中國可再生能源學會光伏專委會 ■ 趙玉文
我國光伏產(chǎn)業(yè)近10年發(fā)展迅速,特別是太陽電池和組件制造已連續(xù)5年位居世界榜首。相比之下,我國光伏應用市場發(fā)展相對滯后,市場總量太小,不但與制造業(yè)不平衡,也與我國能源和環(huán)境可持續(xù)發(fā)展不匹配。依法治國,全面和科學地實施“上網(wǎng)電價法”是解決制造業(yè)和市場平衡發(fā)展最根本的措施。
光伏發(fā)電等可再生能源(RE)已經(jīng)向全人類展示其技術成熟性和強大生命力,在此基礎上,歐洲、美國以及聯(lián)合國氣候變化組織等紛紛提出新的RE發(fā)展路線圖或發(fā)展戰(zhàn)略,為光伏產(chǎn)業(yè)發(fā)展展示出無限廣闊的前景,盡管發(fā)展的道路是不平坦的,發(fā)展大趨勢不會改變。
在世界光伏市場拉動下和國家對發(fā)展新興產(chǎn)業(yè)的支持和促進下,我國光伏制造業(yè)從小到大,從弱到強,已經(jīng)成為全球太陽電池和組件的最大制造國。2000~2011年中國太陽電池及組件歷年增長情況如圖1所示。圖中藍色柱部分為晶硅電池,紅色為硅基薄膜電池。2011年我國太陽電池總產(chǎn)量達到21.157GWp,占世界產(chǎn)量約56.16%,其中晶硅電池20.592GWp,占世界晶硅電池總量(33.1GWp)的62.2%,硅基薄膜電池0.565GWp,占我國電池總量的2.67%,占世界硅基薄膜總量1.647GWp的34.3%。
表1為我國前11家太陽電池廠商的電池產(chǎn)量,均為晶硅電池,共計12.623GWp,占全國晶硅電池總量的61.3%。PV制造業(yè)已經(jīng)形成規(guī)模化的格局。
表1 我國前11家太陽電池廠商電池產(chǎn)量
表2中的組件廠商與表1電池廠商基本相同,只是排序稍有變化。2011年全國共生產(chǎn)21.265 GWp光伏組件(其中薄膜組件0.565GWp),占世界總光伏組件總量34.788GWp的61.1%。前11家廠商生產(chǎn)了12.467GWp組件,占全國組件總量的58.63%,占全國晶硅組件的60.2%。大廠商是我國光伏制造業(yè)的主力。
表2 2011年我國前11家光伏組件廠商的組件產(chǎn)量
圖2 為2004~2011年全球主要國家和地區(qū)太陽電池產(chǎn)量增長情況。圖中最后一排淺藍色柱為全球太陽電池的增長情況,2011年全球太陽電池產(chǎn)量從2010年的24GWp增長到37.675GWp,同比增長57.64%,雖比上一年增長率下降一半以上,但仍屬于高速增長。圖中倒數(shù)第二排棕褐色柱為中國(ML)的太陽電池增長情況。2011年中國(ML)太陽電池產(chǎn)量達到21.157GWp,同比增長95.9%,占世界總產(chǎn)量的56.2%。圖中柱形排依次往前是中國臺灣(藍色)、歐洲(紫色)、日本(綠色)、美國(紫紅)和其他(深藍)。2011年中國大陸加臺灣(約4.5GWp)共計占全球總產(chǎn)量的68.1%,已成為名副其實的全球太陽電池的制造中心。
2011年全球晶硅太陽電池共計33.1GWp[1],同比增長60%,其中標準晶硅電池31.593GWp,高效晶硅電池(包括Sunpower電池和HIT電池等)1.057GWp,晶硅電池技術繼續(xù)保持其強勁的主導地位;薄膜電池共計4.575GWp,同比增長42.5%,其中硅基薄膜電池1.647GWp,CdTe電池2.062GWp,CIGS電池0.866 GWp,如圖3 所示。薄膜電池的市場份額雖然由2009年的18%下降到2011年的12%,并且遇到晶硅電池成本快速降低的嚴峻挑戰(zhàn),但仍然保持其成長期的特點和生命力。
