论文部分内容阅读
[太阳能光伏发电属于太阳光能利用。通常所说的光伏技术也可以说是太阳能电池技术。
太阳能电池是利用半导体内部的光电效应，当太阳光照射到一种称为“P—N结”的半导体上时，波长极短的光很容易被半导体内部吸收，并去碰撞硅原子中的“价电子”，使“价电子”获得能量变成自由电子而逸出晶格，从而产生电子流动。常用太阳能电池按其材料可以分为晶体硅电池等。]
近日，国务院下发《关于加强节能工作的决定》(以下简称《决定》)指出，在“十一五”期间要进一步优化用能结构，大力发展高效清洁能源。太阳能作为可再生能源和替代能源，被列入“大力发展”的名单中。
和政府的大力倡导相比，旺盛的市场需求更带动了太阳能产业的快速发展。据国家太阳能热利用专业委员会统计，截止2005年，我国太阳能集热器总保有量达到7500万平方米，覆盖约4000万家庭的1.5亿人口。相当于电力装机3000万千瓦，年可节电1900亿度，节煤5500多万吨，减排约5000万吨。2005年推广量达到1500万平方米，比欧美10年的总和还多。中国太阳能保有量占整个世界的76%，中国悄然成为世界上太阳能集热器最大的生产和使用国。
不过，我们不能为以上的数字而欢呼雀跃。虽然我国太阳能产业商机无限，但种种困难如影随形。
原料紧缺成行业发展桎梏
太阳能发电分为太阳能光伏发电和太阳能热发电两种技术。其中，光伏发电产业被国际机构称为“一个热的发烫的产业”。据了解，世界太阳能需要量在过去15年以每年25%的速度增长，其中光伏工业创造了近65亿美元的国家年收入。预计到2006年达到99亿美元，到2010年达到186亿美元。因此太阳能资源利用，特别是光伏发电方面的市场化、产业化需求前景可观。但是，硅原料供给不足，严重制约着中国乃至世界光伏市场的发展。
太阳能光伏发电,就是用硅光电池的光伏效应,直接通过阳光照射光电池产生电能目前世界上应用最广泛的太阳能电池是晶体硅太阳能电池，而生产晶体硅太阳能电池的主要原材料是高纯度多晶硅，硅原料是整个太阳能产业发展的动力，但这种原料在我国极度短缺。
从2004年以来多晶硅一直处于供应紧张状态，市场面临有价无货的困境。2005年全球多晶硅总产量为2.6万吨，而全球市场需求量约为3万吨，市场缺口超过4000吨。多晶硅的缺乏导致其价格直线上涨，2000年每公斤太阳能级多晶硅售价为9美元；到2005年4月，每公斤太阳能级多晶硅的售价已飙升至60美元。我国太阳能级多晶硅2005年产量仅80多吨，国内市场的需求是3800吨，其中太阳能产业需求为2691吨，因此绝大部分多晶硅必须依赖进口。硅原料供给不足和成本过高已成为制约我国光伏产业发展的瓶颈。因为不管光伏太阳能企业有多宏伟的产能计划，最终的实现都将取决于能否按时获得足够的硅料。
“拥有多晶硅者为王”已经成为我国光伏产业界的一致观点。目前，国内光伏企业包括天威英利、无锡尚德等都在多方寻求原材料。无锡尚德通过与国内外晶体硅企业建立战略合作关系的方法，保证原料供应。而天威集团则选择参股四川新光硅业来满足其高纯度多晶硅需求。
技术困局亟待改变
其实，我国硅矿资源丰富，仅宁夏石嘴山市的远景资源储量就达42.8亿吨，现年产硅石260万吨。此外，我国还是石英砂矿的出产大国，在海南岛等地拥有大量的矿产资源，在世界冶金级硅的产量中我国就占了1/3，而这些原始的硅材料却大部分出口到了国外。目前，我国多晶硅材料的年产量仅80吨左右，硅材料的短缺就造成了太阳能电池生产成本的居高不下，成了制约我国光伏产业发展的“拦路虎”。
那么，为什么我国不能自己把工业硅加工成高纯度的太阳级多晶硅？其原因就在于，将工业硅加工成多晶硅的过程中，有一项“三氯氢硅还原法(西门子法)”的关键生产技术我国还没有掌握。由于没有这项技术，在提炼过程中70％以上的多晶硅都通过氯气排放了，不仅提炼成本高，而且环境污染非常严重。中科院半导体研究所的梁骏吾院士介绍说，目前世界上多晶硅材料技术掌握在德国、日本等国的巨头手中，并且核心技术也一直都掌握在几家公司手中，具有相当的垄断性，相当多的中国企业只能选择排队向俄罗斯购买高纯多晶硅提纯技术。
