為應(yīng)對(duì)全球氣候變暖,抑制或控制碳排放,第21屆聯(lián)合國(guó)氣候變化大會(huì)(COP21)將于12月上旬在法國(guó)巴黎召開(kāi)。這是繼2009年哥本哈根氣候大會(huì)后,全球應(yīng)對(duì)氣候變化十分關(guān)鍵的一次會(huì)議,各國(guó)都有著較高的期待。
對(duì)于碳排放大國(guó)的中國(guó)來(lái)說(shuō),想要抑制或控制碳排放并非易事。不得不承認(rèn),多年高速經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)的后果就是對(duì)環(huán)境的破壞。作為一個(gè)正在崛起的大國(guó),中國(guó)需要一種能源起步,這就是煤炭。但在多年毫無(wú)節(jié)制的煤炭消費(fèi)下,中國(guó)的碳排放和環(huán)境污染已經(jīng)到了聳人聽(tīng)聞的境地。中國(guó)內(nèi)地知名媒體人柴靜在今年年初以一部《穹頂之下》喚醒了不少?lài)?guó)人對(duì)環(huán)境問(wèn)題的重視。中國(guó)政府也開(kāi)始徹底整治環(huán)保亂象。而這一切,都是從限制煤炭消費(fèi)開(kāi)始。
然而,煤炭消費(fèi)的限制并非輕松。在中國(guó)整個(gè)能源結(jié)構(gòu)中,煤炭依舊占據(jù)絕對(duì)的優(yōu)勢(shì);痣,依然主導(dǎo)著整個(gè)電力行業(yè)。那么控制煤炭消費(fèi),第一步就是對(duì)整個(gè)能源結(jié)構(gòu)的調(diào)整,大力發(fā)展新能源發(fā)電迫在眉睫。而在整個(gè)新能源行業(yè)中,光伏發(fā)電是替代能源中呼聲最高的一種。清潔、可再生、覆蓋范圍廣、適用性強(qiáng)的光伏發(fā)電,可以說(shuō)是制約煤炭消費(fèi)的一把“利器”。
薄膜“地震”
近幾年來(lái),中國(guó)光伏行業(yè)發(fā)展取得長(zhǎng)足的進(jìn)步。根據(jù)國(guó)家能源局發(fā)布的數(shù)據(jù)顯示,2014年中國(guó)新增光伏裝機(jī)10.6GW,累計(jì)裝機(jī)量達(dá)28GW。而2015年上半年,新增光伏裝機(jī)量更是達(dá)到7.73GW。
如今的中國(guó)光伏產(chǎn)業(yè),已逐步從歐美對(duì)華光伏“雙反”的陰影下走出來(lái)。加之在國(guó)家政策的扶持下,中國(guó)光伏產(chǎn)業(yè)明顯回暖并快速發(fā)展,已經(jīng)成為全球太陽(yáng)能光伏行業(yè)中重要的一極。
然而,就在這樣令人欣喜的形勢(shì)下,今年光伏產(chǎn)業(yè)中占有重要地位的薄膜界卻發(fā)生了兩場(chǎng)不小的“地震”:一是臺(tái)積電關(guān)閉CIGS薄膜生產(chǎn)線(xiàn),張忠謀挑戰(zhàn)First Solar夢(mèng)碎;另一個(gè)就是國(guó)內(nèi)薄膜龍頭企業(yè),漢能薄膜發(fā)電在首次凈虧損90%之后大規(guī)模裁員。
這兩場(chǎng)“地震”讓整個(gè)產(chǎn)業(yè)似乎都開(kāi)始躁動(dòng)不安,也使得“太陽(yáng)能替代煤炭”的呼聲受到質(zhì)疑,人們不禁要問(wèn):太陽(yáng)能光伏市場(chǎng)怎么了?煤炭消費(fèi)到底何時(shí)才能得到制衡?薄膜光伏的未來(lái)前景又在哪里?