2011年中國晶硅電池產(chǎn)量達到20.592 GWp,占全球晶硅電池的62.2%。薄膜電池產(chǎn)量約0.565GWp,占全球薄膜產(chǎn)量的12.3%(主要為硅基薄膜)。中國一些大公司,如尚德、天合、英利、晶澳,ATS等在積極研發(fā)諸如“SE電池”、“MWT電池”和“N-型電池”等高效電池和組件,并已有少量產(chǎn)品投放市場。表3為2011年全球前21家太陽電池廠商的產(chǎn)量及排序,中國的尚德等14家公司(大陸11家,臺灣3家)列于其中,體現(xiàn)出中國制造商的優(yōu)勢。
表3 2011年全球前21家太陽電池廠商產(chǎn)量及排序
2011年全球共計生產(chǎn)了34.788GWp光伏組件,圖4為主要國家和地區(qū)的生產(chǎn)分布。中國共計生產(chǎn)21.265GWp,占全球產(chǎn)量的61.1%;其余依次為亞洲其他(包括韓國、印度、馬來西亞、泰國等)(5.399 GWp,15.5%)、歐洲(4.815GWp,13.8%)、日本(1.59GWp,4.6%)、美國(1.333GWp,3.8%)和世界其他(0.386GWp,1.1%)。
2011年光伏組件廠家與太陽電池略有不同,如表4所示,尚德、英利、天合、ATS持續(xù)靠前,其次是天威、韓華、LDK、晶澳、晶科、珈偉和億晶。
表4 2011年全球前20家光伏組件廠商產(chǎn)量和排序
薄膜電池和組件是一體的。2011年前11家薄膜廠商的產(chǎn)量和排序如表5所示。First solar 持續(xù)排在首位,其CdTe電池產(chǎn)量占薄膜電池和組件總量的43.3%。中國的金石、創(chuàng)益、漢能、天威4家公司位列其中,且均為硅基薄膜電池。4家產(chǎn)量457MWp,占全國565MWp的81%。從表5可以看出,我國薄膜電池技術還不具備晶硅電池那樣的優(yōu)勢,特別是CdTe和CIGS 電池還沒有出現(xiàn)在前10家廠商中??傮w上講,我國薄膜電池的研發(fā)水平和規(guī)?;a(chǎn)技術與國際先進水平相比還很大的提升空間和發(fā)展?jié)摿Α?/p>
表5 2011年全球前10家薄膜組件廠商產(chǎn)量和排序
我國光伏制造產(chǎn)業(yè)鏈的其他環(huán)節(jié)同樣得到了快速、協(xié)調(diào)發(fā)展。掌握了產(chǎn)業(yè)鏈各環(huán)節(jié)的關鍵技術,并有所創(chuàng)新。特別多晶硅制造業(yè)的興起,不但支撐了我國光伏制造業(yè)的健康發(fā)展,而且對整個世界光伏發(fā)電成本的快速降低產(chǎn)生了重要影響;其他原輔材料制造、生產(chǎn)設備制造等同樣得到相應快速發(fā)展,對提高我國光伏制造業(yè)的競爭力以及降低光伏發(fā)電成本起到了重要作用。
同時應當看到,不管是多晶硅制造還是其他原輔材料和設備制造,就整體而言,我們同國際先進水平相比還有一定差距,不像晶硅電池和組件那樣在性價比上具有明顯的優(yōu)勢和競爭力。這是我國光伏制造業(yè)未來發(fā)展的重要著力點和方向之一。
我國光伏發(fā)電系統(tǒng)安裝量近幾年發(fā)展迅速,這得益于2009年3月國家財政部、科技部等頒布實施的《金太陽示范工程》以及2011年發(fā)改委頒布實施《上網(wǎng)電價政策》。在上述政策的推動下,2011年我國完成了2.7GWp[3]光伏系統(tǒng)的安裝,其中并網(wǎng)發(fā)電位2.2GWp,使我國同年底的累計安裝量達到3.5GWp,如圖5所示。