除了原材料和技术困境外，太阳能产品在我国的形势不容乐观。目前，我国也涌现出无锡尚德太阳能电力、南京中电光伏、宁波太阳能等多家具有20MW以上规模的太阳能电池生产企业，但这些企业生产的太阳能电池组件主要供应国外市场，大量出口到德国、西班牙等国家。严峻的现实让我们有了这样一个尴尬的局面，就是我国90％以上的多晶硅原材料依赖进口，90％以上的太阳能电池组产品出口。由于原材料价格相对较高，产品价格相对较低，我国太阳能企业的所得不过是5％~6％的加工利润。
那么，为什么国内太阳能市场之所以难以得到政策和民众的支持呢？其根本原因还在于太阳能发电的高昂成本，而这则与我国多晶硅技术的落后有着直接的因果关系。据专业人士的分析，由于没有重视多晶硅技术的自主研发，科技投入的机制不合理造成了现在的被动局面。如今，影响我国多晶硅产量的最大因素是技术、设备不够先进，还有政策的支持不够。根据这种认识，技术瓶颈已经成为制约中国整个太阳能行业的根本因素。
中科院金属所的闻立时院士则认为，我国长期以来对这方面的科技自主创新支持力度不够，科研投入太少，政府往往认为这个产业已经出现了产品，走向了市场，就不需要国家再继续投入科研经费了。其实，由于硅材料严重短缺的制约，缺乏国家的相关政策支持，光伏发电产业并没有真正与市场接轨，而企业看不到利润空间也不会积极支持这个产业。因此，国家要加大对光伏发电的科研投入，出台相关的政策来支持其发展。
警惕行业资金风险
国内多晶硅企业面临的不仅是技术问题还有资金问题，企业需要资金和技术的支持。业内人事指出，多晶硅的研发需要的资金比较庞大，回收时间比较长、风险较大，目前他们还处于观望阶段，但不排除投资的可能。
目前全球约有8500吨的多晶硅产能正在扩建，如果我国的多晶硅项目不能加速实施，并不断提高技术水平、降低成本，一旦供给过剩，国内的多晶硅企业将面临非常困难的局面。目前，全球光伏市场需求主要依靠德国、美国、日本的政策扶持，这些国家光伏产业政策的调整将对多晶硅的需求造成很大的影响。
到2010年光伏产业对多晶硅的需求将达到4.5万吨，是目前需求的3倍。由于需求的平衡短期内很难达到，硅料的价格仍将持续上涨，预计到2007年将创下新高；到2008年下半年，全球硅料厂商产能释放，价格可能下降。随着原材料价格的上涨，光伏企业的毛利将走低，多晶硅企业的开工率将下降。专家表示，虽然一段时间内国际多晶硅市场需求旺盛，国内市场缺口很大，但我国多晶硅产业基础差、底子薄，国外又对我们进行技术封锁，如果出现遍地开花、搞重复建设的局面，对整个行业的发展将极为不利。专家呼吁，希望有关部门出台具体的政策落实补贴，中小企业的抗风险能力很弱，一些中小企业很可能难以生存，行业洗牌或将到来。
按照欧盟可再生能源白皮书所描述的总目标，2010年欧盟的光伏发电装机容量要达到3700兆瓦，出口达到3000兆瓦。随着其光伏产能的扩产，届时欧洲各国光伏产业的产能与需求之间将达到新的平衡，留给其他国家企业的市场空间将会逐渐萎缩，中国光伏企业的庞大产能将无处输出。
要实现我国光伏产业的良性发展，需要政府营造良好的产业环境，加强对多晶硅产业的组织协调，进一步出台和落实促进光伏产业发展的政策法规。以德国为例，光伏产业现在在德国是得到补贴的，太阳能发电为0.63欧元每千瓦时，常规发电最高6.9欧分每千瓦时，差将近10倍，因此需要全社会均摊来补贴用电。所以，我国有关部门要在宏观上合理调配资源，引导技术和产业发展，还要建立多元化的资金支持和融资环境，成立光伏产业协会或生产力促进中心等服务性机构扶持多晶硅产业发展，消除制约产业发展的瓶颈，以满足国内相关行业发展的需要。
