中国将成为全球第一个光伏发电大规模商业化运营的国家(转自史博士博文)

(2009-04-28 10:12:07)

标签：中国光伏 制造 太阳能 多晶硅 光伏发电成本 上网电价 补贴 市场 杂谈

[作者注： 本文发表于2009年4月26日的《中国电子报》，本文有删添。]

中国光伏市场启动在即
今天，也就是2009年4月28日，由中国十三家光伏企业发起的《洛阳宣言》在洛阳签署。宣言誓称，要在2012年达到光伏发电成本每度电1元钱。这个宣言透露出一些光伏业开始抬头的信息。
2008年的金融海啸，同样给光伏产业带来了沉重的打击。但是，光伏行业所受的影响，并不像其它某些行业那么致命。即便是最悲观的预测，2009年的全球光伏市场增长率也在25%以上。这样的增长率，对任何一个其它行业，即便是非常景气的年头，也是一个令人羡慕的增长率。光伏企业目前遇到的问题是，在金融海啸前，由于对未来的预期过高，几乎所有的光伏企业的扩张，都是按照每年100%以上的扩产速度进行的；而金融危机造成了一个突然的市场停滞，各企业产能扩张速度超过了市场增速，从而引发了一系列问题。
这就像一个负重上百斤奔跑着的人在逐步加速到百米冲刺的速度时，前面突然出现了一个巨石横在路面上。这时，大多数人由于猝不及防，会被这个障碍绊倒在地，而这些人受伤的程度，取决于他们的奔跑速度、负重的重量，还有其本人的身体素质。
与世界其它各国的光伏产业相比，中国的光伏行业有一个很大的特点，它几乎是完全依托于国外的市场而起来的。2008年，中国光伏组件的产能为2000MW，而国内安装的组件才40MW，维持了2007年光伏产品98%出口的局面，尽管产量增长了一倍。一个国内市场只占产能2%的产业居然能够在短短两三年内发展到世界第一，这个局面可以说是产业界的一个奇迹。
2009年3月26日，国家财政部发布了《太阳能光电建筑应用财政补助资金管理暂行办法》，决定有条件地对部分光伏建筑进行每瓦最多20元人民币的补贴。一石激起千层浪，这个办法，在行业内引起了阵阵的涟漪。
虽然这个办法对于今年的光伏产业的实际效益和报表改善不会太大，但是，从概念上来说，这个政策为中国政府对光伏产业的补贴拉开了序幕。目前，江苏、浙江、江西、四川、河北各省的政府部门都开始召集光伏企业，研究如何因应中央政府的思路，来促进本省光伏企业的发展，就连光伏产业发展相对落后的上海，政府也开始组织行业协会和学会对光伏产业提出规划建议。
可以预见，光伏上网电价补贴政策很快就会出台，而且，对家庭尤其是农村屋顶、地面光伏的电站装机补贴政策，也会陆续出台，中国光伏市场的启动，已经一触即发。
成本，只有成本，才是光伏发展的真正动力
《洛阳宣言》的动机是十分积极的，不过，如果是在去年年底签署会更有意义，轰动效应会更好。因为，不用到2012年，也不用什么宣言，到了今年年底，成本就会自行下降到1元钱以下了。不过，鉴于现在中国政府的高层决策智囊中，还有不少专家仍然认为现在太阳能电池的效率才12%，因此，即便有过时之嫌，宣言一下，也是十分必要的。
众所周知，光伏发电的成本很高，所以才需要政府补贴。但许多人都还没有意识到，其实，目前光伏行业的成本，与五年前的德国政府制定上网电价补贴政策时的价格相比，完全不可同日而语。尤其是中国，中国自从2007年跃居全世界最大的光伏产品生产国后，各个环节的成本都已经大大下降，只是由于多晶硅的短缺而形成的材料价格居高不下和开工不足，才使得光伏产品终端组件最终的价格下降幅度不大。
而随着国内去年多晶硅的产能的成倍扩张，被2008年的金融海啸造成的订单下降的冷水一浇，使得光伏产品的成本和价格都大大降低。因此，光伏产业的业界必须借助这次金融危机的成本下降，尽快变光伏产业为政府补助驱动为市场驱动，只要这样，才能保证光伏产业真正健康地发展。
