太阳能光伏：未来希望与人类梦想

    太阳是永恒的吗？太阳能作为一种古老的能源，早在人类出现之前，即已存在。“晒太阳”可能是人类对太阳能最早、最原始的利用方式。

    或许，从远古时代开始，“晒太阳”的人类就一直满怀希望和梦想仰望星空，向着太阳遐想：古希腊诞生了阿波罗太阳神的传说，中国也遐想出夸父逐日的神话。时间迈入21世纪，人类在300年工业文明的进程中创造了巨大的财富奇迹。然而，工业文明依赖地球上一次性化石能源消耗而前行的步伐已随着化石能源危机的到来而面临着缓慢发展甚至是停滞的威胁。能源，这给予现代文明血液活力和生命动能的什物，亦正威胁着人类未来的演化。面临能源危机，人类会找到出路吗？相对于无垠的宇宙，人类或许只是昙花一现的奇迹。但是，人类从来是不会失去希望和梦想的。

前言
    人类正在寻找的新能源中，最理想的是太阳能，太阳能是真正取之不尽用之不竭的能源。一位美国科学家曾在其创作的《太阳革命》一书中预言，太阳能将在未来20年内成为功效最佳、价格最低廉的替代能源。因此，商业化开发利用太阳能已成为世界性的趋势。

    根据当前已探明储量，石油、天然气、铀、煤分别仅供人类使用到2050、2070、2075、2160年之前。地球上超过50亿年积累的能源，在几十上百年间即将被人类耗尽，能源危机正逐渐蔓延到世界的每个角落，成为经济社会发展的一个瓶颈。因此，大力发展生物质能、水能、风能，尤其是太阳能光伏发电等可再生能源，已成为人类可持续发展和生存延续必须回答的问题。

光伏：21世纪“动力”源
    国际上普遍认为，在长期的能源战略中，太阳能光伏发电在太阳能热发电、风力发电、海洋发电、生物质能发电等许多可再生能源中具有更重要的地位，可以说太阳能产业是一个没有发展尽头的行业，或将撑起人类发展的大梁。当今人类对太阳能的运用已经拓展到了更深更广的领域。

    世界经济研究所早在十年前就预言光伏是21世纪高新技术角逐的前列之一。根据欧盟联合研究中心预测，本世纪太阳能将成为人类支柱性能源，其快速发展期在2030年至2050年之间。

    太阳能行业是一个包括光热、光伏、光电的巨大产业。太阳能的利用方式主要有：光伏发电系统、太阳能聚热系统、太阳能热水器、太阳能取暖和制冷等。太阳能光伏发电技术作为太阳能利用中最具有意义的技术，成为世界各国研究应用的热点，在这一领域的任何突破性进展，将对人类未来能源的利用产生革命性影响。

    光伏发电系统主要由太阳能电池板（组件)、控制器和逆变器三大部分组成。它们主要由电子元器件构成，不涉及机械部件，所以，光伏发电设备极为精炼，可靠稳定、寿命长、安装维护简便。理论上讲，光伏发电技术可以用于任何需要电源的场合，上至航天器，下至家用电源，大到MW级电站，小到玩具，光伏电源可以无处不在。

    目前，光伏发电产品主要用于三大方面：一是为无电场合提供电源，主要为广大无电地区居民生活生产提供电力，还有微波中继电源等，另外，还包括一些移动电源和备用电源；二是太阳能日用电子产品，如各类太阳能充电器、太阳能路灯和太阳能草地场各种灯具等；三是并网发电，这在发达国家己经大面积推广实施。

    专家认为，太阳能光伏发电在不远的将来会占据世界能源消费的重要席位，不但要替代部分常规能源，而且将成为世界能源供应的主体。预计到2030年，可再生能源在总能源结构中将占到30%以上，而太阳能光伏发电在世界总电力供应中的占比也将达到10%以上；到2040年，可再生能源将占总能耗的50%以上，太阳能光伏发电将占总电力的20%以上；到21世纪末，可再生能源在能源结构中将占到80%以上，太阳能发电将占到60%以上。这些数字足以显示出太阳能光伏产业的发展前景及其在能源领域重要的战略地位。

