全球最大硅基薄膜生產商落地海南
海南漢能硅基薄膜太陽能研發制造基地一期29日正式投產,薄膜太陽能產能達到200萬千瓦,成為全球最大的硅基薄膜生產商.由此引發了一系列關于薄膜太陽能電池的討論.
優勢何在
太陽能發電分為晶硅電池技術和薄膜電池技術.近年來,我國光伏太陽能行業迅猛發展,而同為太陽能發電載體的薄膜電池,同光伏電池相比較卻發展緩慢.為什么薄膜電池沒有得到重視?
“主要是因為晶硅電池技術門檻較低, 技術也最成熟,同時電池轉換效率高.” 漢能控股集團董事局主席李河君如是說,“但是,為將硅材料制成適用于電池的硅片,需要消耗相當多的電能.”據專家測算,在我國中等光照條件的地區,安裝一個1兆瓦的太陽能光伏發電系統,年發電量約為120萬千瓦時;而1兆瓦的晶硅電池,在生產過程中耗電300萬千瓦時以上,也就是說,需要3年的時間,方可平衡其自身的耗電量.而薄膜電池在制作過程中耗能較小, 電池投入發電后,一年半的電量就可以彌補制作時消耗的能量.
晶硅電池在生產過程中的高耗能、高污染的問題也非常突出.目前,我國多晶硅生產的主要工藝是改良西門子法,雖然在傳統西門子工藝的基礎上進行了改良,能夠回收利用大量的副產物,但每生產1個單位的多晶硅產品就會產生10多個單位的有毒有害的副產品四氯化硅廢液,這種工業廢棄物會給生態環境造成難以恢復的破壞.處理四氯化硅需要安裝相關回收設備,但是并非所有的企業都能做到.據南昌大學光伏學院院長周浪教授介紹,目前國內大部分多晶硅企業實現了清潔化生產,但也有一部分企業尚未掌握四氯化硅的回收技術,估計這一比例在10%左右.今年4月,600噸四氯化硅廢液通過湖北鐘祥城市排水管網進入污水處理廠,導致污水處理廠的生物菌種全部死亡、設備嚴重受損,污水處理廠因此癱瘓兩個多月.
“而薄膜電池在環保方面大大超過晶硅電池.” 據李河君介紹,與晶硅電池相比,薄膜電池可以降低97%的硅原料使用,這在根源上使得薄膜電池更加環保、綠色,同時對硅原料的依賴降低,使得其制造成本也遠低于晶硅電池.以玻璃、不銹鋼及特種塑料為襯底的薄膜電池, 還可以根據要求做成柔性電池,進一步拓寬了應用場合.
基于薄膜電池具有的特點,其可以廣泛應用于遠程監控通訊、野外供電等領域;也由于使用塑料等質輕柔軟的材料為基板,薄膜電池還用于手表、計算器、窗簾甚至服裝上.不遠的將來,當你外出郊游或是辦公時,將隨身攜帶的薄膜電池板鋪放在任何能被光線照射到的地方,就可以對手機、電腦等設備供電.
另外,薄膜電池在炎熱的氣候條件下性能更為穩定.相關測驗表明,薄膜電池在50℃直射的條件下,其能效最多降低3%~5%,而晶硅電池在同等溫度下能效會降低15%或更多.據專家介紹,基于薄膜電池的這種性能,若將其應用在新疆、重慶等夏天氣溫相對較高的地區,其作用將相當可觀.
而且,薄膜電池的弱光發電性強,對可見光的吸收比晶硅電池強,其能在廣泛的環境下發電.因為薄膜電池適應各種強度的陽光,所以其性能受天氣的影響較小,在早晨和傍晚時也能發電.
光伏產業十二五規劃將支持薄膜電池
《“十二五”太陽能光伏產業發展規劃》將出臺.據了解,在《規劃》征求意見稿中,一度處于尷尬地位的薄膜電池得到了空前的重視.
而與《規劃》提出要重視發展薄膜電池相呼應,6月15日,漢能控股集團在成都市雙流縣的一期硅基薄膜電池生產基地建成投產,成為目前全球產量最高的薄膜電池生產線.這或許是我國薄膜電池產業重獲生機的一個前奏.