因为，政府的补贴，固然对行业是一件好事，但完全依赖政府补贴作为一个产业或行业发展的动力，却又蕴藏着很大的风险。一旦政策变化或终止时，所带来的产业冲击是十分巨大的。只有尽快建立真正的光伏市场，使光伏产业按照市场规律运作起来，才能够充分发挥政府补贴的杠杆作用，而减少政策变化时对自己所可能产生的伤害。
因此，光伏成本的下降，并不是在金融海啸引起的经济不景气状况下的权宜之计。行业内所有的参与人员都必须有这样的认识，无论是景气也好，不景气也好，光伏产业中各个环节的产品的价格必须不断下降，直到光伏发电的成本切切实实地低于火力发电为止。这是所有的光伏从业人员必须履行的崇高使命。
人们必须认识到，成本，只有成本，才是光伏产业发展的真正动力。
光伏发电成本究竟几何
3月22日开标的敦煌10MW光伏电站特许权招标项目，爆出了0.69元/度的最低价，这个价格低得超出了大多数人的想象，引起了市场和政府部门对光伏成本究竟是多少的关注。
如果说敦煌招标中0.69元/度的最低价还缺乏代表性的话，那么十三家最后入围的投标者次低价为1.09元，最高价也只有1.67元，平均价在每度电1.5元人民币以下的投标统计结果表明，光伏发电的成本的下降速度，其实已经大大超出了我国有关政策决策者的意料。对于大多数投标企业来说，中国光伏的上网电价的成本，已经一举突破了4元、3元、2元和1.5元的几个重要价位关口，一下子降到了1.5元以下。这对于中国光伏行业来说，无论从任何角度来看，都不是坏事。
那么，中国光伏发电的成本，现在究竟是多少呢？
地面光伏发电站的成本大致可以分为光伏组件、逆变和输配电、电站建设安装、土地价格几个部分。目前，光伏组件的价格已经由去年的35元/瓦左右降到了13~18元，逆变和输配电部分的价格则由去年的12元/瓦左右，降到了4~6元/瓦，而电站建设安装（含土建、支架和布线）的施工则视地理条件而不同，但通常，按照每瓦3~5元的价格来说，对1MW以上的电站是足够的。而土地的价格则在不同的地区，差别更大，按照每亩5万到20万元的不同地价来说，平均在每瓦在1元到4元之间。如果增加追日跟踪系统，则每瓦还要再增加约2元的成本。
这样算来，对于地面电站来说，每瓦的总成本应该在25~35元/瓦左右。但是，这个成本还未包括站外的道路和输电线路部分。
而对于离网型电站，可以减少并网和外线费用，但要增加蓄电系统。蓄电池的价格随容量和蓄电时间而定。如果电站同时有风力发电作为互补，则蓄电系统的容量要求可以大大减少，但如果仅仅依赖光伏发电，那么，蓄电系统的容量就要大大增加，而成本也就成倍上升了。
而对于屋顶电站，光伏组件的价格同样为15~18元，由于屋顶可以直接固定组件，因此，基建和支架费用可以降低到每瓦2~3元，土地成本也可以省去了，但是，由于屋顶光伏通常规模较小，因此逆变并网部分的成本则有所增加，大约在4~8元。这样，屋顶光伏的成本应当在21~29元/瓦之间。
而对于光伏建筑一体化的系统，如幕墙光伏发电系统，成本随着建筑物的设计阶段和光伏电池与建筑装饰材料生产过程的结合程度有很大的依赖。研究表明，如果设计院、建材生产商和光伏制造商能够充分协作起来，建材光伏一体化的发电单元的制造成本与单独生产光伏组件的成本类似，甚至比建材加光伏组件的成本还低，而逆变和布线系统则可以整体并入到建筑物的电力系统中去，因此，BIPV的成本可能比单独的光伏发电还要低得多。
对于试图投资光伏电站的投资者来说，除了上述成本外，还必须考虑电网接入费用（外线费用）、道路费用、财务费用、运营费用。对于光伏电站来说，对于1MW以上的电站，如果能够拿出投资额的1~2%作为每年的运营费用，应当足够了。
至于合理的上网电价，则还取决于发电上网收费的期限，十年、二十年、三十年等不同的投资回收期，上网电价的价格都不同。如果按照现在的价格估算，对于地面光伏电站，每度电1.2~1.5元的价格，回收期应当可以做到十年以内。

