一、光伏產(chǎn)業(yè):新能源利用的最新發(fā)展方向
面臨能源危機,人類會找到出路嗎?人類正在尋找的新能源中,最理想的是太陽能,太陽能是真正取之不盡用之不竭的能源。太陽是永恒的嗎?太陽能作為一種古老的能源,早在人類出現(xiàn)之前,即已存在。“曬太陽”可能是人類對太陽能最早、最原始的利用方式?;蛟S,從遠(yuǎn)古時代開始,“曬太陽”的人類就一直滿懷希望和夢想仰望星空,向著太陽遐想:古希臘誕生了阿波羅太陽神的傳說,中國也遐想出夸父逐日的神話。自古至今,人類可以利用的所有能源(除核能之外),絕大多數(shù)都是由太陽能轉(zhuǎn)化來的。這也是世界各地民族的祖先都崇拜太陽的根本原因。
隨著科技的日益發(fā)展,太陽能――這一既古老又新穎的能源成為了新的焦點。全球正處在第三次能源變革時期,可再生能源和新能源的發(fā)展迅猛,已在世界能源格局當(dāng)中居于重要地位,并有超越油氣等傳統(tǒng)化石能源的趨勢。其中,太陽能以其綠色、低碳、安全等特性備受各國關(guān)注。美國科學(xué)家特拉維斯·布拉德福德(Travis Bradford)曾在其創(chuàng)作的《太陽革命》一書中預(yù)言,太陽能將在未來20年內(nèi)成為功效最佳、價格最低廉的替代能源,其價格將在10年內(nèi)下降一半,20年內(nèi)下降75%。太陽能是人類擁有的最豐富的可再生能源,是未來最清潔、安全和可靠的能源。發(fā)達國家正在把太陽能的開發(fā)利用作為能源革命主要內(nèi)容長期規(guī)劃。對太陽能的利用主要包括兩個方面:一是太陽能發(fā)電,通過轉(zhuǎn)換裝置把太陽輻射能轉(zhuǎn)換成電能加以利用,由于通常是利用硅材料的光伏效應(yīng)原理進行光電轉(zhuǎn)換,所以又稱為太陽能光伏發(fā)電;二是太陽能熱利用,通過轉(zhuǎn)換裝置把太陽輻射能轉(zhuǎn)換為熱能加以利用,再利用熱能進行發(fā)電的稱為太陽能熱發(fā)電。在太陽能的有效利用當(dāng)中,大陽能光電利用是近些年來發(fā)展最快,最具活力的研究領(lǐng)域,是其中最受矚目的項目之一。以硅材料的應(yīng)用開發(fā)形成的產(chǎn)業(yè)鏈條稱之為光伏產(chǎn)業(yè),包括高純多晶硅原材料生產(chǎn)、太陽能電池生產(chǎn)、太陽能電池組件生產(chǎn)、相關(guān)生產(chǎn)設(shè)備的制造等。國際上普遍認(rèn)為,在長期的能源戰(zhàn)略中,太陽能光伏發(fā)電在太陽能熱發(fā)電、風(fēng)力發(fā)電、海洋發(fā)電、生物質(zhì)能發(fā)電等許多可再生能源中具有更重要的地位。
在全球發(fā)展低碳、綠色經(jīng)濟的時代背景下,具有無污染、可持續(xù)、能源總量大等優(yōu)點的太陽能光伏產(chǎn)業(yè)已逐漸登上世界能源舞臺。尤其是近幾年來,隨著太陽能發(fā)電技術(shù)的日新月異,各種太陽能光伏產(chǎn)品猶如雨后春筍般冒出:從太陽能路燈到太陽能并網(wǎng)發(fā)電,從MP3播放器到太陽能汽車……太陽能光伏發(fā)電時代已經(jīng)向我們走來。當(dāng)前,光伏發(fā)電正從補充能源向替代能源過渡。光伏三種技術(shù)各有優(yōu)勢市場:晶硅技術(shù)已實現(xiàn)規(guī)模應(yīng)用,技術(shù)比較成熟,市場認(rèn)可度高,在未來可見的五年內(nèi)將仍占主導(dǎo)地位,享有75%以上市場份額。薄膜電池因透光性較好,在建筑一體化應(yīng)用方面,還可以運用于制作各類小型太陽能應(yīng)用產(chǎn)品。聚光技術(shù)擁有較高的理論轉(zhuǎn)換效率,為光伏發(fā)電提供了長期發(fā)展的想象空間,是未來大型光伏電站的重要發(fā)展方向。伴隨著技術(shù)的不斷進步,光伏發(fā)電的成本大幅度下降。德國預(yù)測2017年光伏發(fā)電成本與常規(guī)發(fā)電成本相交,之后會比常規(guī)發(fā)電成本還低,美國則預(yù)測2015年前后光伏發(fā)電成本與常規(guī)發(fā)電成本相交。