轉機或許出現
“晶硅電池轉化率可達14%~16%,但成本比薄膜電池要貴30%以上;而薄膜電池雖然價格低,但轉換率只有6%~8%,比晶硅電池要低得多.” 周浪告訴記者,這些年薄膜電池在技術上沒有明顯進步,轉化率始終維持在6%~8%之間,致使薄膜電池市場無法開啟,大規模生產也一直未能實現.因此,國家相關政策的扶持對于薄膜電池產業的發展就顯得至關重要.
據了解,目前薄膜電池在我國光伏太陽能市場的份額不足10%,在2008年、2009年資本市場曾一度追捧薄膜概念,但如今都已逐漸冷淡,很多薄膜電池生產企業嚴重缺乏資金,無以為繼.2010年8月,無錫尚德宣布停止了在上海的薄膜電池板生產計劃,轉型晶硅電池,曾引發了薄膜電池界一片風聲鶴唳.
無錫尚德一位人士向記者表示,薄膜電池在中國陷入困境是因為在2008年金融危機之后,多晶硅售價從400美元/公斤下降到如今的50美元/公斤,直接導致晶硅電池成本大幅度下降,縮小了與薄膜電池之間的差價.而薄膜電池從2008年至今在技術和成本上都沒有進步,因此,在與晶硅電池的競爭中日趨衰落.
即將出臺的《“十二五”太陽能光伏產業發展規劃》提出,在“十二五”期間將重點發展非晶與微晶相結合的疊層和多結薄膜電池.為了降低薄膜電池的光致衰減,《規劃》鼓勵企業研發5.5代以上大面積高效率硅基薄膜電池,開發柔性硅基薄膜電池.一位參與該規劃制訂的專家表示,上述內容主要為了推動薄膜電池產業化進程,屬于雪中送炭之舉,“目前薄膜電池產業在我國受到冷落,如國家不出面扶持,很可能全面覆滅.”據了解,由于很多薄膜電池生產企業轉產或者停產,電站在國內薄膜電池生產廠要不到貨,這些企業不僅產量低,沒有庫存,甚至連設備也不全.
“只要有無錫尚德、英利這樣有實力的大企業進入,振興薄膜電池行業這個目標并非難事.”一位國有發電集團人士表示,薄膜電池并非沒有發展前景,它的低成本和抵抗惡劣環境等優勢非常具有競爭力,這也是全球最大薄膜電池生產商美國第一太陽能公司的成功所在.據悉,美國第一太陽能公司的產品平均轉化率已達11.7%,而其測試電池轉換率已達到17.3% “在”十二五“期間,國家能在研發、融資等方面給予薄膜電池生產商合理補貼,我國的薄膜電池市場離打開之日就不遠了.”
而由于日本大地震導致世界各國重新審視核電發展政策,也使得各國政府大幅提升了太陽能發電目標.我國在太陽能發電方面的目標也有所提升,預計到2015年,國內的光伏發電裝機容量目標將達到1000萬千瓦,到2020年,目標至少要到5000萬千瓦.按照該《規劃》的要求,到2015年,單晶硅電池的產業化轉換效率達到21%,多晶硅電池達到19%,而非晶硅薄膜電池要達到12%.另外,與薄膜電池相關的如《可再生能源發展“十二五”規劃》提出,未來5年,我國屋頂薄膜電池裝機規模目標為300萬千瓦,到2020年規模可達2500萬千瓦,是在目前30萬千瓦基礎上增長80多倍,占太陽能發電中長期目標的半壁江山.
應該說,雖然薄膜電池受限于光轉換效率等技術指標上的劣勢,未來很長一段時間里都不會撼動晶硅電池的地位,但是隨著國家各項扶持政策的出臺和技術研發的加快,以及未來屋頂薄膜電池的大規模開建,對于長期處于光伏產業不利地位的薄膜電池行業來說,晨曦的曙光或將出現.
薄膜電池崛起千億市場
《可再生能源發展“十二五”規劃》提出,未來5年內屋頂太陽能裝機規模目標為300萬千瓦,到2020年規模可達2500萬千瓦,在目前30萬千瓦基礎上增長80多倍,占太陽能發電中長期目標的半壁江山.
業內分析認為,隨著未來屋頂光伏電站的大規模開建,相對更適用于屋頂電站的薄膜太陽能組件市場有望迎來發展良機,而這一市場未來10年的規模或可達1000億元以上.此前普遍不被看好的薄膜太陽能電池組件商有望進入業績大幅增長通道.
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