電力行業(yè):太陽能發(fā)電產(chǎn)業(yè)發(fā)展前景廣闊 3
三、太陽能電池產(chǎn)業(yè)鏈分析
在晶體硅太陽能電池的產(chǎn)業(yè)鏈上分布著晶硅制備(單晶硅、多晶硅、非多晶硅薄膜)、硅片生產(chǎn)、電池制造、組件封裝四個環(huán)節(jié)。產(chǎn)業(yè)鏈最上游是太陽能晶硅制備,這個環(huán)節(jié)技術(shù)門檻高(尤其是多晶硅),具有一定壟斷性,Hemlock、Wacker、Tokuyama、REC、MEMC、Misubishi和Sumitomo等公司掌握晶硅制備技術(shù),占據(jù)全球太陽能多晶硅總產(chǎn)量的95%以上。第二個環(huán)節(jié)是硅片(Wafer)生產(chǎn)。這一環(huán)節(jié)的主要技術(shù)流程包括鑄錠(或單晶生長)、切方滾磨、用多線切割機切片、化學(xué)腐蝕拋光,其中鑄錠(或單晶生長)環(huán)節(jié)屬于高能耗,切割機等的投資規(guī)模相對較大,具有工藝、資金方面的壁壘。在這個環(huán)節(jié)中Sharp、Q-cells、BP Solar、Deutsche Solar、Kyocera等公司占據(jù)較大的市場份額。我國的,天威英利是這個領(lǐng)域的競爭者之一,具備生產(chǎn)單晶硅片的能力,技術(shù)難度僅次于多晶硅的制造。第三個層次是太陽能電池制造,我國的代表企業(yè)是無錫尚德和天威英利,產(chǎn)能、產(chǎn)量都屬于全球主流的太陽能電池制造商。第四個環(huán)節(jié)是組件封裝,技術(shù)含量相對較低,進入門檻低,屬于勞動力密集型產(chǎn)業(yè),國內(nèi)有較多企業(yè)參與這個市場。
在整個產(chǎn)業(yè)鏈中,上游環(huán)節(jié)的企業(yè)掌握技術(shù)優(yōu)勢,具有較強的議價能力。在硅材料價格持續(xù)上漲的情況下,上游企業(yè)(如晶硅、硅片生產(chǎn)商)可以通過提高產(chǎn)品價格將成本壓力向下游傳導(dǎo),從而保證自身獲得較高的盈利能力;下游的組件封裝廠商議價能力相對較弱,在成本傳導(dǎo)不暢的情況下,其盈利能力會受到影響。
非晶硅與晶硅相比,最大的區(qū)別在其工藝是將粗硅料制備為硅烷氣體,然后直接將硅烷氣體進行玻璃鍍膜,最后制作電極和封裝。非多晶硅工藝相對簡單,產(chǎn)業(yè)鏈上環(huán)節(jié)較少,且材料可以為IC廢料,成本較低。
提高轉(zhuǎn)換效率、降低成本是太陽能電池制備中考慮的兩個主要因素。對于我國硅系太陽能電池產(chǎn)業(yè)來說,從技術(shù)層面提高轉(zhuǎn)換效率的難度很大,何時能夠取得技術(shù)突破較難預(yù)測。相比之下,通過提高工藝水平降低成本更加可期,這也是我國太陽能電池產(chǎn)業(yè)可以尋求突破的環(huán)節(jié)。
四、太陽能發(fā)電產(chǎn)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀及趨勢
1、全球太陽能發(fā)電產(chǎn)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀及趨勢在化石能源日益稀缺的背景下,各國均大力發(fā)展太陽能利用,其中日本、歐洲國家(德國)和美國等經(jīng)濟發(fā)達、能源消耗大的國家起步較早,在技術(shù)和應(yīng)用上都處于領(lǐng)先地位。由于太陽能發(fā)電成本較傳統(tǒng)能源高,因此需要政府給予政策扶持。從20世紀90年代末開始,歐美、日本等國家紛紛實行“陽光計劃”,在太陽能發(fā)電的價格、稅收、發(fā)展基金等方面給予較大優(yōu)惠。同時,在政府資助下,歐洲一些高水平的研究機構(gòu)也加大了太陽能能源利用的研究。
歐美、日本等國家還制定了長期的能源發(fā)展戰(zhàn)略,對太陽能的發(fā)展進行了長期規(guī)劃。1997年6月美國提出“百萬太陽能屋頂計劃”,計劃到2010年將在100萬個屋頂或建筑物其他可能的部位安裝太陽能系統(tǒng),包括太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)、太陽能熱水系統(tǒng)和太陽能空氣集熱系統(tǒng)。歐洲也于1997年左右也宣布了百萬屋頂計劃,其中,在太陽能利用領(lǐng)域領(lǐng)先的德國聯(lián)合政府在歐洲百萬屋頂?shù)目蚣芟掠?998年10月提出了計劃——在6年內(nèi)安裝10萬套太陽能屋頂系統(tǒng),總?cè)萘吭?00-500MV,每個屋頂約3-5KW。日本政府的計劃目標是,到2010年安裝500MW屋頂光伏發(fā)電系統(tǒng)。