中国光伏发电的成本变动趋势
中国是世界上的制造大国，通过多年的三来一补和加工出口，形成了低成本和高效的制造体系。光伏行业目前虽然中国已经在产品制造的规模上成为世界第一，但由于发展时间短，且形成了少数巨头公司独霸天下的局面，因此，光伏的制造配套体系尚未完全建立，有多个环节还有待改善，突出表现在装备制造、生产制程、质量管理、和原辅料的生产方面。目前，这些问题正在逐步改善，相信会逐步得以解决。
先说说光伏组件。在前面所说的15~18元/瓦的成本中，是由如下环节构成的：多晶硅、拉单晶、切片、电池片、组件。下表列出了2009年4月的光伏组件价格，以及2010年4月光伏组件的预测价格。需要说明的是，因为各厂情况不一，该表中价格仅为参考，实际价格会有差异。
表1：光伏组件2009年4月的价格和2010年4月价格预测（金额单位：人民币元/瓦）

时间	种类	多晶硅	拉单晶	切片	电池片	组件	合计
2009年4月	单晶	6	2.4	1.8	3.6	2.8	17.6
	多晶	6	0.8(铸锭)	1.2	3.6	2.8	14.6
2010年4月 (预测)	单晶	4	2.0	1.2	2.6	2.4	12.2
	多晶	4	--(前段已成锭)	1.0	2.6	2.4	10

    成本趋势方面，在2009年以前，光伏体系的制造成本主要是受多晶硅的制约。但在2009年以后，多晶硅成本已经并且还有望进一步大幅下降。因此，多晶硅将不再会成为太阳能电池的瓶颈。
    硅片与电池片及组件的加工，主要取决于工艺和规模，目前，中国从硅片到组件行业，每瓦的制造成本已经大幅降低，但是，这些降低基本上还是局限在表面的人工材料等方面。由于装备和一些辅料如银浆、硅烷等还需要进口，生产工艺和高效电池工艺研发相对落后，因此，进一步下降成本的空间依然是可观的。
    逆变和接入网部分，由于过去中国自身安装电站的容量很小，因此，这是中国光伏最为薄弱的环节，也是价格下降空间最大的一个环节。目前，中国仅在北京、合肥、深圳等地有少量公司从事专业的太阳能光伏发电的逆变器与控制器的制造，但还是存在产量低，成本高的问题。但是，由于光伏逆变与常规的备用电源和电气传动的变频在技术上相通，而后者的中国制造商已经颇具规模，因此，一旦光伏市场启动，必将有许多原来的电力电子和电气传动设备制造商大举进入这个环节，因此，逆变和接入网环节的成本将会大大降低。
    电站建设包括土地三通一平、电站土建和输配线路的敷设。这部分成本是常规的电力建设安装，成本因地制宜，光伏行业对土建的要求比火电厂更加简化，没有特殊的成本要求。一旦光伏规模化，有关的成本也会比现有的示范电站降低很多。
    综上所述，相信中国的光伏产业，在国内市场启动后，能够借助我国在近二十年内所形成的制造业的成本优势，形成全球最低的制造成本。

