40%:產業低迷中的年增長率
2010年,歐洲各國對于光伏補貼將要削減的消息使得歐洲光伏產業“搶先裝機”的現象成為風潮,直接導致2010年光伏產業的產量和裝機比2009年上升了140%之多。但“出來混,總是要還的”;到了2011年3月,透支的產能到了欠債還錢的時刻,光伏產量的增速開始下降,而此時的歐債危機的陰云籠罩使得這種下降很快演變成為一場價格雪崩。由于光伏末端裝機市場發展速度急降,加上201年產能擴充過快,導致產能過剩的情況十分嚴峻,光伏行業多個環節的價格降低50%以上,而光伏電站的裝機成本則下降了40%左右(見圖1)。
圖1 近四年我國光伏發電各環節價格曲線變動趨勢(價格單位為人民幣元/瓦)
由圖1可見,從2011年2季度到4季度,組件、電池片、切片等加工費用都分別有50%以上的跌幅。組件從年初的13元/瓦將低到了6.6元/瓦,多晶硅價格則從60~70萬元/噸跌到了19~20萬元/噸,歷史上首次跌破大多數我國大部分廠家的成本價。這次降價的波及面之廣、幅度之深,遠遠超過了2008年金融海嘯的那一次,而且,光伏產業的價格走勢歷史性地首次改變了僅靠多晶硅降價的模式,形成了全產業鏈各環節的成本交替下降的模式。這對下游產業雖然是一種痛苦,但從長期來說,卻是一種好兆頭,標志著光伏產業的價格下降趨勢進入了一種良性循環。
令人意外的是,即便在這樣的低迷狀態下,2011年全球光伏產業的產量依然達到了23.8GW,我國光伏產量達到了11GW,均依然保持了近40%的年增速!雖然,與2010年140%的年增速相比,已經下降了不少,但是,這從側面也說明了光伏產業的抗跌能力,這也是為什么在目前價格如此低迷的情況下,依然有無數的各行各業的巨頭企業磨刀霍霍、躍躍欲試、緊鑼密鼓地準備大舉進軍光伏產業的原因。
政府補貼:有限,而且可控
德國從2005年通過的《可再生能源法》決定對光伏進行上網電價補貼,拉開了世界光伏產業發展的序幕;2010年,德國宣布對光伏補貼下調,又奏響了本次低迷的哀鴻。這說明,政府的政策對于光伏產業的影響有何等巨大。
盡管到2015年光伏發電成本將低于火電,但在那之前,光伏產業的市場還是要靠政府補貼來生存的。德國2010年本來已經決定要降低光伏補貼,但2011年3月的日本福島核危機和隨之而來的歐債危機,使得德國政府在2011年6月又宣布不再下調。到了2012年1月,光伏發電價格從0.28歐元/千瓦時調低到0.24歐元/千瓦時,同時,個別議員提出對于光伏補貼設置裝機容量上限的動議被政府否決。但鑒于目前光伏組件成本大幅下降的事實,德國政府有可能在2012年7月1日將光伏發電補貼一次性再下調15%左右,并在今后保持每月2%的降幅。
在成本的下降的情況下,上網電價的下調是自然而合理的措施。只要光伏發電的上網電價的降幅沒有超過40%,對于光伏產業都應當是好消息。德國2011年的裝機從2010年的6GW上升到了7.5GW,說明德國本國的光伏裝機雖然增速下降,但依然在增長。
西班牙、意大利等其它國家,由于受歐債危機的影響,雖然維持著高補貼,但由于銀行利率的過高影響了銀行對于光伏產業的貸款意愿,因此,光伏發電的市場增速反而不如德國。
美國的奧巴馬政府對光伏也推出了一攬子補貼政策,雖然沒有德國的上網電價法的效果直接和有效,但也間接刺激了光伏市場。美國從2010年的1.2GW上升到了2011年的3GW,增幅達到2.5倍,預示著美國這個超級大國光伏市場開始啟動。