太阳能电池是利用半导体内部的光电效应，当太阳光照射到一种称为“P—N结”的半导体上时，波长极短的光很容易被半导体内部吸收，并去碰撞硅原子中的“价电子”，使“价电子”获得能量变成自由电子而逸出晶格，从而产生电子流动。常用太阳能电池按其材料可以分为晶体硅电池等。]
近日，国务院下发《关于加强节能工作的决定》(以下简称《决定》)指出，在“十一五”期间要进一步优化用能结构，大力发展高效清洁能源。太阳能作为可再生能源和替代能源，被列入“大力发展”的名单中。
和政府的大力倡导相比，旺盛的市场需求更带动了太阳能产业的快速发展。据国家太阳能热利用专业委员会统计，截止2005年，我国太阳能集热器总保有量达到7500万平方米，覆盖约4000万家庭的1.5亿人口。相当于电力装机3000万千瓦，年可节电1900亿度，节煤5500多万吨，减排约5000万吨。2005年推广量达到1500万平方米，比欧美10年的总和还多。中国太阳能保有量占整个世界的76%，中国悄然成为世界上太阳能集热器最大的生产和使用国。
不过，我们不能为以上的数字而欢呼雀跃。虽然我国太阳能产业商机无限，但种种困难如影随形。
原料紧缺成行业发展桎梏
太阳能发电分为太阳能光伏发电和太阳能热发电两种技术。其中，光伏发电产业被国际机构称为“一个热的发烫的产业”。据了解，世界太阳能需要量在过去15年以每年25%的速度增长，其中光伏工业创造了近65亿美元的国家年收入。预计到2006年达到99亿美元，到2010年达到186亿美元。因此太阳能资源利用，特别是光伏发电方面的市场化、产业化需求前景可观。但是，硅原料供给不足，严重制约着中国乃至世界光伏市场的发展。
太阳能光伏发电,就是用硅光电池的光伏效应,直接通过阳光照射光电池产生电能目前世界上应用最广泛的太阳能电池是晶体硅太阳能电池，而生产晶体硅太阳能电池的主要原材料是高纯度多晶硅，硅原料是整个太阳能产业发展的动力，但这种原料在我国极度短缺。
从2004年以来多晶硅一直处于供应紧张状态，市场面临有价无货的困境。2005年全球多晶硅总产量为2.6万吨，而全球市场需求量约为3万吨，市场缺口超过4000吨。多晶硅的缺乏导致其价格直线上涨，2000年每公斤太阳能级多晶硅售价为9美元；到2005年4月，每公斤太阳能级多晶硅的售价已飙升至60美元。我国太阳能级多晶硅2005年产量仅80多吨，国内市场的需求是3800吨，其中太阳能产业需求为2691吨，因此绝大部分多晶硅必须依赖进口。硅原料供给不足和成本过高已成为制约我国光伏产业发展的瓶颈。因为不管光伏太阳能企业有多宏伟的产能计划，最终的实现都将取决于能否按时获得足够的硅料。
“拥有多晶硅者为王”已经成为我国光伏产业界的一致观点。目前，国内光伏企业包括天威英利、无锡尚德等都在多方寻求原材料。无锡尚德通过与国内外晶体硅企业建立战略合作关系的方法，保证原料供应。而天威集团则选择参股四川新光硅业来满足其高纯度多晶硅需求。
技术困局亟待改变
其实，我国硅矿资源丰富，仅宁夏石嘴山市的远景资源储量就达42.8亿吨，现年产硅石260万吨。此外，我国还是石英砂矿的出产大国，在海南岛等地拥有大量的矿产资源，在世界冶金级硅的产量中我国就占了1/3，而这些原始的硅材料却大部分出口到了国外。目前，我国多晶硅材料的年产量仅80吨左右，硅材料的短缺就造成了太阳能电池生产成本的居高不下，成了制约我国光伏产业发展的“拦路虎”。
那么，为什么我国不能自己把工业硅加工成高纯度的太阳级多晶硅？其原因就在于，将工业硅加工成多晶硅的过程中，有一项“三氯氢硅还原法(西门子法)”的关键生产技术我国还没有掌握。由于没有这项技术，在提炼过程中70％以上的多晶硅都通过氯气排放了，不仅提炼成本高，而且环境污染非常严重。中科院半导体研究所的梁骏吾院士介绍说，目前世界上多晶硅材料技术掌握在德国、日本等国的巨头手中，并且核心技术也一直都掌握在几家公司手中，具有相当的垄断性，相当多的中国企业只能选择排队向俄罗斯购买高纯多晶硅提纯技术。
