在化石能源頂峰的大背景以及減排等問(wèn)題約束之下，人們對(duì)新能源大肆追求，最熱的領(lǐng)域當(dāng)屬太陽(yáng)能。太陽(yáng)照射地球一個(gè)小時(shí)產(chǎn)生的能源，足夠目前世界全年的能源需求。正因此，使用太陽(yáng)能被看作是我們擺脫對(duì)石油依賴的終極途徑。如果能夠以節(jié)約資源的方式利用太陽(yáng)能，獲得能源凈利潤(rùn)，便真正稱得上是擁有了取之不盡、用之不竭的能源。
1太陽(yáng)能光伏發(fā)電前景廣闊
進(jìn)入新世紀(jì)以來(lái)，太陽(yáng)能光伏產(chǎn)業(yè)已成為當(dāng)今世界最受關(guān)注的新興產(chǎn)業(yè)之一。光伏發(fā)電是利用太陽(yáng)能和半導(dǎo)體電子器件有效地吸收太陽(yáng)光輻射能，并使之轉(zhuǎn)變成電能的直接發(fā)電方式，是當(dāng)今主流的太陽(yáng)能發(fā)電方式。光伏發(fā)電不需要燃料，無(wú)氣體排放，屬于“綠色”產(chǎn)業(yè)，具有無(wú)污染、安全、長(zhǎng)壽命、維護(hù)簡(jiǎn)單、資源永不枯竭和資源分布廣泛等特點(diǎn)，被認(rèn)為是21世紀(jì)最重要的新能源，可廣泛應(yīng)用于航天、通訊、能源、農(nóng)業(yè)、辦公設(shè)施、交通以及民宅等領(lǐng)域。
近年來(lái)，太陽(yáng)能光伏作為一種清潔可再生的新能源產(chǎn)業(yè)，受到世界各國(guó)的普遍關(guān)注和重視。許多國(guó)家政府都在加大對(duì)該產(chǎn)業(yè)的政策支持力度，將太陽(yáng)能光伏等新能源產(chǎn)業(yè)作為引領(lǐng)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要舉措。中國(guó)的光伏產(chǎn)業(yè)通過(guò)技術(shù)引進(jìn)和創(chuàng)新，產(chǎn)業(yè)規(guī)模迅速壯大，目前已發(fā)展成為全球最大的光伏產(chǎn)業(yè)制造基地之一。
未來(lái)中國(guó)光伏并網(wǎng)電站主力市場(chǎng)將主要聚集在中國(guó)西部，這里具備承載帶動(dòng)中國(guó)光伏產(chǎn)業(yè)發(fā)展的地域優(yōu)勢(shì)。我國(guó)新能源資源豐富、潛力巨大，發(fā)展新能源可以收到‘‘一石三鳥(niǎo)” 的效果：一是可以減少對(duì)石油的依賴;二是應(yīng)對(duì)當(dāng)前國(guó)際金融危機(jī)，擴(kuò)大內(nèi)需、拉動(dòng)投資、增加就業(yè)，為金融危機(jī)后提供一個(gè)新的經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)點(diǎn);三是應(yīng)對(duì)氣候變化，調(diào)整能源結(jié)構(gòu)，減少二氧化碳的排放，推動(dòng)能源可持續(xù)發(fā)展;四是搶占未來(lái)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的制高點(diǎn)，推動(dòng)人類進(jìn)入一個(gè)綠色發(fā)展模式，提升中國(guó)能源的國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力。
通過(guò)發(fā)展新能源，逐步建立起低碳的能源系統(tǒng)、技術(shù)體系和產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)，逐步向低碳經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)型，最后形成與低碳發(fā)展相適應(yīng)的生產(chǎn)方式和消費(fèi)模式，這是將來(lái)的一個(gè)大趨勢(shì)。前三次產(chǎn)業(yè)革命分別由蒸汽機(jī)、電力和電腦為引領(lǐng)，第四次產(chǎn)業(yè)革命將迎來(lái)以新能源為引領(lǐng)的能源革命。目前，我國(guó)正在修訂《可再生能源法》，編制新能源產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃，推進(jìn)這一新興戰(zhàn)略性