而在我國,從2008年起,開始啟動屋頂和大型地面并網光伏發電示范項目的補貼示范;2009年初完成了甘肅敦煌10MWp級大型荒漠并網光伏電站的招標工作,同時太陽能屋頂計劃與“金太陽示范工程”的財政補貼項目也相繼推出;2010年由政府主導的西部五省13個項目280MWp的光伏發電工程也已經招標落定,并開始啟動;2011年8月,國家發改委出臺了“光伏發電上網電價法”,制定了1元/度的上網電價。這一系列的政策措施給中國未來的太陽能光伏產業提供了一個廣闊的發展空間,我國的光伏裝機容量從2010年的0.6GW上升到了2011年的2.2GW,年增幅達到367%。而根據國家有關新能源規劃,到2015年我國光伏總裝機容量將達到15GWp,2020年將達到50GWp。
綜上所述,即便在去年世界經濟大蕭條、光伏行業低迷慘淡的行情下,全球光伏裝機依然有將近40%的年增長率,而世界最大的兩個經濟體,美國和中國,則分別達到250%和367%的增速。這說明,全球光伏行業的強勁增長動力和抗跌性,而且去年的市場分配也預示著,中國和美國,這兩個光伏產業的新興市場國,正在快速崛起,替代德國成為為世界光伏產業的領導國將指日可待。
德國光伏補貼電價從2005年的0.57歐元/度到現在的0.24歐元,我國光伏補貼電價從2008年的4元/度到今天的1元/度,預示著光伏上網電價在穩步下降,這說明,各國政府對光伏補貼的目的圓滿地達到了。而隨后的兩到三年,光伏市場還是需要政府繼續進行補貼,但隨著發電成本的下將,補貼的金額是有限而且可控的。光伏產業從依賴政府補貼到無需補貼而完全市場化,在幾年內就可以實現。
中國制造:光伏制造大國能夠延續多久?
近年來,中國光伏企業的綜合競爭力在不斷提高,整個光伏產業鏈呈現快速發展態勢。中國已經形成了包括多晶硅生產、太陽能電池及組件制造、光伏系統安裝及相關配套產業在內的較完整的太陽能光伏產業鏈。在2009年全球太陽電池產量10.7GWp中,我國為5.2GWp,占世界產量的48.7%;2010年全球太陽電池產量15.8GWp,中國光伏太陽能電池產量更是達到8GWp,占世界生產總量的50%;2011年全球太陽電池產量23GW,而我國光伏組件產量達到11GW,在全球光伏市場低迷、歐債危機和美國“雙反”的不利國際環境下,依然占據了近50%的份額,且取得了37%的年增幅。在市場沒有啟動的情況下,這不能不說是我國光伏產業的驕傲。
但是,光環之下也籠罩著陰影。雖然目前中國太陽能光伏產業規模居全球第一,但產業鏈發展不協調,且產業整體技術薄弱。光伏產業投資額雖然巨大,但其中大部分是投機行為。大量原來從事紡織、房地產、家具、電子以及傳統能源的投資者看到光伏產業的一個又一個神話,紛紛涌入,大干快上,其中大部分投資者所追求的都是短期效益,鮮有長遠考慮。在2011年,全行業大面積虧損的局面形成是有其必然性的。
太陽能光伏產業鏈是由硅提純、硅錠/硅片生產、光伏電池制作、光伏電池組件制作、應用系統五個部分組成。在整個產業鏈中,從上游硅提純到下游應用系統,技術門檻越來越低,相應地,企業數量分布也越來越多。幾乎全部的企業都是低水平引進,不思創新,有的連消化吸收的工作也不愿做。在中國現有的光伏制造企業中,缺乏自主創新的氣氛和投入。老板們寧愿用數億或數十億購買進口設備,用數千萬美元到國際上購買所謂的先進技術,也不愿用幾百萬讓自己的團隊的研發去進行技術研發。這種思維自然導致生產效率低,成本卻居高不下;以多晶硅產業為例,雖然產能上了不少,但在目前的市場波動情況下,90%以上工廠停產,只能坐望國際廠商大量進口,而自己高額引進的設備卻不得不閑置生銹。這是我國多光伏產業投資崇洋媚外、不思創新的必然結果。
