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半导体

政策扶持与加快创新并重 夯实光伏产业基础

编者按 在4月28日由中国电子报社、洛阳高新区管委会主办的“2009中国(洛阳)太阳能光伏产业年会”上,与会的业内专家和企业高层就行业现状、市场机遇、企业策略等话题充分地交换了意见,并对国家如何扶持光伏产业提出了自己的建议。他们认为,中国的光伏产业已经有了一定的基础,当前需要通过技术创新,不断降低光伏发电成本,以推广光伏发电的应用。本报特摘编部分精彩观点以飨读者。



无锡尚德太阳能电力有限公司副总经理张光春


 



  持续创新是成功关键

光伏产业是非常年轻的产业,我国光伏产业在短短的几年内取得了骄人的业绩。尽管目前光伏发电还不能和传统能源发电相比,但是技术的进步使大家看到了光伏发电平价上网的可能。去年我们提出到2012年,最晚不超过2015年实现光伏发电成本1元/千瓦时,当时很多人都不理解,认为难度太大。实际上,那个时候的价格是市场过热的结果,真正的制造成本并没有那么高。现在市场发生转变了,所以现在看来达到这个目标会比原来预计的进度要提前很多。虽然在技术上平价上网是由企业来推动的,但是必须在国家层面解决上网政策的问题,所以我们呼吁电力行业、电力科学院和政府应该支持光伏发电上网,否则仅靠光伏行业的努力不会有大的发展。
光伏发电成本的下降,涉及我们整个行业的应用。实际上,光伏产业过热的状况不会长期持续,即便没有国际金融危机,今年年中这个市场也会扭转,只是危机的到来使市场提前发生了改变。我认为,实现光伏发电平价上网的关键最首要的就是初期政策支持,因为这个行业是一个特殊的行业,没有国家的支持是不行的。德国的政策支持就是一个非常好的案例,所以我们国家在出台政策的时候,应该借鉴国外的成功经验。国家无论出台什么政策,一定要确保光伏行业健康有序持续地向前发展。如果政策的出台不能达到这个目的,还不如没有这个政策,否则会把这个行业搞乱。
  对我们来讲,坚持持续创新、不断突破技术难关,这是企业发展的关键。自主创新必须要有持续的过程,我们很多产业、行业为什么火热了几年之后就走下坡路了呢?这不完全是市场的原因,关键就在于没有持续的创新。技术是会发展的,如同逆水行舟,不进则退。
  现在尚德公司拥有一个很庞大的技术团队,建立了世界一流的实验室,公司为此投入了大量资源。江苏省尚德光伏技术研究院现在也已经开始建设,预计建设期为3年,我们力争两年完成。
  尚德电池制造技术的发展也分为三个步骤。第一个就是现在的技术,即改进型丝网印刷技术,可以实现18%%的电池效率;第二个是我们公司自主研发的冥王星技术,这个技术现在已经实现产业化了,效率是18.8%%,预计两年之内可以做到20%%;同时还有一个远期的技术,即基于纳米等离子的技术,就是把光的不可利用的短波段和长波段放在一起,电池的利用效率就可以提高很多,这要花几年的时间。
尚德公司不光注重自身的技术,还注重解决行业当中普遍存在的问题,联合其他单位共同来做,在这方面我们也取得了一些丰硕的成果。例如我们和中电科技48所合作的扩散炉项目,太阳能设备很多都是从国外进口的,但是唯独扩散炉几乎都是48所的设备,从第一代开始到第三代,我们的合作是成功的。国产扩散炉价格远比进口设备低,所以在国内的应用很多。
  另外,尚德公司和我们下属的一家企业联合研发了湿法多晶硅制绒机,这个产品的性能与进口设备差不多,而且价格低很多,所以我们公司用的全是自主研发的设备。我们也将选择一定的时机把这种设备投入国内市场。




江苏中能硅业科技发展有限公司副总经理马平


 