從圖5數(shù)據(jù)表中看出,2011年安裝量與2010年0.5GWp相比,同比增長了440%。國內(nèi)使用的光伏組件量首次突破10%,達到12.7%,較小程度上緩解了過度依賴國際市場的壓力,而此前國內(nèi)安裝量一直在生產(chǎn)量的5%以下。
光伏市場是拉動光伏產(chǎn)業(yè)發(fā)展最基本的動力。自2000年德國首次實施“上網(wǎng)電價法”以來,世界光伏市場進入高速發(fā)展時代。在德國帶動下,“上網(wǎng)電價法”很快在歐盟國家普遍推廣和實施,歐洲也因此成為世界光伏市場的領軍地區(qū)。自2004年以來,歐洲一直保持著全球63%~83% 的市場份額。2011年全球共計完成了30.165GWp[4]光伏發(fā)電系統(tǒng),與2010年的17.5 GWp相比,增長了72.4%,雖然比上年的增長率143%降低了50%,仍然是高增長率市場。
2011年歐洲安裝了21.939GWp[2]光伏發(fā)電系統(tǒng),占全球市場72.7%。在主權債務危機異常嚴峻情況下,依然保持如此高的市場份額,其發(fā)展RE的執(zhí)行力和決心令世人敬佩。
圖6給出了2011年全球主要國家光伏市場分布情況。意大利安裝了9.248GWp,占全球市場的30.78%,首次超過德國,成為全球最大的市場;德國安裝了7.485GWp,占全球市場的24.81%,全球第二;中國安裝了2.7GWp,占全球市場8.95%,成為繼意大利和德國之后的全球第三大市場,也是歐洲以外的最大市場。
2011年安裝量超過1 GWp的國家除意大利、德國、中國外,還有美國(1.855 GWp,6.15%)、法國(1.671GWp,5.54%)、日本(1.296 GWp,4.30%);安裝量超過0.5GWp的國家依次為比利時(0.794 GWp,2.63%)、英國(0.784GWp,2.60%)、澳大利亞(0.774GWp,2.57%)。
2011年我國光伏發(fā)電累計安裝量只占全球的5%,與我國總能耗占全球20%相比,光伏的安裝量顯然太小,加速光伏發(fā)電市場開拓是我國今后的迫切任務。
(1)國際市場預測
我國光伏產(chǎn)業(yè)的市場目前還主要在國外。2011年是國內(nèi)市場發(fā)展最快的一年,仍然有87%以上光伏產(chǎn)品依賴國際市場。因此近期國際市場發(fā)展趨勢仍然是我國光伏產(chǎn)業(yè)持續(xù)發(fā)展的前提和關鍵因素。
EPIA在2011年基礎上給出了2012~2016未來5年全球市場預測,如圖8所示。按照適中速度和政策驅(qū)動速度兩種情景,2016年全球光伏市場累計安裝量分別達到207.946GWp和342.810GWp。盡管每次預測都顯得保守,但預測仍然給出了未來發(fā)展的大趨勢。顯然,光伏市場依然是持續(xù)或持續(xù)高速發(fā)展的。
(2)我國光伏發(fā)電2015及2020年發(fā)展目標
我國 “十二五”及2020年光伏發(fā)電規(guī)劃發(fā)展目標為累計安裝量分別達到20GWp和50GWp,如圖9所示。圖中2007~2011為實際累計安裝量。2011年實際完成的安裝量為2.7GWp,累計安裝量達到3.5GWp。實現(xiàn)目標后,2015和2020年光伏發(fā)電對我國總發(fā)電量的貢獻分別為0.4%和0.87%,如表6所示,比例仍然很小,發(fā)展?jié)摿薮蟆?/p>
(1)幾個國際上2050 路線圖的范例
表6 我國2015、2020光伏發(fā)電規(guī)劃