光伏：“世界万生相”
    2007年全球太阳能光伏(PV)市场装机新增容量约为3430MW，增长率达到55.9%，光伏产业成为全球发展最快的新兴行业之一。欧盟提出2010年太阳能光伏电池规模达3GWp。欧盟“可再生能源白皮书”规定到2010年生产3700MW供欧盟地区使用，另有3000MW出口，欧盟共计将生产6700MW。加上世界其它地区如中国、澳洲、印度、东亚、拉丁美洲、非洲等，预计到2010年世界光伏产量将达20000MW。

    根据2007年全球太阳能电池生产市场份额情况，中国光伏产业近几年快速发展，目前已成为世界光伏生产市场最大和发展最快的国家，占有近30%的市场份额。其次是日本和德国依靠政策扶持和长期投入也跻身前三，分别占有市场的22%和20%。

    中国。截至2008年，我国光伏电池产量达1780 MW，占全球总量的26%。在国家先后出台“太阳能屋顶”及“金太阳”计划之后，《新能源发展规划》初稿现已出台，在中长期目标中，光伏产业到2020年的发展目标将上调至2000 MW，是现在的10倍。

    目前，中科院已启动太阳能行动计划，该计划分2015年分布式利用、2025年替代利用、2035年规模利用等三个阶段，力争到2050年前后使太阳能成为我国的重要能源。

    德国。计划到2020年将可再生能源发电量比例提高至25-30%。未来政策是2009年至2010年，建筑物新项目(小于100kWp)的电价补贴每年下降8%，建筑物新项目(小于100kWp)和地面新项目电价补贴每年下降10%。

    西班牙。2010年可再生能源发电占总发电量的30%；2010年总装机容量达到1200MW。西班牙政府宣布2009年度补贴规模从之前的300MW上调至500MW。

    美国。太阳光伏发电预计到2020年将占美国届时发电装机增量的15%左右，累计安装容量达到36GW。美国能源部提出了可再生能源发展技术指标，到2025年光伏发电的成本为0.05-0.12美元/kW时。未来政策是商用光伏项目的ITC政策延续8年；民用光伏项目的ITC政策延续2年；取消民用光伏项目每户2000美元的最高减免额度。

    日本。自1993年开始实施“新阳光计划”，将光伏发电作为国策，计划到2010年生产光伏电池4700MW。未来政策是政府将在2009年第一个季度拨款90亿日元（9960万美元) 用于太阳能电池家用普及活动。

    意大利。2016年，光伏装机容量达到3000MWp。未来政策是2009年起，电价补贴以每年2%的速度递减。

    其他。法国、韩国、澳大利亚和希腊等国也制定了光伏发电装机容量的规划，并拟出台了一些扶持政策。预计韩国2009年装机量达到254MW，法国2009年装机量有望达到154MW。

    随着各国政府对光伏发电政策的不断加强，光伏需求市场会更加分化。预计未来两年全球光伏装机容量增速分别为19%和16%。从太阳能电池主要生产商看，德国的Q-cells、日本的Sharp和中国的Suntech公司分列世界的前三，占据1/4的市场份额。其中Suntech公司发展迅速，在几年间迅速扩张，大有争得世界市场头号太阳能电池生产商之势。但大量的市场份额集中在欧洲国家，以德国、西班牙为首，美国和日本占比分别为10%和8%。

    另外，专家分析认为，未来两年全球光伏装机容量增速将面临下滑，而德国、西班牙、美国、日本和意大利的合计份额仍将保持在85%以上，仍是主要需求地区。

    从世界范围来看，太阳能应用的发展前景极为广阔，随着太阳能核心技术的不断创新和发展，太阳能应用领域将在太阳能建筑方面取得重大的发展。

光伏：“中国制造”之痛
    8月31日出台的《光伏光电产业知识产权战略研究报告》指出，我国已经成为全球重要的光伏光电制造基地，光伏光电产业链正在形成。到2007年底，全国光伏系统的累计装机容量达到10万kW(100MW)，从事太阳能电池生产的企业达到50余家，太阳能电池生产能力达到290万kW(2900MW)，太阳能电池年产量达到1188MW，超过日本和欧洲，并已初步建立起从原材料生产到光伏系统建设等多个环节组成的完整产业链，特别是多晶硅材料生产取得了重大进展，突破了年产千吨大关，冲破了太阳能电池原材料生产的瓶颈制约，为我国光伏发电的规模化发展奠定了基础。

