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什么是光伏产业?

光伏产业,简称PV(photovoltaic)。我国76%的国土光照充沛,光能资源分布较为均匀;与水电、风电、核电等相比,太阳能发电没有任何排放和噪声,应用技术成熟,安全可靠;除大规模并网发电和离网应用外,太阳能还可以通过抽水、超导、蓄电池、制氢等多种方式储存, 太阳能+蓄能几乎可以满足中国未来稳定的能源需求。

太阳能是未来最清洁、安全和可靠的能源,发达国家正在把太阳能的开发利用作为能源革命主要内容长期规划,光伏产业正日益成为国际上继IT、微电子产业之后又一 爆炸式发展的行业。

利用太阳能的最佳方式是光伏转换,就是利用光伏效应,使太阳光射到硅材料上产生电流直接发电。以硅材料的应用开发形成的光电转换产业链条称之为“光伏产业”,包括高纯多晶硅原材料生产、太阳能电池生产、太阳能电池组件生产、相关生产设备的制造等。

工业和信息化部2015年8月19日公布数据显示,上半年我国光伏产业同比增长30%。同时,产品价格稳中有升,企业经营普遍好转,国内前4家多晶硅企业均实现满产,前10家组件企业平均毛利率超15%,进入光伏制造行业规范公告名单的29家组件企业平均净利润率同比增长6.5个百分点。

政策规划

国务院总理温家宝2012年12月19日主持召开国务院常务会议,研究确定促进光伏产业健康发展的政策措施。会议确定了以下五大政策措施:[2] 

一是加快产业结构调整和技术进步。增加利用市场“倒逼机制”,鼓励企业兼并重组,淘汰落后产能,提高技术和装备水平。严格控制新上单纯扩大产能的多晶硅、光伏电池及组件项目。

二是规范产业发展秩序。加强光伏发电规划与配套电网规划的协调,建立简捷

太阳能电池太阳能电池

高效的并网服务体系。建立健全技术标准体系,加强市场监管,对关键设备实行强制检测认证制度。

三是积极开拓国内光伏应用市场。着力推进分布式光伏发电,鼓励单位、社区和家庭安装、使用光伏发电系统,有序推进光伏电站建设。加强国际合作,巩固和拓展国际市场。

四是完善支撑政策。根据资源条件制定光伏电站分区域上网标杆电价,对分布式光伏发电实行按照电量补贴的政策,根据成本变化合理调减上网电价和补贴标准。完善中央财政资金支撑光伏发展的机制,光伏电站项目实行与风电相同的增值税优惠政策。

五是充分发挥市场机制作用,减少政府干预,禁止地方保护。完善电价定价机制和补贴效果考核机制,提高政策效应。发挥行业组织作用,加强行业自律,引导产业健康发展。会议要求各有关部门抓紧制定完善配套政策,确保落实到位。[3] 

国六条

光伏国六条具体内容如下:

一是加强规划和产业政策引导,促进合理布局,重点拓展分布式光伏发电应用。

二是电网企业要保障配套电网与光伏发电项目同步建设投产,优先安排光伏发电计划,全额收购所发电量。

三是完善光伏发电电价支撑政策,制定光伏电站分区域上网标杆电价,扩大可再生能源基金规模,保障对分布式光伏发电按电量补贴的资金及时发放到位。

四是鼓励金融机构采取措施缓解光伏制造企业融资困难。

五是支撑关键材料及设备的技术研发和产业化,加强光伏产业标准和规范建设。

六是鼓励企业兼并重组、做优做强,抑制产能盲目扩张。”


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六大政策

在政策支撑方面,《意见》提出六大政策,分别为:

(1)大力支撑用户侧光伏应用;

(2)完善电价和补贴政策;

(3)改进补贴资金管理;

(4)加大财税政策支撑力度;

(5)完善金融支撑政策;

(6)完善土地支撑政策和建设管理。

电价和补贴政策是制约光伏行业发展的最重要因素。

光伏原理

光伏发电是利用半导体界面的光生伏特效应而将光能直接转变为电能的一种技术。这种技术的关键元件是太阳能电池。太阳能电池经过串联后进行封装保护可形成大面积的太阳电池组件,再配合上功率控制器等部件就形成了光伏发电装置。光伏发电的优点是较少受地域限 制,因为阳光普照大地;光伏系统还具有安全可靠、无噪声、低污染、无需消耗燃料和架设输电线路即可就地发电供电及建设周期短的优点。[4] 

