薄膜光伏時代已經來臨

　　我們今天看到的“光伏困境”其實是晶矽的困境。否則，歐洲人何以不顧本土企業的死活，削減補貼、抑制晶矽產品，進而為薄膜光伏的發展爭取時間和空間？

　　薄膜化、柔性化是太陽能發展的正確方向。晶矽產品和薄膜產品的差別就相當於以前286、386跟現在的手提電腦、平闆電腦的區別。可以肯定地說，薄膜光伏時代已經來臨。

　　薄膜組件的五大優勢

　　薄膜是光伏發電的未來，特別是伴隨著組件效率的進一步提升，柔性化、薄膜化將逐漸成為光伏市場的新興發展方向。

　　我們今天看到的“光伏困境”其實是晶矽的困境。在中國，很多人對於太陽能發電有誤解，認為光伏就是晶矽，這個概念是完全錯誤的。從全球發展趨勢看，薄膜才是主流。

　　薄膜化、柔性化是全球太陽能發展的總趨勢和方向：

　　1. 薄膜的優勢在於：第一，沒有污染；第二，低能耗；第三，應用範圍廣泛，薄膜在溫度系數、弱光發電方面具有明顯優勢，薄膜電池技術還有很大的提升空間和發展潛力。

　　2. 薄膜電池柔性化、輕質化的特點使它具有廣闊的應用市場，比如太陽能應急燈、路燈、野營套件、充電器等，尤以太陽能汽車的市場最為廣闊。

　　我國對光伏產業的定位是新興戰略性產業，所謂“新興”就是它未來有很大的發展空間，所謂“戰略性”就是它關係全局和長遠利益。因此，我們必須看透趨勢，著眼未來，抓住這個產業發展方向，把更多政策、資金支援用於薄膜化、柔性化這一技術的研發與應用，以迎接薄膜時代的到來。

　　相反，晶矽作為一種落後技術，正在全球範圍內被淘汰。全球最大的光伏巨頭Q-Cells曾是多晶矽的領導力量，現在已經倒閉了，而替代晶矽太陽能電池的將是薄膜電池。那麼薄膜和晶矽有什麼區別呢？打一個比方，如果晶矽是黑白電視，那麼薄膜就是液晶電視。

　　晶矽存在諸多問題，首先是市場空間非常狹窄，其次是生產過程高耗能、高污染。中國是太陽能生產大國，卻是使用小國，這就意味著做晶矽是把高污染、高耗能留在了國內，把清潔能源送到了國外。此外，由於晶矽的工藝過程複雜，不像薄膜那樣一氣呵成，所以生產成本很高。

　　單纯強調轉化率是一個僞命題，產品最重要的還是成本、效率和性價比。火電成本不斷上升，太陽能成本不斷下降，等到兩者價格相當，替代就能夠實現。轉化率並不是越高越好，它有一個最佳性價比，關鍵是每瓦成本、度電成本。

　　基於對晶矽和薄膜特性、生產過程和應用的對比，我認為薄膜至少具有五大優勢。

　　第一，原材料消耗少。從原材料消耗上看，矽片現在的厚度為150~200微米，但薄膜電池的光敏層只有2微米左右，晶矽電池的矽料消耗量接近薄膜電池的100倍。

　　第二，能量回收期短。從能量消耗上講，每瓦薄膜組件的能耗要遠低於晶矽組件。每瓦晶矽組件的生產過程需耗電約1.5度，而每瓦薄膜組件的生產耗電不足1度。因此，晶矽組件的能量回收期大於1年，而薄膜組件的能量回收期僅為0.5~1年。

　　第三，薄膜組件的溫度系數較小，弱光效應好。經權威測試，當工作溫度高於25℃時，溫度每升高1℃，矽基薄膜組件、單晶矽組件和多晶矽組件的最大功率分別降低0.21%、0.47%和0.46%。因此與晶矽組件相比，薄膜適用的地域將更廣。由於薄膜組件較小的溫度系數，其發電功率不容易受溫度影響。在40度以下的緯度範圍內，在同等規模的裝機條件下，薄膜組件的發電量要比晶矽組件高出10%以上。

　　薄膜組件弱光性好的特點使其能在廣泛的環境中發電。太陽光通過大氣時遇到空氣、尘埃、雲層等介質會發生散射，特別是在多雲、風沙天氣以及清晨、傍晚時段，太陽光主要以散射光的形式存在。良好的弱光效應使薄膜組件在這些較弱光照條件下依然有一定的電量輸出。此外，薄膜組件在部分陰影遮擋下的功率損失較小。在光伏建築應用中，遮擋難以避免，但在局部遮擋條件下，薄膜組件的功率損失遠遠小於晶矽組件。