事件解讀
眾所周知,晶硅
電池作為光伏市場(chǎng)的主宰,依舊保持在90%左右的市場(chǎng)份額,而薄膜市場(chǎng)份額只有10%左右。薄膜
電池的市場(chǎng)規(guī)模較小,行業(yè)競(jìng)爭(zhēng)也就十分激烈。
臺(tái)積電之所以關(guān)停薄膜產(chǎn)線(xiàn),其主要原因就是技術(shù)路線(xiàn)掣肘,生產(chǎn)規(guī)模較小,成本競(jìng)爭(zhēng)力較差,無(wú)法獲得穩(wěn)定回報(bào)的商業(yè)路徑,從而被迫關(guān)門(mén)。而在多晶硅價(jià)格暴跌和“雙反”影響之下,產(chǎn)能過(guò)剩的晶硅電池產(chǎn)品,價(jià)格出現(xiàn)大幅度的跳水,而晶硅成本的飛速下跌使得前期投入薄膜領(lǐng)域的企業(yè)頗為尷尬。本來(lái)就不是很大的市場(chǎng)“蛋糕”又被進(jìn)一步的搶食,這使得不少前期投入過(guò)大的企業(yè),盈利空間進(jìn)一步被壓縮,企業(yè)資金鏈問(wèn)題頻頻,以致無(wú)法繼續(xù)維持企業(yè)的運(yùn)轉(zhuǎn)而最終選擇放棄。這種惡性循環(huán)使得薄膜行業(yè)一路下滑,而開(kāi)辟新應(yīng)用市場(chǎng)的失利,也使整個(gè)薄膜發(fā)電領(lǐng)域蒙上一層陰影。漢能的困境也在于此。
難點(diǎn)何在?
薄膜電池技術(shù)之所以被晶硅市場(chǎng)擠壓,其主要的原因還是在于成本和轉(zhuǎn)換效率。在“雙反”浪潮之后,晶硅的成本可以說(shuō)降到了白菜價(jià),拉低了整個(gè)晶硅太陽(yáng)能電池行業(yè)的材料成本。而相對(duì)于晶硅,當(dāng)下主流薄膜電池技術(shù)方向如下:
在成本方面,碲化鎘有實(shí)現(xiàn)平價(jià)上網(wǎng)電價(jià)的可能,是較為成熟的薄膜技術(shù)。不過(guò)CIGS是發(fā)展最快,也是最有前景的技術(shù)。但是這兩種最被業(yè)界看好的技術(shù),部分材料成本高、污染嚴(yán)重等劣勢(shì)也似乎限制了行業(yè)的拓展。
在轉(zhuǎn)換效率方面,目前薄膜電池的量產(chǎn)效率與晶硅電池存在較大的差距。當(dāng)下晶硅太陽(yáng)能電池轉(zhuǎn)化效率在實(shí)驗(yàn)室情況下,最高可達(dá)到24%左右,量產(chǎn)情況下基本可以維持在18%上下。而主流的薄膜電池中,目前量產(chǎn)的效率普遍低于晶硅電池。
而事實(shí)上,作為薄膜家族中最有前景的技術(shù)分支,CIGS薄膜太陽(yáng)電池具有生產(chǎn)成本低、污染小、不衰退、弱光性能好等特點(diǎn),實(shí)際應(yīng)用中光電轉(zhuǎn)換效率居各種薄膜太陽(yáng)能電池之首,比較接近晶體硅太陽(yáng)電池。成本則可以做到晶體硅電池的三分之一,被國(guó)際上稱(chēng)為“下一時(shí)代非常有前途的新型薄膜太陽(yáng)電池”。雖然如此,成本和轉(zhuǎn)換效率這兩大難點(diǎn),可以說(shuō)是制約CIGS薄膜電池發(fā)展最主要的兩類(lèi)因素。
技術(shù)突破
作為CIGS薄膜光伏領(lǐng)軍企業(yè)之一,Manz公司在CIGS薄膜技術(shù)研究與應(yīng)用領(lǐng)域卻是成績(jī)斐然。那么,該公司對(duì)待上述技術(shù)難點(diǎn)又是如何做的呢?