光伏发电是根据光生伏特效应原理,利用太阳能电池将太阳光能直接转化为电能。不论是独立使用还是并 网发电,光伏发电系统主要由太阳能电池板(组件)、控制器和逆变器三大部分组成,它们主要由电子元器件构成,不涉及机械部件,所以,光伏发电设备极为精 炼,可靠稳定寿命长、安装维护简便。理论上讲,光伏发电技术可以用于任何需要电源的场合,上至航天器,下至家用电源,大到兆瓦级电站,小到玩具,光伏电源 无处不在。太阳能光伏发电的最基本元件是太阳能电池(片),有单晶硅、多晶硅、非晶硅和薄膜电池等。目前,单晶和多晶电池用量最大,非晶电池用于一些小系 统和计算器辅助电源等。

国产晶体硅电池效率在10至13%左右,国外同类产品效率约18至23%。由一个或多个太阳能电池 片组成的太阳能电池板称为光伏组件。目前,光伏发电产品主要用于三大方面:一是为无电场合提供电源,主要为广大无电地区居民生活生产提供电力,还有微波中 继电源、通讯电源等,另外,还包括一些移动电源和备用电源;二是太阳能日用电子产品,如各类太阳能充电器、太阳能路灯和太阳能草坪灯等;三是并网发电,这 在发达国家已经大面积推广实施。我国并网发电还未起步,不过,2008年北京奥林匹克运动会部分用电由太阳能发电和风力发电提供。

产业优势

1、永不枯竭。

2、采集太阳能的地点的地理位置要求不高;相对而言,水电站或风电站对地理位置要求则比较高。

3、建立太阳能发电站所需的时间和成本都比水电站要低。

4、使用太阳能不会造成环境污染,是理想的绿色能源。但原料开采和生产光伏产品过程中也会消耗大量能源和造成污染 。

5、适用范围广,就算一般家庭也可以利用太阳能发电。

也因此,世界各国为了更有效地开采和使用太阳能,不断地发展着太阳能光伏组件技术,尽可能地利用这个“永不枯竭”的能源。

特点

太阳能是唯一能够保证人类未来需求的能量来源。光伏发电是利用太阳能将光子转化为电子的一个纯物理过程,转化过程不排放任何有害物质,其特点如下:

充足性:据美国能源部报告(2005年4月)世界上潜在水能资源4.6TW(1TW=1012W[5]  ),经济可开采资源只有0.9TW;风能实际可开发资源2~4TW;生物质能3TW;海洋能不到2TW;地热能大约12TW;太阳能潜在资源120000TW,实际可开采资源高达600TW。

安全性:运行可靠、使用安全;发电规律性强、可预测(调度比风力发电容易)。

广泛性:生产资料丰富(地壳中硅元素含量位列第二)、建设地域广(荒漠、建筑物等)、规模大小皆宜。 免维护:使用寿命长(20~50年、工作25年效率下降20%)、免维护、无人值守。

清洁性:无燃料消耗、零排放、无噪声、无污染、能量回收期短(0.8~3.0年)。

产业技术

率先利用太阳能发电的是发达的欧美国家和日本。自1969年世界上第一座太阳能发电站在法国建成,太阳能发电的比例在欧美国家逐渐提高,太阳能光伏技术也得到了不断发展。其中,欧盟是世界上光伏发电量最大的地区。在2008年,这个区域占全球光伏发电量的80%。而德国和西班牙的光伏发电总量总和约占欧盟的84%,是名副其实的光伏发电强国。这些成就要归功于欧盟近20年来持续推动光伏产业发展。欧盟预计在2020年,太阳能光伏发电将占欧盟总发电量的12%。

日本也是太阳能发电的强国,而且使用范围非常广,一般家庭都可以使用太阳能光伏装置发电。他们的做法是通过政府补贴,鼓励家庭购买家用的光伏发电装置。每个家庭通过光伏发电装置产生的剩余电量可以卖给政府或电力企业。这使日本的光伏发电量不断提高,也使日本的能源利用率大幅提升。

美国虽然在光伏发电技术上较早起步,但由于以往美国政府对光伏发电并不重视,以至美国的光伏发电的发电量和技术革新不如欧盟和日本。但随着美国奥巴马政府出台一系列鼓励发展新能源的政策,美国在光伏发电产业上大有后来居上的势头。现在,美国的不少州出台了《可再生能源配额标准》。以加州为例,凡在住屋、商业建筑或公用建筑屋顶上安装太阳能设备的家庭或企业,都可获得州政府的多项补助,其中包括享受30%的减税优惠,减少30%的安装成本等。