產(chǎn)業(yè)加快發(fā)展。
2太陽(yáng)能光伏行業(yè)發(fā)展存在的問(wèn)題
(1)產(chǎn)能相對(duì)過(guò)剩
為了引導(dǎo)多晶硅產(chǎn)業(yè)健康發(fā)展，避免產(chǎn)業(yè)過(guò)度競(jìng)爭(zhēng)，促進(jìn)節(jié)能減排，國(guó)家將多晶硅產(chǎn)業(yè)列為產(chǎn)能過(guò)剩的行業(yè)，通過(guò)采用經(jīng)濟(jì)、行政等手段，堅(jiān)決抑制多晶硅產(chǎn)能過(guò)剩和重復(fù)建設(shè)的勢(shì)頭。
當(dāng)前，全國(guó)許多省區(qū)市都出現(xiàn)新能源發(fā)展熱潮，100多個(gè)城市提出建設(shè)新能源基地。2008年我國(guó)多晶硅產(chǎn)能2萬(wàn)噸，產(chǎn)量4000噸左右，在建產(chǎn)能高達(dá)約8萬(wàn)噸，產(chǎn)能明顯過(guò)剩。在短短2年間，一個(gè)原本高投入、高回報(bào)、進(jìn)入門(mén)檻高的朝陽(yáng)行業(yè)轉(zhuǎn)眼間變成產(chǎn)能過(guò)剩行業(yè)，這再次顯示了在目前中國(guó)大工業(yè)時(shí)代各產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域發(fā)展的一個(gè)共性—— 供不應(yīng)求一大小項(xiàng)目一起上一產(chǎn)能過(guò)剩一淘汰落后產(chǎn)能。
(2)市場(chǎng)和原料在國(guó)外
我國(guó)光伏發(fā)電市場(chǎng)發(fā)展緩慢，目前太陽(yáng)能光伏產(chǎn)業(yè)兩頭在外，即上游的多晶硅材料和最下游的應(yīng)用都在國(guó)外。國(guó)內(nèi)生產(chǎn)的太陽(yáng)能電池98%用于出口，相當(dāng)于大量輸出國(guó)內(nèi)緊缺的能源。
原料在國(guó)外這塊，全球有四個(gè)國(guó)家，美國(guó)、日本、德國(guó)、俄羅斯能生產(chǎn)比較好的多晶硅，這四個(gè)國(guó)家都是生產(chǎn)半導(dǎo)體的。我們國(guó)家也能生產(chǎn)，但產(chǎn)業(yè)程度不一樣、技術(shù)含量也不一樣。我們現(xiàn)在真正具有知識(shí)產(chǎn)權(quán)的也沒(méi)有，或者說(shuō)很少吧，至于環(huán)保各方面，能耗，距離國(guó)外先進(jìn)水平還差的很遠(yuǎn)，應(yīng)該說(shuō)我們國(guó)家沒(méi)有什么特別成熟的企業(yè)。
由于光伏是典型的‘兩頭在外”產(chǎn)業(yè)，這意味著在中國(guó)消耗了大量能源，造成了大量污染，卻在國(guó)內(nèi)生產(chǎn)出了清潔能源，這也是人們質(zhì)疑光伏產(chǎn)業(yè)的重要原因。
(3)成本相對(duì)較高
在世界范圍內(nèi)，太陽(yáng)能取得了突飛猛進(jìn)的發(fā)展，但是太陽(yáng)能的使用比重遠(yuǎn)不及全球總能耗的1%。高成本是造成太陽(yáng)能沒(méi)有受到廣泛應(yīng)用的重要原因。由于陽(yáng)光只在白天照射，而且白天還不一定有陽(yáng)光。如果要完全依賴太陽(yáng)能，必須找到儲(chǔ)存太陽(yáng)能的方法。
迄今為止，我們還沒(méi)有找到經(jīng)濟(jì)合算的方法儲(chǔ)存太陽(yáng)能。目前研制的兩種方法——壓縮空氣及電池儲(chǔ)存都非常昂貴。
目前世界大廠生產(chǎn)多晶硅的成本在25～3O美元左右，國(guó)內(nèi)一般在70美元/kg左右，且國(guó)際七大廠質(zhì)量比國(guó)內(nèi)大部分產(chǎn)品更為優(yōu)質(zhì)。在這種情況下，下游的企業(yè)當(dāng)然愿意進(jìn)口。這種70美元/kg的價(jià)格，相比國(guó)際七大多晶硅廠商25～30美元/kg的生產(chǎn)成本，利潤(rùn)也足夠豐厚。