根據(jù)世界能源組織對未來光伏發(fā)電發(fā)展趨勢的統(tǒng)計與預(yù)測,2000年,光伏發(fā)電大概占總發(fā)電量的萬分之幾;2010年,光伏發(fā)電大概占總發(fā)電量的千分之幾;到2020年,光伏發(fā)電大概占總發(fā)電量的1%;到2030年,光伏發(fā)電大概占總發(fā)電量的9%左右;到了2040年,光伏發(fā)電大概會占總發(fā)電量的20%以上;到21世紀(jì)末,光伏發(fā)電所占比率將更高,預(yù)計會突破60%。近年來頻頻出現(xiàn)的常規(guī)能源危機成為制約國際社會經(jīng)濟發(fā)展的瓶頸,光伏產(chǎn)業(yè)作為綠色、環(huán)保的新能源產(chǎn)業(yè),在全球范圍風(fēng)起云涌,越來越成為當(dāng)今世界蓬勃發(fā)展的朝陽產(chǎn)業(yè)。陽光是光伏產(chǎn)業(yè)的依靠,也預(yù)示著光伏產(chǎn)業(yè)的未來。
二、中國光伏產(chǎn)業(yè)窘境:兩頭在外掙小錢
過去10年來,中國在太陽能產(chǎn)業(yè)發(fā)展上取得令世人矚目的成就。太陽能熱利用形成產(chǎn)業(yè)的是太陽能熱水器,這是中國發(fā)展最早和規(guī)模較大的一個可再生能源產(chǎn)業(yè),現(xiàn)在我們國家太陽能熱水器保有量有1.25億平方米,這個數(shù)量占全世界總量的70%左右。從數(shù)字來講,中國是世界上太陽能熱水器應(yīng)用規(guī)模最大的一個國家。
不過,雖然中國已成為光伏產(chǎn)業(yè)的制造大國,但國內(nèi)光伏應(yīng)用市場的發(fā)展卻遲遲未得到顯著推進,每年大約95%的光伏組件都出口到國外。中國卻至今未能擺脫“世界工廠”的命運,由于核心制造技術(shù)與消費市場的缺乏,光伏產(chǎn)業(yè)仍然靠簡單加工組裝來賺取微薄的利潤。2010年全球光伏市場安裝量約1.5萬MW,其中來自中國的光伏組件產(chǎn)品占到45%以上。按照從硅料(多晶硅材料)到太陽能電池的產(chǎn)業(yè)劃分,太陽能光伏發(fā)電的產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)呈現(xiàn)上游小、下游大的金字塔結(jié)構(gòu)。而在利潤分配上,則是上游占大頭,高純度硅料價格約占太陽能電池成本的70%以上。盡管下游的太陽能電池板是一種清潔能源,但上游工業(yè)硅提純高純度多晶硅卻是一個高耗電、高污染的過程。在產(chǎn)業(yè)鏈中處于高端的多晶硅材料生產(chǎn)工藝中,由于核心技術(shù)工藝沒有完全掌握,尾氣中還原回收再利用工藝尚未實現(xiàn),還未真正打通整個工藝流程實現(xiàn)多晶硅生產(chǎn)閉路循環(huán),這在一定程度上給環(huán)保帶來了挑戰(zhàn)。
在全球光伏產(chǎn)業(yè)鏈中,太陽能光伏的產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)呈現(xiàn)明顯的金字塔形,最上游的是高純度硅料生產(chǎn),技術(shù)含量最高,利潤最大,價格約占太陽能電池成本的70%以上;其次才是電池片、電池組件等環(huán)節(jié),越往下游技術(shù)要求越低,利潤越薄。由于中國光伏產(chǎn)業(yè)發(fā)展歷史短、基礎(chǔ)研究工作薄弱,目前中國光伏技術(shù)總體水平仍然不高,太陽能電池及組件的效率和質(zhì)量水平仍然普遍低于世界先進水平,在新型高效的太陽能電池和高純硅生產(chǎn)技術(shù)的研究開發(fā)方面也落后于歐美日發(fā)達國家,許多裝備主要依賴國外引進。因此,目前中國太陽能光伏產(chǎn)業(yè)仍主要依靠市場驅(qū)動而非技術(shù)驅(qū)動,缺乏強大的內(nèi)在競爭力。針對中國的光伏產(chǎn)業(yè),國內(nèi)外存在著兩種截然相反的論調(diào)。一些國內(nèi)專家認(rèn)為,“中國的太陽能企業(yè)其實在給外國人打工”;而在太陽能發(fā)電發(fā)展最為迅速的德國竟有人驚呼:“政府補貼的錢都進了中國企業(yè)的腰包。”這兩種看似矛盾的說法都反映了中國光伏產(chǎn)業(yè)最大的一個困境:“兩頭在外”,中國仍處全球光伏產(chǎn)業(yè)價值鏈中端。