朱黎辉:提高光伏光电转换效率是未来主攻方向
地域:国内     信息类别:行业动态     行业类别:新能源
作者:信息学会     发布人:信息管理员     发布时间:2014-08-20 10:16:36.0

今年中国光伏发电并网容量的目标是达到13GW,实际情况却与此相距不小。随着进一步支持政策呼之欲出,光伏产业有望进入蓝海。

    对此,中国光伏产业联盟专家组成员、中国电子材料行业协会半导体材料分会秘书长朱黎辉在接受中国证券报记者专访时表示,提高光伏发电的光电转换效率是未来主攻方向,尤其是CFZ技术代表着行业发展方向。同时,要促进光伏产业发展,进一步加大补贴支持政策力度必不可少。

    光伏产业回暖

    中国证券报:中国光伏行业的现状怎样?

    朱黎辉:2007年到2013年,我国晶硅电池产量都是世界第一,远超过美国、日本和欧洲。2012年前后,我国光伏产业经历了一轮低迷期。当时国内大大小小1000条生产线中停掉了大约800条。

    从去年起,为支持光伏产业发展,我国一共下发了包括四号文在内的十大文件,以改变过去九成以上光伏产品靠出口的状况,拉动内需来发展光伏产业。光伏产业开始回暖,3000吨以上的多晶硅企业恢复了十五家;而有规模的单晶硅厂也恢复了七至八家。

    一般而言,光伏发电的硅电池片生产有16道工序。比如投资一条六吋的集成电路生产线需10亿美元,但投资一条6吋的156×156mm(多晶)或125×125Φ150mm(单晶)25兆瓦到30兆瓦的太阳能电池生产线,只需三千万元,且大部分设备都已国产化。

    据统计,2013年我国光伏电站新增装机容量12吉瓦,而欧洲只装了9吉瓦。我国的光伏安装量已是世界第一。今年国家要求新增13吉瓦,到明年国内累计安装太阳能电池要超过50吉瓦,相当于两个三峡大坝。而到2020年国内累计安装量要达到100吉瓦,到2050年达1120.96吉瓦,占全国总发电量的12.4%。以此来测算,到2050年我国光多晶硅的年产量就要达到80万吨,是现在的八倍,市场空间巨大。

中国证券报:面对如此大的发展空间,我国光伏产业应如何发展?

    朱黎辉:中国的光伏生产线已具备世界先进水平,基本上所有生产线都能做到闭路循环、尾气回收。同时,能耗较低。目前,美、德两国生产多晶硅,每公斤需耗电120-150度,而我国徐州中能生产太阳能级多晶硅已能做到84度电/每公斤。下一步生产线还应加强综合利用。

    另外,从电池自身的发展来看,主流还是晶硅电池。其中多晶硅片占54.4%,直拉单晶硅片占34.3%,再加上带硅,三者占有总量的85%90%

转换效率上,薄膜电池较低,其他材料如异质结、多结、背结、高倍聚光电池等虽然其光电转化效率能达到40%以上,但受制于成本限制等原因,尚难大批量采用。而多晶硅为15%-18%;直拉单晶为18%-20%;区熔法制单晶电池能达到25%以上。但区熔法制单晶电池成本较高,不宜推广。

    值得一提的是,天津中环半导体股份公司推出的CFZ技术,基本技术路径是采用分类档次较低的多晶原料,在特殊工艺条件下在实现技术性能的基础上降低成本。其生产硅片的电池转换效率可达24-26%。而通常前端太阳能电池片如高出百分之一的转换效率,组件、逆变器、控制器等后端系统能降低大约7-8%的成本。

    也就是说,若能把单晶硅的转换效率从20%提高到24.5%。整个组件和系统成本能降低30%左右,每套设备甚至能够降低成本高达百万元以上。由此可见,提高硅片的光电转换效率是今后的发展方向。

    应加大补贴力度

    中国证券报:光伏发电的度电成本能降到何值?

    朱黎辉:原材料价格不断下降,为降低度电成本提供了很好的契机。我认为,还应推广采用各国正在大力研发的冶金法(物理法)制造光伏电池级多晶硅原料,可进一步降低原材料成本。

    其次,CFZ技术还可通过进一步完善降低成本:一是不断改进热场提高CZFZ的拉晶速度,提高单位产能。二是切得越薄越好,提高每公斤硅的切片量。目前中环股份的切片已能做到145微米级厚度,未来CFZ技术达产后要争取实现1009080微米级厚度。

    另外,目前国际上成熟的太阳能电池技术低倍聚光系统,一是使用转换效率超过24%的背电极电池;其次利用聚光过程的量子效应,进一步将系统转换效率提高到25.5%-26%,这是转换效率方面的主要技术思路。而中环内蒙项目的聚光升级版系统,电池表面并非玻璃或硅胶的放大镜,而是采用2030米长、2-3米宽的反射聚光镜,这就为降低系统成本打下了基础。不过,聚光电池对材料要求高,可能只有区熔法或CFZ法生长的硅晶体才能满足。

    因此,未来实现度电成本0.4元并非没有可能,还有可能更低。

    中国证券报:下一阶段我国该从那些方面来促进光伏产业发展?

    朱黎辉:我国光伏发电存在四方面问题:国家电网功能相对落后,智能化程度不高,全国还不能实现真正的统一调度;光伏发电并网补贴政策还不够,各地补贴也不统一;各方面补贴和支持的资金落实不到位;国家目前在推广分布式发电,但受国情影响,城市中以群体居住的楼房为主,企业普遍并不欢迎,难以协调住户统一安装。现在来看,利用荒地大面积搞光伏发电站似乎更受欢迎。

    下一阶段,从政策支持上来说,我认为主要还是要加大补贴力度。以德国为例,德国家庭屋顶太阳能发电设备可以与公共电网并网发电。政府一般以0.99马克一度电收购,而居民的用电价格只有0.2马克或0.3马克。这相当于3倍至5倍的补贴。在1974年至1984年间,日本企业生产光伏发电设备可以免税,同时购买光伏设备还可到国家报销70%的费用。而中国目前各地补贴情况不同,江苏可以达到1元以上,其他地方只有0.2-0.3元。

参考文献:
信息来源:中国新能源网
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