迄今為止，最為成功的光電薄膜技術(shù)是碲化鎘。但薄膜技術(shù)需要依靠碲，而碲是世界最稀有的金屬之一， 應(yīng)用于內(nèi)存芯片、光盤(pán)，并且被用做鉛和銅的強(qiáng)化劑。2000～2006年，碲價(jià)上漲了7倍多，上漲速度超過(guò)了其他所有商品。目前，以碲為原料的太陽(yáng)能電池提供的能源僅占世界能源需求的1%。只要薄膜技術(shù)得到顯著提高，碲需求必定節(jié)節(jié)攀升。有些地質(zhì)學(xué)家認(rèn)為，即使在現(xiàn)有使用情況下，到2020年，碲也會(huì)變得十分緊缺。顯而易見(jiàn)，只要薄膜太陽(yáng)能電池的生產(chǎn)擴(kuò)大，必然會(huì)導(dǎo)致碲的短缺。多數(shù)碲都來(lái)自銅的精煉，但能源價(jià)格上漲，銅的開(kāi)采成本變得高昂。這樣，碲價(jià)也愈加面臨著上漲的壓力。
(4)綜合能耗較大
光伏發(fā)電是環(huán)保產(chǎn)業(yè)，但光伏電池所用的多晶硅在提煉過(guò)程中，耗電量卻比素有“電老虎” 之稱的電解鋁還要高。目前國(guó)外領(lǐng)先企業(yè)使用改良西門(mén)子法生產(chǎn)多晶硅，綜合電耗在150 kw·h/kg以下;而我國(guó)部分企業(yè)由于工藝水平相對(duì)落后，綜合電耗達(dá)到200～300 kw·h/kg。
制造多晶硅要消耗這么大的電量，而太陽(yáng)能電池的其他制造環(huán)節(jié)對(duì)電力的需求也較高。
(5)質(zhì)量存在差距
在全球多晶硅行業(yè)要站穩(wěn)腳跟，首先是產(chǎn)品質(zhì)量要好，其次要有成本效應(yīng)，這就需要實(shí)現(xiàn)一體化的生產(chǎn)。眾所周知，目前制約國(guó)內(nèi)多晶硅產(chǎn)業(yè)發(fā)展的最大瓶頸在于，核心技術(shù)的缺失導(dǎo)致企業(yè)的成本過(guò)高，產(chǎn)品的質(zhì)量也無(wú)法保障，因此很難與國(guó)際巨頭進(jìn)行競(jìng)爭(zhēng)。國(guó)內(nèi)生產(chǎn)線多為1000噸左右，多是落后技術(shù)，提純的多晶硅含的硼、磷、銅等雜質(zhì)較多。
(6)單線產(chǎn)能低下
多晶硅項(xiàng)目是一個(gè)高能耗的產(chǎn)業(yè)，沒(méi)有達(dá)到3000～5000噸單生產(chǎn)線規(guī)模優(yōu)勢(shì)時(shí)，對(duì)環(huán)境的污染和規(guī)模不經(jīng)濟(jì)帶來(lái)的高成本，不可避免。目前國(guó)內(nèi)及國(guó)際主流配置為新上產(chǎn)能為單線5000噸以上，且有共用設(shè)備，技術(shù)工藝更為高端，成本大幅減低，未來(lái)企業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)將是以萬(wàn)噸級(jí)的產(chǎn)能作為標(biāo)準(zhǔn)。
(7)污染問(wèn)題突出
雖然太陽(yáng)能是綠色能源，但太陽(yáng)能上游的組件和硅原料卻是一個(gè)高污染行業(yè)。產(chǎn)品的制造過(guò)程中，會(huì)排出四氯化硅、氯化氫、氫氣等尾氣。特別是四氯化硅，如果不做處理，就會(huì)溶解變?yōu)辂}酸等物質(zhì)，將污染土壤。與很多高耗能、高污染行業(yè)一樣，歐洲國(guó)家無(wú)法承受其在本國(guó)生產(chǎn)的負(fù)面影響，中國(guó)得以成為太陽(yáng)能世界制造中心也基于此。
目前普遍采用的是碳還原法，生成的物質(zhì)既有硅，同時(shí)還伴隨著大量的二氧化碳。在耗費(fèi)大量電能之外，二氧化碳的生成直接帶來(lái)了溫室氣體的排放，這與目前國(guó)家所提倡的低碳經(jīng)濟(jì)發(fā)展宗旨明顯相悖。根據(jù)我們測(cè)算，每生產(chǎn)1 kg工業(yè)硅需要2kg的碳，相應(yīng)生成2 kg的二氧化碳。
以前用西門(mén)子法生產(chǎn)多晶硅，副產(chǎn)物四氯化硅這一劇毒物質(zhì)沒(méi)有得到有效處理，要么生成后被就地掩埋，要么賣(mài)給下游企業(yè)作為生產(chǎn)原料。近幾年國(guó)內(nèi)企業(yè)開(kāi)始大量引進(jìn)國(guó)外通用的改良西門(mén)子法，開(kāi)始對(duì)四氯化硅進(jìn)行工業(yè)處理。一般是采用熱氫化技術(shù)和氯氫化技術(shù)生成三氯氫硅，進(jìn)行循環(huán)利用再次生產(chǎn)多晶硅。
