光伏产业劣势范例(12篇)
时间:2024-01-31
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支持范围:
(一)城市能源储备及运行安全保障。重点用于支持经市政府批准实施的煤炭、成品油、液化石油气、天然气等能源储备;电力迎峰度夏、燃气迎峰度冬等。
(二)可再生能源利用和新能源开发。重点用于支持风能、太阳能、生物质能、地热能等开发应用。鼓励支持石油制品替代能源、氢能等新能源的应用。
(三)淘汰落后生产能力。重点用于支持本市调整淘汰高耗能、高污染、低附加值的劣势企业、劣势产品和落后工艺的实施。
(四)节能减排技术改造。重点用于支持通过技术改造和技术升级,取得显著成效,具有推广意义的节能减排技术改造项目。
(五)合同能源管理。重点用于支持合同能源服务公司为企事业单位开展的前期节能诊断服务,以及企事业单位实施合同能源管理项目所开展的技术改造。
(六)建筑交通节能减排。重点用于支持节能65%的新建建筑、可再生能源与建筑一体化应用、既有建筑节能改造等试点示范工程,政府机关办公建筑和大型公共建筑的节能诊断和节能改造、能耗监测平台建设等。支持交通企业淘汰高耗能、高污染交通工具,应用高效、节能、环保新技术、新设备等。
(七)清洁生产。重点用于支持开展清洁生产试点、在行业内具有推广和示范作用的清洁生产项目审核等。
(八)水污染减排。重点用于支持污水处理厂COD超量削减、脱磷除氮改造、污染源截污纳管、垃圾填埋场渗滤液处理、农村污水治理等工作,鼓励节约用水等。
(九)大气污染减排。重点用于支持电厂燃煤机组烟气超量脱硫、控制扬尘污染和推广商品砂浆、垃圾焚烧厂烟气污染超量削减、加强机动车尾气监测能力建设等。
(十)固体废物减量。重点用于支持开展生活垃圾减量和分类收集、鼓励包装减量化等。
(十一)循环经济发展。重点用于支持开展循环经济试点、鼓励工业固体废弃物、污水处理厂污泥、城市生活垃圾、建筑垃圾、电厂脱硫废渣等资源化、推进资源综合利用等。
(十二)节能减排产品推广及管理能力建设。重点用于支持高效、节能、环保产品推广(如节能照明、无磷洗涤剂等),节能减排管理能力建设及节能减排宣传等。
(十三)市政府确定的其他用途。
专项资金主要采用补贴或以奖代补方式。补贴或以奖代补费用按照项目性质、投资总额、实际节能量和减排量、传统能源替代量、资源综合利用量以及产生的社会效益等综合测算。
《上海市可再生能源和新能源发展专项资金扶持办法》(沪发改能源〔2014〕87号)本办法适用于本市2013年-2015年投产发电的新能源项目。
支持范围:风电1、陆上风电项目2、海上风电项目;光伏1、光伏电站(全额上网)2、分布式光伏项目(自发自用、余电上网,包含个人光伏发电);市政府确定的其他新能源工程及示范项目。
支持方式:对于风电、光伏项目,根据实际产生的电量(风电按上网电量,光伏按发电量)对项目投资主体给予奖励,奖励时间为连续5年。单个项目的年度奖励金额不超过5000万元。
《上海市循环经济发展和资源综合利用专项扶持办法(修订)》(沪发改环资〔2010〕031号)本办法支持:工业、城建、农林和生活等废弃物的资源综合利用,如城市生活垃圾、建筑垃圾、污水处理厂污泥、畜禽粪便和农作物秸秆、机电产品再制造、电子废弃物、废铅酸电池、危险废物以及其他废弃物的资源化利用和回收网络建设。国家重点支持、需要地方配套的循环经济和资源综合利用项目。市政府要求重点支持的其他循环经济和资源综合利用项目。
采取一次性“以奖代补”资助方式。标准如下:对纳入上述支持范围的固定资产投资类项目,资助标准按照项目实际完成投资额(与循环经济和资源综合利用相关部分投资总额)的20%执行,单个项目资助总额原则上不超过500万元。
申报条件:
(一)由在本市注册并落户,具有独立法人资格的企业;
(二)符合本市和本地区经济社会发展规划及行业发展规划;
(三)符合国家和本市产业政策及布局导向;
(四)项目投资额原则上应在500万元以上,其中农林类项目,投资额原则上应在200万元以上;
(五)项目已按国家有关要求和规定取得相关部门审批文件,已于申报上年1月1日至12月31日期间建成投产并稳定运行,已发挥资源环境效益,已办结国家规定的环保等相关政府部门竣工验收手续;
(六)项目示范和推广作用明显,能够合理利用资源,环境效益显著,不对公众利益产生负面影响;
(七)资金和纳税信用良好、财务管理制度健全。
《上海市节能降耗和应对气候变化基础工作及能力建设资金使用管理办法》(沪发改环资(2011)073号)
进一步做好节能降耗和应对气候变化工作,切实提高政府部门依法行政能力和科学决策水平,夯实基础工作,强化全社会节能和低碳意识。该资金在市节能减排专项资金中安排,并按照《上海市节能减排专项资金管理办法》的规定实施管理。本办法有效期5年。
申请此项资金需同时满足以下条件:
1、相关工作须列入市政府年度节能降耗和应对气候变化重点工作安排,或国家明确要求地方开展的。
2、经费预算在部门年度预算中未予安排的,原已通过部门预算渠道安排的仍维持不变。
3、市相关行业管理部门通过政府购买服务组织开展与节能降耗和应对气候变化基础工作及能力建设相关的工作。
项目承担单位还应具备条件:
1、具有独立的法人资格的企、事业单位或社会团体。
2、具备实施节能降耗和应对气候变化管理基础工作及能力建设项目的能力。
3、有健全的内部管理制度和良好的信用状况等。
采购方式及组织形式:
1、对于单个项目资金预算超过100万元的,市相关行业管理部门应会同市节能减排办,按照政府采购管理等有关规定,实行公开招标(国家有保密要求不宜公开招标的除外)。
2、对于单个项目资金预算小于100万元的,市相关行业管理部门可通过公开招标、邀请招标、竞争性谈判、询价或单一来源采购等政府采购方式选择项目承担单位(市政府文件已指定相关机构承担的除外)。
中国改革开放之路基本上是采用后发优势理论,是指后发展国家可以从先行发达国家那里很快模仿到技术,不必走弯路,甚至可以利用发达国家产业结构调整与升级机会,直接实现产业结构升级,并融入其全球产业链中,使后来者能顺利实现现代化。我国光伏产业不仅笃信后发优势理论,而且走出了一条“用市场换技术”的“血泪”之路。
政府的有形之手
在2004年光伏产业起步时,因创新能力不足,市场发育程度不够,使该产业已出现了三波起伏。为扶持该产业,培育环保经济,政府的确给予该产业超国民的政策待遇。国家发改委2006年1月4日颁布《可再生能源发电价格和费用分摊管理试行办法(发改价格(2006)7号)》着重规定:针对不同可再生能源技术特点和经济性,明确上网电价定价方式和水平;明确可再生能源发电上网电价超出部分由全体电力用户分摊的原则,确定分摊水平、具体的征收、支出的管理办法。不仅从此拉开了可再生能源发电产业提速的大幕,而且超越权限,替全国人大做主,从全体国民的钱包中拿钱发展该产业。
但2008年遇上了全球经济危机,使光伏发电与其他产业一样都出现了外需不足的问题,为了确保国内GDP和就业,政府意外采取了4万亿元财政外加三年26万亿元信贷的超大规模货币刺激的经济计划,使想进入该产业和想引进多晶硅等光伏发电组件生产装备的企业获得了极大的融资便利。
2009年12月,十一届全国人大常委会第十二次会议上通过《关于修改可再生能源法的决定》,提出国家财政设立可再生能源发展基金。进一步规定基金的资金来源包括国家财政年度安排的专项资金和依法征收的可再生能源电价附加收入。值得注意的是,可再生能源电价附加收入部分主要来源于销售电价的分摊,并由电网企业代收。
既有全国人大以立法形式开道,又有金融机构超大规模信贷额度护航,再加上地方政府官员承载GDP考核压力后的激情保驾,光伏发电产业又借到了环保经济之东风,天时地利人和一样不缺,使其不想做大都难。该产业不仅逆经济大势从几家企业迅速膨胀到数十家,而且迅速出现了产能过剩。
一方面,出口受阻,美欧等国家针对中国光伏产品的反倾销调查不断增加,另一方面,拓展国内市场又遭到电网公司“懈怠”,使光伏发电产业进退维谷。更为痛苦的是,截至2011年底,可再生能源电价附加资金缺口达到107亿元。若不进一步提高收费标准,预计2015年该资金缺口将达到330亿元左右。这对可再生能源发电企业电费结算和整个产业的健康发展将产生严重的不利影响。于是,国家发展改革委再次做主发通知,要求从2013年9月25日起,将除居民生活和农业生产用电之外的其他用电,可再生能源电价附加标准由每千瓦时0.8分钱提高到1.5分钱。政府又一次用有形之手将补贴基金征收标准提高了近88%。
从可再生能源发展基金构成看,除来自财政年度安排的专项资金外,调价前的存量是全体电力用户分摊,调价后是除居民生活和农业生产用电之外的其他用电者上缴增值88%部分的附加收入。但这部分附加收入又会以电价成本加价分摊到生产出的其他产品上,最终由居民和农业生产买单。
由于全民买单式的补贴政策既可以快速培育国内光伏发电市场,又能降低企业进入光伏发电市场的风险。于是,在后发优势理论指导下,争先恐后地引进,落后,再引进,再落后,随即造成产能过剩和恶性价格战。到2011年前,国内共有43家西门子法多晶硅企业,20家物理法多晶硅企业,由于没有足够的创新能力,随着多晶硅价格持续下跌,造成大批竞争力低和依靠减税、补贴都无法生存的企业被迫关停,结果又造成引进流水线的沉没成本发生。
补贴、减税似乎成了光伏行业的一剂毒药。同时,更显露出政府以无约束无成本资金构建的国家可再生能源发展基金去扶持非公共产品所造成的市场低效等问题。似乎印证着美国前总统罗纳德・里根所说,“政府并不是解决问题的方法,政府才是问题本身所在。”
谁是补贴最大赢家
尽管中国经济正向后发劣势挺近,经济增速下滑,创新能力增长缓慢,腐败问题成堆、贫富差距增大等,但可喜的是,在此轮高代价的大浪淘沙中,最大3家生产多晶硅企业的产量占16家总产量的69%,行业集中度有了大幅提高,确实得益于技术进步。
截至2014年6月底,国内多晶硅全行业平均综合电耗已由2010年的每公斤180千瓦时降至每公斤100千瓦时,还原电耗由每公斤120千瓦时降至每公斤75千瓦时,少数先进企业综合电耗已降至每公斤70千瓦时以下,还原电耗已降至每公斤45千瓦时以下,与国际先进企业技术水平相当。流化床技术的应用也在进一步推进,这项技术的应用将进一步降低多晶硅生产成本,预计新的硅烷流化床技术达产之后,作为现有主流西门子法多晶硅产品的部分补充,其生产成本有望降至每公斤10美元以下。
但不幸的是,上述光伏产业仅有的技术创新和技术进步所带来的产品竞争力却被争夺市场的价格战吞噬,使补贴变成了敢吃“螃蟹”投资人的红利。但观察分布式投资者的账单不难发现,其背后真正最大受益者却是电网公司。
近年来,在海外光伏市场高额回报的带动下,浙江省光伏产业发展迅速,产业规模不断壮大。据统计,浙江目前拥有370余家光伏企业,2012年实现总产值近480亿,已成为国内第二大光伏生产基地。
产业特点和发展现状
(一)产业特点
第一,中小企业居多,差异化、多样化发展具有优势,但整体技术水平偏低。目前,除少数龙头企业外,浙江省90%以上的光伏企业属于中小企业。这些企业大多依赖民间资本参与,市场灵敏度较高,能够深入到部分大企业不会涉及的业务领域,根据客户需要进行定制生产,获得独特发展优势。浙江省现有光伏中小企业半数以上成立于2010年之后,生产规模大都在100MW之下,前两年主要依靠扩大生产规模、降低光伏组件价格来开拓市场,整体技术水平偏低,市场竞争力较弱,有可能在竞争中被整合和淘汰。
第二,产业链较为完备,但呈现出“两头小、中间大”的分布格局,尚未形成整体竞争优势。浙江已初步形成包括多晶硅原料、硅片、电池、组件、原辅材料生产以及系统开发应用的较为完备的产业链。但从产业链构成来看,却呈现出“两头小、中间大”的分布格局,大部分企业集中在切片、电池片以及辅材配套(拥有170多家辅材配套生产企业)等领域,技术含量和利润率相对较低。据统计,浙江省光伏原料的40%需要进口,30%需要外省供给,这不仅使企业易受到外部市场波动、贸易壁垒增多和恶性价格竞争的影响,还制约了企业向上游拓展的能力。在浙江省光伏企业拥有的1220多件专利中,硅片、硅锭的制造专利占比为17%左右,高纯硅领域的专利仅占1.2%左右,相比于欧美和日本等发达国家一半以上的太阳能光伏专利集中在光伏材料领域,其自主研发能力相对落后。第三,部分新产品、新技术已处于行业领先位置,但产业化进程较慢,市场化能力较弱。近年来,浙江众多光伏企业通过不断加大自主创新力度,在新产品、新技术、新装备研制等方面取得突破性进展,集中出现了包括太能硅业年产3000吨6N太阳能级多晶硅项目、龙炎科技国内首条25MW碲化镉薄膜电池生产线、赛昂电力高效能混合型太阳能电池生产线在内的一系列技术进步。这些技术立足于自主创新,很多已处于行业领先水平,但目前还仅处于小规模量产阶段。因此,加速新技术新产品的产业化进程,是一个亟待解决的问题。
