欢迎来到中国化工信息杂志
太阳能光伏产业变革性发展化学工业将从中受益
2009年31期 发行日期:2009-08-12
太阳能光伏产业变革性发展化学工业将从中受益
太阳能光伏产业竞争力提升
  太阳能光伏(Photovoltaic, PV)产业因其具有清洁无污染,容量无限等优势越来越引人瞩目。从市场角度来看
较普遍使用太阳能电力的国家,包括德国、日本、意大利等,还需靠政府补助才能继续支撑,因此从商业市场的角
度来看,太阳能还不算是一个真正的产业。
  尽管目前受高成本限制利用太阳能这种新能源发电尚未大规模商业化,但随着光伏产业的技术进步和传统发电
的成本上升,太阳能的大规模应用日程将提前。产业观察家们曾经预测grid parity(太阳发电成本下降至与传统发
电成本相当)只有到2020年才能实现,但随着技术进步和化石燃料价格的上涨,一些专家乐观预计,grid parity
在2015年就能实现。
化学工业的巨大潜在机遇
  国际光伏机构预测,受金融危机的影响,2009年光伏电池组件的产量可能会负增长,跌到约4.9GW,但是很快会
恢复快速增长,预期 2013 年的产量会达到15GW,甚至28GW,2030年全球太阳能光伏安装量有望达到1864GW,年发
电量达到2646TWh。
  预期太阳能光伏产业未来将经历——从一个受补助的行业成长为具有市场竞争力产业的结构性改变,这将为该
行业的供应商,尤其是为作为主要供应商的化学工业提供巨大的增长空间。须知,乙烯醋酸乙烯酯(EVA)、聚氨酯(PUs)
以及其他塑料和粘合剂等化学品占到了太阳能电池板总材料消耗的20%~50%。此外,化学品对太阳能光伏产品的效
率和性能的提升有很大的作用。
  另外,太阳能光伏产业将从传统的晶体硅技术转向薄膜技术。薄膜技术在2007年仅有少于10%的市场份额,但
是预计到2013年将会达到25%,2030年将会达到35%。中国的百世德(Best Solar)以及日本的Sharp和Showa等
著名公司已经分别宣布将会在2010年前实现超过1GW的薄膜太阳能以支持这一增长。
  薄膜技术的发展为化工行业提供了很大的机遇。吸收层沉积技术的改进(速度、质量、厚度)、水汽吸入的预防
(特别是弹性应用)、先进的透明导电氧化物或者总体上改进的模块化包装设计(包括户外应用)就是典型的例子,
这些领先的化工科技的应用不仅改善了现有材料的使用,也引进和开发了新的技术方法。
  太阳能光伏市场的高增长率,连同薄膜技术份额的持续增长以及对用于薄膜生产的化学品的高需求量,预示了
2030年35亿欧元(硅)和74亿欧元(薄膜)的化学品潜在市场,远远高于2007年2.6亿欧元(硅)和10欧元(薄
膜)的市场规模。
  从传统技术到薄膜技术的转型需要得到市场接受和适当的开发。硅生产商已经将太阳能光伏产业看作潜在的巨
大市场,为其建立专门的产能,而之前他们只把太阳能光伏级硅当做其他活动的副产品。那些将太阳能光伏产业做
为目标市场而进行业务的调整并积极应对的化工公司将从中获益。合适的调整包括目标营销、投资开发、应用、研
究和发展支持以及大客户管理。那些能够成功处理这些问题的公司将会成为行业领先者,它们不仅能够取得增长市
场的最大份额而且能够从竞争中脱颖而出。
太阳能光伏产业将向
亚洲新兴市场转移
  考虑到德国和日本太阳能光伏市场的总规模,以及中期grid parity潜力,德国和日本在该领域的领先地位毋
庸置疑,绝大部分装机容量分布在这两个国家,德国占据42%,日本占21%。很自然地可以预计这两个国家的太阳能
电池产业在未来将发展更为强劲。目前,德国的Q-Cells、Sharp和Kyocera,以及日本的PV生产商已经被产业专