但無(wú)論是熱氫化還是氯氫化，四氯化硅單次循環(huán)生成三氯氫硅的轉(zhuǎn)化率只能達(dá)到20%-30%之間。按照目前的生產(chǎn)水平，制成一噸的多晶硅要伴隨l0至15噸的四氯化硅副產(chǎn)物的生成，副產(chǎn)物要比主要產(chǎn)品多的多。有一種說(shuō)法可以進(jìn)行多次循環(huán)，最終達(dá)到100%的處理效果。單次循環(huán)過(guò)程要耗費(fèi)1O度電，這占整個(gè)多晶硅過(guò)程能耗的近1/10。
(8)行業(yè)組織松散
由于產(chǎn)品長(zhǎng)期出口，中國(guó)光伏行業(yè)內(nèi)的企業(yè)往往各自為戰(zhàn)、組織松散，在需要一致對(duì)外的時(shí)候難以統(tǒng)一。光伏企業(yè)以前并沒(méi)有注重行業(yè)內(nèi)的合作，在遭遇反傾銷的危機(jī)，產(chǎn)業(yè)協(xié)調(diào)一致非常必要。但實(shí)際上，中國(guó)光伏行業(yè)里卻并沒(méi)有一個(gè)公認(rèn)的行業(yè)組織和協(xié)調(diào)機(jī)制，來(lái)協(xié)調(diào)大廠之間、大廠與小廠之間錯(cuò)綜復(fù)雜的利益關(guān)系，僅有的幾個(gè)省級(jí)光伏產(chǎn)業(yè)協(xié)會(huì)能夠起到的作
用也非常有限。
3 促進(jìn)太陽(yáng)能光伏行業(yè)的發(fā)展2009中國(guó)光伏發(fā)電高峰論壇，專家一致認(rèn)定，雖然全球太陽(yáng)能光伏產(chǎn)業(yè)進(jìn)人了調(diào)整階段，但發(fā)展大勢(shì)不會(huì)改變，太陽(yáng)能產(chǎn)業(yè)是新能源產(chǎn)業(yè)中最富前景的產(chǎn)
業(yè)。所以，對(duì)已投產(chǎn)并有良好基礎(chǔ)的多晶硅企業(yè)，可調(diào)整發(fā)展腳步，苦練內(nèi)功，穩(wěn)定系統(tǒng)，提高質(zhì)量，降低消耗，應(yīng)對(duì)市場(chǎng)變化。對(duì)人才資金實(shí)力雄厚的在建多晶硅企業(yè)，借市場(chǎng)蕭條、原材料價(jià)格低迷之際，用低成本完成項(xiàng)目建設(shè)，等待經(jīng)濟(jì)復(fù)蘇;對(duì)無(wú)技術(shù)保障、無(wú)人才和資金優(yōu)勢(shì)的企業(yè)，宜借此機(jī)會(huì)，調(diào)整發(fā)展方向，盡可能減少損失，有能力的企業(yè)可以兼并重組。
(1)促進(jìn)產(chǎn)業(yè)升級(jí)
對(duì)于眾多能源企業(yè)來(lái)說(shuō)，迅速適應(yīng)新的形勢(shì)、加快結(jié)構(gòu)優(yōu)化、提高經(jīng)營(yíng)水平、避免投資過(guò)熱等是迫在眉睫的大事。例如國(guó)家著手限制耗電較高的多晶硅項(xiàng)目，但對(duì)耗電量較低的多晶硅項(xiàng)目還是比較鼓勵(lì)的。
新建多晶硅項(xiàng)目規(guī)模必須大于3000噸/年，到2011年前淘汰綜合電耗大于200 kw·h/kg的多晶硅產(chǎn)能。
(2)淘汰高污染企業(yè)
多晶硅并不是一個(gè)高污染行業(yè)，只有做不好才會(huì)造成污染。污染有兩種原因：一是資金不投人，二是技術(shù)達(dá)不到水平。為此，國(guó)家應(yīng)該加強(qiáng)規(guī)范，把高能耗和高污染的企業(yè)淘汰出局。未來(lái)政府應(yīng)該提高企業(yè)進(jìn)入的環(huán)保門(mén)檻。環(huán)保不達(dá)標(biāo)的企業(yè)規(guī)模再大都不能進(jìn)人這一行業(yè)。國(guó)家制定針對(duì)多晶硅產(chǎn)業(yè)健康發(fā)展的引導(dǎo)政策，更多應(yīng)該從提高環(huán)保門(mén)檻的角度人手。這