(二)发展现状
第一,整体形势较2012年有所改善,但产能相对过剩情况依然存在。2012年,受美欧“双反”事件影响,浙江光伏产业遭受重创。2013年上半年,随着国家光伏产业支持政策的相继出台,以及与欧盟“价格承诺”协议的签署,浙江光伏产业出现回暖迹象,整体形势较去年有所改善。但实地调查显示,目前除少数几家大企业开工率较高外,多数中小企业的开工率仅维持在60%左右,产能过剩现象仍然存在。
第二,出口逐渐向新兴市场转移,国内市场得到更多关注。一方面,随着国际光伏市场形势的变化,很多企业正在把新兴市场作为重要的出口目的地,在部分国家和地区实现订单突破,减少了对欧盟传统市场的依赖。2013年1-8月,在浙江光伏出口市场中,欧盟份额下降至52%,亚洲、非洲、澳洲等新兴市场份额则达到48%。另一方面,随着国内扩大内需等扶持政策的出台,企业开始积极开拓国内市场,通过申报国家“金太阳”、“阳光屋顶”等示范性项目,参与西部光伏地面电站建设以及开展分布式光伏发电系统应用等积极开拓新增长点。2013年1-8月,浙江光伏产业国内市场销售份额约为24.6%,虽还处于起步阶段,但较往年已有所提升。
第三,积极进入光伏电站建设领域,分布式发电尚处于示范推广阶段。2012年以来,在光伏上游制造业产能过剩、需求萎缩的情况下,到下游投资光伏电站成为很多企业寻求突围的新手段,多家企业涉足光伏电站建设领域。资料显示,浙江企业的国内新建项目主要分布于新疆、内蒙古等西部地区,海外电站投资项目也逐步增多。同时,分布式发电也在积极推进,截至目前共有分布式发电项目100个左右(包括在建项目)。但受制于上网电价补贴、推广应用模式等因素,目前基本以“金太阳”或者光电建筑示范项目居多,完全市场化运作实施的项目较少,发展速度和应用推广较慢。
现阶段存在的突出问题
1.融资渠道收窄,企业资金链断裂风险加大。一方面,受前两年产能规模迅速扩张、产品价格暴跌、库存积压严重、刚性负债占款等因素影响,很多光伏企业的资产负债率大幅上升,自我积累的内源性融资功能基本丧失,资金压力较大。此外,还有一些技术创新型企业在前期研发时投入较多资金,目前难以依靠自有资金进行规模化生产。
另一方面,企业外部融资渠道也在收窄。首先,从去年银行将光伏行业列为限制支持产业以来,几乎所有商业银行和政策性银行都对光伏企业尤其是中小光伏企业采取收紧政策,持续减少甚至提前抽回已发放贷款。其次,由于市场预期比较悲观,企业上市募集资金、股票增发、发行债券的难度加大。再次,在很多民营企业创业和上一轮扩张中起关键作用的风险资本目前对光伏产业持谨慎态度,企业很难获得风险资本融资。
在此背景下,很多企业特别是中小企业既面临着上游原材料价格持续走高的压力,又承受下游需求短期难以大幅回暖的压力,正处于资金链断裂的边缘。而一旦资金链出现断裂,中小企业倒闭潮有可能出现,这又将引发大规模信贷风险。
2.电站投资较为集中,市场风险有所积聚。目前,浙江光伏企业投资电站建设的原因主要有两个:一是为解决资金链紧绷和产品积压的实际困难,通过参与下游光伏电站建设消化库存,让资金重新流动起来;二是由于电站项目建设期较短,企业希望建成后转卖移交获得较高投资回报率,作为企业资产保值的手段。
调查显示,浙江光伏企业投资电站兴趣较高,甚至连做辅料配材的中小企业也开始涉足这一领域,已存在较高的隐性风险。一是恶性竞争风险。目前已建成的光伏电站有相当一部分存在超期拖延货款情况,一旦曾在上游多晶硅领域上演的价格战在电站建设领域再度出现,中小企业将首先遭受重创。二是政策风险。现阶段光伏产业尚属于政策驱动型产业,光伏电站过度扩张有可能倒逼政府收紧审批权限,下调补贴。三是国内市场风险。相关政府补贴并未完全落实,并网、税收、金融等配套机制也不完善,大规模发展光伏电站的基础并不牢固。四是国际市场风险。目前世界各国都对中国光伏企业较为关注,过于集中的电站海外投资有可能引发国外政府新的保护措施。
3.分布式发电制约因素较多,商业营运模式尚不成熟。近年来,为破解光伏应用困局,国家出台多项政策大力发展分布式发电。但从浙江省情况来看,分布式发电的推广还面临诸多制约因素。
第一,投资回收周期问题。按照现阶段0.42元度电补贴,安装屋顶价格为9元/瓦,每瓦年发电量为0.9度计算,大概要10年左右才能收回成本,回收期较长,影响了企业和个人的投资积极性,需要地方政府出台配套补贴措施。第二,屋顶问题。随着屋顶光伏发电项目的不断推进,目前建筑屋顶成为稀缺资源,但在实际运营中难度较大。一是由于基础设施投资时的成本限制,很难找到适合用于光伏发电的合适屋顶;二是很多合格屋顶业主要求高达20-30%的电价回报,才肯统一安装光伏发电装置,致使企业难以承受成本压力;三是屋顶企业生命周期与光伏发电装置使用周期不匹配、学校等公共基础设施用电量与发电量不匹配等问题的存在,会给企业带来较多潜在风险和利益损失。第三,并网滞后问题。调研显示,部分企业已实施的用户分布式光伏发电系统,仍难以及时实现并网发电。由于目前项目并网需进行电网接入受理、评审等多个程序,许多项目设备组建安装完成后仍需3、4个月才能并网投运,给光伏企业带来较大损失。以50MW光伏发电项目为例,如并网滞后3个月,按年发电1000小时,每度电1元的标杆电价计算,企业将损失1250万元。
此外,浙江现有的分布式光伏发电项目的参与企业大多为原有光伏产品生产企业,缺乏真正的分布式发电系统运营开发企业,商业运营模式还不成熟。
4.受国家产业整合政策影响较大,行业内兼并重组进展缓慢。为规范国内光伏产业发展,工业和信息部于2013年9月《光伏制造行业规范条件》(以下简称《规范条件》),针对硅片、电池组件等制造业各环节在生产规模、电池效率、能耗以及使用寿命等方面进行了明确规定,未来不符合这些条件的新建或改扩建项目将难以享受到相关补贴扶持政策。《规范条件》出台后,浙江省光伏产业受影响较大,60%以上的中小企业都达不到相关要求,未来将面临新一轮的产业整合。调查显示,在未达标企业中,除一些确实经营不善、存在大量落后产能的企业外,一些经营状况良好、具有核心技术、创新能力较强的企业也受到波及,这对企业发展较为不利。
此外,由于很多大企业在上一轮的市场波动和价格竞争中损失严重,目前依然面临较高的资产负债率,资金压力较大,因此很难在短期内形成收购兼并中小企业的实力,产业整合进度比较缓慢。
启示与建议
浙江省光伏产业发展有其独特模式,但其中存在的一些问题也具有普遍性,深刻反映出目前中国光伏产业发展中面临的突出问题。现阶段,中国光伏产业正处于资源整合、转型发展的关键时期,政府及相关各方都应发挥积极作用,为推动光伏行业发展创造有利的政策体制环境。
1.完善创新鼓励政策,引导整个行业的创新转型发展。作为战略性新兴产业之一,光伏产业具有典型的创新驱动型特征。中国光伏产业生产相对过剩问题突出、市场竞争力不强的主要原因就在于企业创新能力偏弱,容易陷入低水平重复生产和恶性价格竞争。为避免这一情况的再次出现,应进一步完善相关政策,为企业创造良好的创新环境。
相关部门应继续加大对技术创新的引导与扶持力度,对企业重大创新成果的首次产业化项目给予一定补贴,帮助企业尽快完成产业化生产。政府在公共资源和政策资源配置上应尽量为企业提供公平的市场机会,避免单一的“规模歧视”,确保一些富有创新活力的中小企业也能获得优质资源进行技术创新。例如,在《规范条件》等文件从规模方面对市场准入做出规定之外,尽快出台技术标准等相关配套措施,对创新型中小企业予以关注,支持和保护尚处于自主技术研发阶段的高成长性企业。此外,随着国内应用市场的逐步打开,政府可以在设备、产品采购方面给予创新型企业更多支持,推动整个产业的技术升级。
2.推动产业内资源整合,鼓励企业走差异化发展道路。政府应遵循产业发展和市场经济运行规律,充分利用当前市场寒冬的契机,通过兼并重组等方式淘汰一些技术含量低、产品质量差、能耗水平高的企业,让企业在市场良性竞争中优胜劣汰。
在推动资源整合中,一方面可以集中力量培育一批具有国际竞争优势的龙头企业,充分发挥其对整个产业链条的带动作用;另一方面,也要推动一些创新能力强、发展势头好的中小民营企业有序参与市场竞争,鼓励其走技术专业化、产品差异化的发展道路。此外,还要帮助协调电力部门和企业之间、大企业之间、大企业和小企业之间的利益关系,抑制压价、抛售等恶性竞争行为,进一步规范市场,强化行业自律,推动整个产业的良性发展。
3.发挥统筹协调作用,拓宽优质企业的融资渠道。现阶段,国内光伏产业正处于转型发展的关键时期,融资难的问题若不能及时解决,不仅会影响企业的技术进步,甚至可能导致企业陷入经营困境。因此,政府需要多措并举,帮助企业拓宽融资渠道。
一是进一步加强与政策性银行、商业银行等金融机构的沟通协调,帮助优质企业继续获得贷款,缓解目前普遍面临的资金紧张局面;二是在风险资本和创新型企业之间牵线搭桥,鼓励风险投资机构对企业进行二次投资;三是引导企业充分利用中国出口信用保险公司的保单融资等功能,合理防范和规避海外风险;四是制定出台本地化投融资政策,探索建立相关产业基金,以此带动社会资本进入,对成长性好、创新性强的企业给予融资便利,缓解企业资金压力。
4.加强出口和海外投资指导,提高企业的风险防范意识。一直以来,中国光伏企业的销售结构都严重依赖出口,这一现状难以在短期内发生根本性改变。而随着美欧“双反”等事件的出现,企业出口和海外投资面临的政策性风险不断上升,政府及行业协会应加强指导,帮助企业规避和化解风险。
目前,光伏出口结构的变化使企业减少了对欧洲市场的依赖,但面临的新兴市场风险也在加剧。一方面,一些新兴市场有跟风美欧“双反”的趋势,例如印度已于2012年底对中国太阳能电池产品展开反倾销调查,并且将美欧未列入的薄膜组件也纳入调查范围;另一方面,部分新兴市场在诚信度、经济实力、配套法律保障措施等方面都与发达经济体有较大差距,难以保证政策的稳定性和延续性,一旦投建前确定的电价不能长期执行,企业将面临较大利益损失。因此,中国光伏出口企业在积极开拓新兴市场的同时,应提高风险防范意识,警惕贸易保护主义等政策性风险,提前做好防范措施。
关键词:光伏产业;光伏困境;新兴产业
中图分类号:F062.9文献标识码:Adoi:10.3969/j.issn.1672-3309(x).2013.03.10文章编号:1672-3309(2013)03-24-03
一、引言
气候变化和能源短缺是当今世界面临的巨大挑战。应对这一挑战的最好办法是减少对非再生石化能源的需求,转而应用可再生的非石化能源。由于具有清洁、安全和可靠的特点,许多国家尤其是发达国家正在把太阳能的开发利用作为能源战略重点。在政策支持、投资推动、需求拉动的综合作用下,世界光伏产业发展迅速。
二、我国光伏产业的发展历程
中国光伏产业于20世纪70年代起步,90年代中期进入稳步发展时期,并在2004年后经历了飞速发展的过程,2004-2009年的年均增长率达到100%。中国光伏在过去近十年的飞速发展是多种因素综合作用的结果。
首先,为应对气候变化和能源短缺的挑战,发达国家尤其是欧盟着力推行太阳能发电,积极推动光伏产业的发展,从而形成了巨大的光伏产品需求市场,这是催生国内光伏产业迅猛发展的外部因素。
其次,近年来经济发展对能源需求的压力和环境污染的压力使我国越来越重视对非化石能源的开发和利用,加大对光伏企业的政策扶持和国内应用市场的推广,光伏产业得以实现跨越式的发展。
再次,为了拉动本地区的经济增长,创造就业,地方政府纷纷寻找新的经济增长点。光伏产业是国家鼓励发展的战略性新兴产业之一,而且具有很强的就业带动效应,因此,地方政府不约而同地选择将光伏产业作为本地区的战略性新兴产业。
最后,光伏产业链条的电池生产和组件装配等下游环节的进入壁垒很低,在政策利好、政府扶持以及我国劳动力低廉的有利背景下,大批企业进入光伏产业。
在上述因素的综合作用下,近年来我国光伏产品的产量大幅增加,从2007年至今国际市场占有率已连续五年成为世界第一。