　　第四，可制成柔性薄膜組件。柔性薄膜組件採用柔性衬底，可彎曲、可粘貼安裝，在建築應用市場更具發展前景：一方面，相同面積的柔性薄膜組件質量較輕，可滿足非承重屋頂對重量的要求；另一方面，可彎曲、可粘貼安裝的優點可以滿足建築物形狀設計和美觀要求。當今的工業廠房大多採用不能承重的輕鋼屋頂，傳統的剛性光伏組件因質量較大而無法在普通的工業廠房上推廣。柔性組件的質量較輕，可以完全滿足輕鋼屋頂的承重要求，因此存量巨大的工業廠房屋頂是柔性薄膜組件的藍海市場。此外，柔性組件可用於汽車天窗、汽車車頂、柔性便攜式隨車發電設施等領域。

　　第五，產品多樣化。相對於單一的晶體矽組件，薄膜組件可在多個領域實現多樣化的應用。在光伏建築一體化應用上，薄膜電池可實現透光組件，而且具有色彩可調等獨有優勢。薄膜組件能夠在不影響建築物藝術性和整體性的情況下實現發電，是最適合與建築物結合的光伏技術。由於可加工成柔性組件，因此可折疊的便攜式充供電設備成了薄膜組件的藍海市場，例如光伏帳篷、可卷曲光伏充電器、光伏背包等。

　　迎接薄膜時代

　　從晶矽向薄膜發展是太陽能本身技術升級的一個過程。按照國際上通行的太陽能電池分類標準：第一代為多晶矽、單晶矽太陽能電池，第二代為非晶矽低成本薄膜電池，第三代主要是指高效、低成本、高轉化率、可大規模工業化的銅铟镓硒薄膜電池。

　　但目前最大的問題是，很多人不清楚晶矽與薄膜的區別，把整個光伏產業等同於晶矽。此前銀監會下發過一個文件，把光伏產業和水泥產業並列，不鼓勵發展且限制貸款，這實際上存在認識上的誤區。晶矽目前確實存在不少問題，但是薄膜產業不一樣。第三次工業革命的核心內容就是新能源革命，而薄膜技術的應用也正適合第三次工業革命認定的分佈式發電趨勢。

　　在世界範圍內，薄膜將成為光伏技術的主流。但在國內，很多人都認為晶矽仍然是主流，那是因為晶矽的準入門檻低、薄膜的門檻高，所以各路資金才湧入多晶矽領域，從而導致產能大量過剩。

　　那麼，目前陷入困境的晶矽企業為什麼不轉型做薄膜電池呢？原因很簡單，第一是沒有技術；第二是薄膜的準入門檻非常高，其單位產能投入是晶矽的8~10倍；第三是回報週期長，大家都想賺快錢。

　　目前，薄膜大約占光伏發電市場的10%~15%，盡管比重仍然不大，但我們也應該看到其高速發展：在過去的5年里，薄膜的市場比重從1%一直增長到10%~15%，基本上每年都呈幾何級數增長。未來幾年，薄膜電池生產商將從產能擴張轉向新技術開發、設備可持續升級換代和規模化生產。憑借著薄膜電池的獨特優勢，一些有實力的企業開始真正掌握薄膜電池的核心技術和研發能力，在光伏市場中將佔據越來越重要的地位。

　　而薄膜技術漸成主流其實也是為了適應光伏應用趨勢的改變。未來建築光伏的應用比例將逐漸擴大，這意味著柔性化、薄膜化將逐漸成為光伏市場的新興發展方向。光伏建築一體化是將太陽能組件與建築完美結合，即使在城市土地資源寶貴的情況下也可以發電。分佈式發電不僅可以緩解城市用電高峰期的壓力，還可以提高電力系統的可靠性和穩定性。

　　據測算，全國現有及新增的光伏建築的潛在市場裝機容量到2020年可達10億千瓦左右，相當於新增368個葛洲坝水電站或45個三峽水電站。大規模推動光伏建築一體化產業，將對我國的經濟發展產生革命性的積極影響。從原材料到成品直至最後的安裝應用，光伏建築一體化產業是典型的工業化過程，尤其是擁有自主產權的薄膜電池技術，在國家七大新興戰略產業中佔據了四個，涵蓋了節能環保、高端裝備、新材料、新能源等產業領域，是一個以技術為導向的實體經濟行業，能夠有力地促進產業轉型與升級，奠定經濟持續增長的紮實基础。