  向绿色能源供应商转变

协鑫光伏电力科技控股有限公司是协鑫集团控股的从事光伏新能源的企业,其生产设地位于江苏省徐州市,即江苏中能硅业科技发展有限公司。江苏中能是由协鑫集团完全控股的公司,到今年年底,江苏中能的多晶硅产能将达到18000吨,到明年,将达到27000吨的产能规模。
  江苏中能成立于2006年,2007年9月份,多晶硅第一期工程投产,到2008年12月底,第三期万吨级多晶硅生产线也已经实现量产。我们第一期和第二期多晶硅生产线的产能都是1500吨,第三期是15000吨。
  江苏中能的核心竞争能力体现在快速建设能力。第一期工程从2006年开始动工到最后完成只用了17个月时间,再用6个月时间达到了满产。第二期项目是在第一期的基础上,用了10个月的时间就完成了从开工建设到商业化生产的全过程。第三期工程从去年底投产以后,目前也达到了两条线的开工率。除了快速建设之外,在工艺方面我们也是花了很大的力气。在技改方面主要是减少四氯化硅,转为内部的吸收和消化,转化为三氯氢硅之后,使三氯氢硅的成本下降到非常低的程度。
我们的创新能力使我们得以保持领先的优势,目前我们已经申报了20多项专利,已经获得的专利有6项。我们公司之所以能够得到这样的发展,也得益于业内战略伙伴对我们的支持,目前国内的几家上市公司大多是我们的长期战略合作伙伴。
  协鑫集团和江苏中能也积极地在全球布局。协鑫集团依托它在传统的火力发电方面的技术能力和经验,着重于太阳能电站的开发建设。我们希望通过在美国及欧洲的开发、建设,使得协鑫光伏从一个硅材料的供应商,转型为提供光伏发电的绿色能源供应商。太阳能发电将成为协鑫集团的主要业务。我们有一个计划,争取在未来的4到5年内,在美国和欧洲各成立一个基金,去支持当地的电站、电厂。
  我们希望在多晶硅制造和加工设备的制作销售方面建立一个安全、高效、低成本的竞争模式。我们希望和客户建立长期的合作关系,并在美国和欧洲建立稳定的销售渠道。与此同时,我们希望在现在的市场条件下,我们可以开发出多层次的市场渠道,满足未来多方面的需求。



日本经济产业省主任科员中山英子


 



  推广新能源需全民参与

从1994年到2005年,日本政府对住宅用的光伏发电实施了补贴,累计补贴总额达到了1322亿日元,有效地刺激了光伏发电的市场需求,与补贴前相比光伏发电的利用量增长了6倍,而光伏发电系统的安装成本由1992年的每瓦370万日元降到了2007年的每瓦70万日元。
  2007年,日本光伏发电的利用量是192万千瓦,其中住宅用量所占比例为80%%左右,达到了155千瓦。2008年,日本政府为光伏发电设定了一个长远的目标,到2020年,日本光伏发电的利用量要达到2005年的10倍,到2030年将达到2005年的40倍。在不久之前,日本政府对这个目标进行了调整,并制定了到2020年增长20倍的新目标。
  为了达到这个目标,我们不光要继续推动住宅用的太阳能发电,还要推动光伏发电在非住宅领域的应用。为了推动这个产业,日本政府在2008年11月推出了一个太阳能发电的计划,在一些相关产业政策的基础上,又确定了一些具体措施。
  针对供应方面,首先是帮助供应商加强技术开发,制定一些施工技术方面的指导标准,其次是推动能源园区一些项目的建设。针对需求方面,现在日本还是以住宅用光伏发电为主,我们在继续扩大住宅光伏发电的同时,也要扩大一些公共设施及中小企业的光伏发电量,在一些高速公路和中小学校的公共设施上推广光伏发电。同时,也要推进电力公司的光伏电站的建设。另外,在太阳能发电产业的一些基础建设方面,要加强跟国际的协作,开展一些与海外的合作,从而加强产业的竞争力。
  随着这些政策的推行,从今年开始要重新启动对住宅光伏发电的补贴,同时还要推动太阳能发电的一些优惠项目。为了在日本促进光伏发电的普及,我们不只是从能源政策的层面上去推动,而且也在产业政策的层面上采取一些新的措施,希望能够提高太阳能产业发电的竞争力。我们短期的目标是希望光伏发电的设备成本能够降低到现在的一半,长期目标是希望能够提高整个光伏电池的生产量。
  根据日本的光伏发电扶持政策,用户在住宅和非住宅两方面都可以享受到补贴和税收的优惠。根据用途不同所获得的补贴金额也是不同的,针对住宅应用,每个家庭可以按照每千瓦7万日元获得补贴,大概一个家庭能获得的补贴是21万-25万日元;针对企业则是按照光伏发电成本的1/3进行补贴;如果与地方政府合作实施一些太阳能发电的项目,可以获得相当于发电成本1/2的补贴。
  日本政府在今年2月颁布了一项新的买电制度,对太阳能发电带来的一些剩余的电力可以由电力公司进行回收。按照原价成本的两倍的价格由电力单位进行回收,这个措施将会实施10年。关于买电制度的详细措施,我们现在还在策划中,希望能够尽快推行下去。关于这个电力制度,由于要回收剩余电力,产生的成本将不会使用国家的税金,而是平摊以后由国民负担,由此建立一个全民参与的能源使用推广体系。
  日本还推出了绿色电力证书制度,这个制度要求电力用户根据所需要的电力购买这种绿色电力证书。通过出售绿色电力证书获取的这部分资金将提供给发电单位,用于可再生能源的扩大再生产。