在各國政府的扶持下,世界太陽能電池產(chǎn)量快速增長,1995-2005年間,全球太陽能電池產(chǎn)量增長了17倍。2005年,全球太陽能電池年產(chǎn)量達到了1650兆瓦,累計裝機發(fā)電容量超過5GW,其中,日本太陽能電池產(chǎn)量達到762兆瓦,增長率為27%;歐洲產(chǎn)量增加48%,達到了464兆瓦;美國增加12%,達到了156兆瓦;世界其他地區(qū)增加96%,達到了274兆瓦。我們預(yù)計,2010年全球太陽能電池的年產(chǎn)量有望達到10400兆瓦,較2005年的年產(chǎn)量增長6.3倍;整個行業(yè)的銷售收入有望在2005-2010年間,從130億美元提高至450億美元,在未來5年內(nèi)增長3.5倍。同時,受益于規(guī)模經(jīng)濟、生產(chǎn)效率和工藝水平的提高,整個產(chǎn)業(yè)鏈的成本都有望下降,行業(yè)利潤率有望保持在較高水平上。
2、我國太陽能發(fā)電產(chǎn)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀及趨勢
我國太陽能資源非常豐富,大多數(shù)地區(qū)年平均日輻射量在每平方米4千瓦時以上,理論儲量達每年1.7萬億噸標準煤,太陽能資源開發(fā)利用的潛力非常廣闊。從全國太陽年輻射總量的分布來看,青藏高原和西北地區(qū)、華北地區(qū)、東北大部以及云南、廣東、海南等部分低緯度地帶均為太陽能資源豐富或較豐富的地區(qū)。
我國太陽能發(fā)電產(chǎn)業(yè)的應(yīng)用空間也非常廣闊。第一,我國有荒漠面積100余萬平方公里,主要分布在光照資源豐富的西北地區(qū),如果利用荒漠安裝并網(wǎng)太陽能發(fā)電系統(tǒng)則可以提供非??捎^的電量。第二,太陽電池組件不僅可以作為能源設(shè)備,還可作為屋面和墻面材料,既供電節(jié)能,又節(jié)省了建材,具有良好的經(jīng)濟效益。第三,迄今我國邊遠地區(qū)仍有較多居民尚未用電,如果單純依靠架設(shè)電網(wǎng)供電,則成本高,建設(shè)周期長,不經(jīng)濟。太陽能發(fā)電無需架設(shè)輸電線路,且建設(shè)周期短,可以有效解決邊遠地區(qū)用電的難題。
我國政府對太陽能產(chǎn)業(yè)也給予了充分的扶持。2006年1月,《中華人民共和國可再生能源法》正式實施,此法在資源調(diào)查與發(fā)展規(guī)劃、產(chǎn)業(yè)指導(dǎo)與技術(shù)支持、推廣與應(yīng)用、價格管理與費用分攤、經(jīng)濟激勵與監(jiān)督措施、法律責(zé)任等方面做出了規(guī)定。隨后,國家又陸續(xù)出臺了《可再生能源發(fā)展專項資金管理暫行辦法》、《可再生能源建筑應(yīng)用專項資金管理暫行辦法》等支持可再生能源發(fā)展的實施細則,使國家在可再生能源領(lǐng)域方面的扶持政策日趨明朗化。這一系列法律、政策無疑有力的支持了我國太陽能發(fā)電產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。
近20年來,我國太陽能發(fā)電產(chǎn)業(yè)長期維持在全球市場1%左右的份額。2005年后,產(chǎn)業(yè)有了突飛猛進的發(fā)展,無錫尚德、天威英利、新光硅業(yè)、賽維LDK、新疆新能源、常州天合、天津京瓷等公司紛紛進入成長期,生產(chǎn)規(guī)模不斷擴大,技術(shù)水平不斷提高,企業(yè)競爭力不斷增強。而且,浙江、保定、四川等地的公司已經(jīng)開始多晶硅太陽電池的生產(chǎn)或試車,市場上形成了單晶硅和多晶硅兩種主打電池產(chǎn)品的局面。目前,我國非多晶硅薄膜電池產(chǎn)業(yè)也展現(xiàn)出迅猛發(fā)展的勢頭,很多國內(nèi)公司通過與國外公司的合作已經(jīng)開始進行或計劃進行非多晶硅薄膜電池項目的投資。