當(dāng)前中國光伏產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)存在三大問題:一是,產(chǎn)品結(jié)構(gòu)不合理。高端原料、裝備測試儀器設(shè)備制造企業(yè)規(guī)模、數(shù)量小,多晶硅仍有50%左右、銀漿100%、裝備20%等需要進口,絕大多數(shù)測試設(shè)備儀器依賴進口;低端太陽能電池片和組件產(chǎn)能占全世界的60%,95%的產(chǎn)品需要出口。 二是,市場結(jié)構(gòu)不合理。中國是世界光伏產(chǎn)業(yè)大國,但國內(nèi)消費不到10%,國內(nèi)光伏發(fā)電的總裝機量僅占全球裝機總量的1%,產(chǎn)品嚴(yán)重依賴出口。三是,技術(shù)結(jié)構(gòu)不合理。中國最具優(yōu)勢的是電池片和組件技術(shù),以及其他新興電池的開發(fā)上,但裝備技術(shù)和原材料技術(shù)并沒有真正掌握,基本上都是控制在發(fā)達國家手中;中國是光伏制造大國,而不是制造強國,目前賺的只是加工費。“兩頭在外”是中國光伏產(chǎn)業(yè)最致命的弱點之一。
2011年伊始,中國光伏產(chǎn)業(yè)在“產(chǎn)能過剩”的指責(zé)聲中蹣跚起步,據(jù)對國內(nèi)幾家大型光伏企業(yè)的了解,雖然新年以來出口訂單滿滿,但利潤卻越來越薄。2011年3月17日,中國光伏產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟(CPIA)和國際半導(dǎo)體設(shè)備材料產(chǎn)業(yè)協(xié)會(SEMI)發(fā)布的《2011中國光伏產(chǎn)業(yè)發(fā)展報告》還顯示,中國大陸晶體硅電池的制造產(chǎn)能在2011年還將從21GW進一步擴大至30GW。 但與如此擴張速度不相匹配的是,盡管目前多晶硅生產(chǎn)裝備國產(chǎn)化率已達到70%,高端生產(chǎn)設(shè)備和基礎(chǔ)材料仍基本依靠進口。從原料金屬硅到具有實用價值的太陽能發(fā)電系統(tǒng),光伏產(chǎn)業(yè)大致由四個環(huán)節(jié)構(gòu)成,環(huán)節(jié)中產(chǎn)品和利益的流動,組成了整條產(chǎn)業(yè)鏈,而在太陽能發(fā)電的產(chǎn)業(yè)鏈中,中國恰恰缺失了開頭的提純技術(shù)和收尾的市場普及這最關(guān)鍵的兩個大頭。中國光伏產(chǎn)業(yè)原料與市場“兩頭在外”的被動發(fā)展局面,在金融危機之后變得更加嚴(yán)峻。2011年中國國內(nèi)光伏市場安裝量有望達到500MW,但生產(chǎn)量卻有望增至1.2MW。 根據(jù)近期海關(guān)總署的數(shù)據(jù)顯示,中國2011年1月份進口多晶硅5521噸,較2010年同期增長74.8%。這個數(shù)據(jù)比2010年每月進口的平均水平多出40%。技術(shù)落后、內(nèi)需市場不足,是制約中國太陽能光伏產(chǎn)業(yè)發(fā)展的兩大瓶頸。
三、中國光伏產(chǎn)業(yè)的角色變遷:從世界工廠到世界市場
從價格飆升、游資瘋涌、項目“遍地開花”到訂單銳減、資金鏈斷裂、企業(yè)大量倒閉,短短半年時間,中國太陽能光伏產(chǎn)業(yè)經(jīng)歷了“過山車”式的心驚肉跳。金融危機發(fā)生以來,光伏產(chǎn)業(yè)這一孕育夢想、財富與希望的“朝陽行業(yè)”被殘酷地甩入深淵。光伏產(chǎn)業(yè)的暴利時代無情地拂袖而去,折戟沉沙后留下的是痛苦的反思和冷靜的審視。過度依賴美國市場是一種幻想,中國光伏產(chǎn)業(yè)主要依賴海外市場的風(fēng)險已暴露無疑。而國內(nèi)市場對光伏產(chǎn)業(yè)的需求已是如饑似渴。因此,所謂“中國太陽能產(chǎn)能過剩”,主要是指光伏發(fā)電相關(guān)的晶硅電池的產(chǎn)品的相對過剩,不是整個光伏產(chǎn)業(yè)的絕對的過剩。國務(wù)院對于行業(yè)警示的積極作用就在于,必須調(diào)整我國的光伏產(chǎn)品占主流的晶硅電池,發(fā)展非晶硅薄膜電池;必須調(diào)整產(chǎn)品主要依靠外銷的局面,要加大開發(fā)國內(nèi)市場。
