从光伏到光热——新能源的现实意义.docx

咱由 （能源化工行业）从光伏到 光热一一新能源的现实意 20XX年XX月 多年的企业咨询豉问经验.经过实战验证可以落地机行的卓越管理方案，值得您下载拥有 壹、从光伏到光热——新能源的现实意义 太阳能光热产业在中国的高普及率和高替代潜力，使新能源战略更具现实意义。 “俩会”期 间，太阳能作为壹支重要的新能源力量，依然是代表们热议的话题。只是 2009 年关注的视 角发生了变化。太阳能光伏产业不再壹股独大。当它在经济危机的冲击下被迫蛰伏时，太阳 能光热产业开始散发其独有的“中国式”魅力。虽然都是利用太阳能，但太阳能光伏和光热 是不同产业。最近几年，因国际市场需求的放大，中国光伏企业屡屡谋得海外上市的机会。 和受到了从政策到资本的极度关注的光伏产业不同，光热产业是在壹无先例、二无引进、三 无成熟市场的“三无”情况下，靠“科普推广”发展起来的。光热企业的规模普遍不大，年 产值超过 10 亿元的企业仅有 4 家，几乎全部由地方品牌发展而来，受资本青睐的机会极少。 可是，这壹情况在去年底发生了转变。山东德州的壹家民营企业——皇明太阳能集团获得国 际投行高盛和私募基金鼎晖 1 亿美元的投资，那时，光伏产业的领军企业无锡尚德的股价正 因国际市场需求的萎缩，壹路下跌至谷底。此后，和光热产业有关的利好消息便不断传来。 太阳能热水器被列入“家电下乡”产品名录，保证其在拓展城市市场的同时，仍能够进壹步 加大对农村市场的普及力度；在政府节能减排的政策压力下，越来越多的地方政府将“安装 太阳能热水器” 作为强制政策推出； 太阳能热水器企业如皇明、 太阳雨， 开始酝酿上市计划； 太阳能光热企业在全国各地圈地建厂、招兵买马的消息也是络绎不绝。如无锡尚德集团董事 长施正荣在壹场主题为“如何过冬”的座谈会上所坦承，中国光伏产业的症结在于，它除了 是高科技产业外，同时也是外向型行业——产品对外依赖度高达 90%之上，所使用的设备对 外依赖度在 50%之上，核心技术且不掌握在自己的手上。三头在外，和三来壹补的加工贸易 壹样，容易受到国际金融危机的影响。 中国光热产业则恰恰和此相反，不仅“三头在内” ，而且无论从产业规模、数量、市场成熟 度仍是从核心技术上来说，都领先于世界水平。中国太阳能光热产业的自有技术比例已达到 95%之上，其产业链也十分完整，从毛坯管、真空管生产，到太阳能热水器整机制造，再到 配件供应，所有环节壹应俱全。像浙江海宁、山东德州这样已经形成庞大产业规模的地区， 太阳能热水器普及率都已经达到了 90%之上。 从市场保有量上来见， 2008 年中国太阳能光热 市场保有量已超过 1 亿平方米，占全球的 76% 。太阳能热水器在中国华东省区的普及率大部 分都超过 70%之上。正是由于中国太阳能热水器的主要市场在国内，受国际大环境的影响较 小， 因此 2008 年太阳能热水器产销量依然保持了高速的增长， 全年产值达到 2800 万平方米， 同比增长 20% ，全年销售额为 380 亿元左右，同比增长 19%。已经有家电厂商开始尝试进入 这个新领域。 艾欧史密斯太阳能产品部总经理陆峰说， 该 X 公司壹年半前开始酝酿进入太阳 能热水器， 此前该 X 公司只生产电热水器和燃气热水器， 当下计划 5 月份即正式向市场推出 太阳能热水器产品。 太阳能热水器产业总体规模不大、企业众多、竞争充分，这些传统家电的龙头企业积极进入 其中， 壹个更重要原因是， 太阳能热水器已经成为威胁燃气热水器和电热水器市场的替代品。 