自1954年貝爾實(shí)驗(yàn)室發(fā)明了第一塊光伏電池以來(lái),這一清潔能源就一直伴隨著價(jià)格高昂的偏見(jiàn),不過(guò)技術(shù)變化之快,可能會(huì)讓所有人大吃一驚。近日,彭博新能源財(cái)經(jīng)發(fā)布研究報(bào)告稱(chēng),未來(lái)10年內(nèi),風(fēng)能的成本將率先降至最低,而到2030年,太陽(yáng)能將取而代之,超越其它新能源技術(shù),成為最便宜的能源。業(yè)內(nèi)人士認(rèn)為,太陽(yáng)能發(fā)電成本的快速下降,將主要來(lái)自于薄膜太陽(yáng)能領(lǐng)域的技術(shù)進(jìn)步。
就目前來(lái)看,已經(jīng)有不少?lài)?guó)家的太陽(yáng)能電力達(dá)到了平價(jià)水平,甚至低于化石燃料。其中,美國(guó)作為光伏裝機(jī)量增長(zhǎng)最快的國(guó)家之一,其國(guó)內(nèi)的太陽(yáng)能價(jià)格已經(jīng)相當(dāng)?shù)土?,而且還在持續(xù)下降,這主要得益于美國(guó)最大的太陽(yáng)能公司First Solar在薄膜技術(shù)方面的提升。太陽(yáng)能安裝公司可以大批量、低價(jià)購(gòu)買(mǎi)First Solar生產(chǎn)的薄膜面板,其價(jià)格相比5年前下跌了一半。而在那些電價(jià)超過(guò)每千瓦時(shí)15美分(約0.93元)的地區(qū),如加利福利亞,太陽(yáng)能發(fā)電的成本已經(jīng)和公共電網(wǎng)的電價(jià)差不多。
與美國(guó)相比,中國(guó)國(guó)內(nèi)的用電電價(jià)稍低,但15美分(0.93元)的太陽(yáng)能電價(jià)即使放到中國(guó),在工商業(yè)領(lǐng)域也具有相當(dāng)強(qiáng)的競(jìng)爭(zhēng)力(工商業(yè)電價(jià)0.8-1.4元/千瓦時(shí))。如果算上中國(guó)政府0.42元的度電補(bǔ)貼,以及各地方政府的補(bǔ)貼與優(yōu)惠,太陽(yáng)能發(fā)電成本已與居民用電電價(jià)(約0.5元/千瓦時(shí))基本持平。目前,有越來(lái)越多的企業(yè)主認(rèn)識(shí)到太陽(yáng)能的成本優(yōu)勢(shì):今年1月,漢能與廣汽本田合作的17MW分布式太陽(yáng)能項(xiàng)目并網(wǎng)發(fā)電,該工程利用本田的工業(yè)廠房鋪設(shè)薄膜電池板,年平均發(fā)電1900萬(wàn)度,可滿(mǎn)足工廠20%的生產(chǎn)用電需求,相當(dāng)于替代了6200噸標(biāo)準(zhǔn)煤(等價(jià)熱值)的發(fā)電量;在民用領(lǐng)域,安裝屋頂太陽(yáng)能電站也開(kāi)始成為中國(guó)人新的環(huán)保潮流。
而作為累計(jì)裝機(jī)容量第一的太陽(yáng)能大國(guó),德國(guó)早在2010年就進(jìn)入了全國(guó)"平價(jià)上網(wǎng)"時(shí)代。德國(guó)的光伏電價(jià)在2000年時(shí)還高達(dá)50歐分(3.37元),而到了2012年已經(jīng)降至13-19歐分(0.88-1.28元),大大低于25歐分的電網(wǎng)零售電價(jià)。值得注意的是,最近幾年,德國(guó)的太陽(yáng)能行業(yè)開(kāi)始新一輪洗牌,不少晶硅太陽(yáng)能企業(yè)宣布破產(chǎn),博世和西門(mén)子也賣(mài)掉或停止了太陽(yáng)能業(yè)務(wù),然而德國(guó)老牌設(shè)備制造商Manz卻另辟蹊徑,在薄膜太陽(yáng)能領(lǐng)域(主要為銅銦鎵硒CIGS薄膜)取得突破,引起業(yè)界關(guān)注,未來(lái)數(shù)年,重振德國(guó)太陽(yáng)能行業(yè)的關(guān)鍵將在于薄膜技術(shù)。
