尴尬的中国光伏产业

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        中国的光伏产业只能算是一个制造业,原料进口,产品出口,太阳能应用市场却从未真正启动。

 

  无论太阳能的产业链有多长,发展这个产业的最终目的就是太阳能利用。近十几年来,很多国家相继出台鼓励利用太阳能的政策。1990年,德国政府率先推出“1000屋顶计划”,至1997年已完成近万套屋顶系统。在此基础上,德国政府于1998年进一步提出并于2000年开始实施“10万套屋顶计划”。

 

  1994年,日本实施“朝日七年计划”,预计到2010年安装100万个太阳能屋顶。日本政府规定了上网电价,日本的家庭、公司、企业利用太阳能发电都能从公共事业部门得到补贴。在日本,已经有超过1/6的家庭成为了“家庭电厂”。

 

  美国、西班牙、意大利等许多国家也先后出台高价收购太阳能光伏电力的政策,鼓励居民安装太阳能屋顶。

 

  在中国,尽管太阳能光伏产业发展迅速,对太阳能的应用却少得可怜。直到2009年,国家才相继出台了“太阳能屋顶计划”及“金太阳工程”。一年多来,太阳能光伏利用在国内并无起色。这无疑暴露出国内太阳能鼓励政策“重建不重用”的种种弊端。

 

  国外的“家庭电厂”

 

  在德国巴伐利亚州兰茨胡特地区居住着洛伦茨一家。四年来,洛伦茨一家三口一直住在一座新颖别致的两层太阳能小楼里。小楼的四周是花园,花园里有游泳池,楼房的屋顶呈45度角,上面覆盖着68平方米的太阳能接收板,接收板采集的热量用来加热一个容积为11立方米的金属储水罐,罐里被加热后的水通过管道供应给厨房、洗澡间及隐藏在墙体内的暖气片。

 

  此外,游泳池的水可加热到30摄氏度,储水罐的水可以加热到97摄氏度,以不烧开为标准。经过技术处理,储水罐可以分成两个区域,上面的水温度较高,可以供厨房用水,下面的水温度较低,供洗澡或暖气用水。储水罐有一个加压装置,不必担心用水时压力不足而导致的水流速过慢。洛伦茨说,即使连续几个星期阴雨,储水罐吸收的热能也能保证热水供应。

 

  德国近几年的实践证明,太阳能至少可以满足居民70%的供暖和对热水的需求。在寒冷的冬天,最多加烧一点木柴,就可满足全年的供暖需要。洛伦茨一家居住的小楼,每年的用柴量不超过1.5立方米,这在德国花不了多少钱,但投资建设这样的小楼要比投资一座传统的小楼多出1.4万欧元。有付出就有收获,洛伦茨一家再也不用支付热水费和暖气费了。德国通常是靠烧油来实现供暖,而烧油取暖住户要缴纳很高的燃油税。洛伦茨一家还有更大的收获,每年有七个月时间,都可以在自家的游泳池里游泳,而不用交1分钱的热水费。

 

  在德国,很多家庭都像洛伦茨家一样安装了太阳能发电装置。家庭用太阳能系统实际是一套全独立的能源系统,利用太阳能光伏发电。这种设备不仅能满足日常照明以及家用电器的使用,还可通过转化器,将每千瓦时的电力以高价卖给电力公司。用电量少的家庭,坐在家里就可以赚钱。

 

  日本政府从1994年就开始实施“太阳能屋顶计划”,政府给安装太阳能屋顶的家庭一次性补贴70%,并设置两个电表,一个电表计算你用了多少电,是家庭交费的,另一个电表则计算向外供了多少电,是政府强制电网收购的。目前,日本已经有超过1/6的家庭成为了“绿色家庭电厂”。

 

  而中国目前已经是世界最大的太阳能光伏产品制造基地,我们把生产出来的光伏元件源源不断地卖给德国及其他发达国家,国外购买了中国的光伏元件后,大力发展自己国家的太阳能发电。

 

  中国虽然是太阳能光伏产品制造大国,但在太阳能应用上却少得可怜。中国可再生能源协会光伏专业委员会主任吴达成表示:“按近几年太阳能光伏产品的产量来看,中国太阳能应用每年还不足产量的2%~4%。”

 

  表面上看,太阳能光伏产业在全国各地开展得轰轰烈烈,但对于中国老百姓来说,太阳能产品最普及的也仅限于太阳能热水器、太阳能路灯等。在整个太阳能光伏产业,国内只有极少数做光伏发电的企业和光伏电站。

