力争建设光伏产业第一强国


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力争建设光伏产业第一强国

帖子pvtool » 2009年 12月 8日 20:11

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当前,人类正面临着一场巨大的历史性变革,这是一场由可再生能源替代化石能源的新能源革命,是人类能源结构迈向高级阶段的一次革命性的进步。

我国已建立起了世界第一大的光伏产业,我们的发展目标应该是从光伏产业的世界第一大国逐步变成世界第一强国,要在保持全球光伏电池生产量第一的同时,通过自主创新,使我国的光伏技术逐步达到国际领先水平。

我国已形成国际化光伏产业群体

可再生能源包括太阳能、生物能、风能、陆地水能、海浪能、潮汐能、地热能等,其中除了潮汐能和地热能外,均为直接或间接的太阳能。太阳能的丰富程度使其能够担当可再生能源主力的重任,地球表面一天中接受的太阳辐射能,相当于人类目前6年的总能耗。

为了促进可再生能源产业发展,各发达国家都制订并不折不扣地实施了先进合理的上网电价法,使可再生能源、清洁能源技术和产业发展速度大大超过了预期。在此基础上,各国还共同制订了发展的路线图。德国政府已提出,到2020年,德国的太阳能发电量将达到全国总能耗的20%。

太阳能电池按其种类可分为硅电池、染料敏化(或其他敏化方式)二氧化钛(或其他基质材料)电池、碲化镉电池、铜铟(镓)硒电池及有机电池等。综合考虑资源、环保及技术可行性等因素,在以上电池类型中,硅电池最具发展前景。

近年来,全球光伏电池产能不断提高,成本不断下降。2007年,全世界光伏电池产量达到4GW,2008年更跃升至6.4GW,同时开始了大规模的电厂建设。光伏发电成本已显著下降:预计2010年可降到0.14美元/千瓦时,2015年可降到0.06美元/千瓦时。光伏发电系统能量回收周期不断缩短,上世纪80年代后期为5年-10年,上世纪90年代中期为3年-8年,本世纪初为2.5年-6年,目前为2年-5年,预计近期内可降到1年-2年。此外,薄膜电池在电池总量中的比例迅速上升,2006年薄膜电池产量为191MW,占总量的7.46%,2007年这一比例达到12.55%,2008年增加到18.03%。

中国光伏产业也得到了迅速发展。2008年,我国改良西门子法多晶硅产能已达8万吨/年,今年将增至10万吨/年,一两年内即可实现多晶硅原料的全部自给。2007年,我国太阳电池总产量达到1.088GW,2008年达到2GW,连续两年位居世界第一。除单晶硅和多晶硅电池生产线外,我国也建立了国际先进水平的薄膜电池生产线。除多晶硅和硅电池等主导产品外,我国还广泛地发展了各种配套产品、工艺和技术。目前,我国已有10家光伏公司在国外上市,形成了国际化的光伏产业群体。

中国光伏产业下游市场的潜力巨大,已经引起了国内外投资人的广泛关注,一些厂家进军中国光伏市场的热情很高,不仅国际上最强的太阳能产业厂家竞相大举进军中国,国内的太阳能新兴企业的发展势头也很迅猛。为推动光伏产业发展,中国政府的政策也日趋完备,执行措施逐步具体化,经济的拉动效应日益显著。