    根据《可再生能源中长期发展规划》，到2020年，我国力争使太阳能发电装机容量达到1.8GW，到2050年将达到600GW。预计，到2050年，中国可再生能源的电力装机将占全国电力装机的25%，其中光伏发电装机将占到5%。未来十几年，我国太阳能装机容量的复合增长率将高达25%以上，成为未来光伏市场快速发展的主要市场之一。

    统计表明，目前我国的光伏产业链中，已投产的有10多家多晶硅企业、60多家硅片企业、60多家电池企业、330多家组件企业，太阳能电池产量占到世界总产量的30%。在全球领先的太阳能电池生产商中，无锡尚德排名第4位，南京中电排名14位。

    但是，国际金融危机爆发打乱了迅速发展壮大的中国光伏产业的脚步。自2008年下半年以来，欧洲各国尤其是西班牙在太阳能领域的政策发生重大转变，引起全球光伏市场急剧萎缩，中国光伏企业从欧洲接到的订单锐减，大部分企业歇业停产，库存高价多晶硅较多的企业损失惨重。中国光伏行业已步入大浪淘沙的无情洗牌、挤掉泡沫阶段。

    专家分析认为，国内光伏产业目前面临的困境，主要是产品单一，技术落后，且严重依赖海外市场，中国企业一直只是扮演着产业链条低端赚取“加工费”的角色。在第一轮多晶硅的投资热潮中，国内众多多晶硅项目实际上是严重的低水平重复建设，多晶硅提纯核心技术主要掌握在国外七大制造商手中。无论是自主研发还是引进设备、技术的企业，与国际先进技术相比，仍然有较大差距，并且还没有彻底解决高能耗和环保问题。例如国内大多数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技术瓶颈的制约，光伏电池及组件制造量产时，也面临效率提高、均匀性、硅片厚度减薄以及电池组件的长期运行可靠性等问题。

    目前，多晶硅行情已结束暴利，市价回落到70美元/公斤，逼近国内生产企业的成本，国内企业盲目扩张、产能严重过剩后遗症的症状逐渐显现。国外厂商具备的技术与成本优势，使得多晶硅价格仍有继续下探的空间。据悉，国外大企业每公斤多晶硅成本仅25至30美元，目前开始了积极扩产。根据国际七大多晶硅巨头公布的扩产计划，其总产能将从2008年底的约6万吨/年增加到12万吨/年以上。

光伏：“中国创造”之机
    光伏行业的危机，本质上是没有核心技术的危机，中国企业已为此付出惨痛代价或许还将继续付出代价。我国光伏产业主要依靠投资驱动，而非技术驱动，只有加强研发投入，真正提高光伏产业的附加值及制造产品的差异化，才能处于竞争优势。

    因此，专家建议通过重大技术攻关、制定行业标准，提高我国的多晶硅生产技术，加快硅片加工相关工艺技术和生产设备的研发，提高光电转换效率，打破国外企业的制约，成为我国太阳能光伏产业可持续健康发展的关键。

    《光伏光电产业知识产权战略研究报告》也指出，在2009-2011年期间，光伏光电产业将处于快速成长、发展期，技术日益创新，各类技术已经得到广泛应用，区域优势正在逐渐形成，产品技术与市场的竞争将不断加剧。但这一时期，多以二流技术实现量的扩张，2011年产量将趋于饱和，拥有创新技术和知识产权的企业，打压跟踪仿制企业的力度将加大。

