一、光伏產業：新能源利用的最新發展方向

 

　　從人類能源的進步來看，我們經歷了大概三個階段：第一個是火，第二個是煤炭，第三是石油。能源技術的每一個進步都引起社會生產力的極大提高和人民生活水平的極大改善。生產力的每一次飛躍，人類文明的每一次進步，都是能源起的作用，能源是社會發展最重要的物質基礎。自從工業革命以來，人類對能源的需求日漸龐大。時間邁入21世紀，人類在300年工業文明的進程中創造了巨大的財富奇跡。然而，工業文明依賴地球上一次性化石能源消耗而前行的步伐已隨著化石能源危機的到來而面臨著緩慢發展甚至是停滯的威脅。能源，這給予現代文明血液活力和生命動能的什物，亦正威脅著人類未來的演化。有數據表明，煤、石油和天然氣的開采壓力不斷增加，將致使這些能源在未來數百年內消耗殆盡。因此，尋找新式能源成為了人類的共同課題。

　　面臨能源危機，人類會找到出路嗎？人類正在尋找的新能源中，最理想的是太陽能，太陽能是真正取之不盡用之不竭的能源。太陽是永恒的嗎？太陽能作為一種古老的能源，早在人類出現之前，即已存在。“曬太陽”可能是人類對太陽能最早、最原始的利用方式。或許，從遠古時代開始，“曬太陽”的人類就一直滿懷希望和夢想仰望星空，向著太陽遐想：古希臘誕生了阿波羅太陽神的傳說，中國也遐想出夸父逐日的神話。自古至今，人類可以利用的所有能源（除核能之外），絕大多數都是由太陽能轉化來的。這也是世界各地民族的祖先都崇拜太陽的根本原因。

　　隨著科技的日益發展，太陽能――這一既古老又新穎的能源成為了新的焦點。全球正處在第三次能源變革時期，可再生能源和新能源的發展迅猛，已在世界能源格局當中居于重要地位，并有超越油氣等傳統化石能源的趨勢。其中，太陽能以其綠色、低碳、安全等特性備受各國關注。美國科學家特拉維斯·布拉德福德（Travis Bradford）曾在其創作的《太陽革命》一書中預言，太陽能將在未來20年內成為功效最佳、價格最低廉的替代能源，其價格將在10年內下降一半，20年內下降75％。太陽能是人類擁有的最豐富的可再生能源，是未來最清潔、安全和可靠的能源。發達國家正在把太陽能的開發利用作為能源革命主要內容長期規劃。對太陽能的利用主要包括兩個方面：一是太陽能發電，通過轉換裝置把太陽輻射能轉換成電能加以利用，由于通常是利用硅材料的光伏效應原理進行光電轉換，所以又稱為太陽能光伏發電；二是太陽能熱利用，通過轉換裝置把太陽輻射能轉換為熱能加以利用，再利用熱能進行發電的稱為太陽能熱發電。在太陽能的有效利用當中，大陽能光電利用是近些年來發展最快，最具活力的研究領域，是其中最受矚目的項目之一。以硅材料的應用開發形成的產業鏈條稱之為光伏產業，包括高純多晶硅原材料生產、太陽能電池生產、太陽能電池組件生產、相關生產設備的制造等。國際上普遍認為，在長期的能源戰略中，太陽能光伏發電在太陽能熱發電、風力發電、海洋發電、生物質能發電等許多可再生能源中具有更重要的地位。