以艾欧史密斯为例，虽然它在美国拥有 70 多年的电热水器生产历史，可是艾欧史密斯的澳 大利亚子 X 公司太阳能热水器的销售比例已经占其全部的 70% ， 而这也是中国艾欧史密斯的 榜样。之前，太阳能热水器替代燃气热水器和电热水器主要存在俩个方面的困难：产品和价 格。然而，太阳能热水器的产品性能在快速改善，价格也在逐步向燃气和电热水器接近。各 地政府陆续出台的太阳能热水器补贴政策，也帮助其拉低了价格，比如福建省规定“农民购 买壹台太阳能热水器能够享受企业让利 400 元、政府再补贴 300 元的双重优惠” ，这样算下 来价格也高不了太多。壹旦太阳能热水器在产品和价格上完全能够取代燃气和电热水器，那 么它将真正地面对大众消费者，这个市场的容量则可和家电产品的今天相媲美。 民用消费市场其实仍只是冰山壹角，太阳能热水器真正庞大的市场潜力在商用市场。由于太 阳能热水器壹开始就是从农村市场发展而来，所以商用市场往往被忽视，企业也无暇顾及， 这俩年在各类政策的压力下（比如节能减排）才慢慢崭露头角。 2007 年我国工程市场安装量 805 万平方米，占总产量的比重达到 34% ，近 5 年的热水工程所占比重平均每年以 37% 的幅 度增长。 2008 年热水工程量大约在 1250 万平方米左右，比去年同期增长 55% 。 热水系统是有些公共建筑必不可少的基本功能，比如党政机关、部队、学校、宾馆等。从目 前的建筑情况来见， 它们壹般采用传统的燃煤锅炉， 也成为这些建筑的耗能重点， 大多有 50% 的节能空间。这和政府提出的节能减排政策是极其相左的。如果政府强制要求这些建筑更换 更加节能的热水系统，那么作为可再生清洁能源的太阳能热水系统就会有庞大的应用空间。 而这在国际市场已经拥有先例，如以色列规定所有新建公共建筑热水供应来源必须是太阳能 热水工程。 此外，太阳能热水器和城镇建筑的壹体化进程也在各地政府的推动下，加快步伐。比如，连 云港市已建和在建的太阳能热水器整体安装应用的生活小区已接近 80 个，已有 41.1 万户家 庭用上了太阳能热水器，太阳能热水器的普及率也达 30% 。 能够见到，太阳能热水器的高替代性不只是在民用消费市场，在商用市场也开始变得越来越 清晰，越来越现实。中国《可再生能源中长期发展规划》要求，到 2010 年，太阳能热水器 总集热面积达到 1.5 亿平方米；到 2020 年，太阳能热水器总集热面积将达到 3 亿平方米，总 产值会超过 3000 亿元。从太阳能热水器的可替代市场来见，这样的目标且非不现实。 二、我国光伏产业发展和太阳能利用的问题 ——作者单位：国家发展改革委能源研究所 《宏观经济研究》 2009 年第 2 期 近几年来，我国光伏产业经历了高速发展期。特别是在 2007 年，我国光伏产业呈现出爆发 式增长， 使得我国壹跃成为全球第壹大生产国； 而且 ,高纯多晶硅技术以及其他许多关键生产 技术装备的研发和国产化工作也取得令人鼓舞的进展。可是， 2007 年以来，我国光伏产业也 集中爆发了壹系列相互关联、引起高度关注甚至激烈争议的问题，主要包括：不协调的产业 链结构、绝大部分产品出口国外的市场格局、生产过程导致的国内高能耗和四氯化硅环境污 染、全球技术和市场竞争加剧下的产业风险和可持续发展能力、光伏发电的商业化前景和时 间表等。这些都是当前广受热议的焦点问题，也是推动我国光伏产业发展和太阳能利用的重 大问题。 1.1 国内外光伏产业的最新进展和发展趋势 1.1.1 我国光伏产业的最新进展 近几年来， 我国光伏产业经历了爆发式增长， 已基本形成了涵盖多晶硅材料、 铸锭、 拉单晶、 电池片、封装、平衡部件、系统集成、光伏应用产品和专用设备制造的较完整产业链。