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光伏发电王者:光电转换率决定谁将成为王者

  史宁/文

  按照《新能源产业振兴发展规划(草案)》的目标,太阳能光伏发电装机规模在2011年、2020年将分别达到200万千瓦和2000万千瓦,这一目标装机规模比2007年9月颁布的《可再生能源中长期发展规划》提高了9倍多!

  而随着技术的进步与成本的下降,当太阳能发电的价格与传统能源一样便宜,不再需要政府支持,就能够持续高速发展时,市场需求将呈跨数量级式的增长。

  但目前,光伏发电技术路线庞杂,哪种技术才代表了未来的发展方向呢?我们试图寻找这个新兴行业中可能成就伟大的企业,考虑到各种技术的成本均有大幅下降空间,且随成本下降其对总成本影响边际效应减弱,不如通过提高转换率技术的杠杆效应大,各种技术的转换率将在未来成为主要的竞争因素,晶硅及薄膜电池技术有较高转换率提升空间的企业将成为“王者”。

  2009年9月,国家主席胡锦涛在联合国气候变化峰会上表示,争取到2020年使中国“非化石能源”占一次能源消费比重达15%左右。

  这一目标数字已被写进《新能源产业振兴发展规划(草案)》(下称“《规划》”),“到2020年,新能源发电占电力总装机容量的比重达15%”。其中,太阳能发电装机规模在2011年、2020年将分别达到200万千瓦和2000万千瓦。

  而2007年9月颁布的《可再生能源中长期发展规划》对太阳能产业10年后的装机规模目标设定为180万千瓦,按照新的《规划》目标,意味着太阳能发电2020年装机目标将比两年前的计划提高9倍多!

  据悉,目前《规划》已经出台,只是在等合适的时机公布。或许,将于12月召开的哥本哈根会议可能成为《规划》正式公布的一个契机。

  2009年12月7日至18日,《联合国气候变化框架公约》的缔约方将在哥本哈根会议上决定地球将来的生态、经济、社会发展状态。全球192个国家的首脑将会出席,并决定下一轮全球减排协议、发达国家与发展中国家资金及技术的转移机制、保护森林机制的组成及完善清洁发展机制等。业界预期,作为谈判筹码的节能减排相关政策措施将会在第四季度密集推出,而太阳能发电是节能减排的重要组成之一。

  太阳能产业在过去的十年里增长了40倍。由于日渐减少的化石能源不仅无法满足人类快速增长的能源需求,同时带来了全球变暖的恶劣后果,并且其世界范围内的供需不平衡已经影响到了国家安全和日常生活。太阳能以其无污染、取之不尽的来源及无处不在的特点,成为替代能源重要组成部分。

  在能源交替的历史时期,随着太阳能技术的发展、规模效应的显现和产业链的不断优化,太阳能的成本将不断降低。与此同时,传统能源的供不应求使其价格不断攀升。这就必然存在一个临界点,当太阳能价格与传统能源一样便宜,不再需要政府支持,就能够持续高速发展时,市场需求将呈跨数量级式增长。

  相对于未来的庞大需求,目前市场担忧的产能过剩问题或只是短期现象——光伏产业成本的下降,再加上政府补贴驱动,中国的光伏发电企业正处在发展机遇期。

  光伏发电的主要实现路径包括一代晶硅、二代薄膜、三代多结聚光等技术,每一代技术下又各有分支,纷繁复杂。各种光伏发电技术的投资风险、收益如何?成本、转换率怎样?哪种技术才是未来最具前景的?在技术不成熟时期,一切尝试和投资决策都是有风险的。

  我们试图寻找这个新兴行业中可能成就伟大的企业,通过对该产业长时间的研究,拥有差异化技术及全产业链布局优势的企业有望最终胜出。而考虑到各种技术的成本均有大幅下降空间,且随成本下降其对总成本影响边际效应减弱,不如通过提高转换率技术的杠杆效应大,各种技术的转换率将在未来成为主要的竞争因素,晶硅及薄膜电池技术有较高转换率提升空间的企业将成为“王者”。