中国科学院电工研究所太阳能电池技术研究室主任王文静


 



  国产光伏设备已占有一席之地

光伏行业的目标是不断提高光电转换效率,并降低生产成本,那么实施路径就是扩大生产规模,提高生产过程的控制水平。太阳能电池的栅线会遮挡太阳光,所以栅线宽度越小,电池的转换效率就越高。
目前国内主流丝网印刷技术的栅线宽度大概在120微米左右,大部分公司都可以达到。德国一些公司应用SE技术能做选择性发射电极,可以把栅线宽度压缩到80微米左右。如果要进一步压缩就需要引进其他新技术,现在一个主要的发展方向是激光技术,可以使栅线宽度达到40微米左右。利用这种激光掺杂技术可以使转换效率达到18%%-19%%。如果需要把栅线宽度做得更细,那就可以借用半导体行业的光刻和离子注入工艺,但是要把这种技术从半导体领域移植到太阳能电池领域是很困难的,因为太阳能电池硅片的生产量通常是一天处理几十万片,这大概相当于半导体工厂一年的加工量。现在国外最先进的工艺是把栅线挪到背面,通过激光打孔把正面的电流引到背面。一家美国公司已经应用这个技术在德国建设了一条80MW的生产线,预计将在今年投产。再进一步就是连激光打孔也不要了,这就是利用所谓的IBC技术,PN结都在背面,正表面没有PN结。这种技术实现产业化以后,电池效率可以达到20%%以上。
  除了栅线宽度的缩小之外,提高电池效率的另一个重要途径就是利用浅结。当前的电池结深通常是0.5微米,用SE电池或者激光掺杂等技术可以允许结深达到200纳米左右,如果结深更浅,扩散就非常不均匀了。这实际上对我们提出了更高的要求,就是在浅结上能够做到扩散区域很均匀。另一个发展方向是HIT(异质结)技术,就是不需要扩散,在硅表面用PECVD工艺镀上一层结硅,其厚度只有20纳米左右,这样效率就可以得到提高。
  经过近几年的发展,很多国产设备已经可以部分替代进口设备。比如用于太阳能电池制造的扩散炉,国产化程度达到90%%左右,国产扩散炉主要来自48所。另外,45所也推出了手动丝网印刷机,但全自动丝网印刷机还需要依赖进口。烘干炉、烧结炉都以进口设备为主,虽然也有国产的烧结炉,但是由于生产工艺对烧结炉的要求非常高,如果在这个环节出现问题,整条生产线将受到非常大的影响,所以电池生产企业在选择设备时会非常慎重。国产的镀膜机也开始进入生产线,但是进口设备还是占90%%以上。在硅片的制造方面,单晶硅片领域基本上是国产设备的天下,但是多晶硅片领域仍然被进口设备所主导。
  国内设备制造企业为光伏设备的国产化作出了很大的贡献,现在有30%%-40%%的光伏设备是国产的。国产设备有它的比较优势,主要是较低的成本、更短的交货期以及及时的服务。及时的服务相当重要,进口设备的主要问题就是维修的周期长,需要等国外的技术人员赶到生产现场服务。国产设备最大的问题在于自动化程度不高,只要与生产自动化相关联,国产设备就处于劣势。在技术性能方面,总体而言国产设备也不如进口设备。另外,国产设备故障率过高,这对国内企业来说是一个很大的问题,因为企业要求的是24小时持续运转。



英利集团首席战略官马学禄


 