　　在全球發展低碳、綠色經濟的時代背景下，具有無污染、可持續、能源總量大等優點的太陽能光伏產業已逐漸登上世界能源舞臺。尤其是近幾年來，隨著太陽能發電技術的日新月異，各種太陽能光伏產品猶如雨后春筍般冒出：從太陽能路燈到太陽能并網發電，從MP3播放器到太陽能汽車……太陽能光伏發電時代已經向我們走來。當前，光伏發電正從補充能源向替代能源過渡。光伏三種技術各有優勢市場：晶硅技術已實現規模應用，技術比較成熟，市場認可度高，在未來可見的五年內將仍占主導地位，享有75%以上市場份額。薄膜電池因透光性較好，在建筑一體化應用方面，還可以運用于制作各類小型太陽能應用產品。聚光技術擁有較高的理論轉換效率，為光伏發電提供了長期發展的想象空間，是未來大型光伏電站的重要發展方向。伴隨著技術的不斷進步，光伏發電的成本大幅度下降。德國預測2017年光伏發電成本與常規發電成本相交，之后會比常規發電成本還低，美國則預測2015年前后光伏發電成本與常規發電成本相交。根據世界能源組織對未來光伏發電發展趨勢的統計與預測，2000年，光伏發電大概占總發電量的萬分之幾；2010年，光伏發電大概占總發電量的千分之幾；到2020年，光伏發電大概占總發電量的1％；到2030年，光伏發電大概占總發電量的9%左右；到了2040年，光伏發電大概會占總發電量的20%以上；到21世紀末，光伏發電所占比率將更高，預計會突破60％。近年來頻頻出現的常規能源危機成為制約國際社會經濟發展的瓶頸，光伏產業作為綠色、環保的新能源產業，在全球范圍風起云涌，越來越成為當今世界蓬勃發展的朝陽產業。陽光是光伏產業的依靠，也預示著光伏產業的未來。

　　二、中國光伏產業窘境：兩頭在外掙小錢

　　過去10年來，中國在太陽能產業發展上取得令世人矚目的成就。太陽能熱利用形成產業的是太陽能熱水器，這是中國發展最早和規模較大的一個可再生能源產業，現在我們國家太陽能熱水器保有量有1.25億平方米，這個數量占全世界總量的70%左右。從數字來講，中國是世界上太陽能熱水器應用規模最大的一個國家。
　　在光伏產業方面，中國也已經形成了較好的基礎：一是蘊藏著大量的石英硅礦，主要分布在福建、江西、浙江、云南、貴州、四川、河南、山東、內蒙古、黑龍江、新疆等地，發展結晶硅光伏產業具有得天獨厚的優勢。二是太陽能電池是中國少有的與歐美國家處于同一起跑線上的行業。2007年是中國太陽能光伏產業快速發展的一年。受益于太陽能產業的長期利好，整個光伏產業出現了前所未有的投資熱潮。2007年中國太陽能電池產量為1.2千兆瓦，占全球總產量的28.1%，超過歐洲和日本，位居全球第一。自2007年起至今保持全球第一大光伏電池生產國的地位。全球排名前15名的太陽能電池廠商中，大陸有4家，臺灣有1家，涌現出無錫尚德、江西賽維等全球十大光伏電池生產企業。近幾年來，中國光伏產業經歷了爆發式增長，已基本形成了涵蓋多晶硅材料、鑄錠、拉單晶、電池片、封裝、平衡部件、系統集成、光伏應用產品和專用設備制造的較完整產業鏈。當今光伏產業是典型的規模經濟型產業，企業規模速度制勝已不是秘密，但是，在這新一輪復蘇的一年半時間里，中國光伏企業再次爆發出驚人的制造能力：一方面，以英利、保利協鑫、賽維LDK等為代表的光伏企業，加快腳步完善自身垂直一體化產業鏈，特別是擴大其硅料業務的產能;以尚德、天合、阿特斯、晶澳等為代表的光伏企業基本上都在計劃將自身光伏電池和組件的產能提升到更高一個層面，紛紛進入GW時代；另外一方面，一些新進企業以及國有企業也大踏步投資進駐，動輒幾十億的投資架勢絲毫不弱于現有光伏大鱷們，國內光伏行業又迎來一輪投資熱潮，產能擴張競爭日趨激烈。

