中國光伏20年:江湖風(fēng)云錄(二十七)
2021年08月05日 9:21 7280次瀏覽 來源: 中國有色金屬報(bào) 分類: 光伏 作者: 云翀
不同來源的光伏太陽能電池銷售量(千瓦)
1990年~2000年國內(nèi)外多晶硅產(chǎn)量對照表
我國多晶硅和單晶硅供需情況對照表(噸/年)
國內(nèi)外多晶硅指標(biāo)對照表(2000年前)
三、邁進(jìn):新政帶來光明和希望
(20世紀(jì)90年代)
7.中國光伏產(chǎn)業(yè)緩慢起步(續(xù))
1993年~1997年,我國光伏太陽能電池的年生產(chǎn)量實(shí)現(xiàn)較大幅度的增長,相關(guān)數(shù)據(jù)顯示,我國光伏太陽能電池年生產(chǎn)量從1993年的900千瓦/年上升到1997年的2300千瓦/年。當(dāng)時,在全球范圍內(nèi)從事太陽能光伏發(fā)電的企業(yè),如夏普、BP、西門子、三洋等在進(jìn)入中國市場時,由于在資金優(yōu)勢方面、行業(yè)經(jīng)驗(yàn)方面都具有更加雄厚的實(shí)力,無不以較快的速度占據(jù)了一定份額。
到1998年底,我國太陽能電池累計(jì)統(tǒng)計(jì)用量僅為13.2兆瓦,光電總功率2.9兆瓦,且太陽能光伏發(fā)電主要分布在用電量少、欠發(fā)達(dá)的偏遠(yuǎn)省份,均為獨(dú)立的光伏發(fā)電系統(tǒng)。1998年,中國通信史上建成難度最大的蘭-西-拉光纜干線工程,有26個光纜通信站采用光伏電池作為電源,其海拔多在4500米以上,光伏電池組件的總功率達(dá)100千瓦。
在這段時期,可直接并入電網(wǎng)的聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)和與建筑相結(jié)合的屋頂聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)還處于醞釀階段,沒有應(yīng)用實(shí)例。但是,在資料整理的過程中,筆者發(fā)現(xiàn),因?yàn)樾袠I(yè)技術(shù)和信息技術(shù)的局限,對于光伏行業(yè)的系統(tǒng)梳理,目前能夠搜集到的資料相對較少,但是從少量的分析可以看出,當(dāng)時,面對國外蓬勃起步的發(fā)展態(tài)勢,國內(nèi)已經(jīng)開始有業(yè)內(nèi)人士呼吁從技術(shù)、資金、政策等方面對光伏行業(yè)給予關(guān)注,國家層面雖然缺乏相關(guān)的支持,但是光伏行業(yè)發(fā)展的輿論環(huán)境正在逐步形成。
“九五”期間,國家將新能源技術(shù)作為重點(diǎn)發(fā)展的六大高新技術(shù)領(lǐng)域之一,和九大高科技產(chǎn)業(yè),并出臺了新能源和可再生能源產(chǎn)業(yè)化發(fā)展計(jì)劃。截至20世紀(jì)90年代末,中國太陽能光伏發(fā)電技術(shù)的研究開發(fā)及產(chǎn)業(yè)化工作已經(jīng)有了一定的基礎(chǔ),但是和國外存在較大差距:
在研發(fā)方面,國內(nèi)相關(guān)機(jī)構(gòu)先后開展了晶硅(單晶、多晶)高效電池,非晶硅薄膜電池,CdTe、CIS、多晶硅薄膜電池等技術(shù)攻關(guān),技術(shù)水平不斷提高,個別項(xiàng)目達(dá)到或接近國際水平。專用材料如銀漿、封裝玻璃、EVA等,列入國家“八五”攻關(guān)計(jì)劃,取得一定成果。如單晶硅高效電池效率達(dá)到20%,大面積(5×5厘米)刻槽埋柵電池效率達(dá)到18.6%(美國可再生能源實(shí)驗(yàn)室測試),多晶硅電池效率達(dá)到13.5%,10×10厘米多晶硅電池效率達(dá)到11.8%。在多晶硅薄膜電池方面,1994年,中國科學(xué)院等離子體物理研究所就開始對染料敏華太陽電池進(jìn)行研究開發(fā),成果顯著。