产业 链各个环节的专用设备和专用材料的国产化加快，许多设备完全实现了国产化且有部分出 口。截止到 2007 年底，全国太阳能电池和组件的生产能力分别达到 2.9GWp 和 3.8GWp ，当 年产量分别比 2006 年增长 148%和 138%， 达到 1.1GWp 和 1.7GWp ， 均占世界总产量的 27％ 之上， 使我国成为全球第壹大太阳能电池和组件生产国。 2007 年我国光伏产业的销售收入也 增加到 1000 亿元，从业人员达到 8 万人之上。特别是多年持续严重制约我国光伏产业发展 的高纯多晶硅制造技术，在这俩年内实现了重大技术突破。在科技部和国家发展改革委等有 关部门支持下， 2007 年新光硅业、洛阳中硅、江苏中能等 3 个企业分别建成了千吨级高纯硅 生产线，使得全年高纯硅产量大幅增加到 1130 吨。 2008 年，随着江苏中能二期和重庆大全 的各自 1500 吨多晶硅工程的建成投产，预计国内超纯多晶硅的全年产量将超过 4000 吨。而 且， 重庆大全和江苏中能 X 公司实现了仍原尾气回收利用技术和多晶硅仍原炉制造技术的重 大突破；据介绍，综合能耗已降到 150— 180kWh/kg （使得成本降低到约 50 美元 /kg ） ，显著 低于其他国内同类企业的 250— 300kWh/kg ，主要物料的综合回收率也超过 98％。 最近，江苏中能等壹些国内企业仍在积极准备开发引进流化床法、硅烷法等新型高纯硅生产 技术，可望使高纯多晶硅生产的综合电耗降至 20—50kWh/kg ,成本降至15—25美元/kg。据 不完全统计， 目前全国至少有 33 家高纯硅生产企业的壹期工程产能总计约为 4.4 万吨 （规划 总产能高达 8.8 万吨） ，如果这些项目能顺利建成投产，预计我国 2010 年的多晶硅产量将超 过 3 万吨，将从根本上缓解高纯硅材料的供需紧张的矛盾。 随着我国光伏产业的迅速发展壮大，不少地方和企业近年来积极建设 MWp 级且网光伏系统 （主要是建筑屋顶光伏系统） 。据不完全统计，截止到 2008 年 5 月，全国已建和在建 11 个 MWp 级且网光伏系统，大部分预计在 2009 年建成。壹些光伏设备制造企业仍积极探寻建设 更大规模光伏发电站的机会；江苏等省份仍提出制定“万个太阳能屋顶计划” 。我国第十届 中国太阳能光伏会议的《常州宣言》提出了非常积极的目标，力争在 2015 年前使光伏发电 成本下降到1.5元/kWh,在10年内使光伏发电量占到全国总发电量的 1%,这意味着大约500 亿 kWh 的年发电量和超过 4000 万 kW 的装机量。 1.2 国际光伏产业的进展和发展前景 在国际上，光伏发电产业得到了许多国家的持续政策扶持，光伏发电的成本也随着太阳能电 池技术进步、硅原料和组件供需形势逐步缓解而快速下降，使光伏发电成为增长速度最快、 初步实现规模化发展的可再生能源发电技术。日本 2008 年恢复了中断俩年的居民屋顶且网 光伏发电系统的投资补贴政策。美国目前 30 多个州都实施屋顶且网光伏发电净电量计量法 政策；美国联邦政府 2008 年又延长了光伏投资税减免政策。德国继续对光伏发电实行为期 20 年的固定电价， 2008 年平均上网电价为 45.7 欧分 /kWh 。 国内外光伏产业界已开始描绘以居民销售电价和峰谷电价为临界点的且网光伏发电商业化 时间表。 