本次光伏產業的低谷,對中國光伏產業影響巨大。回蕩了幾年的行業洗牌的“狼來了”的警鐘,在2012年將不幸成為現實。一批光伏巨鱷將倒下,一批新的巨頭將產生。這些新的巨頭,大部分可能不是來自光伏產業,而是來自傳統能源如鋼鐵、煤炭、石油、石化等產業。其實,光伏產業作為新興產業,歐美等國比中國也就提早了三五年開始,而中國目前的國力、工業配套水平、信息獲取手段與剛剛改革開放時相比,都遠遠不可同日而語,因此,只要中國能夠加大研發投入,大膽創新,達到國際先進甚至國際領先的水平并非有登天的難度。反之,如果不注重創新,只注重引進,則必然只能拾人牙慧,成本高、生產效率低,導致產業競爭力低下,只能跟隨在別人后面爬行的局面。一旦市場有波動,首先倒下的,必然是這樣的企業。
中國光伏制造量達到了世界第一,而技術水平則一直處于跟隨狀態。但距離國際先進水平的差距并不大,能否超越成為國際領先的位置,不僅取決于我們的智慧和資金,更加取決于產業領袖們的勇氣和膽略。如果能夠敢于在技術創新上大膽投入,采用自主知識產權的新興技術,則中國通過前期積累的大規模生產經驗加上自主創新的發動機,完全有能力獨自領跑世界光伏產業,獲得可持續發展;如果依然迷信外國的技術,不敢自己創新,則現在所謂的光伏大鱷都擺脫不了曇花一現、成為過眼煙云的結果。
多晶硅:亟待技術革命
中國多晶硅產量近年來跳躍式增長,一方面受2008年初國際多晶硅價格暴漲刺激,一方面受國家發改委政策支持。2010年,國內產量達到36000噸,但需求量卻超過80000噸,仍進口了37000噸。而到了2011年,盡管中國產能產量大幅增加,但由于歐債危機引起的光伏市場增速下降,導致多晶硅市場價格降到了19萬元人民幣/噸,這一價格比國內絕大多數廠家的成本還低,因此,不得不停產而眼睜睜地看著國外的多晶硅大肆進口,全年進口多晶硅數量超過6萬噸。這進一步說明,不進行自己的技術突破,純粹照搬國外技術,一味采購國外設備,只能自食其果。
表2 2004~2012年全球太陽能級多晶硅產量和地區分布
產量:噸 |
歐美日韓 |
中國地區 |
全球總計 |
2007年 |
242 |
700 |
15542 |
2008年 |
6800 |
3000 |
29100 |
2009年 |
45500 |
19660 |
65160 |
2010年 |
104900 |
36600 |
141500 |
2011年 |
200000 |
65000 |
265000 |
2012年e |
260000e |
100000e |
360000e |
在整個太陽能光伏產業鏈技術壁壘最大的多晶硅的生產中,中國的多晶硅生產企業使用的多為直接或者間接引進的俄羅斯的所謂“改良西門子法”提純技術,其成本高、耗能量,低水平重復建設嚴重,在整個國際競爭中處于劣勢。多晶硅的提煉技術落后不僅導致工藝成本和環境成本居高不下,也使得多晶硅的生產環節成為制約我國光伏產業鏈發展的最大瓶頸。這也是在2011年下半年起,中國絕大多數多晶硅企業在多晶硅市場競爭下不得不將巨額資金引進的設備停產,只能痛心地坐望下游廠商大量進口多晶硅的主要原因。