进入2011年,光伏产业呈现出“自由落体”的态势,产品价格一路下跌,雪上加霜的是美欧印相继对中国光伏产品进行“双反围剿”。2011年10月18日,美国solarworld公司联合另外6家光伏企业向美国商务部提出申请,要求对从中国进口的光伏产品进行反倾销和反补贴调查。2012年10月,美国商务部公布终裁结果:对中国出口美国的光伏产品征收18.32%-249.96%的反倾销税以及14.78%-15.97%的反补贴税。欧盟也于2012年9月启动对中国光伏产品的反倾销调查,占中国光伏产品出口额70%的欧洲市场也可能陷落。2012年10月,在美欧先后向中国光伏产品举起“双反”大棒后,作为光伏产业新兴市场的印度,也加入了这一阵营。曾经风光无限的中国光伏产业陷入了前所未有的困境:产能过剩,企业负债率提高,全行业亏损,在主要市场出口受阻。
三、我国发展光伏产业的困境
全球经济震荡、欧债危机恶化下的市场萎缩和产能过剩是光伏产业进入寒冬期的重要原因,但中国光伏产业陷入困境有更深层的原因。
(一)政府角色缺失
政府是光伏产业规则的制定者、执行者和守护者,其主要责任是制定合理的产业政策,营造适合光伏产业健康发展的市场环境,但现实情况却并非如此。
1、产业政策缺乏长远的战略设计。
我国光伏产业的发展有两个特点:一是产业发展几乎全部依靠国外市场的高速增长;二是行业内的大企业几乎全部是民营企业。因为这两个特殊性,一段时期里政府对光伏应用市场的规划引导力度相当不够。在光伏制造业井喷式增长的同时,地方政府仅仅是支持光伏产能的规模扩张,鲜有行之有效的市场培育政策。
2、缺乏权威性、系统性和灵活性的产业扶持政策。
相较于成功实施产业扶持政策从而成为全球光伏产业佼佼者的德国,我国在光伏产业扶持政策方面尚需完善。
首先,德国政府对光伏产业的主要扶持政策大都是以全国性的法律法规形式出台,从而保证了政策的权威性,消除了光伏企业的后顾之忧。我国也已公布了几十个扶持性的法律文件,林林总总的规定虽多,但基本没有立法层面上的政策,缺乏权威性的政策可执行力会大打折扣,降低政策效率。
其次,除了通过立法保证产业政策的权威性,德国还实施了一系列的扶持措施,包括强制光伏上网电价政策,税收减免政策,信贷优惠政策等。我国针对光伏产业的税收优惠尚未出台国家性的文件,制定税收优惠的权利被下放到了地方政府手中,各地一哄而上发展光伏产业,造成了重复建设与资源浪费。在光伏上网方面也进展缓慢,光伏上网电价补贴力度难以调动企业积极性,起不到应有的激励作用。而且,我国目前的光伏产业政策补贴大多有利于企业和比较大型的光伏项目,政策设计未能充分考虑普通民众和小企业的生产应用支持。
最后,扶持政策缺乏灵活性。相对于德国由鼓励到稳中求进到逐步紧缩的光伏产业扶持政策,我国的扶持政策缺乏灵活的调整机制和政策退出时间表。政策扶持短时间可以促进产业快速发展,但是时间过长容易导致企业对政策的依赖,反而不利于激励企业自主创新和提高效率。
3、行业标准缺失,缺乏正确引导。
中国光伏产业的标准化工作与国际先进水平,以及与中国产业和市场发展需求相比还存在相当差距。尽管中国已经正式出台了数十项光伏产业国家标准,但相距整个产业的标准规范还相去甚远,缺失率高达80%。
4、地方政府的“唯GDP主义”是造成光伏产能过剩的重要推手。
长期以来,地方政府的政绩评估指标主要围绕着GDP增速、投资规模和财政税收等偏重反映经济数量和增长速度的指标,这种单一的考核体系造成了地方对增长质量和资源配置效率的忽视。在政策利好、国外对光伏产品需求膨胀、政绩考核的刺激下,地方政府盲目跟风,纷纷通过各种优惠措施在本地大力发展光伏产业。由于缺乏长远的产业战略规划、忽视发展的质量,最终不同地区的企业都表现出创新能力不足的缺点,产品同质化严重,造成光伏产能过剩。
(二)企业缺乏理性
在光伏产业过去十年爆炸式的扩张中,我国光伏企业表现得缺乏理性,最终自食苦果。
1、过分依赖政府扶持和劳动力低廉的成本优势,盲目扩张规模,缺乏创新能力。
相比欧美国家,我国的劳动力成本优势有助于光伏产品在国际上树立价格优势。中国企业起初投资光伏产业,主要是依靠从国外进口先进设备和技术,然后依赖劳动力成本优势和各种政策扶持来快速发展光伏产业。在光伏产业不具备创新能力的前提下盲目扩张,尽管短期内具备一定的价格优势,但从长期看,抗击外来风险的能力太弱,不具有可持续性。
2、国内市场需求不足,出口依赖倾向严重。
近年来,尽管我国光伏产业发展迅速,但是国内市场同国际光伏市场相比还很不发达。中国光伏发电市场规模较小,消费市场主要集中在欧盟、日本和美国。由于国内市场迟迟未打开,中国光伏行业对国际市场依存度高,造成了产业议价能力低、抗风险能力低的“双低”局面。
3、企业盲目跟风。
在我国光伏产业爆炸式增长的过程中,“造富神话”比比皆是。2004年无锡尚德成功登陆纽交所,成为中国第一个在海外上市的民营新能源企业,其创始人施正荣以23亿美元的身家成为中国的新首富。2007年6月,江西赛维LDK成功在美国纽约证交所上市,成为中国企业历史上在美国单一发行最大的一次IPO,其创始人彭小峰位列2007年福布斯中国富豪榜单第六名。正是在这样神话的刺激下,大批企业家进入光伏行业。
4、光伏企业存在“大而不倒”的问题。
地方政府出于解决就业、促进当地GDP增长和增加财政收入的目的,极力推动光伏产业的扩张,而企业家在税收优惠、贷款优惠和财富神话的刺激下也大举进入光伏产业,盲目扩大投资规模,形成了庞大的债务。当光伏企业的规模大到会对当地的就业、经济产生重大影响时,企业的存亡就不仅是单个企业的事情。若企业遭遇危机,地方政府就不得不想方设法对企业进行救助,作为企业债权人的银行也出于收回贷款的目的对其增加贷款,这就扭曲了优胜劣汰的市场机制,无法通过市场重组消除过剩产能。
5、企业间大打“价格战”。
大批企业涌入光伏产业,光伏产能的过剩和产品的同质化使得我国光伏企业大打价格战,最终的结果只能是国外的光伏应用市场因价格降低而收益,国内光伏企业利润急剧缩减,有些甚至陷入亏损,黯然退出。恶性价格战导致的产品价格低廉成为欧美对我国光伏产品实施“双反”的理由之一,光伏企业可谓自掘坟墓。
(三)光伏产业链不完整不成熟,产业畸形发展
从产业链各环节的发展看,我国光伏产业呈现出中间强、两端弱的梭型结构。在产业链中间环节的电池和组件生产迅猛发展的同时,市场和原材料却仍然依赖海外市场。另外,国内企业生产线的关键设备绝大部分来自国外供应商,生产核心技术方面与世界先进生产水平相比存在很大差距。“两头在外”的产业结构使我国光伏企业沦为世界的打工者。
(四)金融推手推波助澜
光伏产能过剩的信号从2008年左右已经释放出来了,但是企业家和金融推手都没有及时灭火,反而火上浇油,包括开发行、证监会。从2010年开始中国的银行界逆势而上,给这些企业注入了巨额的资金,在这段时间,大概有十几家光伏企业在中国上市,导致原已产能过剩的光伏产业困难越发加剧,接踵而至的是普遍的低价销售,低价倾销带来了全行业的亏损。
(五)媒体角色缺失与错位
媒体应传播真实有效的信息,营造公正客观的舆论及市场氛围。在爆炸式增长的同时,光伏产业存在着很多缺陷,但是某些媒体片面追求热点,缺乏深度思考,跟风炒作光伏产业的“造富神话”,成为“光伏泡沫”的推手之一。
四、光伏产业困境对我国发展新兴产业的启示
(一)发展新兴产业要制定长远的战略设计
政府尤其是地方政府应当根据实际情况制定长远、系统和有序的产业发展战略,以实现新兴产业的稳步发展。在制定产业发展战略时应当注意以下几点:首先,必须考虑逐步建立完整成熟的产业链,打造真正具有竞争优势的新兴产业。其次,产业发展战略最终需要落实在具体的产业政策上,要通过系统的政策支持和引导为产业创造良好的外部环境,进而促进新兴产业创新能力与竞争能力的提升。
(二)制定行业标准,正确引导新兴产业发展
行业标准一方面可以规范企业行为,提升产品质量,另一方面可以提高竞争门槛,有效地规避恶性竞争,形成公平公正的市场环境。
(三)约束地方政府,防止无序发展
地方政府主要为本地区的经济发展考虑,这很容易导致新兴产业的无序发展。因此,国务院应该考虑出台对各地区选择和发展战略性新兴产业的指导文件,在国家层次上布局各地区的战略性新兴产业。
(四)提升自主创新能力是打造产业竞争力的有利保障
掌握核心技术是提升产业竞争力的关键,我国应增加研发投入,营造良好的创新环境,培养技术创新人才,增强企业创新意识和创新动力。通过上述措施提升企业自主创新能力,培养拥有尖端技术的新兴产业。
(五)注重国内市场的培育,提升产业抗风险能力
过分依赖国外市场会降低企业的议价能力和抗风险能力,唯有合理的需求结构才可实现自主可控,避免受制于人,提升产业的竞争力。
(六)营造共存共赢的良好市场环境
我国传统产业屡屡出现一哄而上、产能低端过剩,继而因恶性价格战导致行业性亏损的“周期律”。这警示我们新兴产业要想平稳健康发展就必须防止恶性竞争,营造共存共赢的良好市场环境。
(七)媒体必须保持客观公正
媒体是产业信息的传播者,必须保持客观公正,甄别信息真伪甚至分析真信息背后的含义,为产业发展营造理性的气氛和环境。
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[关键词]产业链光伏产业灰色关联
一、引言
产业链(industrialchain)是形容产品生产过程中一种或几种资源通过若干产业层次不断从上游向下游产业转移直至到达消费者的路径。它包含4层含义。一是产业链是产业层次的表达。二是产业链是产业关联程度的表达。产业关联性越强,链条越紧密,资源的配置效率也越高。
光伏产业链主要包括:超纯硅材料制造、硅锭/硅片生产、太阳能电池制造、光伏组件封装以及光伏发电系统建设等多个产业环节组成。通过产业链中的各企业紧密合作和系统协同,实现企业以低成本满足客户个性化需求的能力,从而加强企业的竞争优势。
太阳能电池制造环节是处于产业链中比较核心的位置,与上下游各产业的拉动效应非常明显。本文将运用灰色关联模型对光伏产业链进行了量化分析,目的在于解决光伏产业链的关联效应如何影响汽车产业的发展。
二、灰色关联模型
灰色关联分析的基本思想是:根据分析对象时序数列曲线的相似程度来判断其关联程度,即两条曲线越相似,其关联度越大,反之越小。
(1)在用灰色关联分析时,需要先引入一个参考序列X0(母序列),求出各对象Xi(子序列)对参考序列的关联度。
(2)计算关联系数:设母序列和子序列分别为X0(t)={X0(1),X0(2),……,X0(n)}和Xi(t)={Xi(1),Xi(2),……,Xi(n)},(i=1,2,…,m),则称:
ξi(k)=(1)
为序列X0(t)与Xi(t)在时刻k的关联系数(第i个待评价对象第k个指标的关联系数)
式中,|X0(k)-Xi(k)|=Δi(k)称为时刻k点X0(k)与Xi(k)的绝差;|X0(k)-Xi(k)|=Δmin称为最小绝对差;|X0(k)-Xi(k)|=Δmax称为最大绝对差;ρ∈[0,1]称为分辨系数,一般取ρ=0.5。应该注意,对原始数据计算关联系数时,要做无量纲化和初值化处理,本文利用改进归一化法做无量纲化和初值化处理。
(3)计算关联度
ri=
三、光伏产业链中相关产业灰色关联模型应用
由于收集到的数据有有限,所以选取2006-2007年的光伏产业链上的相关产业为:多晶硅产业、硅碇产业、太阳能电池产业、光伏工程、光伏应用产品、设备制造业,而基准序列是光伏总销售额和中国光伏系统装机容量。
数据来源:中国光伏产业发展研究报告(2006-2007)(说明:以2006年为基准)
根据上述,可以计算出影响光伏产业销售额和装机容量的各种因素的灰色关联度。分别求出的比较数列Xik对参考数列X0k、X′0k的关联系数,列成矩阵
由此矩阵可以得出一灰色关联序,单就光伏总计销售额而言,对相关产业各指标关联序为:z2>z3>z4>z5=z6>z1;针对中国光伏系统装机容量而言,对相关产业各指标的关联序为:z4>z2>z3>z5=z6>z1;综合这两方面,取权重各为0.5,即ri=1/2(ri1+ri2),得到总体序为r=[0.6667,0.9725,0.9420,0.9726,0.7802,0.7802]。因此总体序为:z4>z2>z3>z5=z6>z8。
四、应用结果分析
通过对光伏产业链关联度的分析研究,我们可以得出光伏产业与产业链中相关产业关联度较大的是:光伏工程、硅碇/硅片、太阳电池/组件,说明对光伏产业的发展带动效应明显;而与光伏应用产品、设备制造业、多晶硅材料产业关联度较小,对光伏产业的发展带动效应不大。
我国硅碇/硅片的制造技术比较成熟,是世界第一大太阳电池生产国。因组件封装是技术含量低、投资成本较小的劳动密集型产业,使得组件封装产业发展最为迅速。其三个产业对光伏产业总销售额带动明显。
