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危机下有机遇 福建应抢占光伏技术制高点

2012-06-07 08:29
瑾年Invader
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  “危机背后往往蕴藏着巨大机遇。对福建光伏产业多晶硅生产企业来说尤其如此,未来商机无限。”能源专家、省政府发展研究中心朱四海博士说。

  人类对太阳能直接利用历史并不长,特别是太阳能光伏发电,大规模应用是近十年的事情。在我国,太阳能还没有真正实现大规模应用,目前全国的太阳能光伏发电总装机在全国10亿千瓦的装机总量中还是一个很小的数字。有专家认为,到2050年,世界的电力需求将是现在的三倍,而降低二氧化碳排放控制气候变化危害的任务也越来越重,届时光伏发电将占到总发电量的三分之一。

  同时,近几年,随着我国清洁能源技术战略的实施,作为同时横跨“新能源”和“节能环保”两大产业的太阳能光伏产业呈现出蓬勃发展之势。我国必将从最大的光伏制造基地向最大的光伏应用市场迈进。这对广大的太阳能光伏电池制造企业来说无疑是一个空前的发展机遇。

  “福建要抓住这个机遇,大力发展多晶硅,并占领太阳能光伏产业技术制高点。”朱四海说。

  多晶硅是太阳能光伏产业的基础材料。高纯多晶硅提炼(纯度要达6N,即纯度为99.9999%)为光伏产业的核心技术。此核心技术长期掌控在美、日、德等发达国家手中,并形成技术封锁、市场垄断状况。因此中国虽然是太阳能电池生产大国,但基础原材料多晶硅的供应却在国外。2010年全球多晶硅产量约16万吨,中国产量仅4.5万吨,供应能力远远落后于需求,有近半数的缺口。

  目前,福建省还不能规模化生产太阳能级硅材料,多晶硅材料均由省外国外采购。2010年福建多晶硅产量614吨,仅占全国的0.14%,世界的0.04%。

  “但福建具有发展太阳能级硅材料的资源优势和技术优势。”朱四海说,福建硅矿资源丰富,是国内品位、纯度较高的矿区之一,这为福建较低成本获取多晶硅原材料提供了充足的资源储备。目前省内硅材料生产企业多集中在硅石资源与水电资源相对丰富且配套的山区县,尤以三明、龙岩地区为主。2010年福建有各类工业硅冶炼企业40多家,工业硅年产量约10.85万吨,产能20余万吨,已成为国内重要的工业硅生产地。

  具有较强的技术研发队伍。福建的企业、科研单位从上世纪90年代中后期开始就一直在探索采用物理冶金法从工业硅中提取高纯度硅相关技术。当前太阳能级多晶硅技术主要包括物理法和化学法,最常用方法是“改良西门子法”(化学法)。物理法则是近年来针对太阳能级多晶硅质量要求重新发展起来的工艺,其优点是投资相对少、环境污染和安全压力较小,电耗和水耗分别为“西门子化学法”的1/3和1/10。

  南安三晶硅精制有限公司是国内最早开展研究物理法技术生产多晶硅的企业,目前采用物理法提纯多晶硅可达6N水平,以此制作的晶硅太阳能电池转化效率可达15%左右;厦门佳科、龙岩连城的润翔、桑杏等企业物理法制备高纯硅的技术均较为先进;厦门大学用本省企业提纯的5N低成本多晶硅为原料,采用物理冶炼法进一步提纯,研制光电转换率稳定并达到12%-14%的低成本多晶硅太阳能电池,寿命可达10年以上。

  “光伏产业的未来更多寄托在自身技术进步上。光伏企业是否具有持续创新能力,将成为企业能否站稳脚跟、脱颖而出的关键。”朱四海说,从短期看,福建要尽快打通物理法多晶硅提纯的工艺流程。因为目前世界上用化学法进行硅料提纯的核心技术依然被国际少数几家大型光伏企业掌握,且国内已大规模引进该技术的生产线,福建企业已无介入优势。但物理法一旦规模生产的工艺成熟,生产成本将会大幅降低,福建只要能够将物理法多晶硅工艺稳定下来,实现规模化生产,生存空间依然相当大。同时积极引进和研发利用薄硅片技术、大硅锭技术、组件封装技术、关键设备及辅助材料等先进技术,进一步降低成本,提高转换率。从长远看,应积极鼓励支持由小而大的自主创新发展,这是唯一有可能使福建未来光伏产业超越国际水平,成本显著低于国际水平的发展路线。

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