 

国内太阳能“会造不会用”

 

  施正荣曾表示过:“其实尚德真的很想做国内市场,服务于国内,太阳能是个很好的产业,但目前在中国几乎没有应用市场,产业下游需求很小。”

 

  太阳能是清洁能源,可再生,但毕竟还是贵。在中国,太阳能发电的成本是常规发电成本的6~8倍。无论对于企业还是百姓,如此高昂的电价谁都承受不起。

 

  中国虽然是全球最大的太阳能电池制造基地,但目前用来生产太阳能电池的重要原料——高纯度硅材料,95%以上靠从国外进口,而且加工过程中的高精度、高耗能、高污染,使晶体太阳能电池的成本居高不下。

 

  为了降低太阳能电池的成本,国内光伏产业开始考虑从光伏发电的第一代技术——晶体硅,发展到第二代技术——薄膜,因为薄膜太阳能电池最大的优势就在于成本。在相同面积下,晶体硅太阳能电池的厚度是0.2毫米左右,而薄膜太阳能电池厚度只有它的1%,材料用量可以节省很多,单位每瓦成本低于晶体硅近3/4。

 

  薄膜太阳能电池虽然出现较早,但由于转换率只有5.5%,制约了它的进一步发展。随着技术的不断进步,薄膜光电转换率实验室已达到12%,但还没有产业化。

 

  2007年5月,无锡尚德宣布投资3亿美元发展薄膜电池,并计划在2010年形成400兆瓦的产能。但经过两年的运营后,无锡尚德的薄膜电池转换率并未如外界所预期的实现技术突破,转化率仍维持在7%左右,无法与晶硅电池18%的转化率相比,这也是导致目前世界上薄膜电池市场占有率不足15%的重要原因。

 

  金融危机发生后,国内光伏产业急剧遇冷,无锡尚德终止了对薄膜电池的投入。今年11月初,无锡尚德将薄膜电池厂转型为新的晶硅电池生产厂并正式投产。

 

  第二代光伏技术——薄膜发展遇阻,国内企业又在寻求第三代光伏技术——聚光光伏。与晶硅体和薄膜技术相比,聚光光伏有消耗材料少、成本低、转换率高、投资回收期短的优势。聚光光伏发电系统,就是利用光学系统,将太阳能汇聚到太阳能电池芯片上,然后再利用光伏效应把光能转化为电能的发电技术,这个小小的太阳能电池叫做“多结三五族电池”。

 

  目前,广东新曜光电有限公司(以下简称“广东新曜”)于2009年投身到聚光光伏领域,经过一年的设计和试制,广东新曜已在核心部件的散热控制和透射式聚光设计两个领域取得重要突破,是国内极少有自主产权的生产企业。

 

  上海聚恒太阳能公司(以下简称“上海聚恒”)也是其中一家。公司副总经理廖军告诉记者:“聚光光伏的使用寿命是七十年,远高于晶硅电池的三十年;投资回收期只有半年,也少于晶硅电池的三至四年。虽然一块聚光光伏电池的造价是晶硅电池的100倍,但聚光电池放大倍数越高,材料越节省,成本就越低。”

 

  聚光光伏的转换率是35%~39%,远远高于晶硅电池16%~19%和薄膜电池10%的转换率。廖军介绍:“上海聚恒在哈工大威海校区建立的聚光光伏示范电站项目,电池转换率约为25%。我们预计,到2015年,如果国内聚光光伏市场容量能达到几个G瓦的话,电池片的转换率将达到45%。实现了这个目标,就意味着聚光光伏产业完全成熟了。”

 

  但目前,国内聚光光伏还处于初级阶段,还面临着研发投入、建设投入、产业化等诸多问题。上海聚恒总经理容岗介绍:“首先是研发投入。中国现在缺乏对聚光光伏进行全面、深入研究的公司,大部分自主研发企业因缺少对技术的坚持和从底层研发的信心,导致今天我们想启动这个市场的时候,更多地倾向于‘拿来主义’,企业不愿意从基础做起,都希望快速发展,恨不得马上把产品做出来赚钱。其次是建设投入。聚光光伏示范电站的建设成本较高,需要政府出台补贴政策,才能保证产业做大。第三是产业化。由于聚光光伏市场还没有真正启动,因此一些配套材料厂家对投入资金进行研发的积极性并不高。”

 