  上网是光伏发电核心问题

光伏产业要迅速发展,我认为有几个关键条件需要满足。第一个关键在于政府的高度重视,我认为目前政府的重视程度还不够高。第二个关键是我们行业内的企业要清楚自己应该做什么。我们业内企业要在努力提高质量的前提下,大幅度地降低我们的成本,使光伏电池的发电成本接近传统能源的发电成本,这样自然就会对市场的扩展产生巨大的推动力。第三个关键就是落实《可再生能源法》的要求,对清洁能源应该是无条件上网。英利集团建设了全球首座五星级太阳能光伏电站,也就是说它既是五星级酒店也是太阳能光伏电站。据我了解,它发的电虽然已经输送到电网,但是目前还没有收益。因此,对于光伏产业的发展,上网也是一个核心问题。希望我们光伏产业的同行跟电力企业一起来研究如何上网,如何调整我们国家的电力结构。
对于我们光伏产业自身来说,降低成本也要关注材料和组件。在组件环节,现在英利集团每瓦的多晶硅消耗量是6克,每瓦组件成本可以控制在1美元左右。
今年年底,英利集团将使用硅烷法生产工艺生产出高纯硅,它的成本是每公斤24美元—28美元。硅烷法工艺不同于传统的西门子法。它是用二氧化硅直接提取高纯硅。该工艺的反应温度与西门子法也不同,西门子法是1250℃左右,硅烷法是750℃。在耗电方面,改良西门子法是125千瓦时/公斤,硅烷法是75千瓦时/公斤。另外,用硅烷法生产多晶硅没有废弃物,最终产品是高纯硅和硫酸盐,而硫酸盐是一种常用的化工原料。
我们认为要想把多晶硅的成本降下来,一方面需要一条正确的技术路线和一支以专家学者为主体的研发队伍,另一方面也需要有全体员工参与的一支庞大的创新队伍。从2004年开始,英利集团取得了320项大大小小的技术创新成果。企业的发展要依靠广大员工,要真正在整个生产线上形成合力。在英利集团有三句话,也可以认为是英利的企业文化:“像学校,要不断地接受培训,不断地接受新的知识;像部队,入厂的学员都要接受军训,每天早晨有半小时的跑步、练拳和学英语;像家庭,进行家庭式的关怀。”这样,我们就可以获得一个很好的团队。
另外我还想提醒业内人士,太阳能光伏组件做得再好,也仅仅是光伏电站的一半,另外一半是系统商,也就是做逆变、控制的那部分厂商,他们的成本现在还非常高。另外,我们还要尽快地开拓国内市场,国内市场启动之后,大规模的生产必然会降低成本。





赛维LDK太阳能高科技有限公司销售部部长何培林


 



  光伏企业应致力于做强

  电池转换效率的提高是未来太阳能电池产业发展的一个重要课题,我们作为硅材料的厂家是责无旁贷的,我们理应帮助下游厂商提高电池转换效率。我们中国大部分的多晶硅厂家都是引进国外的技术,现在很难谈得上自有技术的研发。正因为如此,生产企业的质量控制,对多晶硅生产材料的厂家来说就尤其重要。
  国际金融危机为中国企业带来了一些变化。中国的光伏企业扩张没有以前那么迅猛了,光伏企业现在要考虑的首先是做强而不是做大。
  很明显,相对于前几年动辄30%%、40%%的增长速度,现在光伏市场的发展速度在放缓。可以非常肯定地说,2009年的光伏市场整体容量会比2008年有所降低。在这种状况下,投资者的信心在前一段时间受到的打击是比较大的。进入今年3月以来,我们也和部分的同行特别是下游的同行做了一些交流,感觉目前的市场已经在开始回暖。可以看到下游的小批量订单和紧急的订单在增加。市场已经开始出现回升的迹象,但是还不能说已经恢复到去年同期的水平。
  同时,投资者对光伏产业的信心也在增加,现在我们可以看到银行对于一些有能力、有担保的企业放开融资,当然融资成本相对以前也在增加。从技术方面来看,随着行业的迅猛发展,成熟的技术和成熟的产品也在稳定地增长,产品的创新也不断涌现。相对于以前,大家谋求上市、吸引投资以及不切实际地炒作概念的行为在减少,这对行业的发展是有利的。
  技术和质量是以后企业发展的关键所在,对我们来讲,无论下游还是上游企业对品质的要求都在提高。在某些方面,我们中国的公司在质量意识和标准上已经比国外的公司还要超前。我们也欢迎我们的上游厂商对我们提出更严格的要求,推动我们提高自身产品质量。
  当然在技术和质量提高之余,成本的下降也是LDK发展的主题之一。之前我们之所以努力地扩大我们的生产规模,并向上游投入到多晶硅的生产,最主要的目的就是为了降低硅片成本。也就是说,我们希望成为最具价格竞争力的硅片供应商。但是我们也看到成本的竞争带来了很多的恶性竞争,一些中国企业采取恶性竞争的手段必然影响到国内同行的利益。
  (本版文章由本报记者冯晓伟根据“2009中国(洛阳)太阳能光伏产业年会”嘉宾演讲内容整理而成,未经演讲者本人确认。)



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