今年初“股神”巴菲特攜巨資收購太陽能電站,而蘋果也在投資光伏電站,他們在這樣的時點,紛紛將投資觸角伸向太陽能領域,究竟從太陽能行業中看到了什么?
當前全球經濟正處于第三次能源革命時期,人類經濟社會的發展,對能源的需求與日俱增,但是以煤炭和石油為標志的化石能源時代終將過去,而太陽能發電因其可再生、無窮無盡、潔凈等特征,成為新能源代表,也必將是未來的寵兒。
太陽能是最理想的能源
據估計,當前化石能源是全球消耗的主要能源,而我國的比例甚至高達90%以上。但作為不可再生資源,以煤炭和石油為標志的化石能源時代終將過去,悲觀的估計還有約100年,樂觀估計還有200年。而化石能源大量、廣泛地使用,帶來了日益嚴重的“副產品”:環境污染,氣候變暖,生態惡化。
煤炭是中國的主要能源,以煤為主的能源結構在未來相當長時期內難以改變。相對落后的煤炭生產方式和消費方式,加大了環境保護的壓力。
以煤炭和石油為標志的化石能源時代終將枯竭,這迫切需要人類開發新的資源。在可再生資源中,風能、地熱能、核聚變能以及太陽能是主要的存在形式,其中水能受地理因素限制、發電量受河流枯豐水變化影響大,尤其是大型水電站,對自然河流的生態影響巨大。
風能盡管也是清潔能源,但是風能開發利用同樣有諸多弊端,如風速不穩定、產生的能量大小不穩定;風能利用受地理位置限制嚴重,轉換率低等;核能的開發利用主要是有安全性擔憂。
從能源需求折合的裝機量分析,全球人口2006年是65億,能源需求折合成裝機是14.5TW (1TW=1000GW);到2050年全世界人口大概要達到100億,按照每人每年GDP增長1.6%,GDP單位能耗按照每年減少1%,則能源需求裝機將是大約30~60TW,屆時主要靠可再生能源來解決。可是,世界上潛在水能資源4.6TW,經濟可開采資源只有0.9TW;風能實際可開發資源2~4TW;生物質能3TW(加起來總共8TW)。
從我國的實際情況看,中國有大約120萬平方公里的戈壁和荒漠面積,即使只開發利用5%的荒漠,就可安裝超過50億KW太陽能光伏發電系統,年發電量可以達到6萬億千瓦時,相當于美國2010年發電量總和的1.5倍,等同于我國2015年預測發電量的總和。
因此,在這些可再生能源中,只有太陽能才是最清潔、安全和可靠且唯一能夠保證人類未來需求的能量來源,其潛在資源120000TW,實際可開采資源高達600TW。所以有專家認為,太陽能+儲能技術是人類解決能源問題的終極解決方案。
另一方面,據歐洲光伏工業協會EPIA預測,太陽能光伏發電在21世紀會占據世界能源消費的重要席位,不但要替代部分常規能源,而且將成為世界能源供應的主體。根據歐盟委員會聯合研究中心 (JRC)的預測,到2030年可再生能源在總能源結構中占到30%以上,太陽能光伏發電在世界總電力的供應中達到10%以上;2040年可再生能源占總能耗50%以上,太陽能光伏發電將占總電力的20%以上;到21世紀末可再生能源在能源結構中占到80%以上,太陽能發電占到60%以上。
為此,太陽能發電將為全人類解決“能源危機”、“環境污染”和“可持續發展”等三大世界難題做出歷史性、跨世紀的偉大貢獻。從長遠來看,作為清潔、可再生能源的太陽能光伏技術最成熟,最具可操作性,有著巨大發展空間,這是不可更改的歷史大趨勢。
技術突破已達 “臨界點”
光伏產業與傳統化石能源競爭的關鍵是價格和成本,由于光伏發電的價格高于常規能源,因此市場主要依賴于國家對光伏發電的政策補貼。近幾年來,中國晶體硅光伏組件制造技術取得了巨大進步。
圍繞著降低成本的各種研究開發工作取得顯著成就,表現在晶硅原材料制備技術取得巨大突破,硅片厚度持續降低、電池效率不斷提升等方面,在短短幾年時間,光伏發電成本下降幅度遠超市場預期。
首先,硅片厚度持續降低。降低硅片厚度是減少硅材料消耗,降低晶體硅太陽電池成本有效技術措施之一。30多年來,太陽電池硅片厚度從20世紀70年代的450~500微米降低到目前的180~200微米,降低了一半以上,對太陽電池成本降低起到了重要作用。目前,國內優秀企業電池片厚度已達到國際先進水平180微米。在不提高碎片率的前提下,如果太陽電池厚度從180微米降到160微米,太陽電池硅用量可減少10%,組件成本可下降6%。
其次,電池效率不斷提高。單晶硅電池的實驗室效率已經從20世紀50年代的6%提高到目前的25%,多晶硅電池的實驗室效率達到了20.3%,先進技術不斷向產業注入,使商業化電池技術不斷得到提升。目前量產的晶體硅電池的效率達到14%~20%(單晶硅電池16%~20%,多晶硅14%~16%)。晶體硅電池的效率提高1%,發電成本可下降6%。
同時,我國提前3年達到專家2014年預測度電成本,更是反映出光伏技術的飛速突破。2011年8月12日,中國資源綜合利用協會可再生能源專委會在京發布《中國光伏發電平價上網路線圖》(以下簡稱《路線圖》)。《路線圖》分析,假設2009年光伏上網電價為1.5元/千瓦時,以后每年下降8%;火電上網電價以后每年上漲6%。則到2014年,中國工商業用電價格首先超過光伏發電上網電價,率先實現“平價上網”。假設2009年光伏發電上網基準價為1.5元/千瓦時,按照光伏發電價格每年下降8%,2014年光伏發電價格將低于1元/千瓦時,而常規工商業用電2009年平均價格0.81元/千瓦時,若每年上漲6%,到2014年工商業用電價格將超過光伏發電上網電價,率先實現平價上網,國內光伏發電的市場將快速啟動。
從當前國內的實際情況看,光伏平價上網的時間遠