　　預計到2020年，光伏建築一體化大規模應用可替代全社會30%左右的年用電需求（以2010年為標準），其中，約20%來自工業用電需求，約5%來自社會居民用電需求，剩餘約5%為第三產業用電需求。此外，近10億千瓦光伏建築一體化應用能使潛在二氧化碳減排量每年減少約13億噸，約相當於我國年排放總量的20%（按年排放總量60億噸計）。每年帶動的數萬億元的總產出又保證了國民經濟以可持續的方式增長，有助於跳出“減排”與“經濟增長”之間相互矛盾的兩難選擇。

　　大力推動光伏建築一體化產業可以優化現行電力供應結構，同時新能源替代化石能源成為生產、生活的必需品，從而實現以消費拉動內需，效果顯著。光伏建築一體化市場的潛在直接規模約達10萬億元，相當於我國汽車工業的3~5倍以上，間接拉動經濟增長規模可達30萬億元，累計創造4萬億元的財政稅收，所創造的穩定就業人數保守估計也有1 000萬~2 000萬。

　　大力發展光伏建築一體化利國利民：第一，可以拉動內需，老百姓家家發電，自發自用，變投資為消費；第二，有助於實現我國的節能減排目標，每年可減少約1/5的二氧化碳排放；第三，有利於調整產業結構，轉變經濟發展方式。

　　以目前的光伏技術水平，光伏建築一體化在我國已經具備了穩定上網的條件，關鍵在於市場認知度和能源利用觀念的轉變。如果國家出台相關稅費優惠政策，強制助推該行業發展，光伏建築一體化的度電成本可達到0.5元左右，光照資源豐富的地區甚至不足0.5元，可以在不占用財政一分錢拨款的情況下實現平價上網。這無疑將是一場能源革命，具有非常重大和深遠的意義。

　　國內可以在試點的基础上，強制推行光伏建築一體化，引入節能減排標準，特別是對新開工專案。對光伏建築一體化系統所發電量鼓勵自發自用，與電網實行雙向計量和淨電量結算。

　　目前，世界光伏產業面臨轉型升級的重要戰略機遇。在當前的太陽能行業中，中國和世界發達國家站在同一起跑線上。如果政府明確將具有環保、柔性化、應用廣泛等多種優勢的薄膜技術路線確定為太陽能產業的主要發展方向，並在資金、技術、市場等方面給予大力支援，中國就能在第三次工業革命?領先一步。

　　實現我國太陽能產業從晶矽到薄膜的戰略升級，保持我國在薄膜太陽能領域的領先地位，加快薄膜太陽能產業的發展，對於我國“穩增長、調結構和產業轉型升級”戰略意義重大。

　　我國在薄膜行業已處於領先地位。政府下一步可動員金融及監管部門加快研究並出台相關融資支援政策，特別是對薄膜高端裝備制造技術的政策支援。如果沒有配套的金融政策的支援，擁有完全自主知識產權的全球領先技術就無法實現國產化，我們已經全球領先的技術優勢將無用武之地。

　　目前，我國在光伏領域具有完善的產業鏈，並掌握著世界最先進的光伏技術，這使我國的光伏競爭力遠遠超越其他國家。同時，我國也把握住了世界光伏產業的發展趨勢，抓住了從晶矽電池向薄膜電池升級的戰略機遇，並通過自主研發與技術並購，使得我國的薄膜電池技術領先於世界其他國家，這也是我們堅信中國能夠引領新一輪能源革命及第三次工業革命的原因所在。

本文摘自《中國領先一把》

---

　　這是一本探索中國如何通過光伏革命，破解能源瓶頸、實現可持續發展、最終和平崛起的書。
　　2012年,中國原油對外依存度超過50%,能源安全與能源獨立堪憂：中國與世界的聯繫更加緊密，關係更加複雜，不穩定性因素和風險也將增加，爆發沖突的可能性加大。2013年初，中國遭遇霧霾襲擊，北京及華北地區多處城市PM2.5濃度“爆表”，中國面臨空前的環境壓力：這不僅事關民生，更關乎中國的大國責任及國際地位,因為氣候談判不僅僅是簡單的減少碳排放的問題，而是涉及到各國經濟戰略和發展利益。
　　中國正面臨著前所未有的能源和環境挑戰。然而，挑戰與機遇往往並存。