太阳能光伏产业也存在一些问题。
从全球范围来看,改良西门子法采用热化学气相反应路线,这是其能耗高、生产成本高的根本原因,硅烷法和冶金法也都存在不少需要解决的问题;单晶硅电池的光伏转化率高,但提拉法制作单晶的成本高,不适宜长期作为太阳能电池的基片工艺;铜铟镓硒和碲化镉两类电池存在严重的资源和环保问题,现行方案不适于大规模工业化生产;由于铟的资源和环保问题,ITO(氧化铟锡)不适宜用在太阳电池上作为透明电极,应尽快用ZAO(氧化铝锌)取代;目前用光学玻璃作为薄膜太阳电池的衬底,成本太高,不利于光伏产业的发展。从国内的情况来看,最大的问题是国内市场开发不足,2007年国内装机容量为20MWp,2008年为40MWp,均远低于当年电池产量。此外,我国部分使用改良西门子法制造多晶硅的企业与国际先进水平间尚有较大的差距;硅烷法刚刚起步,达到正常生产还有一个过程;冶金法虽有了些好的苗头,但也被比较落后的装备和工艺拖了后腿。
我国已建立起了世界第一大的光伏产业,我们的发展目标应该是从光伏产业的世界第一大国逐步变成世界第一强国。这就是说,在保持全球光伏电池生产量第一的同时,应通过自主创新,使我国的光伏技术逐步达到国际领先水平。

要达到这个目标,就必须采取一系列措施。针对上游原材料,我们应该着重发展低成本多晶硅新技术产业,用等离子体增强化学气相反应与流化床结合的技术逐步取代改良西门子法,完善硅烷法工艺,同时大力改进和完善冶金法装备和工艺。针对中游的电池及组件,我们应该重点发展低成本晶体硅和薄膜硅电池,在低成本单晶硅片、低成本高定向度多晶硅片以及纳米复合硅薄膜电池等领域加大科研与产业化力度。针对下游的光伏应用系统,我们应该加强光伏建筑一体化及配套技术和产业的发展,这样,将使建筑物增添新的价值标准,今后房产的升值将更多地依靠科技含量的提升和采用更加科学和严格的价值评价体系。

光伏建筑一体化前景广阔

“光伏建筑一体化”的概念是在2006年9月30日深圳太阳能学会年会上首次被提出的,当时有8个单位作报告,介绍他们在建筑物的设计中,用电池片取代房瓦和外墙装修的人造石板,并统一安排建筑物和光伏发电系统的一体化设计,使光伏系统合理分布在房顶和墙体中,取得了显著降低光伏建筑造价的效果。当时的说法是,可以在一体化设计中,消化掉光伏系统增加的成本,从而达到增加光伏发电而不增加房屋造价目的。这是一个意义重大的概念突破。在这次会议上,建筑领域的代表,介绍了光伏建筑相关的另一个重要概念,“零能耗建筑”,一旦光伏建筑的发电量能够满足住户生活需求,则称之为“零能耗建筑”。光伏建筑一体化还可以实现太阳能电池与其他新能源的结合。例如,为电动汽车或混合动力汽车配套的充电站,可以设计为与光伏一体化的建筑,利用太阳能发电为汽车充电,使新能源汽车如虎添翼。

光伏建筑一体化的内涵包括一体化设计、一体化制造和一体化安装。一体化设计的内容,既应包括建筑和光伏系统,也应包括其他需要的器件和结构,并把建筑物的墙体和房顶分解为结构模块。一体化制造是指建立专用的生产线,并用该生产线对设计好的建筑结构模块进行大规模、高效率、低成本的制造。一体化安装是指用电动吊装设备,把生产出的结构模块,集中安装成房屋。显然,一体化制造和安装将会比单用一体化设计,更进一步大幅度降低房屋的建造成本。

光伏建筑一体化对于房地产业的发展也会产生深远的影响。
通过推广初级的光伏建筑一体化设计,能够有力地促进光伏建筑的推广,从而起到激活和振兴房地产业的作用。光伏建筑的迅速增加和由此带来的光伏发电量的增加,可望在近期内引入量化发电指标,特别是零能耗建筑标准,建立科学化的建筑物评价体系,使群众具体感受实惠所在,带动起群众性的光伏建筑的热潮。这种群众性的光伏建筑的热潮,将推动一体化光伏建筑的市场迅速发展,以期在较短时期内达到临界容量,为建立自动化的光伏建筑一体化模块制造生产线打下市场基础,从而推动房地产行业科学化的繁荣。
(本文根据闻立时院士在“2009国际多晶硅及光伏产业(淮南)峰会”上的演讲录音整理而成,未经本人确认。)

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