　　不過，雖然中國已成為光伏產業的制造大國，但國內光伏應用市場的發展卻遲遲未得到顯著推進，每年大約95％的光伏組件都出口到國外。中國卻至今未能擺脫“世界工廠”的命運，由于核心制造技術與消費市場的缺乏，光伏產業仍然靠簡單加工組裝來賺取微薄的利潤。2010年全球光伏市場安裝量約1.5萬MW，其中來自中國的光伏組件產品占到45%以上。按照從硅料(多晶硅材料)到太陽能電池的產業劃分，太陽能光伏發電的產業結構呈現上游小、下游大的金字塔結構。而在利潤分配上，則是上游占大頭，高純度硅料價格約占太陽能電池成本的70%以上。盡管下游的太陽能電池板是一種清潔能源，但上游工業硅提純高純度多晶硅卻是一個高耗電、高污染的過程。在產業鏈中處于高端的多晶硅材料生產工藝中，由于核心技術工藝沒有完全掌握，尾氣中還原回收再利用工藝尚未實現，還未真正打通整個工藝流程實現多晶硅生產閉路循環，這在一定程度上給環保帶來了挑戰。

　　在全球光伏產業鏈中，太陽能光伏的產業結構呈現明顯的金字塔形，最上游的是高純度硅料生產，技術含量最高，利潤最大，價格約占太陽能電池成本的70%以上；其次才是電池片、電池組件等環節，越往下游技術要求越低，利潤越薄。由于中國光伏產業發展歷史短、基礎研究工作薄弱，目前中國光伏技術總體水平仍然不高，太陽能電池及組件的效率和質量水平仍然普遍低于世界先進水平，在新型高效的太陽能電池和高純硅生產技術的研究開發方面也落后于歐美日發達國家，許多裝備主要依賴國外引進。因此，目前中國太陽能光伏產業仍主要依靠市場驅動而非技術驅動，缺乏強大的內在競爭力。針對中國的光伏產業，國內外存在著兩種截然相反的論調。一些國內專家認為，“中國的太陽能企業其實在給外國人打工”；而在太陽能發電發展最為迅速的德國竟有人驚呼：“政府補貼的錢都進了中國企業的腰包。”這兩種看似矛盾的說法都反映了中國光伏產業最大的一個困境：“兩頭在外”，中國仍處全球光伏產業價值鏈中端。當前中國光伏產業結構存在三大問題：一是，產品結構不合理。高端原料、裝備測試儀器設備制造企業規模、數量小，多晶硅仍有50%左右、銀漿100%、裝備20%等需要進口，絕大多數測試設備儀器依賴進口；低端太陽能電池片和組件產能占全世界的60%，95%的產品需要出口。 二是，市場結構不合理。中國是世界光伏產業大國，但國內消費不到10%，國內光伏發電的總裝機量僅占全球裝機總量的1%，產品嚴重依賴出口。三是，技術結構不合理。中國最具優勢的是電池片和組件技術，以及其他新興電池的開發上，但裝備技術和原材料技術并沒有真正掌握，基本上都是控制在發達國家手中；中國是光伏制造大國，而不是制造強國，目前賺的只是加工費。“兩頭在外”是中國光伏產業最致命的弱點之一。

　　2011年伊始，中國光伏產業在“產能過剩”的指責聲中蹣跚起步，據對國內幾家大型光伏企業的了解，雖然新年以來出口訂單滿滿，但利潤卻越來越薄。2011年3月17日，中國光伏產業聯盟（CPIA）和國際半導體設備材料產業協會（SEMI）發布的《2011中國光伏產業發展報告》還顯示，中國大陸晶體硅電池的制造產能在2011年還將從21GW進一步擴大至30GW。 但與如此擴張速度不相匹配的是，盡管目前多晶硅生產裝備國產化率已達到70%，高端生產設備和基礎材料仍基本依靠進口。從原料金屬硅到具有實用價值的太陽能發電系統，光伏產業大致由四個環節構成，環節中產品和利益的流動，組成了整條產業鏈，而在太陽能發電的產業鏈中，中國恰恰缺失了開頭的提純技術和收尾的市場普及這最關鍵的兩個大頭。中國光伏產業原料與市場“兩頭在外”的被動發展局面，在金融危機之后變得更加嚴峻。2011年中國國內光伏市場安裝量有望達到500MW，但生產量卻有望增至1.2MW。 根據近期海關總署的數據顯示，中國2011年1月份進口多晶硅5521噸，較2010年同期增長74.8%。這個數據比2010年每月進口的平均水平多出40%。技術落后、內需市場不足，是制約中國太陽能光伏產業發展的兩大瓶頸。