  尚德电力:技术提升是根本

  2008年全球太阳能电池产量6.85GW(1GW=100万千瓦),来自中国及中国台湾地区的产量占44%,其中,晶硅电池仍然占据着光伏市场的主导地位。相对于薄膜电池,晶硅电池光电转换效率高,而且硅片厚度在不断降低,这对太阳能电池成本降低起到了重要作用。

  无锡尚德电力(STP)是以晶硅路径生产太阳能电池组件的龙头企业,在美国纽交所上市后,尚德电力已形成了从晶体硅太阳能电池、组件,薄膜太阳能电池、光伏发电系统和光伏建筑一体化(BIPV)产品的研发、制造与销售的产业链条。

  尚德电力的发展速度在行业内具有代表性,在不到7年的时间,该公司从2002年9月第一条10兆瓦光伏电池生产线正式投产,到目前已形成1000MW(兆瓦,1MW=1000千瓦)/年太阳电池生产能力,跻身世界光伏发电企业前三强。

  尚德电力技术副总张光春向《证券市场周刊》透露,目前公司在产能方面暂无扩张计划,希望看到市场好转再根据市场情况而定。“2009年,我们的目标是销售600-700MW的太阳能组件。”

  尚德电力以晶体硅电池片及组件为主,两类产品占公司营业收入90%以上。2008年电池组件销售为459.4MW,电池片销售35MW,电池组件出货量位居全球第二。

  2009年3月,尚德电力光电转换率分别为19%和17%的单晶和多晶光伏电池在其PLUTO(冥王星)生产线上顺利产出。该技术将尚德电力多晶硅电池组件的转换率提高了两个百分点,使其相应产品成本降低10个百分点。

  张光春表示,“这一转换率已经比行业平均水平高很多,在接下来的1-2年内,尚德电力有能力把单晶硅电池转换率提高到20%以上。”有分析师预估,2009年冥王星电池产能将达300MW。

  尚德电力并不满足仅以多晶硅技术为光伏电池路径,将目光转向了二代薄膜电池、三代聚光电池的研发上。张光春透露,公司在非晶硅薄膜电池研发不断取得进展,目前正在把薄膜生产线扩大到50MW的产能。

  对于市场普遍关注的转换率高达50%的新一代高效电池的研发,张光春表示,“该技术使用了纳米技术,目前仍在实验室里进行研发,可能还需要5年多的时间才能商业化生产。”

  张光春认为,最终决定企业市场占有率的是技术,光伏发电技术总是在不断变化,目前还没有一种技术可以完全替代其他技术。未来的光伏发电市场是可以容纳一系列技术应用的。不过,张光春认为晶硅电池将继续作为主导技术而存在,但薄膜技术有其专门适用的领域,比如建筑一体化方面的应用。

  对于以稀有材料为基础的太阳能电池技术路径,张光春认为是有风险的,“以First Solar为例,其技术是碲化镉,把世界上的碲都用光了能生产多少太阳能组件?这是使用稀有材料的挑战之一,同时也是我们把重心放在硅材料技术上的原因之一,因为硅材料永远也用不完。”

  对于多晶硅价格暴跌给企业带来的影响,张光春表示,随着硅成本从400美元/公斤跌到不足100美元/公斤,晶硅太阳能电池组件的成本也快速下降。“当晶硅成本下降到50美元/公斤的水平时,与所有的薄膜技术相比,晶硅电池路径都会有明显的竞争优势,而多晶硅的规模化生产者能以30美元/公斤,甚至更低的价格生产多晶硅,利润可想而知。”即,多晶硅价格还存在很大的下降空间,晶硅电池及组件的市场占有率有望进一步提高。

  对于投资者关注的多晶硅电池生产过程中的高耗能问题,张光春表示,当考虑生产一个太阳能组件所消耗的所有能源时,这个量相当于太阳能组件系统运行不到两年所产生的能源。尚德电力为客户提供一个25年的电力输出质量担保,因此应该有至少23年的时间,太阳能系统是在提供完全清洁的可再生能源。事实上,太阳能组件的寿命可以持续30、40年甚至50年。

  对于目前低生产成本的物理法多晶硅的异军突起,张光春认为,“对所有新产品而言,保持一个世界一流的质量和降低成本同等重要。”

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