在晶體硅太陽能電池的產(chǎn)業(yè)鏈上分布著晶硅制備(單晶硅、多晶硅、非多晶硅薄膜)、硅片生產(chǎn)、電池制造、組件封裝四個環(huán)節(jié)。產(chǎn)業(yè)鏈最上游是太陽能晶硅制備,這個環(huán)節(jié)技術(shù)門檻高(尤其是多晶硅),具有一定壟斷性,Hemlock、Wacker、Tokuyama、REC、MEMC、Misubishi和Sumitomo等公司掌握晶硅制備技術(shù),占據(jù)全球太陽能多晶硅總產(chǎn)量的95%以上。第二個環(huán)節(jié)是硅片(Wafer)生產(chǎn)。這一環(huán)節(jié)的主要技術(shù)流程包括鑄錠(或單晶生長)、切方滾磨、用多線切割機切片、化學(xué)腐蝕拋光,其中鑄錠(或單晶生長)環(huán)節(jié)屬于高能耗,切割機等的投資規(guī)模相對較大,具有工藝、資金方面的壁壘。在這個環(huán)節(jié)中Sharp、Q-cells、BP Solar、Deutsche Solar、Kyocera等公司占據(jù)較大的市場份額。我國的,天威英利是這個領(lǐng)域的競爭者之一,具備生產(chǎn)單晶硅片的能力,技術(shù)難度僅次于多晶硅的制造。第三個層次是太陽能電池制造,我國的代表企業(yè)是無錫尚德和天威英利,產(chǎn)能、產(chǎn)量都屬于全球主流的太陽能電池制造商。第四個環(huán)節(jié)是組件封裝,技術(shù)含量相對較低,進入門檻低,屬于勞動力密集型產(chǎn)業(yè),國內(nèi)有較多企業(yè)參與這個市場。
在整個產(chǎn)業(yè)鏈中,上游環(huán)節(jié)的企業(yè)掌握技術(shù)優(yōu)勢,具有較強的議價能力。在硅材料價格持續(xù)上漲的情況下,上游企業(yè)(如晶硅、硅片生產(chǎn)商)可以通過提高產(chǎn)品價格將成本壓力向下游傳導(dǎo),從而保證自身獲得較高的盈利能力;下游的組件封裝廠商議價能力相對較弱,在成本傳導(dǎo)不暢的情況下,其盈利能力會受到影響。
非晶硅與晶硅相比,最大的區(qū)別在其工藝是將粗硅料制備為硅烷氣體,然后直接將硅烷氣體進行玻璃鍍膜,最后制作電極和封裝。非多晶硅工藝相對簡單,產(chǎn)業(yè)鏈上環(huán)節(jié)較少,且材料可以為IC廢料,成本較低。
提高轉(zhuǎn)換效率、降低成本是太陽能電池制備中考慮的兩個主要因素。對于我國硅系太陽能電池產(chǎn)業(yè)來說,從技術(shù)層面提高轉(zhuǎn)換效率的難度很大,何時能夠取得技術(shù)突破較難預(yù)測。相比之下,通過提高工藝水平降低成本更加可期,這也是我國太陽能電池產(chǎn)業(yè)可以尋求突破的環(huán)節(jié)。
四、太陽能發(fā)電產(chǎn)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀及趨勢
1、全球太陽能發(fā)電產(chǎn)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀及趨勢在化石能源日益稀缺的背景下,各國均大力發(fā)展太陽能利用,其中日本、歐洲國家(德國)和美國等經(jīng)濟發(fā)達、能源消耗大的國家起步較早,在技術(shù)和應(yīng)用上都處于領(lǐng)先地位。由于太陽能發(fā)電成本較傳統(tǒng)能源高,因此需要政府給予政策扶持。從20世紀90年代末開始,歐美、日本等國家紛紛實行“陽光計劃”,在太陽能發(fā)電的價格、稅收、發(fā)展基金等方面給予較大優(yōu)惠。同時,在政府資助下,歐洲一些高水平的研究機構(gòu)也加大了太陽能能源利用的研究。
歐美、日本等國家還制定了長期的能源發(fā)展戰(zhàn)略,對太陽能的發(fā)展進行了長期規(guī)劃。1997年6月美國提出“百萬太陽能屋頂計劃”,計劃到2010年將在100萬個屋頂或建筑物其他可能的部位安裝太陽能系統(tǒng),包括太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)、太陽能熱水系統(tǒng)和太陽能空氣集熱系統(tǒng)。歐洲也于1997年左右也宣布了百萬屋頂計劃,其中,在太陽能利用領(lǐng)域領(lǐng)先的德國聯(lián)合政府在歐洲百萬屋頂?shù)目蚣芟掠?998年10月提出了計劃——在6年內(nèi)安裝10萬套太陽能屋頂系統(tǒng),總?cè)萘吭?00-500MV,每個屋頂約3-5KW。日本政府的計劃目標是,到2010年安裝500MW屋頂光伏發(fā)電系統(tǒng)。