德意志银行预计多晶硅太阳能电池技术的发电成本最低可降到 $0.1/kWh 以下 （约合 0.7 元人民币 /kWh ） ， 乐观估计大约在 2015— 2016 年左右可降到 $0.15/kWh （约合 1 元人民币 /kWh ） ，使得光伏发电将于 2010— 2013 年期间首先在日本、德国、西班牙等实行较高平均零 售电价的国家开始商业化发展。在扶持政策和发展前景激励下， 2002 年以来，全球光伏发电 装机年均增长率超过 40% 。 2007 年全球新增装机量同比增长 62% ，当年统计安装量为 1.83 GWp ， 累计总装机容量大约为 12GWp 。 据有关预测或展望， 未来数年全球光伏市场将以 大约 60%的速度增长， 2020 年累计装机将达到 200GWp ，绝大部分为且网光伏发电。 值得注意的是， 2007 年以来愈演愈烈的金融危机乃至可能的经济危机， 预计会减弱全球光伏 发电市场增长速度，且影响光伏设备制造业的发展。主要原因包括：壹是全球金融危机普遍 增加融资难度，而资金密集型的光伏产业也不能独善其身；二是国际能源价格（以油价为代 表）的大幅回落将扭转各国销售电价持续增长的趋势，从而延迟光伏发电实现电网平价 （ gridparity ）的时间点；三是各国在金融危机和财政能力影响下，其今后的光伏产业补贴政 策将存在壹定的不确定性。 3 .我国推动光伏产业发展和市场应用的障碍和挑战 虽然我国光伏产业近年来实现了长足进步，但也存在不容忽视的技术、环境和市场风险；近 期推动国内光伏市场应用也面临成本高、上网难、缺乏经验等障碍。 3.1 国内光伏技术仍存在总体水平不高、内在竞争力不强和短期环境风险 由于我国光伏产业发展历史短、基础研究工作薄弱，目前我国光伏技术总体水平仍然不高， 太阳能电池及组件的效率和质量水平仍然普遍低于世界先进水平，在新型高效的太阳能电池 和高纯硅生产技术的研究开发方面也落后于欧美日发达国家，许多装备主要依赖国外引进。 因此， 目前我国太阳能光伏产业仍主要依靠市场驱动而非技术驱动， 缺乏强大的内在竞争力。 特别是目前国内大多数高纯多晶硅企业仍面临物料闭路循环和废液废气污染物回收处理等 方面的技术瓶颈，存在四氯化硅副产品的环境污染风险，成为我国高纯硅行业发展的重大制 约因素。 3.2 产业和市场发展不平衡，不利于产业持续稳定发展和节能减排 过去几年内，我国光伏产业界抓住欧美国家光伏市场的快速增长的机遇，利用国内人力和资 源成本较低的比较优势，实现了迅速起步和发展壮大。但业界普遍预测，由于近年全球光伏 产业的产能迅速扩张以及金融危机影响，未来俩年内世界光伏组件和高纯硅材料市场将呈现 供过于求的趋势，使光伏产业面临大规模洗牌。 最近我国光伏企业已普遍停止扩产、削减产量。在这个洗牌过程中，利润率最高的环节也将 逐渐转向下游的光伏发电运营业 ,使得出售光伏电力比出售光伏组件和系统具有更长远稳定 的回报，这也是传统光伏产业界（光伏设备制造业）日益重视、极力呼吁启动国内光伏市场 的根本原因。可是，我国光伏市场的发展却滞后于国内光伏产业和国际光伏市场， 2007 年我 国新增光伏发电装机量为 20MWp ， 仅为当年国内太阳能电池产量的 2%和全球总新增装机量 的 0.71%，其中且网光伏发电装机仅为 2MWp 。因此，目前这种产业和市场格局意味着我国 光伏产业面临日益突出的市场风险。而广受争论的光伏产业的高能耗问题，其实质问题也在 于产业和市场发展不平衡，即取决于国内光伏产业链建设和国内外市场的选择。相关研究已 达成基本壹致的结论，目前多晶硅太阳能光伏发电系统的生产过程所耗能量的回收期只有俩 到三年。 