“七五”期間,原國家科學(xué)技術(shù)委員會投入2000多萬元,在北京有色金屬研究院建成了年產(chǎn)100千瓦的非晶硅薄膜電池生產(chǎn)線,采用快速熱CVD技術(shù)在非活性硅襯底上制備的多晶薄膜電池效率達(dá)到13.61%,采用PECVD技術(shù)制備的微晶硅/非晶硅迭層薄膜電池效率達(dá)到9.5%。在此過程中,國內(nèi)一流的光伏技術(shù)研究開發(fā)實(shí)驗(yàn)室建設(shè)起來,也形成了一支較強(qiáng)的國家級光伏技術(shù)研究開發(fā)隊(duì)伍。但是,從研發(fā)到產(chǎn)業(yè)化、從啟動攻關(guān)到全面國產(chǎn)化的路徑,艱難漫長,很多初步成果的性能都有待進(jìn)一步改進(jìn),各廠家的材料仍然采用進(jìn)口品。
產(chǎn)業(yè)化方面,20世紀(jì)90年代中期,經(jīng)過引進(jìn)、消化、吸收和再創(chuàng)新,太陽能電池生產(chǎn)技術(shù)和工藝得到穩(wěn)定發(fā)展和提高,產(chǎn)量穩(wěn)步增長,基本滿足了國內(nèi)市場的需要并有少量出口。同時,在這緩慢而艱難的起步階段,由于生產(chǎn)難度大、規(guī)模小、能耗高、成本高、工藝技術(shù)落后、環(huán)境污染嚴(yán)重,絕大多數(shù)企業(yè)相繼虧損繼而停產(chǎn)、轉(zhuǎn)產(chǎn)。1996年以前,國內(nèi)尚無光伏企業(yè)。當(dāng)時,國內(nèi)單晶主要集中在“老三廠”和上海棱光公司進(jìn)行拉制,“老三廠”即七三九(峨嵋半導(dǎo)體)、七四零(現(xiàn)洛陽中硅)、七四一(華山半導(dǎo)體)。三大廠與國內(nèi)光伏行業(yè)的后續(xù)發(fā)展聯(lián)系緊密,甚至可以說,正是以此為“前世”,方得光伏產(chǎn)業(yè)之“今生”。此為后話。當(dāng)時,電子產(chǎn)業(yè)的迅猛發(fā)展,使我國硅材料需求持續(xù)提升:一方面,集成電路的需求增加,造成單晶硅生產(chǎn)和銷售量都有大幅增長;另一方面,多晶硅供需矛盾突出,大量的外匯消耗經(jīng)濟(jì)壓力極大。單晶、多晶硅材料的巨大供需缺口,使我國一些企業(yè)開始啟動了生產(chǎn)線的建設(shè)或者擴(kuò)產(chǎn)。1996年,在引進(jìn)技術(shù)過于苛刻的前提下,國家計(jì)委和原中國有色金屬工業(yè)總公司支持,由前文所述中國恩菲前身北京有色冶金設(shè)計(jì)研究總院與峨嵋半導(dǎo)體半導(dǎo)體材料廠合作,用已取得的多晶硅生產(chǎn)技術(shù)成果的基礎(chǔ)上,建設(shè)一條100噸/年規(guī)模的多晶硅工藝系統(tǒng),特點(diǎn)為閉路循環(huán)系統(tǒng),全部回收各環(huán)節(jié)的尾氣,全面解決了傳統(tǒng)西門子法生產(chǎn)多晶硅的過程中存在的物耗高、能耗高、環(huán)境污染嚴(yán)重等問題。
1997年,我國第一條生產(chǎn)能力達(dá)到100噸/年的多晶硅工業(yè)試驗(yàn)示范線建成——這是我國初次探索改良西門子法多晶硅生產(chǎn)技術(shù)。2000年1月,相關(guān)技術(shù)通過國家有關(guān)部門組織的鑒定驗(yàn)收。專家認(rèn)為,100噸/年多晶硅實(shí)驗(yàn)示范線的建成,標(biāo)志著我國擁有了多晶硅生產(chǎn)的自主知識產(chǎn)權(quán),建設(shè)千噸級多晶硅廠就有了主動權(quán)。據(jù)了解,以此為起點(diǎn),國家有關(guān)部門后續(xù)批準(zhǔn)了峨嵋半導(dǎo)體廠提出建設(shè)千噸級生產(chǎn)線,但是,實(shí)現(xiàn)規(guī)模的擴(kuò)大,并不是簡單的翻倍關(guān)系,還有很多技術(shù)需要突破,對設(shè)備的要求也極高,國內(nèi)不具備條件、亟需國外引進(jìn)學(xué)習(xí),此外,超過10億元的投資也成為僅有1億元資產(chǎn)的企業(yè)面臨產(chǎn)能擴(kuò)大的巨大阻礙。項(xiàng)目流產(chǎn),媒體曾用“幾經(jīng)挫敗”來形容當(dāng)時的局面。未能利用優(yōu)勢提早布局光伏行業(yè),使企業(yè)后來在激烈的市場競爭中命途多舛。此亦為后話。