在各國政府的扶持下,世界太陽能電池產(chǎn)量快速增長,1995-2005年間,全球太陽能電池產(chǎn)量增長了17倍。2005年,全球太陽能電池年產(chǎn)量達到了1650兆瓦,累計裝機發(fā)電容量超過5GW,其中,日本太陽能電池產(chǎn)量達到762兆瓦,增長率為27%;歐洲產(chǎn)量增加48%,達到了464兆瓦;美國增加12%,達到了156兆瓦;世界其他地區(qū)增加96%,達到了274兆瓦。我們預(yù)計,2010年全球太陽能電池的年產(chǎn)量有望達到10400兆瓦,較2005年的年產(chǎn)量增長6.3倍;整個行業(yè)的銷售收入有望在2005-2010年間,從130億美元提高至450億美元,在未來5年內(nèi)增長3.5倍。同時,受益于規(guī)模經(jīng)濟、生產(chǎn)效率和工藝水平的提高,整個產(chǎn)業(yè)鏈的成本都有望下降,行業(yè)利潤率有望保持在較高水平上。
2、我國太陽能發(fā)電產(chǎn)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀及趨勢
我國太陽能資源非常豐富,大多數(shù)地區(qū)年平均日輻射量在每平方米4千瓦時以上,理論儲量達每年1.7萬億噸標準煤,太陽能資源開發(fā)利用的潛力非常廣闊。從全國太陽年輻射總量的分布來看,青藏高原和西北地區(qū)、華北地區(qū)、東北大部以及云南、廣東、海南等部分低緯度地帶均為太陽能資源豐富或較豐富的地區(qū)。
我國太陽能發(fā)電產(chǎn)業(yè)的應(yīng)用空間也非常廣闊。第一,我國有荒漠面積100余萬平方公里,主要分布在光照資源豐富的西北地區(qū),如果利用荒漠安裝并網(wǎng)太陽能發(fā)電系統(tǒng)則可以提供非??捎^的電量。第二,太陽電池組件不僅可以作為能源設(shè)備,還可作為屋面和墻面材料,既供電節(jié)能,又節(jié)省了建材,具有良好的經(jīng)濟效益。第三,迄今我國邊遠地區(qū)仍有較多居民尚未用電,如果單純依靠架設(shè)電網(wǎng)供電,則成本高,建設(shè)周期長,不經(jīng)濟。太陽能發(fā)電無需架設(shè)輸電線路,且建設(shè)周期短,可以有效解決邊遠地區(qū)用電的難題。
我國政府對太陽能產(chǎn)業(yè)也給予了充分的扶持。2006年1月,《中華人民共和國可再生能源法》正式實施,此法在資源調(diào)查與發(fā)展規(guī)劃、產(chǎn)業(yè)指導(dǎo)與技術(shù)支持、推廣與應(yīng)用、價格管理與費用分攤、經(jīng)濟激勵與監(jiān)督措施、法律責(zé)任等方面做出了規(guī)定。隨后,國家又陸續(xù)出臺了《可再生能源發(fā)展專項資金管理暫行辦法》、《可再生能源建筑應(yīng)用專項資金管理暫行辦法》等支持可再生能源發(fā)展的實施細則,使國家在可再生能源領(lǐng)域方面的扶持政策日趨明朗化。這一系列法律、政策無疑有力的支持了我國太陽能發(fā)電產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。
近20年來,我國太陽能發(fā)電產(chǎn)業(yè)長期維持在全球市場1%左右的份額。2005年后,產(chǎn)業(yè)有了突飛猛進的發(fā)展,無錫尚德、天威英利、新光硅業(yè)、賽維LDK、新疆新能源、常州天合、天津京瓷等公司紛紛進入成長期,生產(chǎn)規(guī)模不斷擴大,技術(shù)水平不斷提高,企業(yè)競爭力不斷增強。而且,浙江、保定、四川等地的公司已經(jīng)開始多晶硅太陽電池的生產(chǎn)或試車,市場上形成了單晶硅和多晶硅兩種主打電池產(chǎn)品的局面。目前,我國非多晶硅薄膜電池產(chǎn)業(yè)也展現(xiàn)出迅猛發(fā)展的勢頭,很多國內(nèi)公司通過與國外公司的合作已經(jīng)開始進行或計劃進行非多晶硅薄膜電池項目的投資。
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