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“绿色”薄膜电池迎来春天

钜大LARGE  |  点击量:603次  |  2021年09月21日  

如今,光伏产业寒冬未退,禹城汉能却逆势亮剑投产,它有着怎么样的市场判断?在晶硅电池发电效率更高的语境之下,禹城汉能却主打薄膜电池,它又在做着何种考量。2011年十二月二十九日,在禹城汉能光伏有限公司竣工不久的主厂房内,低调而不失规格的硅基薄膜太阳能电池投产仪式正在进行。说其低调,是因为作为全市规模最大的光伏项目(一期规模32亿元)投产,竟然没有邀请一家媒体参与;说其不失规格,是因为包括禹城市委书记张安民,市委副书记、市长张磊等在内的重要市领导一应出席了此次投产仪式。禹城汉能为投产仪式设置了一个颇具纪念意义的环节,请在场嘉宾在第一块薄膜电池板上签字留念。令所有签字者无不惊讶的是,这一块电池板竟然还冒着热气。原来,之前禹城汉能已经持续运转几昼夜,直到这一天的凌晨3点,才最终产出第一批薄膜太阳能电池。经测试,第一批薄膜太阳能电池平均初始功率为70.56瓦,其中一块电池板的初始功率为75.01瓦,转换效率达到10%,达到了试生产阶段的各项技术指标,由此,创造了当年开工、当年建设、当年投产的禹城汉能速度。


然而,不可忽视的现实是,光伏产业寒冬未退,禹城汉能却逆势亮剑投产,它有着怎么样的市场判断?在晶硅电池发电效率更高的语境之下,禹城汉能却主打薄膜电池,它又做着何种考量?


光伏发电的一元时代


毋庸置疑,以太阳能发电取代传统化石能源的进程正在提速。八月一日,国家发改委一纸《有关完善太阳能光伏发电上网电价政策的通知》,规定将2011年七月一日前后核准的、截至2011年十二月三十一日仍未建成投产的太阳能光伏发电项目,除西藏外,其余省(区、市)上网电价均按每度1元执行。宣告着光伏发电正式进入一元时代。


一度光伏电一元钱,这在4年前是无法想象的。当时,太阳能发电成本高达4元/度,几乎所有人认为,光伏电价降到1元/度至少要30年;降到0.5元/度,要50年。然而时至今日,从4元到1元,仅仅用了不到4年。汉能控股集团董事局主席李河君曾公开、坚定地表示,按照目前的技术进步趋势来看,到2015年左右,就能降到5毛以下,而且没有任何悬念。


和煤炭发电相比,太阳能的清洁无污染一直为业界推崇,然而,其高于煤炭的成本也不断为业界诟病。假如电价降到0.5元/度,也就是所有石化能源加上环境等综合发电后的成本,彼时,以太阳能为代表的新能源将大规模替代传统能源。


持此乐观态度的绝非汉能一家。有媒体报道称,通用电气公司全球研究部主任马克米尼提曾表示他们的薄膜光伏技术在三到五年内将供应比化石燃料或核电厂更廉价的电力;世界上最大的薄膜太阳能电池版制造商FirstSo-lar宣布,预计2014年在加利福尼亚州供应比煤还便宜的电力;欧洲光伏工业协会公布的一项研究表明,部分地区最早在2013年实现太阳能和最便宜的化石燃料的成本之间的持平。国家能源局新能源和可再生能源司副司长梁志鹏也在公开场合表示,能源局初步考虑,到2015年我国太阳能发电实现用户侧平价上网,到2020年太阳能发电的价格与传统化石能源基本持平。


除了技术因素,原材料价格的不断下降,也将加速光伏发电成本的降低。多晶硅售价已经从400美元/千克下降到如今的50美元/千克。目前,用于生产薄膜电池的原材料在逐渐实现国产化,薄膜电池的发电成本也将成倍下降。禹城汉能光伏有限公司行政部经理史国栋说。


绿色薄膜电池将迎来春天


在太阳能电池领域,分晶硅电池和非晶硅电池两大阵营,薄膜电池是非晶硅的一种。一直以来,受技术和成本限制,薄膜电池的发展未受重视,发展地位尴尬。禹城汉能光伏有限公司技术部经理甄永泰认为,薄膜电池之所以不受重视,是因为与多晶硅技术相比,薄膜电池的光电转换效率要低一些。多晶硅的最高效能为15%至16%,薄膜电池最高能达10%左右。目前,禹城汉能的薄膜电池效能为10%以上,已经处于全球领先水平了。


