预计会超过3500兆瓦,全球产能预计超过6000兆瓦,
与此同时,一批优秀的国内太阳能电池制造公司如:无锡尚德、中电光伏、常州天合、林洋新能源、等已还先后在海外市场挂牌上市。其中,无锡尚德的太阳能电池产能已经位列全球第四,并跻身中国电池行业第二的高位。2006年的统计数据显示,无锡尚德具备年产量为240兆瓦;南京中电光伏科技有限公司200兆瓦;宁波太阳能100兆瓦;江苏林洋新能源有限公司100兆瓦;云南天达光伏科技股份有限公司30兆瓦;上海交大泰阳集团50兆瓦;晶澳太阳能有限公司50兆瓦;上海太阳能科技30兆瓦等。
虽然中国的太阳能电池产能已经具备世界第一的实力,但是国内厂商面临的却是原料严重不足的现实。由于原料晶体硅片占太阳能电池企业生产成本的70%至80%,这也意味着,中国晶体硅项目大规模释放产能之前,原料短缺的中国的太阳能电池产业,只能在毛利润仅为10%左右的局面下苦苦支撑,这期间丛林法则将会进一步过滤所有的太阳能电池及系统组件厂商。
小结
我国太阳能资源极为丰富而能源问题却日益突出
我国有荒漠面积108万平方公里,主要分布在光照资源丰富的西北地区。如果利用百分之一的荒漠安装并网光伏发电系统,按照目前l00Wp/mZ的保守的技术水平,则装机容量就达大约1.08 x109kWp。按照目前并网光伏发电技术水平保守地按120kWh/mZ·年计算,这百分之一的荒漠面积上每年可发电12960亿kWh;按照平均每年额定功率运行1000小时计算,折算装机功率为13 x108kW 其年发电量相当于巧座三峡电站每年发出的电能。可以提供我国2002年16540亿kWh的耗电量的78.3%的电能,换句话说只需要全部荒地面积的1.28%,即在1.38万平方公里面积上安装1380 GWp并网光伏发电系统就可以提供我国2002年全部用电量。我国建筑占地面积总计约2亿m2,假如1%的屋顶用光伏组件覆盖,每年就可以提供2.4亿kWh的电能。
根据美国能源情报署的预测,2001年至2025年间,全球能源消费总量将从102.4亿吨油当量增加到162亿吨油当量,增幅54%。目前,化石能源(石油、煤炭、天然气等)是全球能源消费的主要组成部分,其消费总量逐年攀升。但是,化石能源是不可再生的,且储量有限,其产量的萎缩不可避免。统计数据显示,全球石油探明储量可供生产40多年,天然气和煤炭分别可以供应65年和155年。随着时间的推移,化石能源的稀缺性越来越突显,且这种稀缺性也逐渐在能源商品的价格上反应出来。
能源供应的紧张和价格的高涨对能源消费大国有着深刻的影响。作为全球能源市场日趋重要的组成部分,目前我国的能源消费量已占世界能源消费总量的15%。据预测,目前我国主要能源煤炭、石油和天然气的储采比大致为全球平均水平的50%、40%和70%左右,均早于全球化石能源枯竭速度,能源安全问题越发重要。此外,化石能源利用所产生的污染环境、温室效应等问题也是困扰我国社会经济发展的重要因素。
太阳能光伏产业尚缺乏一个统一的国家规划
目前太阳能光伏产业链上游和下游的投资以呈明显过热现象,由于缺乏统一的规划和指导,地方政府盲目上项目,导致大量重复建设,如体硅项目总规划产能达到全球现有需求2倍,太阳能电池规划产能达到全球现有需求7成,由于缺乏技术优势,这些项目在未来的竞争中均面临风险。而晶体硅项目存在高污染、高能耗特点,更需要谨慎考虑。
在技术领域,国际上高效聚光光伏电池效率已达32%,高效平板电池效率已达25~28%,各国政府正在投入巨资研究进一步提高效率,扩大生产,降低成本。目前世界最大的光伏工厂年产36MW,价格为3~4美元/WP。现在正在设计制造年产500MW/年的大工厂,力求将光伏电池售价降至1美元/Wp,届时光伏发电的成本当达到6美元/KWH,可以与火电相竞争。在这些领域,我国还鲜有成果,因此,在技术领域的发展,不能仅仅依靠企业的力量。
产能规模与应用规模极不相称
与我国太阳能光伏产业庞大的制造能力相比,我国太阳能光伏的应用就显得微不足道,2007年预计我国太阳能电池年产能1600兆瓦,预计中国国内市场目前的需求仅为10兆瓦,相差160倍!
我国从1958年就已经开始研究光伏电池,40多年间已经在中国安装了1万多千瓦各类光伏系统,从空间卫星光伏系统到地面的光伏微波中继站,光伏航标灯塔电源系统到进入千家万户的家用人阳能光伏电源系统,已经为工农业和国防建设作出一定贡献,为边远无电地区人民实现初级电气化提供了示范。
尽管如此,大量的应用单位得不到廉价的、可靠的、性能优越的光伏产品。中国尚有数千万无电人口。西 藏、新 疆、内蒙古等许多地方的区域供电都有极大的困难,正好是光伏发电的巨大市场。
2006年颁布的《可再生能源法》对可再生能源上网发电作了一些规定。这些规定非常合理,也很鼓舞人心,但颁布一年多来还没有真正落实到光伏发电上。据悉,中国《可再生能源法》中关于可再生能源发电的内容基本是参照德国相关法律制定的,主要包括三个步骤:第一,电网公司全额收购可再生能源的上网电量;第二,上网电价的制定要让开发商有利可图;第三,较高的上网电价要全网分摊。但是,电网公司目前只接受风电和生物质发电,对光伏发电还没有接受。毕竟,光伏发电太贵了,从目前成本来看,光伏发电上网电价为每度4元至5元,目前居民用电每度0.5元左右,二者差距近8倍。如此巨大的价格悬殊,加大了在中国大面积推广太阳能光伏发电上网的难度。
按照中国《可再生能源中长期发展规划》,至2010年,我国太阳能光伏发电总容量为40万千瓦,2020年为220万千瓦。要实现这一目标,我国亟待强有力的“阳光政策”。