可是， 如果在国内生产高纯硅料及硅棒 /锭和硅片 （占光伏系统生产总能耗的 70%— 80% ） 、在国外应用光伏发电系统，则光伏产业对我国而言即是高能耗的出口加工业。 3.3 光伏产业在近中期仍缺乏足够经济竞争力，有赖于政府政策扶持 且网光伏发电的初投资目前大约为 5—6万元/kW,预期上网电价 3—5元/kWh,离网光伏系 统的投资和供电成本更高，需依赖优惠的价格和财税政策扶持。最近数十年全球光伏市场的 重心随着各国光伏市场政策的变化而先后从美国（ 1996 年以前）转移到日本（ 1996— 2002 年）和欧盟（ 2002 年以来） ，即充分反映了全球光伏市场的需求主要是由扶持政策推动的。 目前我国仍未制定比较系统完善的光伏发电经济激励政策，全国已建成的 100 多个且网光伏 发电项目中只有 2个项目在2008年6月经国家发展改革委准予享受 4元/kWh的优惠上网电 价，有待于加快制定必要适度的财政补贴和优惠上网电价扶持政策。 3.4 有待于制定落实光伏发电上网的具体政策措施 由于光伏发电系统增加了不可调度的电力装机，目前的技术标准也没有关于无功补偿以及电 网调度等问题的相应标准和管理规程，使得电力部门不愿接受光伏发电上网。我国已建成的 光伏且网发电示范项目都处于试验性且网状态，不允许光伏电力通过电力变压器向高压电网 （ 10kV ）反送电，只允许在低压侧（ 380V/220V ）自发自用。因此，目前我国仍缺乏真正的 光伏发电上网项目和充分的经验。 4 .关于我国光伏产业发展道路的探讨 为应对根据我国光伏产业面临的挑战，切实建立符合国情的产业发展道路和政策措施，我国 需要正确处理产业、技术和市场的关系，解决以下三个主要问题。 4.1 如何增强国内光伏产业的技术水平和持续发展能力 产业发展从根本上取决于技术驱动（竞争力增强）和市场拉动。虽然不少业内人士呼吁立即 启动国内规模化且网光伏发电市场以支撑我国光伏产业，但目前的高成本使得大规模发展光 伏发电目前仍难以承受。而且，如果我国在当前启动大规模光伏市场和补贴，必将立刻扭转 光伏市场的回落趋势，推高光伏发电成本。另壹方面，国际光伏市场仍保持增长态势，仍为 国内光伏产业提供了必要的支撑。鉴于此，近期仍要努力通过技术进步、健全产业链、巩固 开拓国际市场、建设国内示范项目来进壹步降低成本、增强产业的持续发展能力。在产业链 中，太阳能电池和组件制造业符合我国的人力资源优势和扩大就业政策导向，仍是应首要鼓 励发展的环节。自主化生产高纯硅是中国光伏产业降低价格的必由条件，但必须重点支持清 洁高效、低成本的高纯硅生产技术的研发和产业化。 4.2 近中期国内光伏市场应确立的主要发展方向 由于欧、美、日等国家早已实现电力普遍化服务，其太阳能光伏的推广应用在上世纪 90 年 代就瞄准了且网光伏系统（主要是屋顶且网光伏系统） ，且于近年来加快大规模应用，包括 大规模地面且网光伏电站。而我国目前仍有大约 100 万无电户需要在 2020 年以前采用光伏 和风光互补发电系统解决用电问题，潜在市场容量为 200— 1000MWp （ 1GWp ） ，应成为近中 期首要考虑、予以扶持的光伏市场。虽然某些企业认为必须依靠且网光伏发电而非离网发电 来支撑光伏产业发展，但其实质问题在于只有且网光伏发电才能使得光伏企业进入下游市场 且实现稳定售电收入，故而光伏企业十分热衷于且网光伏发电。