虽然在转换效率上存在不小差距,李河君仍然对薄膜电池的发展前景看好。在他看来,硅基薄膜技术的转换效率还有进一步提升的空间,理论上可达39%。而每提高1%的转换效率,成本相应就会下降8%。其实,15%的多晶硅转化率与10%的薄膜转化率,竞争力差不多,甚至薄膜的竞争力更为明显。甄永泰说。


据他介绍,薄膜电池可以吸收较广的阳光波长,在阴天或微弱阳光下也可持续发电,而多晶硅技术则没有这种特性;薄膜电池的转换效能虽然较低,但生产成本也只有多晶硅的约三分之一;同时,薄膜电池有着更为广泛的应用空间,薄膜电池最大特点是能自由伸屈,在与建筑、器物结合上,更具优势。其实汉能是最有条件做多晶硅的,多晶硅重要是耗能,有金安桥水电站的发电成本,汉能完全可以做最好的多晶硅。但我们为何不做多晶硅呢?因为没有前景,一定会被薄膜替代掉,所以不做。李河君在回应媒体时如是说。


他的论述并不是毫无道理的。晶硅电池在生产过程中的高耗能、高污染问题一直是其发展的软肋。据业内专家测算,在我国中等光照条件的地区,安装一个1000千瓦的太阳能光伏发电系统,年发电量约为120万千瓦时,而1000千瓦的晶硅电池,在生产过程中耗电300万千瓦时以上,也就是说,要3年的时间,方可弥补其自身的耗电量;同时,每生产1个单位的多晶硅产品,就会出现10多个单位的有毒有害的副产品。


而与晶硅电池相比,薄膜电池可以降低97%的硅原料使用,这在源头上使得薄膜电池更加环保、绿色,同时对硅原料的依赖降低,使得其制造成本也远低于晶硅电池。


出台不久的《太阳能光伏产业十二五规划》意见稿也对薄膜电池行业有所倾斜,表示将在十二五期间重点发展非晶与微晶相结合的叠层和多结薄膜电池,鼓励公司开发柔性硅基薄膜太阳能电池卷对卷持续生产工艺等,力争新型薄膜太阳能电池实现产业化。


高大全的成本控制力


去年下半年以来,我国光伏产品在国外市场持续遇阻。受到欧洲危机、政府削减补贴与美国双反(反倾销、反补贴)调查等因素的叠加影响,光伏市场增幅下降,毛利润持续走低,而库存却大量新增,悲观失落情绪笼罩国内部分地区的光伏公司。


光伏产业哀鸿遍野之际,汉能控股集团有限公司却异军突起,表现强势。面对外界扩张疯狂的质疑,李河君并不避讳。他并不认为自己这是疯狂扩张,汉能在光伏领域的目标是10年达到10GW的产量,投资将达千亿以上。他声称2GW的产量自己都用不过来。而针对产品市场问题,李河君认为太阳能行业是技术导向型的,市场前景广阔。


当下,汉能光伏采取了不同的技术路线、大规模的投资手法、对整个产业链的介入的高大全模式,即高科技、大规模、全产业链。汉能的雄心在于通过近年来的投资,将自己打造成为太阳能光伏业界最大的民营公司、国内唯一一家涵盖技术研发、高端装备制造、光伏电池生产和电站建设、运营、电力投资和服务等全部产业链条的光伏公司。目前,汉能控股集团在禹城投资100亿元建设的500兆瓦太阳能光伏发电基地项目也正在稳步推进。


这种高大全模式,最直接的效果就是加速光伏发电成本的降低。许多原材料、技术可以实现共享,从而更好的控制成本。史国栋说。李河君更是表示,到年底汉能产量达2GW后,每度电发电成本可降到0.7元。


而比之更为深远的意义在于,今年年底,汉能光伏在全国布点的8个基地将全面投产,每年产量可达300万千瓦,每年发电量约45亿度,足够一个超过1000万人口的城市一年的居民生活用电,更为重要的是,它们全部为绿色清洁能源。



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