我国多晶硅材料产业发展处于初创期,多晶硅提纯技术很低。同时国际多晶硅价格的压力,使得多晶硅产业在国际竞争中处于不利的地位。另外我国光伏设备制造水平与国外存在差距,部分关键设备完全依赖进口,从而在产品竞争中处于劣势。
五、对我国光伏产业发展的建议
从上述模型应用分析可以看出,要保证光伏的快速稳定发展,光伏工程、硅碇/硅片、太阳电池/组件产业对光伏产业的发展至关重要。
1.稳定上游产业原材料供给
国际市场多晶硅材料严重短缺,因此受材料供应不足和材料涨价影响,使得下游部分硅碇/硅片企业开工不足。为了保证下游的原材料的供给,对上游多晶硅产业加大研发投入进行技术创新。
2.加大产业管理,培育具有国际竞争力的太阳能光伏大型企业
对太阳能光伏企业,特别是多晶硅制备企业和晶硅太阳能电池制造企业,制定进入门槛。引导企业的整合,培育具有国际竞争力的大型企业。加强太阳能光伏产业标准化工作,制定和完善我国太阳能电池的产品标准和检测标准。
3.培育国内市场,支撑光伏工程
从长远的发展角度来看,并网应用是光伏发电的发展方向。我们应该通过政策支持建立一批光伏发电示范基地和光伏工程,拉动国内市场,并且可以在一些发达试点城市允许接受建筑物一体化的屋顶光伏并网,提高技术的应用水平。在资金、税收、电价等多方面制定优惠政策,进行重点扶持。
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太阳能光伏发电是新能源和可再生能源的重要组成部分,被认为是当前世界最有发展前景的新能源技术,各发达国家均投入巨额资金竞相研究开发,并积极推进产业化进程,大力开拓市场应用。但目前中国太阳能产业集中在中部,两端在外,从整个行业发展状况看,中国太阳能产品生产居于世界前列,但是具有高附加值的产品应用也大部分出口。在太阳能光伏产业中,中国成为了太阳能产品加工厂,从产品末端看,我国光伏产业发展缓慢,远不及国际发达国际水平,产业规模化尚有距离。
但随着国家加大政策扶持,以及世界能源缺乏状况的加剧,光伏产业在未来将会得到广泛的应用,随着2011年7月的《国家发展改革委关于完善太阳能光伏发电上网电价政策的通知》,我国光伏产业将迎来发展的转折点,光伏产品将加大开拓国内市场,但目前光伏产品国内市场准入机制尚不完善。
二、国内光伏产品认证现状
财政部、科技部、国家能源局于2009年7月联合印发了《关于实施金太阳示范工程的通知》,通知的附件《金太阳示范工程财政补助资金管理暂行办法》中第三章第五条中明确规定:财政补助资金支持的项目“采用的光伏组件、控制器、逆变器、蓄电池等主要设备必须通过国家批准认证机构的认证”。目前,我国开展光伏产品认证的机构主要有中国质量认证中心(CQC)、北京鉴衡认证中心(CGC)及相应的光伏产品检测机构。
据CQ公布的资料,到2010年11月30日,CQC共向62家企业发了253张光伏产品认证证书,2011年CQC增加了聚光型光伏模块和模组、光伏汇流箱等认证产品,从2010年12月1日至2011年8月15日,新颁发了310张光伏认证证书,光伏产品认证呈现出快速增长的趋势。CGC增加了接线盒和汇流箱等认证产品,其光伏产品认证情况为:至2011年7月31日止,铅酸蓄电池28家企业,53张证书,获证产品973个;控制器逆变器20家企业,40张证书,获证产品54个;接线盒3家企业,6张证书,获证产品8个,光伏组件88家企业,254张证书,获证产品4551;独立光伏系统18家企业,22张证书,获证产品22个;汇流箱7家企业,9张证书,获证产品28个,并网逆变器40家企业,89张证书,获证产品150个,与2010年获证证书相比,增长速长也非常大。
获得以上光伏产品认证企业,根据《金太阳示范工程财政补助资金管理暂行办法》规定可为财政补助资金支持的项目采用设备。可见,目前国内光伏产品认证制度为财政扶持门槛,并非国内市场强制性的准入门槛。而当前我国国内光伏产业链各环节发展极不平衡,单纯依靠市场调节效果不明显,需要国家发改委、工信部及质量技术监督局等部门研究制定国内强制性市场准入机制。
三、国内工业产品市场准入制度
当前我国采用工业产品生产许可证制度和强制性产品认证制度(“3C”认证)的市场准入制度,对涉及公共安全和人体健康、人身财产安全的产品质量实施有效控制,两者相辅相成,互为补充,为宏观控制产品质量的稳定发挥重要作用。下面对这两种制度介绍比较一下:
1、工业生产许可证制度
工业产品生产许可证是生产许可证制度的一个组成部分,是为保证产品的质量安全,由国家主管产品生产领域质量监督工作的行政部门制定并实施的一项旨在控制产品生产加工企业生产条件的监控制度。该制度规定:从事产品生产加工的公民、法人或其他组织,必须具备保证产品质量安全的基本生产条件,按规定程序获得《工业产品生产许可证》,方可从事产品生产。没有取得《工业产品生产许可证》的企业不得生产产品,任何企业和个人不得销售无证。相关法律依据为《中华人民共和国工业产品生产许可证管理条例》及《中华人民共和国工业产品生产许可证管理条例实施办法》,目前共有66类产品列入工业产品生产许可目录。
2、强制性产品认证制度
强制性产品认证,又称CCC认证,是中国政府为保护广大消费者的人身健康和安全,保护环境、保护国家安全,依照法律法规实施的一种产品评价制度,它要求产品必须符合国家标准和相关技术规范。强制性产品认证的法律依据是《强制性产品认证管理规定》。对列入《强制性产品认证目录》中的产品实施强制性的检测和工厂检查。凡列入强制性产品认证目录内的产品,没有获得指定认证机构颁发的认证证书,没有按规定加施认证标志,一律不得出厂、销售、进口或者在其他经营活动中使用
3、两种准入制度的区别
(1)两种制度设立的基础不同。生产许可证制度的设立是我国国情的需要。因为部分产品生产企业在根本不具备基本生产条件的情况下盲目上马,粗制滥造,致使劣质产品流向市场,恶劣质量事故屡有发生,给人体健康、财产安全带来了严重影响。工业产品生产许可证制度是利用行政许可手段建立起市场准入的门槛。只有具备基本生产条件、检验手段,能够稳定生产合格产品能力企业,才能取得生产许可证,进入市场,从而有效遏制了假冒伪劣产品流入市场的行为,规范了市场经济秩序。强制性产品认证制度是在原有认证的基础上发展起来的一种产品质量安全保障制度。(2)两种制度性质不同。生产许可证制度是以国家行政机关为行政许可实施主体,其性质属于行政许可范畴。而强制性产品认证制度则是以属社会中介性质的认证机构为主体实施,行政机关监督保障,不属于行政许可范畴。(3)两种制度管理方式不同。主要在三个方面:一是时限要求不同。由于生产许可证是行政许可行为,在申请、受理、审查和颁发证书等方面均受到行政法规更为严格的时限限制和过错追究;二是对产品性能要求不同。生产许可证要求对产品质量进行较为全面的考核,包括可靠性、安全性、理化指标和卫生指标等方面要求。而强制性产品认证则更加强调产品安全性要求,比如对家电类产品突出强调对电磁兼容性能的要求;三是监督管理履行方式和责任不同。生产许可证制度强调各级质量技术监督部门对产品或者企业生产条件的监督检查。而强制性产品认证强调了企业应当接受监督检查的义务。(4)两种制度目的不同。除和强制性产品认证制度一样具有从源头保证产品质量安全,实现保障人体健康、人身财产安全的目的外,生产许可证制度还有贯彻国家产业政策,实现产品结构优化,提升产业优势和保障国家金融、信息安全的目的。
另外,还要说明的是,两种制度管理范围不同。生产许可证管理的对象仅限于在中华人民共和国境内生产、销售、经营活动中使用列入生产许可证管理范围的产品的企业和单位;强制性产品认证制度则不仅适用于国内生产企业,也适用在中华人民共和国境内销售的国外企业生产的产品,也就是说对列入强制性产品认证范围的产品国外企业要在我国境内销售,必须首先取得强制性产品认证。两种制度管理的产品不同,实施强制认证制度的产品不实施工业产品生产许可证管理,二者管理的产品上没有交叉。
四、国内光伏产品准入制度尚待完善
“金太阳示范工程”引发了光伏产品生产企业的认证潮,在一起程序上确保了我国重点光伏发电系统的安全。光伏发电相关产品有了质量评价准则,有了第三方的质量认证保证,确保相关工程的招标质量。但与前述国内强制性市场准入制度对比,“金太阳”光伏产品认证在本质上是自愿性的产品认证,通过认证的企业质量控制水平有一定保证,但在市场调节上有着其局限性。随着将来技术改进,光伏发电成本的势必降低,国内光伏发电系统装机容量大幅增加,国内光伏产品市场将不仅限于一些示范工程,光伏产品的质量保证将面临挑战。
另一方面,前几年光伏产业热潮高涨,国内各类资金纷纷投入,整个光伏产业结构失衡,缺乏核心技术,导致产业对外依存度过高,关键技术设备、市场需求、原料“三头在外”的问题困扰着企业的发展。目前我国近60%的太阳能光伏产品出口是以加工贸易的方式,95%的销售靠出口,产品结构中太阳能电池和电池组占到了六成以上,重复投资,低价值端产品产能过剩,企业利润低,质量控制能力差。而这种情况下,国家需要使用市场准入制度来加以调节。
仔细分析《工业产品生产许可证目录》及《强制性产品认证目录》,可以发现国内市场上绝大部分涉及公共安全和人体健康、人身财产安全的产品均已采用生产许可证制度或强制性认证制度。从公共安全、规范市场经济秩序以及贯彻国家产业政策等角度来看,光伏产业链相关产品无疑应尽快纳入工业产品生产许可管理或强制性产品认证管理中,从而完善光伏产品国内市场准入制度。至于光伏产品中哪些产品应纳入工业产品生产许可证,哪些纳入强制性产品认证,可以按照生产许可证与强制性产品认证管理的基本原则确定。比如,在工业产生产许可证目录中,已有铅酸蓄电池产品,2011年新实施的《铅酸蓄电池产品生产许可证实施细则》也已将2008年的《GB22473-2008储能铅酸蓄电池》作为储能用铅酸蓄电池单元的检测标准。另外光伏组件应当加强产业结构控制,也可纳入生产许可证管理范围。而控制器、逆变器等涉及电气安全,电磁兼容等,理应纳入强制性产品认证管理范围。
五、标准的制约
目前全球光伏产业中,国际通用的光伏检验标准分别为美国的UL标准以及IEC标准,我国光伏产品认证至今还没有统一的国家、行业标准和检测机构。因而国外光伏产品进入我国市场,不需要进行任何机构的检测,关税也几乎为“零”。反之,我国光伏产品进入欧美市场,却要经过严格的检测,方能取得认证资格。从CQC及CGC公布的光伏产品认证单元及依据的标准来看,认证标准有国家标准、国际IEC标准,更有认证机构的技术规范。这是因为目前我国尚无完整的光伏产品标准体系,导致认证产品划分及认证依据不统一。这正我国光伏产业的标准化之痛。
国内光伏产品市场准入制度的不完善,最主要的因素也正是相关产品标准严重缺失。国内光伏市场应用已展开,但现有国家标准确实存在着短板和发展滞后现象,迫切需要完善我国光伏产品有关标准,从而为我国大规模开发光伏发电提供技术支持,并为完善国内光伏产品市场准入制度奠定基础。
1.聚光光伏技术概述
GaAs基太阳能电池可分为单结和多结叠层式太阳能电池两类。GaAs、Ge单结太阳电池理论效率27%,实验室效率达到25.8%;多结叠层太阳能电池效率理论效率能够达到63%,目前实验室效率达到43%。CPV可以按汇聚太阳光的方式不同分为两个大类,即采用镜面聚光的反射式和采用透镜聚光的透射式,其结构可参见图1。
目前各大生产厂家的CPV系统具有多种不同的表现形式,但其结构均离不开四大部分,即:聚光模块、光电转换模块(光伏电池)、太阳追踪模块、冷却模块。各部分的成本构成如图2所示:
(1)GaAs基太阳能电池的优势
①规模化潜力较大:CPV技术因其具有光电转化效率高等特点,是未来发展大型支撑电源的最理想的太阳能发电技术。
②成本下降空间巨大:与晶硅和薄膜太阳能发电技术建设成本1.6美元/瓦相比,CPV目前3~4美元/瓦的建设成本并无优势,但作为一项新兴技术,随着生产规模的扩大、电池效率的提高、聚光模块的改进等,成本有巨大的下降空间。
③占地面积小:在同等发电量的情况下,CPV电厂的土地占用面积比平板式太阳能要小得多。CPV系统由支柱承载其主要结构体,占地面积极小,且由于系统在地面产生的阴影面积是移动的,所以对电厂所在地的生态影响也较小,面板下方的土地仍然可以用于畜牧等用途。
④能量回收期短:聚光组件的效率比晶硅和薄膜组件大大提高,建设想同规模的电站,所需的半导体材料大大减少,因而能量回收期大大缩短。
(2)GaAs基太阳能电池的劣势