在光伏行業(yè)苦熬“寒冬”之時,全球最大的多晶硅片生產(chǎn)商——江西賽維LDK所在地新余市宣布,2010年光伏產(chǎn)業(yè)實現(xiàn)了逆勢上揚,全行業(yè)實現(xiàn)主營業(yè)務(wù)收入128.7億元,同比增長212.5%。新余市委書記汪德和表示,取得這一成績至少有兩點啟示:一是賽維LDK的“航母”作用顯現(xiàn),其產(chǎn)業(yè)鏈條已由中游向上游延伸,產(chǎn)業(yè)鏈條完整且資金、技術(shù)實力雄厚的大企業(yè)能更好地參與國際競爭,抵御市場風(fēng)險;二是新余市光伏產(chǎn)業(yè)已形成“硅料——硅片——配輔料——電池片——電池組件——應(yīng)用產(chǎn)品”較為完整的鏈?zhǔn)襟w系,抗風(fēng)險能力大大增強??梢?,雖然光伏企業(yè)短期內(nèi)利潤會下降,但長期來看,全球光伏能源與清潔能源的發(fā)展會越來越強勁。也就是說,光伏作為新興產(chǎn)業(yè),利潤有所浮動也是正常的,尤其是現(xiàn)在全球光伏能源的利用率仍舊很低,而光伏能源的發(fā)展壯大又是大勢所趨,所以我們對未來還是要保持樂觀態(tài)度。
“十二五”期間將是中國新能源產(chǎn)業(yè)從起步階段步入大規(guī)模發(fā)展的關(guān)鍵轉(zhuǎn)折時期。2011年是“十二五”開局之年。2011年1月,全國能源工作會議首次將光伏產(chǎn)業(yè)定位為中國先進的裝備制造產(chǎn)業(yè)和新興能源支柱產(chǎn)業(yè)。在2011年全國兩會上,溫家寶總理在政府工作報告中表示,到2020年,中國的清潔能源在能源總量中的占比應(yīng)達15%,比現(xiàn)在要增加近一倍。借助這股東風(fēng),陽光照耀下的太陽能光伏發(fā)電板和整個產(chǎn)業(yè)一樣前景一片光明。在全球發(fā)展低碳經(jīng)濟、提倡節(jié)能減排的背景下,光電等可再生能源產(chǎn)業(yè)將成為“十二五”期間轉(zhuǎn)變發(fā)展方式的重要力量。光伏產(chǎn)業(yè),對中國無疑具有重要的意義。“十二五”規(guī)劃建議中也著重提出,培育發(fā)展戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè),積極有序發(fā)展包括節(jié)能環(huán)保、新能源等在內(nèi)的一批新興產(chǎn)業(yè)。國務(wù)院《關(guān)于加快培育和發(fā)展戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)的決定》也明確提出,開拓多元化的太陽能光伏光熱發(fā)電市場。“十二五”時期,中國轉(zhuǎn)變經(jīng)濟發(fā)展方式、調(diào)整能源結(jié)構(gòu)的趨勢,為光伏產(chǎn)業(yè)的發(fā)展帶來了利好消息。
一直以來中國的光伏產(chǎn)業(yè)市場主要在海外,啟動國內(nèi)市場需求將是中國光伏企業(yè)發(fā)展的重要里程。2010~2016年這個期間內(nèi),全球不同的范圍內(nèi)逐步實現(xiàn)“平價上網(wǎng)”,包括中國的很多地區(qū),在今后的若干年內(nèi)也會實現(xiàn)所謂的“平價上網(wǎng)”,加上能源需求和配置需要,第二次爆發(fā)式成長可以說在即。到時候企業(yè)的全球分工可能也會更加的明顯?,F(xiàn)在看中國和歐洲企業(yè)的結(jié)構(gòu)形式一共有三種。第一種企業(yè)只做光伏組建;第二種企業(yè)既做電池又做組建,第三種企業(yè)做硅片又做電池又做組件。中國和歐洲的企業(yè)在市場的博弈中,怎樣分工是一個非常重要的因素,并且任何經(jīng)濟結(jié)構(gòu)的變遷都可能顛覆整個光伏市場。中國所有的光伏企業(yè)都應(yīng)該做好充足的準(zhǔn)備。今后5年,光伏產(chǎn)業(yè)在亞洲的發(fā)展速度將和歐美市場持平甚至超過歐美市場。未來10年,亞洲將成為世界最大的光伏市場,而中國作為亞洲最大市場,很可能是世界光伏產(chǎn)品最大的消費國。
陳柳欽/中國能源經(jīng)濟研究院,北京,100733