　　三、中國光伏產業的角色變遷：從世界工廠到世界市場

　　從價格飆升、游資瘋涌、項目“遍地開花”到訂單銳減、資金鏈斷裂、企業大量倒閉，短短半年時間，中國太陽能光伏產業經歷了“過山車”式的心驚肉跳。金融危機發生以來，光伏產業這一孕育夢想、財富與希望的“朝陽行業”被殘酷地甩入深淵。光伏產業的暴利時代無情地拂袖而去，折戟沉沙后留下的是痛苦的反思和冷靜的審視。過度依賴美國市場是一種幻想，中國光伏產業主要依賴海外市場的風險已暴露無疑。而國內市場對光伏產業的需求已是如饑似渴。因此，所謂“中國太陽能產能過剩”，主要是指光伏發電相關的晶硅電池的產品的相對過剩，不是整個光伏產業的絕對的過剩。國務院對于行業警示的積極作用就在于，必須調整我國的光伏產品占主流的晶硅電池，發展非晶硅薄膜電池；必須調整產品主要依靠外銷的局面，要加大開發國內市場。
　　經歷了2008年底的金融海嘯，讓政府看到了中國光伏企業對外國市場的嚴重依賴性，以及海外市場的不確定性對中國光伏企業的影響。2009年中國政府邁出了發展中國光伏國內市場的重要一步。2009年3月，財政部會同住房和城鄉建設部推出了促進BIPV和光伏屋頂應用的國家光伏補貼計劃，該計劃被視為中國光伏市場的轉折點。2009年7月，財政部會同科技部和國家能源局發布了第二個國家光伏補貼計劃，即“金太陽示范工程”。當年批準了201MW的項目（2010年取消了其中中標后未能實施的54MW）。2009年底，國家能源局舉行了甘肅敦煌10MW并網光伏發電項目的特許權招標，最終中廣核能源開發有限責任公司、江蘇百世德太陽能高科技有限公司和比利時Enfinity公司組建的聯合體以1.0928元/度的價格競標成功。2010年開始，由財政部、科技部、住建部、國家能源局聯合發布文件，對“金太陽示范工程和太陽能光電建筑應用示范工程”的有關政策進行了大幅調整，涉及設備招標、項目調整、補貼標準、項目并網等多個關鍵環節。2010年新增了272MW的項目。此外，宣布在全國建立13個光伏發電集中應用示范園區，以此為依托推動中國光伏產業的的應用。并公開表示力爭2012年以后每年國內應用規模不低于1000MW。2010年8月，國家能源局舉行了280MW并網光伏發電項目特許權招標，最終中標價格分布在0.7288元/度至0.9907元/度之間，遠低于業內預期。中國政府的一系列光伏激勵政策促進了中國光伏市場的快速增長。2010年，中國光伏電池產量達到8000兆瓦，約占全球總產量一半，居世界首位;光伏發電市場裝機量預計達380兆瓦，占全球總裝機的3%。

　　在光伏行業苦熬“寒冬”之時，全球最大的多晶硅片生產商——江西賽維LDK所在地新余市宣布，2010年光伏產業實現了逆勢上揚，全行業實現主營業務收入128.7億元，同比增長212.5%。新余市委書記汪德和表示，取得這一成績至少有兩點啟示：一是賽維LDK的“航母”作用顯現，其產業鏈條已由中游向上游延伸，產業鏈條完整且資金、技術實力雄厚的大企業能更好地參與國際競爭，抵御市場風險；二是新余市光伏產業已形成“硅料——硅片——配輔料——電池片——電池組件——應用產品”較為完整的鏈式體系，抗風險能力大大增強。可見，雖然光伏企業短期內利潤會下降，但長期來看，全球光伏能源與清潔能源的發展會越來越強勁。也就是說，光伏作為新興產業，利潤有所浮動也是正常的，尤其是現在全球光伏能源的利用率仍舊很低，而光伏能源的發展壯大又是大勢所趨，所以我們對未來還是要保持樂觀態度。