技术和规模化进度存在不确定性:作为一项正在由实验室走向工程化的新技术,CPV的技术路线尚未定型,产业链也未形成;材料昂贵,成本上无优势,另外CPV系统建设地区对太阳光照条件有较高的要求,不利于大规模推广。对于相关企业,我们需要关注其技术或成本取得优势地位。
2.聚光光伏技术进展
聚光太阳电池是聚光光伏技术的核心和基础,目前国际上研究较为深入,技术较稳定的方案,普遍采用基于GaInP/GaAs双结和GalnP/GaAs/Ge的多结太阳电池。这种电池最早被用于空间卫星,可吸收更宽的太阳频谱能量,转换效率高,且具有很好的耐高温特性。
GaInP/GaAs双结和GaInP/CaAs/Ge三结太阳电池均基于比较成熟的GaAs电池制作工艺,而且GalnP与GaAs在晶格匹配、禁带宽度合理组合、材料性能稳定性等方面都是十分理想的材料系统,所以是目前研究最活跃、最深人的多结太阳电池。目前,对GaInP/GaAs/Ge电池研究最成熟的是美国,美国司的波音下属公司SPectrolab和Emcore公司都已批量生产,并供应空间市场。多年来,为不断提高GalnP/GaAs/Ge三结电池的光电转换效率。Spectrolab研发四结,甚至五结、六结结构,他们认为,通过增加结数可将转换效率提高到接近理论极限值72%。Emcore公司则采用IMM三结太阳电池(IMMinvertedmetamorphictriple—junctionsolarcell)技术,根据其设计的发展路线显示,有望在近年内将聚光太阳电池效率提高到45%(电池面积lcm,聚光倍数500)。
虽然聚光光伏的研发已有30年历史,但其商业化运营仍处于初期阶段,目前全球聚光光伏系统的装机量不超过200MW,还处于小批量示范性工程阶段,其最主要部件-高倍聚光电池的成本一直居高不下,成为阻碍聚光光伏市场发展的最大难题。聚光系统成本从2007年$7-$10/Wp,降至2009年的$3-$5/Wp,2015年有望降至2$/W以下。聚光光伏技术近年来得到欧美国家的重视。2011年12月,美国能源部决定在未来3年内投资6000万美元,目标是发展聚光光伏技术,使太阳能电池成本降低75%,CPV系统成本及效率情况见表1。
3.我国聚光光伏技术现状
我国以及有一些公司可以生产聚光组件,并且有上海聚恒、成都钟顺公司、蓝天太阳等一批企业相继获得了金太阳认证;但是目前聚光器还主要依赖进口、电池也只有乾照具有产业化的生产,追踪系统虽然国内可以做,但是从示范电站的数据看,逐日效果并不好。
国内已经具有以中国电科集团第十八研究所为代表的三结砷化镓太阳电池研发力量,聚光光伏产业所涉及的聚光、散热、对日定向跟踪及控制、双轴运动系统等技术在国内均有成熟的或可以借鉴的技术,以此为基础发展聚光光伏产业可以有效促进相关技术向聚光光伏产业的扩,通过整合可以在国内形成完整的、具有自主知识产权的聚光光伏产业链,从而带动经济的发展。同时,聚光光伏产业在全世界刚刚兴起,我国与先进国家技术差距并不是很大,如果现在发展,在借鉴先进技术基础上,可以迅速赶上并超越先进国家技术水平。因此,中国发展聚光光伏正当其时,经过不懈努力,中国的聚光光伏事业也必将得到极大的发展,形成具有中同特色的地面光伏产业发展模式。
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如果说协鑫是多晶硅片的帝王,那么隆基便是单晶硅片的代名词。不论国内多晶市场怎样好,隆基都不曾涉足多晶领域,一直笃定单晶,不断为单晶的技术进步和成本下降而努力。
随着“领跑者”计划的推行,国家对于光伏技术和成本的要求开始提高,越来越多的企业开始追求更为高效的光伏产品,以期在接下来的市场竞争中占据先机。多晶虽然占据着大部分的市场,但是毋庸置疑的是单晶具备更高的效率,而且经过多年的发展,单晶的许多技术也已取得突破,单晶隐隐有强势回归的趋势。
单晶的归来瞬间引起了大家的关注。作为一家专注于单晶十几年的企业,隆基已经发展成为单晶硅片全球第一的供应商,在单晶硅棒、硅片、电池和组件等环节均有巨大的优势,接下来或将是隆基耕耘多年之后收获的时候了。
单晶扩张
由于单多晶的晶体生长工艺不同和在晶面等结构上差异,单晶硅片与多晶硅片在晶体品质、电学性能、机械性能方面都不尽相同。
在太阳能发电利用上,单晶电池的光电转换效率和可靠性均高于多晶电池,但是单晶的成本要高于多晶,后者在广大的市场和不断研发下,其效率也在不断地提升。
事实上,单晶和多晶各有优劣,在不断的发展过程中,就像是两条腿走路,一段时期内可能单晶走得快一些,在另一段时期内可能多晶会走得远一些。但是,随着这些年单晶技术的突破,在这一个周期似乎单晶的风头更盛一些。
随着技术进步和成本下降,单晶硅下游的电池和组件企业开始越来越多的接纳单晶硅产品,单晶硅和多晶硅组件的价差约在0.1元/W。多次投料、控制拉棒速度来提高月产量以降低拉棒成本,通过导入金刚线以降低切片成本。
2014年,在金刚线切割还尚属新鲜事物的时候,隆基就已经开始对这种新技术展开研究。最终,金刚线切割在单晶领域大显神通,大大提高了硅片的产出率。
隆基董事长钟宝申曾说:“不领先不投入。”在很长一段时间中,中国的光伏企业在多晶路线上疯狂的投资扩张,但是隆基在单晶上却略显沉寂,一直在研发和技术上下功夫。
也许是厚积薄发,从2012年开始,隆基开启了他的扩张之路。2012年10月,西安隆基完成扩产,硅片产能突破1GW;12月,宁夏隆基二期项目建成,单晶硅棒产能达到8000吨;2013年8月,银川隆基三期项目建成,公司单晶硅棒产能达到12000吨;2014年12月,无锡隆基二期项目建成,单晶硅片产能达到3GW。
在单晶硅磅和硅片上站稳脚跟后,隆基开始像电池片、组件和电站拓展。2014年10月,隆基收购浙江乐叶光伏科技有限公司85%股权,公司业务向太阳能电池、组件的研发,制造和销售拓展。
目前,隆基的核心产能均在按计建设中,云南、宁夏几个基地硅棒硅片产能建设不断推进,泰州、衢州、合肥电池组件基地也满荷运转。“2017年单晶硅片产能达到12GW、2019年达到20GW,2017年单晶组件产能达到6.5GW、2019年达到10GW。”隆基战略发展中心总经理尚耀华这样描绘未来的蓝图。
逆袭之路
在过去几年光伏制造企业扩张中,我国企业过于追求扩张速度,相当一部分企业选择了多晶硅路线,目前国内只有五六家企业生产单晶硅片。在为数不多的几家单晶路线厂家中,隆基绿能科技股份有限公司无疑是最受关注的一家公司。
隆基绿能科技股份有限公司(2017年2月,公司名称由原“西安隆基硅材料股份有限公司”变更为“隆基绿能科技股份有限公司”)成立于2000年,主要为光伏和半导体产业产品和服务。2012年4月,公司在上海证券交易所挂牌上市。
在决定单晶还是多晶路线之时,创始人李振国和他的团队在思考:“光伏产业未来发展道路过程中服务的实质是什么?光伏产业未来的竞争格局如何?”
李振国的答案是:行业服务的本质是平价上网,而能够实现平价上网的技术路线就是单晶;后一个问题的答案则是:未来光伏行业一定是一个充分竞争的行业。
17年来,隆基股份专注于单晶技术路线,通过技术研发提高产品效率,并由之前只专注单晶硅片环节向光伏产业下游环节延伸,现已形成单晶硅棒、单晶硅片、单晶硅电池、单晶硅组件、分布式光伏电站和大型地面光伏电站的全产业链。
2015年,国内单晶硅市场份额从5%增长至15%,出现显著的提升。单晶硅路线实现了革命性的成本突破,加之单晶硅高效率、高可靠、发电能力强的优点,单晶硅终于实现逆袭。
关键词光伏技术;专利分析;技术路径
1国内外光伏产业技术发展概况
1.1世界光伏产业技术发展概况
自1839年发现“光生伏打效应”和1954年第一块实用的光伏电池问世以来,国外太阳能光伏发电取得了长足进步。单晶硅电池的实验室效率已经从20世纪50年代的10%提高到目前25%,多晶硅电池的实验室效率也达到20.4%,非晶硅薄膜电池实验室效率达到10.1%,碲化镉太阳能电池实验室效率达到16.4%,铜铟镓硒太阳能电池实验室效率达到20.3%[1]。以美国SunPower和日本Panasonic为代表的高效电池组件制造商的光伏产品效率已达到24%。日本的太阳能光伏发电系统形成了成熟的技术和产业体系,尤其是住宅建筑的太阳能光伏发电系统,已成为最大的太阳能光伏发电系统的设置用户。目前高效单晶组件产品的成本已低于传统单晶组件产品,但还高于多晶产品,高效电池技术在全球范围内蓄势待发[2]。
目前,世界光伏技术呈现的特点是经济越发达的国家对光伏产业越重视,其技术发展也就越先进。在欧洲,德国、法国的光伏技术处于领先地位;在亚洲,日本走在前面,尤其是福岛核电站事故后,绿色可再生能源成为日本发展的主流,日本的太阳能光伏发电系统已形成了成熟的技术和产业体系,户用电源系统发展迅速,已成为太阳能发电的重要组成部分。中国也紧跟发展步伐,分布式电站和户用电站将成为我国的主要支持方向。
1.2中国光伏产业技术发展概况
我国光伏电池的研究始于1958年,自1981年开始,光伏电池及其应用开始列入国家的科技攻关计划,通过“六五”到“十一五”六个五年计划,在光伏电池器件及应用技术方面取得了可喜成绩;2000年之后,国家科技部启动了国家863计划和973计划,分别对光伏发电的产业化技术和基础性研究给予支持,尤其在晶体硅电池领域,重点加强对单晶硅电池技术、多晶硅铸锭技术、高效电池技术、晶体硅电池产业化技术以及特殊太阳电池组件的开发[3]。目前,单晶硅电池的实验室效率最高24%,产业化单晶硅电池的最高效率已经超过20%;多晶硅电池的实验室效率最高达19.5%,产业化多晶硅电池的效率已经达到18.5%。
在世界光伏市场拉动下和国家队发展新兴产业的支持和促进下,我国光伏制造业从小到大、从弱到强,已经成为全球太阳电池和组件的最大制造国。总体看,一是我国晶硅电池/组件在性价比上具有国际竞争优势;二是多晶硅材料不具有晶硅电池/组件那样的竞争优势,特别是成本处于劣势。我国现有一部分多晶硅制造企业由于成本高于国际平均水平而不得不停产,因此针对提高多晶硅性价比的技术是我国多晶硅的奋斗目标;三是在原辅材料及设备制造方面,有些材料,如封装玻璃、切割液、密封胶等,基本满足了国内的市场需求。但有些材料,如组件封装材料EVA和背板材料TPT等与国外还有一定差距。我国光伏设备制造为满足国内需求做出了重大贡献,但高端设备与国际相比还有一定差距。高端原辅材料及高端设备制造技术水平的全面提升是我国光伏产业的重要战略任务之一。
2河北省光伏产业技术发展情况
2.1基本情况
河北光伏产业起步较早,具备较好的产业基础和竞争力。目前,河北省光伏产业水平和规模在全国处于“第一梯队”。由《河北省高新技术企业统计报表》可知河北从事光伏产业的高新技术企业有30余家。虽然河北省有一些在全国具有较大影响力的光伏企业,比如晶龙集团、英利集团,但河北光伏行业也存在着各光伏企业科技发展水平总体差异较大的现实情况。
2012年行业危机对河北省光伏产业形成严重冲击。资料显示,当年河北省太阳能电池产量3321.4MW,同比增长26.69%;主营业务收入累计200.11亿元,同比增长-33.48%,利税总额-27.24亿元,增产不增收,亏损额逐月加大,部分以光伏产业为电子信息领域发展重点的地市亏损局面较为严重。即便如此,主营业务收入占河北省光伏行业近30%的晶龙、英利集团等一批太阳能光伏重点企业,在2012年的行业危机中却逆市上扬。
2.2重点企业技术现状
河北以晶龙集团和英利集团为代表的光伏企业在国内外技术和市场方面都占有重要地位。晶龙集团以生产单晶硅和单晶硅太阳能电池见长,英利集团在多晶电池及多晶硅铸碇方面发展迅猛。
晶龙集团旗下子公司晶澳公司开发了许多高效率、低成本的量产工艺和技术,打通了电池和组件量产中的技术环节,率先将所有产线上单晶电池(P型)效率提高至19.5%以上,单晶组件功率提升至270W以上,多晶电池效率提高至18.0%以上,多晶组件功率提升至260W以上。由于较好的产品品质、有竞争力的生产成本,在欧盟“双反”背景下,晶澳能够获得超过50%的欧盟进口配额(晶硅电池)。从2010年开始,晶澳研发N型电池技术(Bycium,倍秀)已有4年基础,目前Bycium实验室批量效率达20.5%,最高到20.9%。凭借业内领先的制造技术水平以及优秀的电池技术研发能力,为低成本、高质量、高功率N型单晶产品的规模化量产提供富有竞争力的解决方案。