同時(shí),隨著近年來(lái)全球太陽(yáng)能的市場(chǎng)重心開(kāi)始向亞洲轉(zhuǎn)移,中國(guó)市場(chǎng)的表現(xiàn)十分驚人,在薄膜太陽(yáng)能領(lǐng)域,漢能的一系列技術(shù)并購(gòu),已被證明是中國(guó)企業(yè)掌握核心技術(shù)的成功手段。2012年3月,漢能控股集團(tuán)收購(gòu)了德國(guó)Q.cells SE公司的子公司Solibro;接下來(lái)的兩年時(shí)間里,又先后將美國(guó)Miasole、Global Solar Energy和Alta Devices三家公司收至麾下。這四家海外公司的銅銦鎵硒(CIGS)薄膜,以及砷化鎵(GaAs)高效柔性薄膜均代表了世界頂尖水平,將成為漢能引領(lǐng)太陽(yáng)能發(fā)展的加速器。
實(shí)際上,不少發(fā)達(dá)國(guó)家已經(jīng)把薄膜太陽(yáng)能作為最有前景的能源方向加以扶持。今年5月,美國(guó)麻省理工學(xué)院發(fā)布了名為《太陽(yáng)能未來(lái)》的研究報(bào)告,報(bào)告認(rèn)為,由玻璃封裝的笨重的晶硅片,不僅導(dǎo)致了電池組件剛性易碎、重量大等性質(zhì),也造成了制造成本居高不下。而薄膜技術(shù)是在玻璃、塑料或金屬等基底上沉積很薄的光伏材料,這種工藝可以減少系統(tǒng)的材料使用,降低制造支出。薄膜是太陽(yáng)能實(shí)現(xiàn)成本大幅下降的最可能途徑,美國(guó)政府須大力扶持這種"面向未來(lái)"的技術(shù)。
當(dāng)然,就現(xiàn)階段市場(chǎng)來(lái)看,晶硅相比于薄膜仍具有一定份額優(yōu)勢(shì)。然而最近幾年,晶硅電池的技術(shù)進(jìn)展已經(jīng)達(dá)到瓶頸,晶硅企業(yè)的技術(shù)突破之路也越來(lái)越難走,很難繼續(xù)支撐太陽(yáng)能發(fā)電成本的下降趨勢(shì)。與之相比,薄膜太陽(yáng)能技術(shù)處于上升階段,其光電轉(zhuǎn)換效率以穩(wěn)定的速度提升,趕超晶硅電池只是時(shí)間問(wèn)題。此外,憑借獨(dú)特的"輕柔薄"優(yōu)勢(shì),薄膜太陽(yáng)能在屋頂、建筑、農(nóng)業(yè)設(shè)施和移動(dòng)能源等領(lǐng)域也極具競(jìng)爭(zhēng)力,發(fā)展前景可觀。
"薄膜太陽(yáng)能代表了光伏技術(shù)的發(fā)展方向。"清華大學(xué)材料學(xué)院常務(wù)副院長(zhǎng)莊大明此前接受媒體采訪(fǎng)時(shí)曾表示,銅銦鎵硒(CIGS)薄膜的效率提升與成本下降潛力巨大,而且使用壽命長(zhǎng),在同樣功率下,發(fā)電能力也比晶硅強(qiáng),在生產(chǎn)過(guò)程中,能耗與污染方面也更具優(yōu)勢(shì)。莊大明的觀點(diǎn)代表了學(xué)界的普遍認(rèn)知,南開(kāi)大學(xué)光電子薄膜器件與技術(shù)研究所的孫云教授認(rèn)為,到2020年,全球薄膜產(chǎn)業(yè)將會(huì)占據(jù)太陽(yáng)能發(fā)電市場(chǎng)的40%以上,將成為分布式發(fā)電的最重要形式。
科技進(jìn)步總是給人們帶來(lái)驚喜,憑借質(zhì)優(yōu)價(jià)廉的薄膜面板,美國(guó)太陽(yáng)能供電系統(tǒng)正在不斷普及,太陽(yáng)能正從小眾需求,變成了足以引發(fā)電力產(chǎn)業(yè)變革的重要力量。而中國(guó)作為太陽(yáng)能資源豐富的國(guó)家,加之擁有漢能等技術(shù)實(shí)力領(lǐng)先的企業(yè),薄膜太陽(yáng)能必將擔(dān)當(dāng)起能源轉(zhuǎn)型的火車(chē)頭。未來(lái),太陽(yáng)能大規(guī)模替代化石能源、平價(jià)使用清潔能源的時(shí)代正在開(kāi)啟。