歐盟2050年100% RE替代路線圖:歐盟2050年路線圖項目于2009年8月啟動,歷經(jīng)8個月于2010年3月完成。該項目的研究結(jié)論為:①利用現(xiàn)有技術,在各種低碳/ 零碳技術路線中 (即40%RE、60%RE、80%RE和100% RE四種替代情景),未來電力成本均可與現(xiàn)有富碳能源電力成本相競爭;②低碳路線所帶來的利益遠超過經(jīng)濟負擔;③低碳能源路線將使歐洲最終贏得低碳財富和經(jīng)濟競爭力,在經(jīng)濟上贏得戰(zhàn)略勝利。在此結(jié)論基礎上制定出2020、2030和2050三個時段的目標見圖10。
刑事立法政策的最終目的之一是注重人文關懷,保障公民的自由。新時期公民的自由一個重要的考量指標就是網(wǎng)絡輿情表達機制。網(wǎng)絡的迅速發(fā)展從某種程度上顛覆了刑事立法方式和政治過程的隱秘性和封閉性,因此,公眾利用網(wǎng)絡可以了解到從未有過的知情幅度,也享受到從未有過的表達自由。利用網(wǎng)絡民意調(diào)查刑事立法政策的得與失是一種理念,是一種方法,也是一種工具。網(wǎng)絡可以為我國刑事立法政策評判提供專業(yè)、科學的方法手段了解群眾的看法、意見和要求,獲取第一手資料,建立量化的評價指標,可以為刑事立法政策制定的科學化奠定基礎,有利于促進我國刑事立法工作的開展。
· 2020目標:總能耗降低20%,RE替代總能源20%、減排20%(約束性指標), RE對電力的貢獻為44%。
· 2030目標:RE替代總能源43%(約束性指標), RE對電力的貢獻為66%。
· 2050目標:RE替代總能源100%, RE對電力的貢獻為100%。在零碳電力基礎上,實現(xiàn)CO2減排80%。
圖10中用不同彩色分別表示不同RE各自的貢獻。圖中灰色代表傳統(tǒng)能源和核能。
歐盟2050年RE100%替代路線圖出臺后引起全球的積極反響。不少國家從本國資源和環(huán)境的可持續(xù)發(fā)展出發(fā),紛紛制定RE發(fā)展戰(zhàn)略,如美國、日本、澳大利亞、印度等。加速發(fā)展RE已經(jīng)成為全球的大趨勢。
聯(lián)合國最新報告2050年RE替代80%:聯(lián)合國氣候變化專委會(IPCC),5月9日在阿布扎比發(fā)布《可再生能源特別報告》。在長達1000頁的研究報告中,評估了164種開發(fā)方案。 報告的結(jié)論稱:“在政策支持下,本世紀中期,可再生資源可供應全球能源的80%(現(xiàn)為12.9%,包括水電 )”、“報告用壓倒性的科學證據(jù)證明:可再生能源在滿足世界不斷增加的能源需求、減少排放及改善全球人類生活方面是不可替代的?!?/p>
我國是IPCC成員之一,并派專家參與了《可再生能源特別報告》的工作。報告的結(jié)論應該是適合我國情況并對我國具有同樣的指導作用。
(2)我國正在開展2050年高比例RE 的研究
國家可再生能源中心在國家能源局支持下正在開展我國2050高RE 比例研究。在研究大綱中明確提出,要樹立100%接受RE 的理念。
如果說歐盟發(fā)達國家的代表,那么聯(lián)合國則是全球所有國家的代表?!?0% RE替代”是全球的平均值,也是聯(lián)合國向全球發(fā)出的指導性意見。作者認為,中國是全球第二大經(jīng)濟體,又是“金磚四國”之一,結(jié)合我國實際情況,取全球平均值作為思考問題的參照點是適宜的。
以上事實說明,加快發(fā)展RE已經(jīng)成為全球共同要求和行動。我國發(fā)展光伏產(chǎn)業(yè)前景廣闊,潛力巨大。盡管發(fā)展的道路是不平坦的,但發(fā)展大趨勢不會改變。
我國光伏產(chǎn)業(yè)近10年的快速過程中始終存在著制造業(yè)與市場極端失衡的問題。2010年前國內(nèi)市場使用的光伏組件只占我國產(chǎn)量的5%以內(nèi),95% 以上依賴出口。2011年首次突破10%,達到12.7%,仍然嚴重失衡。