英利集团的Panda(熊猫)电池源于ECN的n-Pasha电池,熊猫电池量产后电池光电转换效率在19.5%~20.0%,组件功率在270W~275W,开创了国内N型太阳能电池的新发展方向。但熊猫电池为了为了平衡成本,未采用特别复杂的流程。其与传统P型单晶电池技术主要差异如下:需要以少子寿命较高的N型硅片作为衬底,前表面进行硼扩获得PN结结构,需要应用前表面钝化技术和背表面钝化技术,背面需要金属Ag栅线收集电流,流程相对复杂、辅料成本较高。
3光伏产业关键领域技术分析
多晶硅原材料、硅片的制备、高效太阳能电池制备等几个关键领域的技术发展情况是:
3.1多晶硅原材料
改良西门子法加低温氢化技术是目前全球多晶硅原料的主流科技方向,在提高效率、降低成本特别是降低电消耗方面效果显著。我国90%以上是改良西门子法,改良西门子法加低温氢化技术是我国行业发展的基本态势。
3.2硅片的制备
3.2.1晶体硅的制备。晶体硅分为单晶硅和浇铸硅,两条技术路线的争论持续了近30年。市场的占有率与两种方法在不同时期所产生的科技进步紧密相连。浇铸硅产量大成本低,但是制备电池的转换效率相对较低;单晶硅产量低、成本偏高,但转换效率是目前光伏电池中最高的。欧洲屋顶电站最兴旺的时候,也是单晶硅在世界市场占有率最高的时候。中国光伏发电的发展初期阶段主要以地面大型电站为主,由于不受占地面积的限制,浇筑硅因其成本较低得到了长足的发展。随着分布式电站的实施,单晶硅还会重新占据上风,两条技术路线的竞争也还会长期存在。
在单晶硅制备中,目前全球主要采用的是P型掺硼晶硅制作,光照10小时后会产生5%~8%不可恢复效率衰减,该难题长期困扰着光伏界,河北省科学家研发低光衰掺镓硅单晶,平均消除6%光衰,成本降低6%。
3.2.2硅片的切割。线切割技术的问世,完全取代了内圆切割,实现了切割技术的升级换代。随着科技的不断进步,金刚线切割技术已经问世,不仅切割速度是常规线切割的2倍,而且冷却浆液无污染,避免了线切割后的砂浆废液后处理,具有很好环保效果。冷却方式的革新,推动了线切割的更新换代,金刚线切割技术是未来的发展主流。
3.3高效太阳能电池的制备技术
高效太阳能电池的制备技术分为:碲化镉薄膜电池、非晶硅薄膜电池、铜铟镓硒薄膜电池、染料敏化柔性电池、晶硅电池。晶硅电池以转化效率高、成本低占据了市场的主流,目前的市场占有率达到85%以上,成为光伏发电的主要技术。相比而言,薄膜电池成本高、效率低,投资巨大。
晶硅电池的发展近几年有了突破性的进展,量产效率已超过20%,2012-2014年科技部资助的863计划把中国晶硅电池的转化效率提高到了一个崭新的阶段,达到国际先进水平。继续提高晶硅电池的转化效率,是目前光伏发电的研究的主流方向和目标。
3.4其他关键光伏制造技术
背接触电池技术、二次印刷技术、大功率高效低衰减光伏组件技术是目前最新的科技动态和发展方向。
4光伏技术领域专利分析[4]
本部分对光伏领域的专利进行分析,从发展规模、发展趋势、主要国家技术领域和主要机构技术分布等方面考察光伏技术发展态势。研究对象为全球光伏技术的相关专利,专利数据来源于中国科技信息研究所专利分析数据库,通过关键词与分类号的组配检索下载建成“光伏产业专题专利数据库”,并基于该数据库进行相关分析。由于专利数据的延迟性,导致2010年和2011年的专利数据不完整,因此下文分析中这两个年度的内容仅供参考,不做结论。
4.1世界光伏领域技术情况专利分析
4.1.1世界光伏技术专利逐年申请情况
20世纪60-70年代光伏技术处于发展初期,总体专利申请量较小,每年的专利申请数量基本维持在10之内;直到20世纪70年代末,光伏技术越来越受到重视,专利申请数量开始逐步增长,最高的年份是1983年,达235项;20世纪80年代中后期光伏技术发展出现波动,表现为专利申请数量开始小幅回落,这种回落的态势一直持续到20世纪90年代中期,由每年200余项降到不足百项;从1995年开始光伏技术开始进入上升阶段,稳步、平缓的发展一直持续到2001年,该年专利申请量达306项;在2002年增长速度有一个小幅回调之后,光伏技术度专利申请量出现了新一轮的、真正的高速发展期,全球专利申请数量迅猛增长,在2002年到2005年4年间,专利申请数量翻了一番,由每年近300项上升到600余项,在2006年到2009年的4年间,专利申请数量又翻了一番,由每年不到1000项增长2085项。
4.1.2光伏技术专利在各国的分布
美国、中国、韩国、日本、英国、法国、德国、中国台湾、加拿大、澳大利亚这10个国家和地区拥有全球专利申请数的96.7%,其中美国和中国均占24%,日本占20.5%,韩国和德国分别占有8%左右的份额。
4.1.3光伏重点技术领域专利分布
在六大技术领域中,结晶硅专利申请量最多,其次为化合物薄膜和薄膜硅,化合物结晶及染料敏化最少。其中结晶硅专利申请起始年限最早在20世纪60年代。
4.1.4各国重点发展技术
中国在光伏技术领域的专利申请量总量位于世界领先地位,在结晶硅和化合物薄膜方面研发实力强,专利申请数量超过了其他国家,而化合物结晶核方面研发能力弱,专利数量较少;美国在不同领域的技术分布态势和全球技术分布一致,专利申请量最多的是结晶硅,薄膜硅和化合物薄膜专利申请数量相近,位于其次,染料敏化方面的专利申请数量最少;日本在结晶硅和薄膜硅两个领域的专利申请数量相近,且为最多,其次是化合物薄膜专利申请数量,染料敏化方面的专利申请数量最少;欧洲和德国的光伏技术专利分布相似,它们的专利申请数量远低于前三个国家,专利申请量最多的是结晶硅,薄膜硅和化合物薄膜专利申请数量相近,位于其次,化合物结晶的专利申请数额位于倒数第二,不过在染料敏化和有机半导体方面,这两个地区存在明显差异,德国染料敏化专利数远大于欧洲,而欧洲的有机半导体专利数远大于德国;韩国在专利申请量最多的是结晶硅,其次化合物薄膜,薄膜硅和有机半导体专利申请数量相近,位于再次,最少的染料敏化和化合物结晶的专利申请数额。
4.1.5光伏研究机构的专利分析
光伏技术领域主要专利申请机构全球排名如图2,在前20位的排名中,日本机构有12家,占60%;美国机构有4家,占20%;韩国和德国分别有2家机构。其中,专利申请数量最多的3个机构分别是日本的三洋电力、佳能和三菱集团,其次是德国西门子;再次是德国默克集团、日本夏普、日本昭和壳牌石油、美国RCA以及美国应用材料公司;剩余的11家机构光伏专利申请量差别不大。从中看出,日本科研机构在光伏领域具有很强实力,不仅拥有光伏专利的机构数量多,而且机构拥有光伏专利的数量也多;德国虽然只有2家机构进入全球20强,但这2家机构拥有的专利数量都在排名前5位。中国虽然拥有光伏专利总数很多,但没有一家机构能进入全球20强。
4.2中国光伏领域技术情况专利分析
4.2.1中国光伏技术总体专利申请情况
中国光伏专利发展动向如图3,在20世纪90年代中期之前中国光伏技术仍处于发展初期,总体专利申请量较小,每年的专利申请数量基本维持在1~2项;在1995年-2004年的10年间,中国光伏技术稳步发展,专利申请量逐渐增加,这比世界光伏技术增速发展的时间晚20年;2005-2010年是中国光伏技术真正的高速发展期6年间光伏专利申请数量增长了7倍,在2010年达到顶峰。
由世界和中国光伏领域技术发展趋势图的分析,初步认为从生命周期上看,光伏技术已经走过萌芽期和成长期,正处于成熟期。
4.2.2中国光伏技术领域分布
通过对近10年中国光伏技术专利申请情况的统计分析,不同类型的光伏技术在中国的发展情况各有不同。结晶硅和化合物薄膜起步稍早,在2002年已经开始进入新一轮较长时期的快速增长阶段,在经过4年的稳步增长之后,接下来又有5年的飞速发展阶段,2010年的专利申请数是2002年的几十倍到上百倍;薄膜硅的发展趋势类似于结晶硅,只是该领域专利申请数最多的年份是2009年,早结晶硅1年;化合物结晶在2002-2007年度6年间,专利申请数量保持较稳定的状态,在2008年有一个突然急速增长,之后的4年就维持在这个较高专利申请数状况;有机半导体专利申请数在这些年变化不大,前几年保持稳定状态,后几年又保持在比前面稍高的一个稳定状态;染料敏化起步稍晚,从2006年起一直处于稳步增长的趋势。
4.3重点光伏领域情况分析
4.3.1结晶硅
结晶硅发展趋势图很清晰,在经过30多年的少有起伏的持平和平缓发展阶段后,进入一个快速发展期,然后又开始回落。具体来说,结晶硅起步较早,开始于上世纪60年代中期。在1964年到1974年期间,结晶硅技术处于起步期,每年的专利数不超过5项;1975年到1985年结晶硅专利申请数开始稳步增长;但到1986年突然开始出现回落,这种回落振荡期一直延续到90年代中期;从此之后,结晶硅技术进入不断发展阶段,这种发展有个鲜明的特点,先是平稳发展然后就有一个急速增长期,1996年到2004年就是稳步发展期,随后的5年就是急速发展期。整个发展趋势看,结晶硅技术已走过初始期、增长期,目前应该处于成熟期阶段。
在结晶硅专利全球分布中,中国、美国、日本、德国、韩国、中国台湾、澳大利亚、加拿大、法国和英国这10个国家和地区拥有全球专利申请数的96.7%,其中中国占27%,美国23%,日本18%,韩国和德国分别占9%和7%的份额。
4.3.2薄膜硅
薄膜硅的技术发展趋势较简单,经过长期持续稳定,进入发展阶段,又迅速回落。具体可分为3个阶段:1984年到2004年的20年间,都处于平稳期,每年的专利申请数量基本稳定在同一数值;从2005年开始的5年,薄膜硅专利申请数开始逐年增长,5年增长了近5倍。
在薄膜硅专利全球分布中,日本、美国、中国、韩国、德国、中国台湾、澳大利亚、法国、加拿大和英国等10个国家拥有全球专利申请数的97%,其中日本31%,美国25%,中国占17%,韩国和德国分别占6%的份额。
4.3.3化合物薄膜
化合物薄膜专利申请数在1984年到1995年间基本稳定在相同水平;从1995年之后的连续10年都是一个平缓的发展阶段;到2005年就进入了快速发展阶段,每年化合物薄膜的专利申请数量都有大幅增长。
在化合物薄膜专利全球分布中,中国、美国、日本、韩国、德国、中国台湾、加拿大、法国、澳大利亚和英国等10个国家拥有全球专利申请数的94%,其中中国占30%,美国24%,日本14%,韩国和德国分别占8%和6%的份额。
5结论
5.1河北光伏产业链最为完整,不仅有晶体制备和硅片加工,还有光伏电池封装设备生产。河北晶龙实业集团、晶澳太阳能有限公司、天威英利新能源有限公司、光为绿色新能源股份有限公司等企业是河北省光伏产业的代表性企业,产业创新能力较强,在全国光伏企业名列前茅,具有较强影响力。但同时河北省光伏企业技术创新水平差别很大,仅有少数几个企业实力较强,大部分企业技术创新实力不足。
5.2从世界和中国光伏领域技术发展趋势分析,初步认为从生命周期上看,光伏技术已经走过萌芽期和成长期,正开始步入成熟期。美国、中国、韩国、日本、英国、法国、德国、中国、加拿大和澳大利亚这10个国家和地区拥有全球专利申请数的96.7%。中国在光伏技术领域的专利申请量总量位于世界领先地位,在结晶硅和化合物薄膜方面研发实力强,而化合物结晶核方面研发能力弱。
5.3河北是光伏大省,代表性企业在中国光伏界具有举足轻重的地位,拥有引领潮流的科研成果也较多。因此,支持这些企业将突破性科研成果实现产业化对河北省乃至全国光伏产业的发展都具有重大意义。可将典型企业多项先进技术集成形成拳头产品、优秀品牌进行推广,通过以点带面推动河北省光伏技术的进步。
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基金项目:本文由石家庄经济学院博士科研启动基金、石家庄市软科学项目与中国科学技术信息研究所科研项目共同资助。
刚刚从马来西亚出差回来的陈斌,即刻又要出差前往海外。
在陈斌的办公室里,现任特变电工新能源国际业务部总经理的他向《能源》记者介绍说:“以前,我国内国际市场一起抓,精力不够,现在,我几乎把所有的精力都放在了海外,海外的市场空间更大。”
受到新能源装机过剩、电价下调的双重冲击,经历了十余年高速增长的光伏市场迎来了低速增长期。即使在中国占据较大市场份额的特变新能源也要对市场策略做出较大的调整,特变新能源的战略已由依赖国内市场转移到尝试进军亚太、中东、非洲等国际市场。
中国可再生能源学会光伏专业委员会秘书长吴达成认为,南美、非洲和东南亚国家政府对光伏产业大力扶持,有着广阔的市场前景。在这些新兴市场中,特别是那些偏远无电的地区,对于电的渴求更显急迫。
寻求更多增长点,成为特变电工新能源现阶段乃至未来的重要工作。而伴随着海外市场需求的增长,海外市场相较于国内已爆发出了新的商机,但踏上他国土地的特变电工新能源将会遇到什么挑战,他们又需要怎样的努力与自持?
