光伏的“跨界”新玩法

也许你认为这些看似天马行空的创新不切实际，又或者极高的成本使其不具有产业化的条件，但事实上，这就是欧美国家的“引领战略”，是光伏的新玩法——跨界过去的几年间，中国光伏业遭受了不少磨难，却也获得了许多关爱。尽管被欧美的“双反”大棒打了个措手不及，却最终在国内市场的“羽翼”下，得到了呵护。始于去年下半年，政策引导下的国内光伏应用市场大规模启动，以致年终的统计数据令人惊叹不已：2013年，我国新增光伏装机超过了12GW，累计装机量则达到了逾20GW。受惠于此，去年国内在产多晶硅企业由年初的7家增至年末的15家，电池组件内销比例也从2010年内的15% 增至2013年的43%。此外，全行业全年实现销售收入3230亿元（制造业2090亿元，系统集成1140亿元），多数电池骨干企业扭亏为盈，主要企业去年第四季度毛利率超过15%，部分企业全年净利润转正。而今，2014 年已过去一半，西部集中式地面电站“路条”抢手依旧，对央企、国企厂房屋顶的争夺愈发酣畅淋漓……。哪怕年初曾有多家光伏制造企业宣布了扩产计划，行业高级分析师廉锐博士仍然在Solarbuzz 最新发布的研报中断言，2014 年太阳能光伏组件出货量有望增长30%。总之，中国光伏业的回暖趋势仍在持续，几年前的火爆场面似乎将再次上演。不过，刚刚成立的中国光伏行业协会还是借其《中国光伏产业发展黄皮书（2013 年-2014年）》给行业泼了点冷水，“虽然目前中国光伏总体形势有所好转，但仍面临多方问题，不容盲目乐观。”就中国光伏行业存在的问题，《黄皮书》颇为中肯地归纳了四点：其一，材料、装备等关键技术与国外先进水平尚存差距，基础研究有待加强；其二，资金支持及政策扶持等过于偏重应用环节，对制造业研发及技术改造支持不足；其三，发电并网等有关政策仍待细化落实；其四，国际贸易环境仍存在恶化的可能。其实，在不少业界人士看来，中国光伏不仅面临制造环节的创新不足，应用端的墨守成规、千篇一律，从某种角度也严重制约了行业的发展。当中国光伏企业还忙于跑“路条”、控成本、为提高补贴振臂高呼时，谷歌却在主导太阳能无人机的研发，西门子和博世则在秘密实施“SolarCity 计划”（ 太阳城计划， 并非美国知名光伏公司——SolarCity）， 而尽管业内对SunPower 的7 倍聚光发电还存在诸多疑问，却也不得不承认，若其真正突破了热沉系统等技术难关，颠覆将指日可待。也许你认为这些看似天马行空的创新不切实际，又或者极高的成本使其不具有产业化的条件，但事实上，这就是欧美国家的“引领战略”，是光伏的新玩法——跨界。“欧美引领，中国跟随”何时休“西门子和博世正在实施的‘SolarCity 计划’， 意在通过太阳能利用， 来改造一座城市。这其中不仅涉及光伏发电，还涉及BIPV、BAPV 及光热等诸多技术。”一位旅居欧洲的华人光伏专家向记者透露，“令人意想不到的是，德国人制定并实施该计划的依据是：中国城镇化建设将持续至少20年”。“德国人希望仰仗他们领先的科技，打造一个SolarCity 的样本，并将所有技术标准化，以期最终实现引领中国城镇化建设的目的。”同样，在该专家看来，谷歌大举投入太阳能无人机，除了考虑无人机可大规模民用外，还主要基于“引领战略”，“他们希望通过引领创造、培育市场，而不是一味地跟随市场变化。”反躬自省，中国光伏从上游原材料到制造再到下游应用，均存在着严重的同质化。由此带来的直接后果，便是价格战蔓延。例如，目前光伏电池、组件的利润率已仅能维持在5%上下。虽然，随着政策引导下国内光伏应用市场的大规模启动，中国光伏发现了又一“金矿”：仰仗补贴，投建、运营光伏电站的内部收益率（IRR）可达到10%上下。