除了原材料和技术困境外，太阳能产品在我国的形势不容乐观。目前，我国也涌现出无锡尚德太阳能电力、南京中电光伏、宁波太阳能等多家具有20MW以上规模的太阳能电池生产企业，但这些企业生产的太阳能电池组件主要供应国外市场，大量出口到德国、西班牙等国家。严峻的现实让我们有了这样一个尴尬的局面，就是我国90％以上的多晶硅原材料依赖进口，90％以上的太阳能电池组产品出口。由于原材料价格相对较高，产品价格相对较低，我国太阳能企业的所得不过是5％~6％的加工利润。
那么，为什么国内太阳能市场之所以难以得到政策和民众的支持呢？其根本原因还在于太阳能发电的高昂成本，而这则与我国多晶硅技术的落后有着直接的因果关系。据专业人士的分析，由于没有重视多晶硅技术的自主研发，科技投入的机制不合理造成了现在的被动局面。如今，影响我国多晶硅产量的最大因素是技术、设备不够先进，还有政策的支持不够。根据这种认识，技术瓶颈已经成为制约中国整个太阳能行业的根本因素。
中科院金属所的闻立时院士则认为，我国长期以来对这方面的科技自主创新支持力度不够，科研投入太少，政府往往认为这个产业已经出现了产品，走向了市场，就不需要国家再继续投入科研经费了。其实，由于硅材料严重短缺的制约，缺乏国家的相关政策支持，光伏发电产业并没有真正与市场接轨，而企业看不到利润空间也不会积极支持这个产业。因此，国家要加大对光伏发电的科研投入，出台相关的政策来支持其发展。
警惕行业资金风险
国内多晶硅企业面临的不仅是技术问题还有资金问题，企业需要资金和技术的支持。业内人事指出，多晶硅的研发需要的资金比较庞大，回收时间比较长、风险较大，目前他们还处于观望阶段，但不排除投资的可能。
目前全球约有8500吨的多晶硅产能正在扩建，如果我国的多晶硅项目不能加速实施，并不断提高技术水平、降低成本，一旦供给过剩，国内的多晶硅企业将面临非常困难的局面。目前，全球光伏市场需求主要依靠德国、美国、日本的政策扶持，这些国家光伏产业政策的调整将对多晶硅的需求造成很大的影响。
到2010年光伏产业对多晶硅的需求将达到4.5万吨，是目前需求的3倍。由于需求的平衡短期内很难达到，硅料的价格仍将持续上涨，预计到2007年将创下新高；到2008年下半年，全球硅料厂商产能释放，价格可能下降。随着原材料价格的上涨，光伏企业的毛利将走低，多晶硅企业的开工率将下降。专家表示，虽然一段时间内国际多晶硅市场需求旺盛，国内市场缺口很大，但我国多晶硅产业基础差、底子薄，国外又对我们进行技术封锁，如果出现遍地开花、搞重复建设的局面，对整个行业的发展将极为不利。专家呼吁，希望有关部门出台具体的政策落实补贴，中小企业的抗风险能力很弱，一些中小企业很可能难以生存，行业洗牌或将到来。
按照欧盟可再生能源白皮书所描述的总目标，2010年欧盟的光伏发电装机容量要达到3700兆瓦，出口达到3000兆瓦。随着其光伏产能的扩产，届时欧洲各国光伏产业的产能与需求之间将达到新的平衡，留给其他国家企业的市场空间将会逐渐萎缩，中国光伏企业的庞大产能将无处输出。
要实现我国光伏产业的良性发展，需要政府营造良好的产业环境，加强对多晶硅产业的组织协调，进一步出台和落实促进光伏产业发展的政策法规。以德国为例，光伏产业现在在德国是得到补贴的，太阳能发电为0.63欧元每千瓦时，常规发电最高6.9欧分每千瓦时，差将近10倍，因此需要全社会均摊来补贴用电。所以，我国有关部门要在宏观上合理调配资源，引导技术和产业发展，还要建立多元化的资金支持和融资环境，成立光伏产业协会或生产力促进中心等服务性机构扶持多晶硅产业发展，消除制约产业发展的瓶颈，以满足国内相关行业发展的需要。