　　“十二五”期間將是中國新能源產業從起步階段步入大規模發展的關鍵轉折時期。2011年是“十二五”開局之年。2011年1月，全國能源工作會議首次將光伏產業定位為中國先進的裝備制造產業和新興能源支柱產業。在2011年全國兩會上，溫家寶總理在政府工作報告中表示，到2020年，中國的清潔能源在能源總量中的占比應達15%，比現在要增加近一倍。借助這股東風，陽光照耀下的太陽能光伏發電板和整個產業一樣前景一片光明。在全球發展低碳經濟、提倡節能減排的背景下，光電等可再生能源產業將成為“十二五”期間轉變發展方式的重要力量。光伏產業，對中國無疑具有重要的意義。“十二五”規劃建議中也著重提出，培育發展戰略性新興產業，積極有序發展包括節能環保、新能源等在內的一批新興產業。國務院《關于加快培育和發展戰略性新興產業的決定》也明確提出，開拓多元化的太陽能光伏光熱發電市場。“十二五”時期，中國轉變經濟發展方式、調整能源結構的趨勢，為光伏產業的發展帶來了利好消息。
　　改變對煤炭資源的過度依賴，更多地發展太陽能、水電和核能，將成為未來中國能源結構變革的方向。其中，光伏產業的利潤空間較大。受政策的推動，在政府的一些招標項目及邊遠地區，光伏應用市場正顯示出誘人的商機。預計2011年中國國內光伏組件安裝市場有望實現翻番。目前，這些增長的市場需求主要來自華能、國電等五大發電集團。同時，國家對新疆、西藏等邊疆省區的援助項目，也帶動了國內光伏市場的壯大。“十二五”是中國能源發展的關鍵時期，在15%的約束目標和戰略性新興產業政策的激勵下，中國光伏市場前景廣闊。《“十二五”能源規劃》提出，國家將在“十二五”期間建設100座新能源示范城市，在大多數新能源示范城市里，光伏發電都是一個重要的新能源利用方式。并進一步建設并網光伏發電站，在中西部等太陽能資源豐富的地區發展微電網示范區，通過多種手段推動光伏發電在國內的應用。當然，“十二五”期間的光伏產業發展不應只依靠政策扶持，還要積極建立適應新能源并網的電力系統和運營管理模式，“十二五”期間，我們要積極探索一些改革和試驗，如允許用戶自由選擇周邊的用戶，進行電力交易，同時在太陽能和風能豐富但經濟欠發達地區，率先建立一些新能源應用示范區域，通過智能化的電網、電器、電力系統更好地協調運行。

　　一直以來中國的光伏產業市場主要在海外，啟動國內市場需求將是中國光伏企業發展的重要里程。2010～2016年這個期間內，全球不同的范圍內逐步實現“平價上網”，包括中國的很多地區，在今后的若干年內也會實現所謂的“平價上網”，加上能源需求和配置需要，第二次爆發式成長可以說在即。到時候企業的全球分工可能也會更加的明顯。現在看中國和歐洲企業的結構形式一共有三種。第一種企業只做光伏組建；第二種企業既做電池又做組建，第三種企業做硅片又做電池又做組件。中國和歐洲的企業在市場的博弈中，怎樣分工是一個非常重要的因素，并且任何經濟結構的變遷都可能顛覆整個光伏市場。中國所有的光伏企業都應該做好充足的準備。今后5年，光伏產業在亞洲的發展速度將和歐美市場持平甚至超過歐美市場。未來10年，亞洲將成為世界最大的光伏市場，而中國作為亞洲最大市場，很可能是世界光伏產品最大的消費國。

　　陳柳欽/中國能源經濟研究院，北京，100733