海外布局
2015年5月5日,特变电工新能源在巴基斯坦的100MW太阳能光伏电站竣工剪彩。这座投资2.15亿美元,占地1.4平方公里的太阳能电站是全巴基斯坦境内最大的光伏目,位于中巴经济走廊附近。中国驻巴大使孙卫东在项目开工致词中说:“中巴经济走廊是主席提出的一带一路重要组成部分。”访问巴基斯坦期间,还曾经为这一项目揭牌,而该项目也是中巴经济走廊框架下第一个实施完成的项目。而它正是特变电工新能源海外的重要业绩之一。
此外,还有700兆瓦的项目已在另外两个国家的框架规划之中,特变电工新能源正在紧锣密鼓地推动。
“当地严重缺电,平均每天是有一个小时电又停一个小时电,最高温度50多度,特别闷热。缺电、没有电,带不起来空调、电扇,对生活有很大的影响。对工业的影响也非常大,工厂无法开工,所以对电力有着非常强烈的需求。”陈斌告诉《能源》记者。
在光伏行业中,特变电工新能源算是“走出去”是比较早的企业,多年前,特变电工新能源就以光伏贸易起家,开展了国际业务。随后,因为受欧美的双反和金融危机的影响,从2013年开始,特变新能源开始战略调整,在海外市场上,以项目开发带动EPC建设,再通过EPC带动设备销售。
随着主席对拉美诸国的走访,拉美逐渐成为中国新能源企业的重要市场。以智利为例,其年均光照条件达到3000多小时。“在一些海拔比较高的地方,在现场呆两个小时就会晒伤,当地光照资源非常好。”陈斌说。
在平价上网、光照充足、经济发展良好与政局稳定的条件下,拉美地区已经具备发展光伏电站的基础,巴西、智利、阿根廷、秘鲁等拉美国家成为最具新能源投资潜力的国家。特变新能源建立了专业化的国际销售队伍,走向了拉美地区。
在博动商务咨询CEO王寒松看来:“拉美市场甚至有一些比国内市场更得天独厚的优势,譬如在土地私有化上,在很多国家都是一个非常重要的问题,因为光伏电站首先要解决土地的问题。智利还算好,孟加拉1.7亿人口,非常密集,土地非常难去寻找,光伏要是建大面积的电站的话,土地的面积需求不小,征集土地是很漫长的事情,而拉美地区多数土地都是私有化的,很少出现国内光伏用地困难的问题。”
“下一步我们会成立智利公司,智利将会成为特变新能源在拉美市场的重要跳板。随后,特变新能源在拉美地区将以智利辐射周边,我们现在玻利维亚也有多个项目在推进,马上将在玻利维亚成立公司。此外,我们在巴西、阿根廷也在同步探索,寻找一些好的契机。”陈斌表示。
如今,开拓新兴市场正在成为特变新能源未来的重要战略,也是国内光伏企业争抢的大蛋糕,让诸多公司前赴后继。事实上,对于中国企业而言,要想顺畅进入这些市场,都并非易事。脆弱的电网基础设施、缺乏融资支持、和频繁的项目延期,都会成为特变新能源等国内光伏开发商的挑战。
竞争与挑战
对于海外新能源项目的考量,特变新能源的决策基本从两个维度出发,项目本身的安全和稳定的收益,即项目地址必须具有丰富的光照资源和稳定治安。
而在海外新能源市场上,特变新能源并不是没有对手。在新能源蓬勃发展的拉美地区,已经有许多欧美企业前来布局。
“中国企业往往实力雄厚,但决策效率不高。很多时候,中国企业还在做投资决策时,欧美企业已经完成了跑马圈地。”博动商务咨询CEO王寒松告诉《能源》记者。
更多涉足海外市场的陈斌已体会到了其中的难处:“一些国家价格要求远超国内的领跑者竞标。欧美企业在发电成本控制上有比我们有更多的技术和经验,他们的设备生产制造商与需求更为贴近。中国市场的初期主要靠政府电价的支持,但海外基本都是电价竞争,中国国内电价是8毛钱,在阿联酋就能低到2.4美分。即使在政策环境良好的巴基斯坦,也面临着电价的诸多不确定性。在巴基斯坦100MW项目中,最早的时候是14美分,不到两年的时间还没有跑完手续,电价就降到了6美分。”
“这是一个持续投入的过程。”具有多年拉美市场研究经验的王寒松表示:“国内24小时工作,快的话3个月200兆瓦的项目能够全部筹备好。而海外不一样,再穷的国家也是8小时工作制,同样的项目,在国内用2年的时间,而在海外6年、8年、10年都没有开发出来,收回成本就需要更长的时间。”
多位业内人士认为,决定中国企业在海外竞争优劣势的,现在已不仅仅是产品本身。“我们在非洲、中东、东南亚、巴基斯坦的项目证明了特变电工的组件、逆变器已经能够抵御高温、高湿、盐雾、风沙等各种恶劣环境的影响,我们产品在国际市场的可靠性是没有问题的。目前特变电工自主研发生产的逆变器产品已经远销泰国、孟加拉、智利等10多个国家,稳定运行业绩15GW。”
但海外的技术标准、法律法规跟国内是不一样的,特变电工新能源战略市场技术部总经理阮少华告诉《能源》记者:“这要求我们拿出符合当地标准的电站解决方案,需要前期对当地进行大量的调研,与业主进行大量的沟通。所以电站的前期设计工作是非常重要的,需要每个细节都要考虑到。在产品层面,各国的认证标准是不一样的,当地的地理条件、环保要求、电力接入要求造成光伏电站的产品需求不一样,例如最新的高效组件、功率更大的逆变器、逆变器集成中压变压器等与国内主流需求不一样的产品。这需要我们企业提前进行产品的研发,并通过对方国家的认证需求。”
而在资金成本上,中国企业并不占据优势。公开资料显示,中国能源企业贷款综合成本是4.5%左右,在海外,很多国家年化利率已经实现了2%、1%、零利率,甚至负利率。
这就意味着,中国企业在海外投资,资金的成本是导致一些中国企业在国际舞台失去竞争力的重要问题。
在陈斌看来,“部分欠发达国家的现在就是中国的曾经。一些国家甚至没有电网规划,不仅仅需要解决电源的问题,还有电网,终端计量等等,需要我们提供一揽子能源规划方案,帮助他们逐步去解决。特变在电网领域已经深耕多年,这让我们更容易满足他们的深层次需求,而不仅仅是建设一个光伏电站。”
关键词:变压器;战略;SWOT分析
1公司概述
保定天威集团有限公司的前身为保定变压器厂,始建于1958年。1995年6月,成为国务院建立现代企业制度百家试点企业之一,并率先按照《公司法》改制并规范运营的企业集团。企业改制11年来,天威集团由单一产业、单一经济成分、单一生产区域发展成为以“双主业”为主导的多个产业并举、多种经济成分并存、在全国多个区域拥有12个控股(全资)子公司、总资产60亿元、占地120万平方米、员工近8000人的集科、工、贸为一体的大型高科技企业集团。保定天威集团拥有自营进出口权,是国家520户重点联系企业之一、河北省大型支柱性企业集团。2001年在上海沪市发行A股股票,2004年被评为中国机械工业29家最具成长性企业之一,2006年进入中国制造业500强,中国机械工业销售收入百强企业中排名第39位。企业综合经济效益连续多年在全国变压器行业居第一位,变压器产量居世界第一,产品已出口到美国、日本、巴基斯坦、苏丹等四十多个国家和地区。天威集团的控股子公司天威英利是全球四大具备完整产业链的光伏发电设备制造企业之一,电池产量进入全球前15名。天威集团先后被评为“全国机械行业文明单位”、“中国机械工业企业核心竞争力三十佳企业”、“中国变压器、整流器和电感器制造行业排头兵企业”、“中国企业信息化500强”、“中国制造业500强”等,并获得全国“五一劳动奖状”、“全国模范职工之家”等诸多殊荣。
2SWOT战略分析
SWOT是由英文优势(Strengths),劣势(Weaknesses)、机会(Opportunities)、威胁(Threats)4个词的第1个英文字母构成,这种经营战略环境分析的方法,在国外普遍使用。优劣势分析主要是着眼于企业自身的实力及其竞争对手的比较,而机会和威胁分析将注意力放在外部环境的变化及其对企业的可能影响上。SWOT分析的主要思想:抓住机遇,强化优势,避免威胁,克服劣势。天威集团有限公司的战略环境的有关要素如下所述:
2.1S.优势
(1)S1,国内大型变压器行业龙头;
公司是国内最大的电力设备变压器生产基地之一,大型发电机组主变压器约占国内产量的45%左右;公司还是国内惟一独立掌握全部变压器制造核心技术的企业,打破了换流变压器制造技术一直被瑞典、德国、日本等国外电气公司垄断的局面,已成功进入直流输电市场。公司05年共生产变压器230台;06年产量较去年增加40台/997万kVA,销量增加55台/1365万kVA。变压器订单截至06年4月接近50亿元,06年10月、06年12月、07年2月、07年4月又接2.39亿元、1.812亿元、1.14亿元和1.6亿元的订单;公司06年实现5000万KVA的年度目标,连续三年稳居变压器单厂产量世界第一;07年变压器产能将达到8000万KVA。06年公司凭借雄厚的实力入选中国电气工业100强。
(2)S2,公司的特高压产品具有优势;
公司是国内唯一能生产高电压大容量壳式变压器的厂家,也是唯一向核电站提供变压器的合格供应商。06年12月公司中标我国第一个1000千伏特高压工程——国家电网公司晋东南-荆门1000千伏特高压交流试验示范工程中的晋东南变电站4台ODFPS——1000MVA/1000kV变压器项目,合同总价值1.812亿元,将于07年底陆续交货。
(3)S3,质量过硬;
公司输变电产业于1997年通过了ISO9000国际标准的质量体系认证,是国内核电公司变压器产品唯一合格供应商,国内唯一具有壳式变压器生产能力的制造厂家,是全国变压器行业掌握全部制造技术,产量最高,品种最齐全,电压等级覆盖面最宽的公司。750kV、500kV、220kV级变压器是公司拳头产品,其500kV级变压器始终保持着“零”事故率的世界顶级水平。产品不仅畅销全国各地,还出口到美国、日本、巴基斯坦、苏丹等四十余个国家和地区。公司绿色能源产业于2004年取得了UL、CE、TUV和ISO9001等一系列国际认证,在国际国内市场有着良好的销售业绩和品牌信誉,是国际知名的绿色能源生产企业。
(4)S4,具有较强的研究开发能力;
从上世纪80年代开始,与国内清华大学、华北电力大学、华中理工大学以及中国科学院电工研究所等大专院校及科研院所建立长期和稳定的合作关系,集团公司承担了500kV超高压变压器关键技术与工艺研究,在自主研发的同时,通过产—学—研相结合的形式,充分利用高校的优势,按照课题特点与华北电力大学、华中理工大学、清华大学组成了科技攻关课题组,承担了500kV超高压变压器电、磁、热、力、制造工艺等多项国家科技攻关课题,并对研究成果在工厂开展试验研究和模型验证。公司专家程志光博士提出的国际TEAM(TestingElectromagneticAnalysisMethods)第21基准问题,是中国人提出的第一个基准问题,为中国人在国际TAEM领域首次获得一席之地,有力地促进了超高压和特高压产品的研发。产学研的创新研究成果已经成为企业发展的新动力。
(5)S5,太阳能产业龙头;
公司是国内唯一具备完整产业链结构的光伏企业,06年公司光伏产业产值将突破10亿元。06年4月底公司启动天威英利三期工程建设,总投资30亿元,预计08年竣工,投产后天威英利的硅片、电池片和组件年产将达到500兆瓦,预计年销售收入160亿元、利润35亿元;06年该项目完成70%土建工程和30%设备安装工作,并形成100兆瓦太阳能电池的生产能力(每兆瓦需要17吨多晶硅)。在原材料方面,公司持有国内最大的太阳能级多晶硅原材料基地新光硅业35.66%股权(新光硅业07年2月试产成功,公司预计08年将达到年产1260吨硅材料的设计生产能力);06年12月公司出资4516万元收购西藏华冠56.52%股权(西藏华冠为西藏可再生能源业主管理公司的主要发起人之一)。
(6)S6,公司享受国家税收政策优惠。
公司享受国家高新技术企业所得税优惠政策,自05年起所得税税率由33%调整为15%。
2.2W.劣势
(1)W1,公司新能源市场存在风险。
公司近年来不断进入新能源领域,一般认为这些领域的发展情景广阔,但新进就意味着风险。
(2)W2,公司存在人才流失问题。
公司凭其突出的业绩和良好的口碑,每年都能招聘来一批大学生,但是由于用人体系的不完善,和内部机制的不合理,每年都有大学生辞职,人才流失问题较突出。
2.3O.机会:旺盛的市场需求
变压器行业的发展与电力建设息息相关,中国目前正处于电力建设的高峰期。按一般规律,变电设备容量比发电设备容量应该为12∶1,即每新增10MW装机容量就需配变压器120MVA,其中500kV变压器12MVA。而我国变电设备和发电设备容量比相对偏低,2000年不到8∶1。2007年新增装机预测为0.60亿千瓦,相应变压器容量需求为8.5亿千伏安,比2006年增长20%。2007年底我国装机容量将达到6.38亿千瓦,如果按照每年装机增长6%的保守估计,每年新增装机3800万千瓦,变压器容量需求4.6亿千伏安。据国家电网公司“十一五”电网规划及2022年远景目标报告,“十一五”期间,国家电网公司将新增330千伏及以上输电线路6万千米、变电容量3亿千伏安,投资9000亿元左右;到2010年,我国跨区输电能力将达到4000多万千瓦、输送电量1800多亿千瓦时。可以据此断定,变压器市场仍然面临着光明的发展前景。转贴于
2.4T.威胁
(1)T1,群雄逐鹿高压变压器市场;
中国700亿元的变压器市场容量是吸引众多资本进入的根本因素,实际上这么大的量已经使这个市场看上去十分炫目。中国巨大的变压器市场,再加上优惠的税收政策和廉价而又熟练的员工,吸引ABB、西门子等外国公司从上世纪90年代初开始纷纷来华建立合资企业,而且大部分都取得了对这些企业的控股权。
合资企业在中国的攻城略地一方面有力促进了行业进步,同时也带来了一些负面影响。合资企业通过其资金、技术实力,持续进行商战,将国内不少企业置于困难境地,濒临倒闭。变压器行业国有企业中的原骨干企业,虽然其质量有保证,信誉较高。但这些企业由于投资规模过大,负债过重,决策不当,经营不善等等原因,致使流动资金严重不足,企业生产能力不能得到充分发挥,造成企业效益低下,甚至亏损,无力偿还贷款。一些国有大型变压器生产企业任务严重不足,远低于它们的设计生产能力。总体而言,虽然变压器市场巨大,但我国传统变压器厂家普遍存在对高档产品制造经验不足问题,外资企业的进入必将导致该市场竞争激烈。
(2)T2,原材料价格波动风险;
公司主营产品所需原材料硅钢片、电磁线等金属材料在2006年及以前均上涨很快,造成公司毛利率逐年降低。进入2007年,有色金属价格出现了较大的下滑,但是未来走势仍不明朗,公司未来业绩要受到原材料价格波动的影响。
(3)T3,产能过剩的风险。
虽然受益于国内电网投资快速增长,输配电变压器需求旺盛,但国内的110KV系列产品的制造能力超过市场需求,公司扩产后产品销售增长能否与生产能力相匹配,存在一定不确定性。
3战略选择建议
通过如图1所示的SWOT经营诊断矩阵,可以看出该公司今后发展所面临的关键问题,围绕这些问题加以展开分析,可以明确对该公司的战略选择应该是SO和ST共同并举的战略:(1)SO,通过运用自身的优势,获得更多的市场机会;(2)ST,通过合理的市场定位,适当程度的投资,增加抗风险能力,在国内外变压器企业的激烈竞争中取得竞争主动权。
参考文献
[1]崔新健,王巾英.集团公司战略组织与管理[M].清华大学出版社.2005.