在成本控制方面,Manz對(duì)工藝進(jìn)行了改進(jìn),一方面窄化激光劃線(xiàn),充分利用表面空間,使不受光的面積變小,盡可能擴(kuò)大發(fā)電部分的面積;另一方面,調(diào)整了材料厚度,使鍍膜做的很薄,以增加透光率,使吸收光多,反射光少,從而盡可能的降低了稀有金屬銦的制約。不僅如此,Manz公司還提供直接交鑰匙方案,這使得以前備受關(guān)注的工藝復(fù)雜性逐漸降低,穩(wěn)定性逐漸提高,這樣工藝成本也被進(jìn)一步的壓縮。
從投資的角度來(lái)分析,現(xiàn)在Manz已將生產(chǎn)成本控制在每瓦2.5元,使其內(nèi)部投資收益率可以達(dá)到15%以上。而且客戶(hù)投資ManzCIGS薄膜光伏電站只需6年即可回本,同時(shí)兼顧了設(shè)備的升級(jí),從而變相降低度電成本,控制了整個(gè)CIGS生產(chǎn)到使用的成本問(wèn)題。
而在轉(zhuǎn)換效率方面,Manz公司最新研究成果顯示,其量產(chǎn)CIGS薄膜光伏組件的轉(zhuǎn)換效率已突破16%,并以每年0.6-1%的速度遞增?梢韵胍(jiàn),Manz這種雙管齊下戰(zhàn)略,能夠迅速把實(shí)驗(yàn)室取得的技術(shù)成果應(yīng)用于實(shí)際量產(chǎn)。
未來(lái)展望
雖然如今的光伏市場(chǎng)依然是晶硅占據(jù)主流地位,但更多的業(yè)內(nèi)人士都看好薄膜技術(shù)。而薄膜領(lǐng)域之中,CIGS作為發(fā)展最快,最有前景的技術(shù),也順理成章的成為投資熱點(diǎn)。美國(guó)過(guò)去幾年薄膜太陽(yáng)能大規(guī)模的風(fēng)險(xiǎn)資金投入全投向CIGS,足以說(shuō)明,CIGS未來(lái)前景無(wú)限。
目前薄膜電池產(chǎn)業(yè)化規(guī)模有限,在轉(zhuǎn)換效率方面也低于晶硅電池,不過(guò)CIGS薄膜電池轉(zhuǎn)換效率正以大約1%/年的速度提升。有行業(yè)人士估計(jì),五年后薄膜電池轉(zhuǎn)化效率有望超過(guò)晶硅電池,加之規(guī)模化的形成,屆時(shí)綜合成本極可能低于晶硅電池,勢(shì)必成為市場(chǎng)的主流選擇。
作為目前德國(guó)知名的光伏設(shè)備企業(yè),Manz早已開(kāi)始對(duì)CIGS產(chǎn)業(yè)開(kāi)始布局,將整個(gè)產(chǎn)業(yè)上中下游集中,便于產(chǎn)業(yè)整體的技術(shù)升級(jí)改進(jìn);為小規(guī)模應(yīng)用提供“交鑰匙”方案。不得不說(shuō),Manz在整體薄膜光伏發(fā)電方向走在了產(chǎn)業(yè)前端。不僅如此,在分布式光伏方面,得益于CIGS的外觀、低光照條件下的卓越性能和可觀的發(fā)電量,無(wú)論是光伏建筑一體化,還是熱門(mén)的移動(dòng)能源,CIGS都將體現(xiàn)出其巨大的價(jià)值。
可以說(shuō),光伏的未來(lái)屬于薄膜,而CIGS將挑起未來(lái)薄膜發(fā)電的大梁,成為薄膜市場(chǎng)的主流方向。同時(shí),在筆者看來(lái),以薄膜技術(shù)的快速發(fā)展,未來(lái)薄膜太陽(yáng)能電池極可能突圍而出,強(qiáng)勢(shì)占據(jù)整個(gè)光伏市場(chǎng)上屬于自己的一片天地。
(責(zé)任編輯:admin)