不过，从政府的公共服务责 任和有限财政资源来见，我国近期光伏发电的首要方向仍然是面向无电区的电力建设，同时 可根据相关科技攻关和前期产业化工作要求建设壹批且网光伏系统 / 电站， 为启动大规模且网 光伏发电市场做好技术性准备。 4.3 我国应制定光伏产业和国内市场应用扶持政策 按照前述的光伏产业政策目标和国内市场应用方向的相关思路，我国在当前和近期仍要坚持 且加强相关科技、财税、外贸优惠扶持政策，以进壹步提高核心技术能力、完善产业链条、 扩大中游电池组件产业能力及国际市场份额。另外，根据国内无电区电力建设和且网光伏发 电示范项目建设的需求，予以必要适度的财政补贴和优惠上网电价支持。鉴于我国仍没有且 网光伏发电的充分经验和可靠成本评估，也缺乏相近电价的支撑，而且地区差别较大，故而 难以立即制定颁布统壹的固定电价，而需要通过招标等途径探索相关经验。 5 .结论和建议 我国的光伏产业通过持续开展技术研发和市场化运作，迅速建立了基本完整的产业链，使我 国壹跃成为世界太阳能电池和组件生产大国，为我国加快开发利用太阳能资源初步奠定了坚 实基础。可是，光伏发电价格仍然高昂，我国光伏产业仍未完全摆脱“低水平扩张的出口依 赖型产业”特征。为此，我国在近期宜制定实施以“提高技术和产业持续发展能力、促进经 济发展和增加就业、提供国内电力普遍服务”为中心目标的产业发展战略和政策，近期应抓 紧开展如下工作： 5.1 大力加强先进技术的研发和产业化，扶持“技术推动型”的光伏设备制造业 要重点研发清洁高效、低成本、新型的高纯硅和太阳能电池生产技术，近期重点支持企业逐 步完善改良西门子法，开展流化床法、硅烷法、冶金法等新兴高纯硅生产技术研发和产业化 工作。应支持技术领先的企业扩大产能，建立国家光伏技术研发和产品检测中心。要加强相 关科技、财税、外贸优惠等扶持政策，鼓励支持发展符合我国的人力资源优势和扩大就业政 策导向的太阳能电池和组件制造业，巩固和扩大国际市场份额。 5.2 稳步开拓“离网和且网且行，不同阶段各有侧重”的国内光伏应用市场 在近期（估计 2015 年前） ，应在难以延伸电网或建设水电站的无电地区加快建设光伏电站和 推广户用光伏系统，另外根据技术研发和项目示范工作需要建设壹批集中且网的大型建筑屋 顶光伏系统、分散且网的居民屋顶且网光伏系统及新型太阳能建筑壹体化光伏系统。在中期 （估计 2015 年左右） ，随着无电区电力建设接近尾声和光伏发电成本趋近销售电价，首先扩 大建筑屋顶和建筑壹体化且网光伏市场，且稳步建设地面且网光伏系统。在长期（预计 2020 年以后） ，随着光伏发电成本接近常规发电成本，全面扩大各类且网光伏市场。 为此，近期应研究制定用户侧低压端光伏系统的发电上网和电量监控技术规程，制定颁布针 对工商业和居民的“净用电量计费”管理办法，制定实施投资补贴和税收优惠政策；制定大 型地面且网光伏电站示范项目的实施投资运营主体和上网电价的招标办法等。在中期（ 2015 年左右） ， 随着经验和成本数据的积累再引入建立 “控制总量规模的固定电价制度” ， 为在 2020 年后全面实施固定电价制度做准备。 5.3 按照“清洁、高效、安全”的基本要求建立健全光伏产业投资准入和监管制度 近期要加强光伏产业特别是高纯硅制造业的能效、环保和安全监管，尽快制定实施能耗标准 （比如综合能耗不高于 150kWh/kg ） ，严格实施全闭环生产和“三同步”制度（环保设备和 生产工程的同步设计、同步建设和同步运营） ，惩处那些违反环保法规肆意排放污染物的企 业，确保四氯化硅等有害污染物的完全回收循环利用或妥善处理。应坚决避免成为高能耗高 污染的高纯硅材料生产大国甚至世界工厂。