1997年,全國多晶硅產(chǎn)量為75噸,產(chǎn)品主要是企業(yè)自產(chǎn)自用,少量外銷。盡管生產(chǎn)已經(jīng)滿負(fù)荷,但是仍然遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足國家電子工業(yè)的發(fā)展需要。為彌補(bǔ)硅材料缺口,國家擬在云南建設(shè)千噸級多晶硅生產(chǎn)線,計(jì)劃由紅塔集團(tuán)、MEMC孟山都各出資40%,國家出資20%投資10億元進(jìn)行項(xiàng)目建設(shè),但是因?yàn)榧夹g(shù)難度問題未能實(shí)現(xiàn)。對此,相關(guān)信息恐怕只有到國家部委去查閱文獻(xiàn)才能知曉,不知未能建成的原因是不是與國外企業(yè)對多晶硅技術(shù)的嚴(yán)密封鎖有關(guān)呢?
到20世紀(jì)90年代末,我國共有4個單晶硅電池及組件生產(chǎn)廠和2個非晶硅電池生產(chǎn)廠。但是,生產(chǎn)水平都保持在20世紀(jì)80年代末引進(jìn)時的規(guī)模和水平,廠家在引進(jìn)的時候,標(biāo)稱生產(chǎn)能力能達(dá)到1兆瓦/年,但各廠在不同的工藝環(huán)節(jié)上都存在著瓶頸部分,實(shí)際生產(chǎn)能力只有0.5兆瓦/年。也正因此,在數(shù)量級上和國際企業(yè)有著巨大差異。
在技術(shù)水平和產(chǎn)品成本方面,電池效率較低,僅為10%~12%,組裝封裝水平也非常有限。工程現(xiàn)場證明,部分廠的產(chǎn)品大約3~5年就發(fā)黃起泡焊線脫落甚至效率下降。其實(shí),電池組件的成本約為35元/瓦(合4.2美元/瓦),平均售價(jià)44美元/瓦(合5.3美元/瓦),成本和售價(jià)都高于國外,主要仍然因?yàn)殡姵匦实?,原材料引進(jìn)增加關(guān)稅后費(fèi)用高。資料顯示,當(dāng)時浙江開化601廠進(jìn)口多晶硅40噸,價(jià)格在70美元/千克~80美元/千克,用以生產(chǎn)20噸單晶硅,其中70%單晶硅產(chǎn)品會返銷給國外。
總之,回顧20世紀(jì)末中國光伏行業(yè)的發(fā)展,困難重重、問題多多,小有進(jìn)展但仍任重道遠(yuǎn)。在發(fā)布的《中國新能源和可再生能源發(fā)展綱要》中,對影響太陽能光伏發(fā)電產(chǎn)業(yè)發(fā)展的原因進(jìn)行了總結(jié),其中,企業(yè)在資金和技術(shù)上的短板不容忽視,但是政策上的“缺位”也繼續(xù)補(bǔ)齊:當(dāng)時,產(chǎn)業(yè)尚未被納入正常的財(cái)政撥款渠道,國內(nèi)也沒有專門分管可再生能源和新能源的部門。和美國能源部下設(shè)可再生能源司、印度專門設(shè)立可再生能源部相比,我國的計(jì)委、經(jīng)貿(mào)委、科委都設(shè)有專門分管新能源和可再生能源的處室——不同單位撥款到主管單位,很容易造成有些項(xiàng)目重復(fù)建設(shè),有些項(xiàng)目、需要國家重點(diǎn)投資的項(xiàng)目卻因經(jīng)費(fèi)不足而遲遲不能啟動。此外,在本世紀(jì)前,我國尚無專門扶持或者鼓勵太陽能發(fā)展的政策法規(guī),行業(yè)企業(yè)未在稅收、貸款等方面享受任何優(yōu)惠。
責(zé)任編輯:張雪卉
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