国内现状

光伏产业光伏产业

中国作为目前世界上经济发展最迅速的经济体,在光伏发电领域的技术和应用只是处于世界的下游水平。其中的主要原因是国内还没有掌握电池所需要的多晶硅提纯技术,该技术被国外的大企业所垄断,因而国内生产太阳能光伏电池的成本很高。光伏发电的成本是一般发电成本的数倍,也因此造成无法广泛普及。

我国光伏产业快速发展,已形成较为完整的光伏制造产业体系。当前的主要问题是:产能严重过剩,市场过度依赖外需,企业普遍经营困难[2]  。

光伏产业是战略性新兴产业。发展光伏产业对调整能源结构、推进能源生产和消费方式变革、促进生态文明建设具有重要意义。我国光伏产业当前遇到的困难,既是产业发展面临的严峻挑战,也是促进产业调整升级的契机,特别是光伏发电成本大幅下降,为扩大国内市场提供了有利条件。要按照创新体制机制、完善政策措施、扩大消费市场、规范市场秩序、推进产业重组、降低发电成本的思路,统筹兼顾、综合施策,着力提升产业竞争力。[2] 


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迅猛发展

由于国际上对于太阳能光伏电池的需求日益庞大,越来越多国内企业成为光伏电池的OEM工厂,并且借此机会不断发展壮大。美国的新能源政策为国内光伏企业提供了一个发展良机,一些国内的行业龙头已经开始在美国成立承包光伏发电项目的子企业,积极进军当地光伏发电市场。

中国的光伏产业有95%的市场都在国外,国内的应用还是十分有限。长期来看,中国再不广泛应用太阳能光伏发电技术,中国经济发展所遇到的能源问题将会越来越严重,能源问题必定成为中国经济发展的巨大障碍。中国是太阳能资源丰富的国家之一。中国有荒漠面积108万平方公里,主要分布在光照资源丰富的西北地区。1平方公里面积可安装100兆瓦光伏阵列,每年可发电1.5亿度;如果开发利用1%的荒漠,就可以发出相当于中国2003年全年的耗电量。在中国的北方、沿海等很多地区,每年的日照量都在2000小时以上,海南更是达到了2400小时以上,是名副其实的太阳能资源大国。可见,中国具备了广泛应用光伏发电技术的地理条件。

中国政府在也出台了一些关于发展新能源的政策。其中以最近出台的《关于实施金太阳示范工程的通知》最为引人注目。该通知重点支撑用户侧并网光伏发电、独立光伏发电、大型并网光伏发电等示范项目建设,以及硅材料提纯、并网运行等光伏发电关键技术产业化和相关基础能力建设,并根据技术先进程度、市场

光伏产业光伏产业

发展状况等确定各类示范项目的单位投资补助上限。对并网光伏发电项目,原则上按光伏发电系统及其配套输配电工程总投资的50%给予补助;其中偏远无电地区的独立光伏发电系统按总投资的70%给予补助;对于光伏发电关键技术产业化和基础能力建设项目,主要通过贴息和补助的方式给予支撑。

这一政策推动中国从光伏电池的代工工厂逐渐成为太阳能光伏发电强国。对于这一历史良机,国内光伏企业所面对同行的挑战其实更为严峻。只有不断地提升光伏产品质量,打通国内、国际销售渠道,才能更好地利用机会,将企业做大做强。

太阳能具有可再生和环保等方面的特点,这种优势让包括中国在内的许多国家将太阳能作为重点发展的新能源产业。中国大陆光伏产品主要供应给欧美市场,国内市场份额很小。近年来,由于欧美各国市场需求的增大,我国光伏产业取得了快速的发展,最近5年的年均增长速度达到40%以上。在政策进一步加大扶持力度的背景下,未来光伏产业的增长前景将更为广阔。

中国光伏产业中国光伏产业

光伏发电产业链从上游到下游,主要包括的产业链条包括多晶硅、硅片、电池片以及电池组件。在产业链中,从多晶硅到电池组件,生产的技术门槛越来越低,相应地,企业数量分布也越来越多。因此,整个光伏产业链的利润主要集中在上游的多晶硅生产环节,上游企业的盈利能力明显优于下游。

目前,中国大陆多晶硅生产获取的利润在最终电池组件产品利润总额中的比例最高,约达到52%;电池组件生产的利润占比约为18%;而电池片和硅片生产的利润占比分别约为17%和13%。

自2008年以来,多晶硅价格开始出现较大幅度的回落,到目前,国内多晶硅现货价格已由去年的500美金/千克回落至100-150美金/千克。

多晶硅产能扩张速度过快,而需求增长相对缓慢是导致价格下跌的主要因素。据iSuppi企业的预测,2009年,全球多晶硅供应量将翻一番,而需求的增长幅度仅为34%。因此,多晶硅的价格存在进一步下跌的可能性。iSuppi甚至表示,到2010年的时候,多晶硅现货价格将降至100美金/千克,这将大大降低多晶硅供应商的盈利能力。