從需求來看,我國是以煤碳為主(約70%)的世界耗能大國,環(huán)境問題異常嚴峻(2011年CO2排放約90億噸,約是世界總量的1/4 ,約是美國和歐洲之和),大力發(fā)展光伏發(fā)電是迫切需求,而非奢侈。國內(nèi)市場需求量保持在產(chǎn)量的50%左右是一個合理的比例。2011年意大利在國家主權債務危機十分嚴重情況下安裝量達到9.25GWp,由此衡量,我國保持供銷基本平衡是完全合理和能夠做到的。一旦做到供求平衡,可顯著提高我國光伏產(chǎn)業(yè)抵御國際貿(mào)易保護主義的能力,促使光伏產(chǎn)業(yè)更加健康發(fā)展。
①晶硅電池/組件在性價比上具有國際競爭優(yōu)勢。
②多晶硅制造對我國光伏產(chǎn)業(yè)發(fā)展和國際光伏發(fā)電快速降低成本做出了重大貢獻。但就我國多晶硅材料性價比而言,不具晶硅電池/組件那樣的競爭優(yōu)勢,特別是成本處于劣勢。據(jù)光伏產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟資料,我國太陽級多晶硅成本平均比國外高出10美元/kg。我國現(xiàn)有一部分多晶硅制造企業(yè)由于成本高于國際平均售價而不得不停產(chǎn)。如何能在太陽級多晶硅的性價比上取得國際競爭優(yōu)勢是我國多晶硅制造業(yè)的奮斗目標。
③原輔材料及設備制造。有些材料,如封裝玻璃、切割液,密封膠等,基本滿足了國內(nèi)市場需求;但有些材料,如銀漿、組件封裝材料EVA和背板材料TPT等與國外還有一定差距;設備制造為滿足國內(nèi)需求做出了重大貢獻,但高端設備與國際相比還有一定差距。高端原輔材料及高端設備制造技術水平的全面提升是我國光伏產(chǎn)業(yè)的重要戰(zhàn)略任務之一。
當前我國光伏產(chǎn)業(yè)發(fā)展最迫切、最需要解決的關鍵問題是科學有序地開拓國內(nèi)光伏市場。而科學有序開拓國內(nèi)市場的關鍵是如何完善和整合現(xiàn)有的法規(guī)政策。建議如下:
完善“上網(wǎng)電價法”實施細則,按照不同資源制定不同的上網(wǎng)電價,在電價上體現(xiàn)各利益攸關方的權益,使法規(guī)在全國有效實施;
加強和完善“上網(wǎng)電價法”的實施監(jiān)管制度,防止法規(guī)行政化或“以政代法”發(fā)生,“依法治國”,確?!吧暇W(wǎng)電價法”切實貫徹和執(zhí)行;
加強RE發(fā)電與電網(wǎng)接口建設,保證RE發(fā)電及時上網(wǎng);貫徹“RE發(fā)電優(yōu)先上網(wǎng)”的原則,當RE上網(wǎng)與常規(guī)發(fā)電上網(wǎng)沖突或影響到電網(wǎng)安全而需要“棄電”時,根據(jù)“RE優(yōu)先上網(wǎng)”的原則,棄常規(guī)電;
把“金太陽”和“光伏建筑”示范工程的補貼政策一并提升到“上網(wǎng)電價法”體系中,學習和借鑒歐洲經(jīng)驗,使我國光伏市場的發(fā)展更加科學健康。
[1]Shyam Mehta,PV News Volume 31, Number 5, May2012.
[2]EPIA,,globle Market outlook for Photovultaics until 2016.
[3]中國光伏產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟,中國光伏產(chǎn)業(yè)年度報告(2011-2012).
[4]趙玉文,CPVS/CRES,中國光伏產(chǎn)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀及趨勢,2012.6.