也將會(huì)成為未來(lái)的政策發(fā)展方向。
(3)促進(jìn)能耗下降
在改良西門(mén)子法中，將副產(chǎn)物四氯化硅氫化為三氯氫硅是有效利用資源、降低多晶硅生產(chǎn)成本的一個(gè)關(guān)鍵步驟。傳統(tǒng)的熱氫化方法是在高溫(1 250℃)和高壓(0.5 MPa)下進(jìn)行的，其缺點(diǎn)是高能耗和高成本;而冷氫化工藝在500℃的溫度下即可完成反應(yīng)，這種技術(shù)不僅能降低生產(chǎn)過(guò)程中的能耗，而且還可以減少80%的占地面積，經(jīng)測(cè)算，每生產(chǎn)lkg多晶硅，利用
冷氫化技術(shù)將比熱氫化技術(shù)減少10美元成本。從全球范圍來(lái)看，改良西門(mén)子法采用熱化學(xué)氣相反應(yīng)路線，這是其能耗高、生產(chǎn)成本高的根本原因，我們應(yīng)該著重發(fā)展低成本多晶硅新技術(shù)產(chǎn)業(yè)，用等離子體增強(qiáng)化學(xué)氣相反應(yīng)與流化床結(jié)合的技術(shù)逐步取代改良西門(mén)子法。
(4)促進(jìn)行業(yè)聯(lián)合
政府和企業(yè)必須進(jìn)一步聯(lián)合推動(dòng)，制定相關(guān)政策，建立產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟，提高多晶硅產(chǎn)業(yè)的進(jìn)入門(mén)檻，產(chǎn)學(xué)研用聯(lián)合促進(jìn)我國(guó)多晶硅行業(yè)邁上一個(gè)新臺(tái)階。國(guó)內(nèi)太陽(yáng)能產(chǎn)業(yè)鏈上下游企業(yè)科研聯(lián)合攻關(guān)是提高我國(guó)光伏產(chǎn)業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力行之有效的措施。建議國(guó)家應(yīng)該牽頭搞一個(gè)千噸級(jí)的企業(yè)，國(guó)家支持一部分資金，由參與的企業(yè)進(jìn)行投資，把工程技術(shù)人員及專家集中起來(lái)，共同
開(kāi)發(fā)，技術(shù)對(duì)參與企業(yè)開(kāi)放，這樣可以避免各個(gè)企業(yè)的低水平重復(fù)開(kāi)發(fā)，減少資源浪費(fèi)，推動(dòng)行業(yè)整體技術(shù)水平的提高。
太陽(yáng)能光伏產(chǎn)業(yè)鏈很長(zhǎng)，政府應(yīng)該搭建一個(gè)好的平臺(tái)，讓每個(gè)環(huán)節(jié)上的優(yōu)秀企業(yè)參與進(jìn)來(lái)，走聯(lián)合研發(fā)和市場(chǎng)化運(yùn)作的道路。對(duì)企業(yè)來(lái)講，最核心的就是降低成本，提高質(zhì)量。多晶硅企業(yè)要適當(dāng)開(kāi)放，每個(gè)企業(yè)在技術(shù)、工藝、質(zhì)量管理、經(jīng)營(yíng)理念等方面都有自己的長(zhǎng)處，應(yīng)該成果共享，整合資源。
(5)應(yīng)作為戰(zhàn)略產(chǎn)業(yè)考慮
雖然新能源前景廣闊，但現(xiàn)在只是剛剛見(jiàn)到一絲曙光。我們?cè)诖罅Πl(fā)展新能源的同時(shí)，也要保持清醒的頭腦——新能源還遠(yuǎn)沒(méi)有到“唱主角” 的時(shí)候。新能源是未來(lái)的希望，但不是今天的支柱。
發(fā)展光伏發(fā)電，目前對(duì)中國(guó)來(lái)說(shuō)是一個(gè)比較奢侈的東西。目前還不到大規(guī)模放開(kāi)發(fā)的時(shí)候?；仡櫴澜缒茉窗l(fā)展的歷史，每一次能源轉(zhuǎn)型，都要經(jīng)歷艱巨、長(zhǎng)期的發(fā)展過(guò)程。盡管石油和煤炭等化石能源是導(dǎo)致全球氣候變暖的原因之一，但世界對(duì)化石能源的依賴將長(zhǎng)期存在，未來(lái)數(shù)十年新能源都難以占據(jù)主流地位。我們需要幾十年的努力，才能把新能源產(chǎn)業(yè)真正打造出來(lái)。
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