家认可为行业的技术领导者。
    尽管如此,和其他产业类似,太阳能光伏产业也出现了从发达国家到亚洲新兴市场转移的趋势,亚洲的本地太
阳能光伏生产商已经具有抢占增长先机的强大实力。先是需求和产量的增长将在短期内转移到亚洲市场,特别是在
将迅速成为领先太阳能光伏生产地的中国,2007年中国公司占到全球太阳能光伏产业的29%。亚洲(除了日本)在
2007年的太阳能光伏年装机总量占到全球份额的2.8%,预计2030的全球份额将会超过40%。这一预期增长主要源
于中国和印度经济的持续增长。
  化学品供应商必然紧随亚洲太阳能光伏产业的增长而获益良多,但是对西方化学工业来说,虽然拥有太阳能光
伏产业中的巨大机遇,同时也面临着重大的战略选择和结构性挑战。因为在太阳能光伏产业向亚洲转移的过程中,
亚洲本地的太阳能光伏产业供应商必然全力利用本土优势,将原本出口的产品转为内销,西方的供应商并不能从中
得到多少机会。因此开发和保持与太阳能光伏产业重要客户的关系,同时与亚洲本地化学品供应商进行竞争,将成
为西方化学品公司成功的至关重要的因素。(进  编译)
相关链接
  ★ 快速发展的光伏技术
  多晶硅的转化率和硅片的薄型化技术获得持续突破。对目前占据光伏市场90%的晶体硅太阳电池来讲,转换效
率的提高和硅片的薄型化是降低成本的主要途径。从2004年以来,多晶硅电池的转化效率从14.5%快速提高到16.5%,
使太阳电池系统成本降低14%左右;硅片厚度从300um大幅度降低至170um,硅材料消耗从12kg/kw显著降到
8.5kg/kw,使硅材料成本降低30%左右。最新的实验数据显示,多晶硅太阳电池最高效率可达20.3%,单晶硅太阳电
池最高效率可达24.7%。
  薄膜电池、背接触电池、聚光太阳电池、带有自动跟踪的平板太阳电池系统等新技术大量出现,多元技术竞争
的格局已经形成。薄膜太阳电池是在廉价的玻璃、不锈钢或塑料衬底上敷上厚度只有几微米的感光材料制成。与厚
度接近180~200 um的晶硅太阳电池相比,薄膜太阳电池厚度只有几个微米,是前者的1%左右,可使太阳电池从2.5
美元/Wp下降至1.2美元/Wp。目前薄膜太阳电池的转换效率也有较大提升,商业化产品的转换效率已达到11%,实
验室的最高效率可达19.9%。薄膜电池已进入实用化、产业化发展阶段。背接触电池技术也已经发展到产业化程度,
转换效率可达到20%,目前实验室最高效率可达到26.8%。聚光太阳电池通过聚光器而使较大面积的阳光会聚在一个
较小的范围内,形成“焦斑”或“焦带”,将太阳电池置于这种“焦斑”或“焦带”上,增加光强,克服太阳辐射能
流密度低的缺陷,从而获得更多的电能输出,其实验室转换效率最高可达40.7%,虽然还需进一步解决经济性等问
题,预测不久也将进入产业化阶段。带有自动跟踪的平板太阳电池系统是基于现有的单晶硅或多晶硅电池,通过自
动跟踪技术使电池始终对准太阳,可提高系统的发电量达20%~50%。自动跟踪的平板太阳电池系统很有可能成为未
来光伏发电系统的主流。
   ★ 成本快速下降的光伏产品
  在技术进步、应用规模扩大和原材料价格下降等多重因素作用下,光伏发电的成本呈逐年快速下降趋势。目前
占光伏组件总成本近40%的多晶硅价格,已由2006年的250美元/kg下降到2008年的140美元/kg,光伏发电的成
本下降到2.3~1.7元/KWh,且还有很大的下降空间。这种下降速度远远超出了当年众多学术机构和投资者的预期。
目前国际上一些权威机构对未来光伏发电成本的预测都持很乐观的态度,其中最为乐观的预测认为,到2015年光伏
发电的成本会降到1.0~0.7元/KWh,即实现光伏发电成本达到传统电力的水平。
当前评论