    因此，在2011年前后，光伏光电产业将会面临知识产权壁垒保护的高发期，专利技术将体现出强大的市场竞争优势。新技术、新工艺的应用将会带来新的市场空间，产品认证与标准化，将与专利技术紧密结合，构成领域和市场准入的门槛，对各区域产业布局和企业发展，带来新的机遇和严峻的挑战。

    专家建议，政府应加大光伏领域的研发投入，加快建立太阳能光伏国家级技术中心，掌握产业关键技术、推动技术突破。支持重点包括：在晶体硅材料提纯技术上实现进一步突破(包括采用不同的技术路线)；努力提高光伏电池的转换效率；降低晶体硅片厚度，减少晶体硅材料的消耗量；加大对薄膜电池、聚光电池等新技术、新产品的研发投入力度；开展应用技术研究，积极推动应用示范工程建设，为大规模应用做好技术和管理准备。

    据了解，在国家政策支持方面，美国已经制订了UL组件标准，欧洲制订了TUV标准。这些政策的制定不但保证了产品质量，而且已经成为隐性市场门槛，而我国这方面依然是空白。因此，中国要加快建立光伏产品和发电系统的技术标准和监管体系，将一些有重大影响的企业标准及时转化为强制性国家标准。同时，对光伏应用市场发展的支持，应严格按照相关技术标准，支持那些指标先进的产品和企业。

    另外，国家应通过光伏应用规划和新价格机制，引导光伏产业理性投资和技术创新。由于目前光伏技术发展和经济性变化趋势已经能够把握，政府可以制定出更科学合理的光伏装机规划，指导行业发展，更充分利用市场机制如特许权招标去发现更合理的光伏电价。譬如电网公司应抓紧制定严格并带有先导性的并网标准，引导光伏发电企业使用更高质量的光伏产品并改进管理。

    2030年全球光伏市场规模将逾4000亿欧元，对于国内光伏企业来说，是机遇也是挑战。全球光伏产业发展到今天，企业仅仅依靠产能的优势已经无法占领市场，加大技术研发层面的投入，逐步降低成本，进而突破国际巨头的技术垄断，才能在日后的世界市场上拥有话语权。

    毫无疑问，对于太阳能光伏产业，中国早已确立了转型升级的产业政策，我们对实现由“中国制造”到“中国创造”的“蝶变”充满期待。但这一轮光伏产业的“其兴也勃焉、其亡也忽焉”表明，中国产业还未摆脱只求规模不求技术的微利制造惯性。我们希冀，金融危机将成为中国产业转型升级的契机，通过市场“这只无形的手”，选择淘汰掉一些低端企业，从而使“中国制造”实现高端化最终升格至“中国创造”。

光伏未来：“处处阳光处处电”
    光伏产业眼下已成为全球各行各业中最热的一个环节。虽然经历了2008年前所未有的金融危机，但基于光伏产业的投资热潮依然有增无减。

    巨额的投资已经给全球光伏产业带来了无限的发展生机。欧洲光伏工业协会(EPIA)公布的数据显示，2008年全球光伏市场增长至少达到5.5GW，而在2007年这一数字仅为2.4GW。另外，到2008年全球太阳能累积安装总量已达15GW，而2007年为9GW。而据调查，欧盟将在2010年安装3GW的光伏发电装置，在2030年增加到200GW左右，全世界可能会达到1000GW。该协会预计，到2030年全球光伏市场规模将超过4000亿欧元，并预测太阳能产业的未来将一片光明。

    太阳能光伏发电作为一种完全零排放的清洁能源，也是一种最接近规模应用的现实能源。我们有信心期待，在不久的未来，我们将实现“处处阳光处处电”的美好理想。

    编者按：能源是经济社会发展最重要的物质基础，能源技术的每一个进步都引起社会生产力的极大提高和人民生活水平的极大改善。正如专家预言，在绿色能源时代来临的时候，人类未来的竞争将不再是石油的竞争，而是太阳能技术、可再生能源领域的竞争——谁掌握太阳能技术以及可再生能源战略性产业，谁就掌握着生存发展的命脉。■