多晶硅成本的走势
    尽管多晶硅的成本在光伏组件中的所占的成本比重，已经从去年的70%锐减到了现在的30%。但毕竟，多晶硅，作为光伏电池的主原料，价格永远都会成为光伏电池组件的标杆价格。那么，多晶硅今后的价格走势如何？在从320万元一吨的高位下跌到60万元一吨后，多晶硅还有多少下降空间？
    多晶硅的价格下跌空间，其实与多晶硅的生产成本有关。在供不应求的情况下，多晶硅的价格是根据终端用户-----光伏组件的市场价格容许度决定的。反之，在供过于求的情况下，多晶硅的价格就会根据生产成本来确定了。
    那么，多晶硅的生产成本能够达到多少呢？目前，国内已经投产的多晶硅厂的成本，大约在30~40万左右，考虑25%的毛利的话，价格应当在40~50万元一吨。这个价格大概可以维持到2009年的年底。
    而江西赛维三月份在上海宣布，该厂的多晶硅投产后，成本将只有20美元一公斤，也就是14万元一吨。那么，考虑25%的毛利率的话，价格将能够低到20万元一吨。除非，到时候的供求关系又发生改变，出现多晶硅供不应求的局面，多晶硅的价格想再现高峰是永远不可能的了。
    多晶硅的成本下降，还与生产工艺有关。以上所提及的成本都是现有的西门子或改良西门子工艺。西门子工艺，目前国际的成本大约在每公斤25美元左右，而国内的改良西门子工艺则在每公斤35万元左右。赛维的彭小峰所说的每公斤20美元，应当是采用了流化床还原工艺的西门子法或硅烷法。硅烷流化床法目前预计可将多晶硅成本降低到15~20美元，但是否成功，还有待观察。
    其实，如果我们跳出市场需求和成本的圈子，从更高的角度来看待多晶硅的工艺的话，就会发现，多晶硅的价格应当是由光伏发电能够大规模应用的要求来为自己确定最适宜的价格。
    所谓大规模应用，就是光伏发电的每度电价能够与煤电相当。考虑煤电的资源枯竭和二氧化碳的处理成本，我们将每度电价定位于0.8元人民币。由于光伏发电的年发电时间基本上在1000~1500小时之间，这样，每瓦的装机成本应当在人民币1万元以下，按照前面分析的现在的成本如果同比下降（可以考虑多晶硅的降幅更大些），则多晶硅的成本应当在每瓦2.0元，也就是，每吨20万元。这就是大势所趋的多晶硅价格。可以说，能够以这样的价格销售的多晶硅生产工艺，则可以放心地发展；而如果无法达到这样的成本的工艺，则要注意尽快回收资金了，因为，时间不多了。
    目前，能够适应今后的大规模光伏应用的多晶硅的生产工艺有硅烷流化床法和物理冶金法。这两种工艺中，后一种工艺的成本降低的空间更大些，目前，已经有公司宣称能够达到每公斤15美元的成本，而且，进一步降低成本的空间依然很大，如果批量足够大，可能能够降低到每公斤10美元以下。不过，物理冶金法的问题是，由于工艺较新，纯度也还不够高，不过，从最近一年的物理法的硅材料的进展来看，物理冶金法突破太阳能使用的瓶颈，应当是在今年以内的事情。

中国的市场仍需要第一推动力
    尽管中国的光伏产业已经借助德国、日本、美国的市场形成了初具规模的加工制造能力，而装备制造和多晶硅材料这两个长期依赖进口的环节也已经在政府和投资者们的支持下开始蓬勃发展，光伏产业从装备到材料全方位的国产化近在咫尺；但是，由于目前光伏的成本依然不足以实现市场化发展，因此，这个局面的形成，还是需要政府的扶持作为第一推动力。
    财政部的“3-23”文件走出了政府补贴的第一步，但是，还需要进行补助面的拓宽，和操作实施的细化。其实，中国政府现在进行全方位的扶持，时机是最佳的，所需要的投入资金，将远远比五年前德国政府进行光伏扶持政策制定时要节省得多，效果也好得多。而目前，中国光伏产业处于成本的临界点，一旦政府给出了这个“第一推动力”，中国乃至世界的光伏市场将很快进入按照市场规模进行自我循环，这个时间将远远比过去认为的二十年三十年要短得多，可能是七八年，甚至三五年。
    相信，中国将成为世界上第一个实现光伏发电大规模商业化运营的国家。无论是政府、电力系统、还是光伏产业的制造商和供应商，都应当对此有充分的准备，做好相应的应对策略。

日本以及德国的应用可以称是规模化了吧？中国应该不能说是第一的。
中国对各种新能源都会做尝试，光伏产业中国有一定基础，但自身应用市场发展水平还比较低，因而会对光伏给予不小的关注与支持，这倒是对的。但希望一天就发展起来的想法就太天真了。中国光伏大规模商用之路还有很长的路要走。

不过国家政策出台是具有积极意义的，这是不错的，但这个政策谁最有可能得到实惠也是应该认真考虑的。因而要做投资决策还是要认真研究。

不过多晶硅新技术的发展趋势以及成本潜力的分析也都是有必要的。

我第一个坐到沙发，看过顶一个！