  但广东新曜在聚光产品上的突破,可以大大降低国内聚光产业的投资成本。再加上目前国内的太阳能电站上网电价已接近“1元时代”,未来无论从成本、转换率方面,都将比多晶硅和薄膜更有优势。

 

  “阳光行动”要有“阳光政策”

 

  太阳能产业是一个需要政府大力倡导和扶持的产业,很多国家政府近十几年来,相继出台了不少鼓励政策来发展太阳能产业光伏。1990年,德国政府率先推出“1000屋顶计划”,2000年又进一步实施“10万套屋顶计划”。

 

  1994年,日本实施“朝日七年计划”,预计到2010年安装100万个太阳能屋顶。西班牙、意大利等许多国家也先后出台高价收购太阳能光伏电力的政策,鼓励居民安装太阳能屋顶。

 

  美国从1997年开始实施“百万太阳能屋顶计划”。奥巴马执政后,将发展新能源上升至关系国家安全和民族未来的战略高度。今年7月,奥巴马又推出了“千万太阳能屋顶计划”,引爆了全球太阳能产业。

 

         视野回到国内,2009年3月,政府也推出了“太阳能屋顶计划”,规定对安装太阳能光伏发电装置的企业或用户,补贴初装费的50%;同年7月,又推出了“金太阳工程”,计划在两三年内,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。

 

  可是,一年多过去了,大家发现,享受政府补贴的很多项目还只局限于几个示范工程。中科院电工所王博士认为:“国内的这些政策都是重视前期投资补贴,比如企业要建一个太阳能电站,国家给补贴投资额的20%或30%。但是,电站建好之后,上网却成了最大的问题,比如审批手续烦琐,有的企业即使实现了上网,发的电国家也不收,等于白发了。与其这样,很多企业宁愿不要补贴。”

 

  对于“金太阳工程”,王博士的观点也是“重建不重用”:“比如不同的太阳能电池板,放在一起用肉眼是看不出区别的,一个185瓦的组件和一个100瓦的组件表面形状一模一样,但好的电池片14元/瓦,次的不过7元/瓦。如果用次的电池片组装成的电池板,去充当好的电池片拿政府补贴的话,就等于建了个废品处理厂。甚至今天拿了补贴建了电站,明天拆了,后天再拿一份补贴,谁知道?”

 

  在国外,政府对于太阳能项目的政策是“重建也重用”。日本政府会给太阳能投资初期的投资人补贴一部分,并网后,每发一度电国家按照规定的价格回收。在德国,投资初期是不给补贴的,只补贴用户使用端,德国电价是0.1欧元/度,而电力公司回购太阳能发电的价格是0.5欧元/度,差价调动了居民的积极性。

 

  屋顶能发电还能赚钱,这个美好的梦想在国外早就实现了。可对于中国的老百姓来说,似乎还很遥远,但也有人已经等不及了。

 

  在上海,有一位叫赵春江的人,他投资20多万元在自家屋顶建了个发电厂,不但可以给自家发电,还实现了与国家电网的并网。赵春江是上海电力(4.08,-0.05,-1.21%)学院太阳能研究所所长,也是中国太阳能研究领域的权威。

 

  2006年,赵春江买了一套顶层的复式房,他说:“买这个房子就是为了搞太阳能发电。”2006年12月,赵春江购买了21平方米的光伏电池板,花了14万元;为了记录下需要获取的一些数据,他又从国外进口了温度仪、辐射仪等实验器材,总投资26.2万元。

 

  赵春江算了一笔账:如果家庭安装,加上硬件成本和安装费,预计正式进入市场运行在每千瓦5.5万元,像他家这种3千瓦功率的一套需要投资16万元。

 

  当时,上海的居民用电价格是0.61元,如果国家电网也按这个价来收购家庭太阳能发电的话,一个投资16万元的家庭太阳能光伏设备,需要八十年才收回投资。

 

  赵春江的“家庭电厂”从2006年12月15日凌晨零时正式运行。“电厂”运转后,赵春江找到电力部门,要求发电并网,对方没有拒绝,但也没有表示要支付收购价格,所以是“免费”向电网送电。

 

  可是,让赵春江没想到的是:他给国家电网免费输送的电,却要反过来被收取电费。原来,国内安装的电表全部都是正向运转,不管我们从大电网里下载用电还是将太阳能发电上传到大电网,电字都是同样增加。

 

  四年过去了,赵春江的“家庭电厂”仍是都市里的“能源孤岛”,没有人敢效仿,因为一个自主发电、不消耗社会资源的家庭,反而要为之承受消耗社会资源的成本。