[2](美)亨格.(美)惠伦.战略管理精要[M].电子工业出版社.2004.
对此,LED领域业类专家、大力倡导推进太阳能LED应用的清华大学电子工程系教授茅玉海日前曾专门撰文《发展太阳能LED路灯是发展我国光伏发电的头等大事》,以表明自己的观点。
文章指出:据保守估计,“十城万盏”计划的总数将会超过200万盏,但也只不过是每年新增路灯总数的十分之一而已。假如每年新增的2000万盏都采用太阳能,那么其总功率将达到400万千瓦――其实还远不止此数,因为通常太阳能LED路灯所采用的的太阳能板功率是实际路灯功率的3-4倍。如假定为3倍,那么总的太阳能板的装机容量将会达到1200万千瓦,而中国2008年太阳能电池板总产量为178万千瓦(1780兆瓦),还远远不能满足太阳能路灯的需要。由此可见太阳能LED路灯的市场,决不是一个可有可无的市场,而是一个举足轻重的大市场。
日前,我们专诚联系了远在上海的茅玉海教授,迫于时间关系,茅教授书面回答了本刊记者的提问。
《十城万盏参考》:太阳能LED技术的探索,国际上有哪些国家正在进行?我国是起于什么时候?其初衷是怎样的?
茅于海:从1954年美国贝尔实验室研制成实用型硅太阳电池算起,太阳能的光伏发电业也只有50多年的历史。而LED作为一种新光源,则要从日本的日亚化工在1993年提出的蓝光专利算起,而高亮度白光LED则是有赖于日本丰田合成在1998年推出氮化物LED。把太阳能和LED相结合则还是本世纪初的事,我国和世界上其他国家的差距不到3-5年,而生产量则早在2005年以后就已经名列前茅了。早期主要是太阳能草坪灯,因为这种灯带有点缀性、观赏性,要求不是太高,国外需求量很大,中国主要是浙江省的中小企业大量出口。直到最近几年才开始用到路灯中,但也主要是政府的示范性工程,而没有实用价值。从今年开始,由于太阳能电池板价格的降低,太阳能路灯开始显示出其实用价值,从而进入其快速发展的成长期。
《十城万盏参考》:目前来讲,太阳能光伏与LED的集成技术领域成熟度如何?我国在推广太阳能光伏LED方面有什么优势和劣势?
茅于海:应该说其基本技术都已经成熟,单晶硅和多晶硅的太阳能电池板早已大量出口,随着国际市场的价格降低和国内企业的产能过剩,目前是大力发展国内的太阳能路灯的大好时机;另一方面,随着LED发光效率的提高(130lm/w已经成为商品)、散热技术的普及,LED灯具本身已经进入其成熟期。作为储能的重要部件――蓄电池,也有胶体铅蓄电池、磷酸铁锂电池等性能更好的电池出现。而太阳能LED路灯的核心部件-恒流源和控制器,也有很大的突破。我们公司研发成功的节能型调光控制器可以根据交通流量来调节路灯的亮度,从而可以减少太阳能电池板的面积50%以上,大大降低了太阳能电池板的成本,提高了阴雨天的待机天数,使得太阳能LED路灯更加现实可行。
我国在推广太阳能光伏LED产业上的优势是有地方政府的大力支持,可以在某些地区快速启动。劣势则主要是技术上很多核心技术都没有掌握。例如太阳能电池板,我们还是主要采用国外淘汰的生产技术来生产既耗能又污染的单晶硅、多晶硅,而国外都已经进入采用铜铟镓硒CIGS(CIS中掺入Ga)的第三代薄膜太阳能电池板了。美国硅谷有一家企业NanoSolar公司开发出一种印刷型太阳能电池,可以用一种“油墨(铜铟镓二硒)”像印报纸一样来“印刷”太阳能电池,用一分钟时间便可以“印刷”出上百尺的太阳能电池,硅材料也节省70%以上,其成本只有现有太阳能电池板的1/10。2008年就生产出430兆瓦这种太阳能电池。
印刷出来的太阳能电池
至于LED芯片技术也都掌握在外国企业手里,中国的芯片光效只有80-100lm/W,比国外芯片差50%,所以目前大功率LED芯片80%以上都是进口,国内主要是封装厂家而已。
《十城万盏参考》:当前来讲LED产业正热,太阳能光伏和LED的集成照明成本问题在大规模推进过程中不容忽视,其成本的降低主要有哪些途径?相较国际经验,国内的企业是如何进行这方面探索的?有哪些特点?
茅于海:降低成本,主要有两个方面,一是降低原材料成本,二是降低生产成本。国内企业在生产组织方面有一定经验,但是,我国的企业主要靠生产组织的提高实现效率,顶多降低几个点。至于搬迁到工资更低的地区或直接降低工人工资,则更不足可取了。可以说,只有采用技术创新才能从根本上降低成本,国外企业主要就是靠技术创新降低成本。例如上面提到的采用“印刷”太阳能板,其成本可以降低90%。
其实对于光伏发电来说,其潜力还很大。因为目前的光伏发电的效率只有百分之十几,后面还有百分之几十的发展空间。例如美国麻省理工学院的教授就提出了一种2微米厚的表面抗反射和背面反射式衍射光栅,有可能把太阳能光伏发电的效率提高50%以上,也就是比现在的效率提高3倍左右。还没有什么理论证明,这就是太阳能电池效率的最高值了,说不定有一天太阳能电池的效率可以提高到90%。LED也是这样,现在的发光效率是130lm/W,据说最后可以提高到300lm/W,所以也还有很大的发展空间。遗憾的是,国内企业很少进行基础性的研究。
《十城万盏参考》:保定是我国太阳能综合应用示范城市,在保定的“十城万盏”工程的推进中,主抓太阳能LED方向,其得益于前期形成的太阳能光伏产业基础,而当前很多城市省份也开始猛上太阳能LED产业项目,诸如山东。您如何看待国内涌现的新能源产业泡沫下的太阳能光伏LED产业的未来发展?
茅于海:当前各个城市猛上太阳能LED项目,当然是好事,但是也的确有可能形成新的产业泡沫。不过,相信经过严酷的现实考验,一定会大浪淘沙,淘汰一些不合格的产品和产业,留下一些经得起考验的产业。不过,这个过程也会浪费大量的国家财富和资源,形成一批高级废品和垃圾。其实,关键是技术。不合格的产品和产业一定是不重视技术,因而技术上不过关。
但是,各地的政府应当起主导作用。因为现在的“十城万盏”是计划经济,不是市场经济,所以是政府在主导的。例如政府在采购时,就应当强调质量优先、技术领先,而不是价格越低越好。就像前段时间,深圳对二十几家的LED路灯产品进行了严格的测试,各家产品的质量就暴露无遗,很容易从中挑选出质量过关的产品。
再进一步,各级政府不应当把这个“十城万盏”看成是简单的采购任务,更应当看作是发展一个巨大的高科技产业的机遇,好好进行长期规划,重点扶持几个高科技产业,加强基础研究,掌握核心技术,做大做强,使我们不只是生产大国,而且还要成为科技强国。
《十城万盏参考》:作为具有明显优势完全节能的太阳能LED灯,相较于纯LED灯在现实推广上有哪些局限和问题?
茅于海:纯LED灯比较容易实现,所以现在“十城万盏”计划不少城市都是以改造原有高压钠灯为LED路灯,这样当然比较简单,原来的供电系统不用改变就可以用。但是其节能效果也有限,不像采用太阳能LED路灯,所有的电费都可以节省下来。但是太阳能LED路灯要在城市中推广也有它的局限性。一个原因是城市中高楼大厦林立,阳光常被遮挡,另外也可能被高大的树木所遮挡。还有就是我国的大城市大多在东南沿海地区,那里的阳光照射不及西北部,阴雨天比较多,大城市的公安部门为了防盗又要求路灯彻夜通明,无法采用半夜降功率的方法来节能。这些都是太阳能LED路灯在“十城万盏”计划中的局限性。
《十城万盏参考》:当前国家大力推进节能减排、创建低碳社会的大背景下,这种完全节能的太阳能光伏LED,在技术得以全面提升后,是否可能一步到位,作为半导体照明试点城市的推广首选方式?有哪些具体问题?
茅于海:前面已经提到了太阳能LED路灯在城市推广中的局限性,所以过去一直认为太阳能LED路灯只能在城市郊区的非主干道中推广,这就可以避免前面说到的一些局限性。不过随着LED光效的提高,随着太阳能电池板效率的提高,随着控制器性能的提高(例如采用最大功率跟踪),太阳能LED路灯也已经有可能进入主干道。应该说太阳能LED的主要应用场所不是在城市,而是在农村;不是在非主干道,而是在高速公路。因为,高速公路远离城市,要铺设供电电缆更加困难,耗费也更大,这时太阳能LED路灯的优越性就可以充分发挥。铺设太阳能LED路灯根本不需要挖地沟,埋设电缆,而只要像种树一样,挖一个洞,埋一根杆,远比交流电路灯的铺设要简单。
《十城万盏参考》:在共同面对诸如在采购上,来自传统高压钠灯方面的部门利益等问题上,太阳能光伏LED和纯LED灯将如何打开局面,更好地进入政府采购中?
茅于海:对于涉及到既得利益的问题,我们不好回答,相信今后的廉政建设能够解决这些问题。
《十城万盏参考》:当前很多传统灯具企业对LED产品还处于观望中,企业作为半导体照明产业的主体,他们将如何接受来自科技创新趋势带动下的照明产业变革?
茅于海:对于那些持观望态度的企业,希望他们能够认识到,LED势必将取代一切电光源,所有的白炽灯、节能灯都将会被淘汰。这是大势所趋。迟进不如早进。
《十城万盏参考》:您对包括保定在内的试点城市,结合自身产业优势推进太阳能LED产业发展,走低碳城市发展的路径,有什么建议或意见?
茅于海:节能减排是我们国家乃至全世界的长期目标,不是一个短期国策。一定要做好长远打算,从基础做起。尤其是要发展科学技术,因为科学技术才是最先进的生产力。
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