但遗憾的是， 中国光伏很快在应用端也形成了“扎堆儿”的局面，同质化的问题在遍布西部的光伏电站中，依旧大规模存在。人们担忧，这将再次引发某种危机。例如，即便西部地区光照充足、土地廉价，但人烟稀少的特性决定了其并不具备就地消纳电力的能力，电网建设的滞后，意味着这里的电站将面临“窝电”风险。更加令人担忧的是，在中国光伏经历了高度依赖欧美原材料、设备及市场的“十年寒窗”后，或许不得不在技术革新上继续被人“引领”，在低附加值的生产劳作中周而复始。光伏跨界新玩法：与汽车、建筑结合不可否认，十余年来中国光伏获得了长足进步，《黄皮书》也曾以数据佐证：如今，我国骨干企业已掌握万吨级多晶硅及晶硅电池全套工艺，光伏设备本土化率不断提高。2010年至今，每千吨多晶硅投资下降47%，每千克多晶硅综合能耗下降35%，多晶硅企业人均年产量上升165%，骨干企业副产物综合利用率达到99%以上；每兆瓦晶硅电池投资下降超过55%，每瓦电池耗硅量下降25%，骨干企业单晶、多晶及硅基薄膜电池转换效率由16.5%、16%、6% 增至19%、17.5%、10% ；光伏发电系统投资由25元/瓦降至9元/瓦。同时，记者在采访过程中也发现，一些不走寻常路的中国光伏企业，其创新的星星之火，已大有燎原之势。不久前，一项名为“国际汽联世界耐力锦标赛——勒芒24小时耐力赛”的全球顶级赛事在法国勒芒落下帷幕，阿斯顿马丁车队最终荣获GTE Am组别第一名。据说，这辆夺冠的阿斯顿马丁上，安装了由中国企业提供的柔性薄膜发电系统。该中国企业内部人士向记者介绍，“他们（阿斯顿马丁）一直在寻找一种既能确保车手在舒适的温度下驾驶，又不会消耗赛车引擎动力的解决方案。而我们认为，太阳能柔性薄膜发电系统可以做到。最终，这一方案成功了”。如今，基于双方良好的合作，阿斯顿马丁正在考虑在旗下Vantage 系列跑车V12 Vantage GT3 和 V8Vantage GT4 两个车型上，继续应用中国企业提供的太阳能柔性薄膜发电系统。除了可以安装于汽车天窗、车顶，为车内空调系统或更多的设备提供能源外，太阳能薄膜发电的用武之地还有很多，例如应用于柔性便携式随车发电、汽车充电等设施。据记者了解，此前这家中国公司曾经秘密与国内车企联手开发太阳能薄膜发电在汽车上的应用，不久前其还运用CIGS技术，为美国电动车——特斯拉量身订制了“离网式充电站”，为2014 赛季国际汽联电动方程式世锦赛（FIAFormula E Championship）北京站订制了全套“快装电动汽车薄膜发电充电系统”。“其实，运用转换率可达到35% 左右的砷化镓技术，太阳能足以为汽车提供更多动力。但目前来看，这样做的成本太高了。”上述旅欧专家认为，“不过，市场往往青睐有准备的人，一旦有朝一日电动车真正实现普及，这一庞大到几倍于集中式地面电站的市场，或者仅仅是将太阳能薄膜发电应用于车顶为汽车部分设备提供能源、应用于电动车充电，就足以为这家企业创造巨额利润”。除了在汽车上的运用外，与建筑相结合，也是现下颇为时髦的光伏跨界新玩法。早在2009 年时，另一家中国企业——中国兴业太阳能技术控股有限公司曾投资建设了珠海东澳岛“风光柴蓄”离网发电项目。据兴业太阳能人士向记者介绍，“这一工程安装面积达7100 平方米， 由1MW 光伏发电、50KW 风能发电以及2000kWH 储能构成。目前一年可以发146 万度电，可以满足全岛常驻居民的用电”。这是不是有点类似于西门子和博世正在实施的“SolarCity 计划”？或许，差距还很大。不过，对于曾在幕墙、建筑领域摸爬滚打近二十年的兴业太阳能来说，“SolarCity”就是目标。