多晶硅价格下跌将增厚电池片生产商的利润,不过,纯硅片业务也存在很大风险。不论是上游的多晶硅供应商,还是下游的电池片制造商,制造硅片都不存技术性难题。当上下游同时进军硅片业务的时候,硅片业务这一链条的利润受到大幅挤压。

我国光伏产业已经形成了比较完整的产业链,2009年中国内地多晶硅产量超过了两万吨,太阳能电池产量超过了4000兆瓦,连续3年成为全球太阳能电池的第一大国。

2010年5月,中国光伏产业联盟成立,吸引22家国内光伏骨干企业、行业协会及研究机构加入。中国光伏产业联盟以引导行业联合创新、推动应用、规范发展为核心,研究鼓励光伏产业发展的各项政策,加大对企业技术改造和产业升级的支撑力度。中国光伏产业联盟将致力于整合产业资源、推进结构调整、转变发展方式,增强行业凝聚力,扩大国际影响力与竞争力。

产能过剩

目前,大多数观点都认为中国的光伏产业面临的形势很严重,甚至有灭顶之灾。大家应该实事求地认识光伏产业。光伏产业并不像媒体所描述的是哀鸿遍野。因为,在2008年金融危机非常严重的情况下,全球光伏产业的装机容量增长了49%,而2009年、2010年光伏产业的装机容量的增长率都超过了70%。2012年上半年全球光伏装机容量增长了35%。这些都是在全球经济负增长的情况下取得的成就。这证明,第一,光伏市场是没有问题的。第二,光伏产业的发展方向没有错。实际上,光伏产品价格下降,是必然的趋势,光伏实现平价上网是光伏产业的梦想,也是光伏产业实现规模化发展的必要条件。只是,今天光伏产业的步子走得快了一点,光伏产品的价格降了下来,但光伏产业链还没有适应。

全国31个省市自治区均把光伏产业列为优先扶持发展的新兴产业;600个城市中,有300个发展光伏太阳能产业,100多个建设了光伏产业基地;全球多晶硅产量20万吨,我国占近9万吨,却不掌握核心技术;产能巨大,国内市场总量却较低,严重依赖国际市场。这就是我国光伏产业的现状。

由于近年来,多晶硅利润巨大,众多地方政府、企业投资者一哄而上,产能扩张过快,一时间,“光伏基地”遍地开花。而今年以来欧洲需求急剧降低,光伏组件价格跌幅超50%,风光一时的光伏产业迅速进入隆冬。

据光伏联盟秘书长王勃华先容,2010年国内多晶硅产量是4.5万吨,今年将翻一番,达到9万吨。而同期需求仅增长了25%。前几年,全球太阳能组件需求一直以近乎100%的速度猛增。专家预测,原来预计2014年才到来的光伏行业整合期,将提前到来,2012年将是行业整合的高峰期。

光伏产业大量上马,除了企业投资者的逐利心态外,更有一些地方政府政绩焦虑作祟。作为新兴产业,大量吸引光伏企业投资,不但可以增加GDP,更可以获取城市经济发展的政治资本。“有的城市根本就不具备基础,没有条件,没有产业配套,就从头做起,完全不顾实际情况。”可再生能源学会副理事长孟宪淦说。

2011年将是光伏产业的转折年。2011年5月开始,多晶硅价格急剧下降,从每吨70万元迅速下降到21万—25万元,跌幅近70%。专家分析,光伏行业产能与需求比已经从2010年的41∶16.7下降到63∶21。企业仓促盲目跟风上马,导致供需进一步失衡,价格持续下降,利润下降,从而导致部分企业出现经营困难,一些企业甚至开始停产、半停产。产能严重过剩却有大量投资者疯狂进入

其实早在2009年,多晶硅就被定位为十大产能过剩行业之一。但由于当时的暴利和行业的红火,大量投资者疯狂进入,最终导致产能进一步过剩。在2010年后全国仍有100多家中小企业上马,这些企业目前多数亏损严重。

由于市场竞争加剧,规模较小的中小企业将被淘汰,行业大整合似乎已经不可避免。我国光伏产业发展快速,目前产能已处于绝对的世界第一,产业链也比较完善。但与发达国家相比,我国光伏产业在技术上还相差太远。光伏行业盲目建设、低水平重复、同质化竞争现象仍十分严重。行业景气指数较低,迫使国内光伏生产企业面临加快产品结构调整,提高产品质量,向高端领域发展的局势。[6] 


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