但對于太陽能級多晶硅行業來說,現在的問題才剛剛開始。目前,國內西門子法的多晶硅的成本大約在人民幣20萬元/噸左右,現貨價格已經低于許多工廠的成本。而這樣的價格卻依然沒有使光伏發電成本降到火電以下,即便以現在的低價購買多晶硅來生產光伏電池和組件,下游企業依然無法有利潤。據預測,如果多晶硅銷售價格能夠降到12萬人民幣/噸以下,聯動下游進行合理的成本降低,則光伏發電的成本將低于火力發電,光伏真正市場化的大規模才能到來。但12萬元/噸的成本對于現有的各種多晶硅提純工藝來說,都是可望而不可及的成本目標。這意味著,光伏所需要的多晶硅,需要一種新的、低成本大規模清潔生產技術,這是光伏產業的必然需求。
由上海普羅公司自行研發的PM法太陽級多晶硅提純技術,采用一系列的先進冶金技術以純度為2~3N的金屬硅作為原料,生產出可直接切片制作太陽能電池用的多晶硅方錠。該方法經過爐外精煉、濕法、固態除雜、真空熔煉等階段,通過造渣、擴散吸雜、真空脫氣、定向凝固等精細冶金工藝,分步驟將硅中的雜質出去,得到純度6.0~6.5N的太陽能級多晶硅。采用該技術生產多晶硅,單位能耗僅為12度電/kg,沒有任何污染,綜合成本僅為7.4萬元人民幣/噸,萬噸級的工廠投資規模僅為8億元人民幣。
PM法太陽能多晶硅的制備工藝完全是上海普羅公司自行研發的具有國際最高水平的多晶硅提純工藝。上海普羅研制的主要工藝設備,如爐外精煉設備、HOD氧化擴散吸雜設備、DVC雙真空循環精煉設備、定向凝固設備等,無論從工藝的先進性、設備制作的精良度、自動化控制的水平、對污染排放的嚴格控制均為世界首創,而多晶硅提純的效果、能耗之低以及提純成本之低,更是獨一無二的。
目前,冶金法多晶硅“轉換效率低、光致衰減大、質量不穩定”的三大痼疾,在普羅的PM法中均被徹底解決,為冶金法多晶硅大舉進入光伏產業的應用掃清了技術和工藝障礙。采用100%的PM法多晶硅所制作的光伏電池,已經達到16.5%的平均穩定效率,2012年,采用上海普羅的PM技術生產太陽能級多晶硅,將形成萬噸級的生產規模。
隨著PM法多晶硅進入大規模生產,太陽能級多晶硅價格將迅速降低到10萬元/噸以下,這對于光伏整個產業鏈的價格下降也具有極好的拉動作用,為在三年內實現光伏發電低于火力發電的“光伏平價上網”目標做出貢獻。
低成本高效率:光伏產業永恒的咒語
光伏產業的發展,宗旨很簡單,就是“低成本,高效率”。
從光伏產業發展之初到今天為止,阻擋光伏產業發展的最大的障礙就是高成本。因此,2011年光伏行業的價格普降,導致了光伏發電價格的一次加速下降,使光伏發電的成本已經從煤電的5-8倍降低到了煤電的1.5~3倍,使得光伏發電的價格距離低于火力發電的時間大大縮短。
關于光伏發電成本何時能夠低于火電成本,一直是業內關注的話題。現在看來,原來被認為最激進的估計,現在已經成為最保守的預測。在2010年,當筆者預計2015年光伏發電將低于火力發電的時候,幾乎沒有一個人相信。現在,業內普遍接受2015年將是光伏發電成本低于火力發電的情形出現的一個分水嶺,將是歷史上第一次光伏發電能夠不再依賴各國政府的補貼而進入真正市場化的拐點,這意味著光伏發電成為替代能源的序幕拉開,這里面蘊藏的商機幾乎可以說是無限的。長遠來看,這次的光伏產業低谷,對于光伏發電的市場化應用其實是難得的機遇。
但機遇只屬于那些有準備的人。中國光伏產業能否抓住機遇,其實最終取決于我們自己。