“在一个建筑、一座城市中综合、高效的运用太阳能，实现节能减排，甚至以可再生能源替代传统能源，这是一项系统工程。其中将会运用的技术有很多。比如将光转为热的转换效率，可以达到50% 左右。”兴业太阳能董事局主席刘红维向记者介绍，“基于在建筑领域和光伏领域的经验积累，在BIPV、BAPV，特别是未来的节能建筑上，公司都具有一定的优势。所以，我们一直在积极主动地配合国家制定节能建筑标准”。此外，刘红维还向记者透露，“住建部门很快会出台一系列政策，以支持光伏、光热等技术在建筑中的应用，支持建筑节能的发展”。清洁能源应该享受清洁价格让我们来看看今天的中国光伏产业究竟有多大。上述《黄皮书》的统计数字显示，2013年全球多晶硅产量为24.6万吨，而我国的产量达到了8.4万吨，占全球的34%，位居全球首位，美国以5.9万吨位居第二，接下来的德国、韩国和日本的产量分别为4.6万吨、4.1万吨和1.3万吨。其中，我国和韩国主要生产太阳能级多晶硅，日本主要供应电子级多晶硅，美国和德国则兼而有之。硅片方面，2013年全球硅片产能超过57GW。其中， 中国大陆约为40GW，中国台湾约为4.5GW，欧洲约为4GW，韩国约为2.6GW，日本约为2GW。全球全年实际产量约为39GW，同比增长8.3%。其中，中国约为29.5GW，我国台湾4GW，韩国约为1.6GW，欧洲约为1.2GW。电池片方面，2013年全球产能超过63GW（不含薄膜电池），产量达到40.3GW。中国大陆以25.1GW的产量位居全球第一，产量约占全球总产量的63%。紧随其后的是我国台湾，产量达到8.5GW。组件方面，中国同样以27.4GW的产能位居全球第一，欧洲则以3.8GW的产量位居第二，日本以约3.5GW 产量位居第三。除了制造环节，在应用端，2013年我国新增光伏装机量也达到了惊人的12GW，同比增长166.7%，跃升为全球第一大光伏应用市场，累计装机量近20GW，仅次于德国位居世界第二。由于去年年底抢装潮的出现，全年光伏电站新增并网项目达到468个，新增并网装机量12.1GW。中国光伏如此高速、大规模的发展，让本认为传统光伏技术路径已无成本下降空间的欧美“鼻祖”们吃惊不已，以至于不得不通过发动“双反”来控制中国光伏的发展，以继续享有话语权。不过，当中国光伏真的将每兆瓦晶硅电池投资下降了逾55%，每瓦电池耗硅量下降了25%（2010 年至今）后，是否也应该反思，继续压缩成本的空间究竟还有多大？要知道，相对于成本的下降，2010年至今，几乎占到全国太阳能电池及组件产量99%的晶体硅电池、组件的转换效率仅仅提升了1.5个百分点（《黄皮书》数据为16% 至17.5%）。针对这一问题，国家应对气候变化战略研究和国际合作中心主任李俊峰不久前在“首届中国光电建筑主题摄影大赛”颁奖典礼上的讲话颇具深意。他认为，长期以来，中国政府给予了光伏业最大力度的支持。比如，在全球范围内，仅有我国规划了每年必须完成的新增光伏装机指标。而经过了十余年的发展，光伏发电效率的提升空间的确已经十分有限，但与此同时，大量建设于我国西部地区的集中式地面电站，却普遍存在着粗制滥造的现象。在李俊峰看来，光伏发电成本能不能与火电持平，甚至低于火电，并不重要。“清洁的能源就应该享受清洁的价格”，关键的问题在于，我们如何提高光伏发电的品质。前述旅欧专家则认为，中国光伏面临的最大问题，就是创新不足。其中不仅包括对多种光伏技术路径的接受程度，还包括将光伏应用于更多领域的创新动力。“比如与汽车、建筑结合，就是光伏业具有广阔前景的发展之路。但遗憾的是，这样的案例，在中国并不多见。”