太阳能光伏技术：快速发展的产业前景

中国可再生能源法的颁布和实施，不仅催生了中国风电产业和市场快速增长，也极大地推动了中国光伏发电产业的蓬勃发展。2005年底，中国光伏发电电池总产量不足100MW，到2006年底，中国太阳电池产量438MWp，占世界总产量2561.2MWp的17.1%，超过美国（179.6MWp），成为继日本（926.9MWp）和欧洲（680.3MWp）之后的第三大太阳电池生产国，2007年中国太阳电池产量1088MWp，超过日本（920MWp）和欧洲（1062.8MWp），成为世界第一大太阳电池生产国。就电池组件产量而言，2005年中国电池组件产量不足100MW，到2006年达到了了721MWp，2007年产量达到了1717MWp，它表明，组件产量是电池产量的约1.5倍，说明大约50%的组件所用电池是从海外进口的。换言之，中国正在成为世界光伏发电产业的最重要的基地之一。

与此同时，中国硅材料的制造业也开始起步，据不完全统计，到目前为止，有近50家公司正在建设、扩建和筹建以西门子改良法为技术路线的多晶硅生产线，总建设规模超过10万t，总投资超过1000亿元，其中一期规模超过4万t，投资超过40亿元。一期建设基本上都在2006～2010年期间开始，在2007～2011年期间建成投产。2005年中国多晶硅材料的产量只有80t，2007年突破了1000t，估计2008年可以达到3000t，2012年达到3万t。从单晶硅和多晶硅硅锭和硅片的加工产量来看，2007年已经达到了15500t，进口的硅材料超过了14500t［6］。

从发展趋势看，中国业内的专家和企业家普遍认为，到2010年，中国的光伏电池产量将突破5GW，约占到世界总产量的1/3，2015年将达到10GW，约占到世界产量的2/3。中国光伏电池的产量的迅速增加，形成了硅材料市场需求的快速增加。由于掌握现代化硅材料的企业既不转让技术也不迅速扩大生产，加剧了世界范围内的硅材料的供应短缺，硅材料的价格大幅度攀升，太阳能多晶硅现货价格自2005年始从55美元/kg开始不断攀升，在2006年达到200美元/kg以上，至2007年底市场现货价格一度升至400美元/kg。多晶硅材料行业暴利，催生了一大批中国和国际投资商在中国大力推进硅材料的生产，目前全国共有16个省市自治区布局投资33个多晶硅建设项目，其中只有极少项目已投产，其他的项目有的正在建设之中，有的拟建或已奠基。按这33个项目的计划产能统计，如果全部建成达产，2012年，中国的多晶硅年产量将达到14万t。

但是由于技术封锁，中国目前多晶硅生产主要采用从俄罗斯进口的改良西门子法技术，其能耗是美国、欧洲、日本技术能耗的1.5～2倍。按照目前国内生产线的多晶硅设计成本，基本在50～80美元/kg，而国外成本在20～30美元/kg。中国目前多晶硅生产过程中电力成本占整个多晶硅成本（包含设备折旧成本）的30%，则电力成本为15美元/kg。如果电力能耗降至和美国、欧洲、日本技术相当，那么中国多晶硅的生产成本就会降至40美元/kg，竞争优势会十分明显。(www.xing528.com)

此外，硅材料在制备过程中的污染问题不容忽视，多晶硅制造是个高污染行业，国内尾气回收工艺尚未完善，面临愈来愈强的环保压力。在西门子法生产多晶硅的过程中，氯不过是中间载体，合成HCl所消耗的氯气，到多晶还原结束，在各个不同的环节中以各种不同的形态被排除，或进入空气中或排入水源；在氢还原过程中参与反应的氢气不到2%，其余的氢气也都进入空气中，造成了严重的环境污染，因此亟须发展和引进先进的硅材料制备技术。

中国政府已经将高效率、低污染的多晶硅技术列入与气候变化相关的技术转让清单以及与亚太清洁发展机制的技术合作优先领域。相信中国企业一旦获得这样的先进技术，世界范围内的硅材料供应紧张和价格暴涨的情况会有很大的改观。同时还会进一步推动光伏发电成本的大幅度下降。在现有其他因素不发生改变的情况下，多晶硅价格由250美元/kg降至50美元/kg，发电费用则会由3.6元/（kW·h）降至1.7元/（kW·h），下降幅度已经相当可观。而考虑到下游的转换效率提升、切割效率提升、规模效应产生等一系列因素，整条光伏产业链的成本都还有下降的空间。估计到2015年或2020年左右，中国光伏发电的成本可以下降到1.5元/（kW·h）以下，届时的竞争力可以大幅度提高。总之，中国光伏发电产业的蓬勃发展，会加速世界范围内的光伏发电技术的商业化和规模化发展，也为我国太阳能发电技术的规模化应用奠定了产业基础。