【前言】
春意盎然的4月,正值農(nóng)歷陽春時(shí)節(jié)。古人有云:等閑識(shí)得東風(fēng)面,萬紫千紅總是春。春天,承載著勃勃生機(jī);春天,孕育著無數(shù)的希望;春天,也給人無盡的遐想。而筆者所戀者,唯光伏之春耳。
【透視光伏】
如今的太陽能光伏行業(yè),在經(jīng)歷了一場暴風(fēng)雨似的洗禮之后,終于回歸到它理性發(fā)展的時(shí)刻。繁榮--衰退--蕭條--復(fù)蘇,不得不說,曾經(jīng)風(fēng)靡一時(shí)的太陽能光伏行業(yè),也逃不出經(jīng)濟(jì)周期性這一鐵律。
回首21世紀(jì)初太陽能光伏產(chǎn)業(yè)發(fā)展的黃金十年,光伏恰似一顆璀璨的明珠,閃耀星空。十年的發(fā)展,見證著十年的奇跡。全球太陽能光伏行業(yè)年新增裝機(jī)容量從2001年的幾百兆瓦,增長至2011年30.28GW,總裝機(jī)量超70GW。如此驕人的成績,不能不說這是光伏行業(yè)發(fā)展史上一個(gè)偉大的奇跡。
然而,正當(dāng)無數(shù)各色行業(yè)巨頭紛紛摩拳擦掌涉足光伏之時(shí),2011年受經(jīng)濟(jì)危機(jī)的“外患”影響,光伏行業(yè)“內(nèi)憂”加劇--產(chǎn)能過剩、歐洲補(bǔ)貼削減、“雙反”調(diào)查等不利因素接踵而至。行業(yè)景氣度下滑,產(chǎn)業(yè)發(fā)展減速。2012年“光伏寒潮”正式來襲,無數(shù)在“寒冬”中煎熬的光伏企業(yè)最終沒能熬過這個(gè)“冬天”而在最后一刻倒下,其中也不乏曾經(jīng)的光伏巨頭。
2013年,全球光伏行業(yè)終于度過低谷迎來復(fù)蘇。中歐“雙反”之爭最終達(dá)成“價(jià)格承諾”協(xié)議,美日光伏市場也開始升溫。而度過了漫長的“光伏寒冬期”之后的中國光伏企業(yè),在國內(nèi)多番利好政策刺激之下,終于看到了希望的曙光。
2014年,受全球光伏市場環(huán)境改善以及國內(nèi)政策大力推動(dòng)下,中國光伏有望迎來新的爆發(fā)。而其中最大的亮點(diǎn),無疑是光伏產(chǎn)業(yè)鏈中投資景氣度最高的終端--光伏電站。2014年的光伏,即將迎來行業(yè)復(fù)興的拐點(diǎn)。
【話說薄膜】
眾所周知,光伏可分為晶硅和薄膜兩種電池技術(shù)路線。晶硅太陽能電池的有優(yōu)點(diǎn)在于光電轉(zhuǎn)換效率較高,缺點(diǎn)是生產(chǎn)過程存在污染,適合于強(qiáng)光環(huán)境,而在弱光條件下幾無發(fā)電。而薄膜太陽能電池以其成本低、可柔性化、弱光性好、質(zhì)量輕等優(yōu)勢,在光伏領(lǐng)域中始終占據(jù)著一席之地。
目前,在全球光伏市場中,晶硅電池依然占據(jù)約85%市場的主導(dǎo)性地位。然而,隨著薄膜電池技術(shù)的不斷進(jìn)步,其成本也將不斷下降,同時(shí)光電轉(zhuǎn)換效率卻在不斷提高。據(jù)OFweek太陽能光伏網(wǎng)了解,以單結(jié)、非聚光的形式考量下,薄膜太陽能電池的理論轉(zhuǎn)換效率可達(dá)30%,而比之晶硅電池29%的理論值略高,發(fā)展空間相對(duì)更大。
筆者認(rèn)為,從長遠(yuǎn)來看,薄膜太陽能電池憑借生產(chǎn)中無污染、低能耗,順應(yīng)時(shí)代發(fā)展的需求,未來將逐漸取代晶硅太陽能電池,可謂是光伏技術(shù)發(fā)展大勢之所趨。從國內(nèi)政策層面上來說,2013年黨的十八大明確提出要走“新型城鎮(zhèn)化”發(fā)展道路,在新型城鎮(zhèn)化建設(shè)的政策導(dǎo)向下,薄膜光伏產(chǎn)業(yè)將在分布式發(fā)電、光伏建筑一體化等項(xiàng)目中獲得更大的發(fā)展機(jī)遇。2014年的薄膜光伏,將迎來產(chǎn)業(yè)發(fā)展的春天。
【聚焦CIGS】
談到CIGS,相信光伏業(yè)界人士早已耳熟能詳。所謂CIGS薄膜太陽能電池,是由銅(Copper)、銦(Indium)、鎵(Gallium)、硒(Selenium)等幾種化學(xué)元素的化合物作為原料生產(chǎn)的薄膜化合物太陽能電池,其制備工藝有共蒸發(fā)法和濺射硒化法等。近年來,CIGS薄膜太陽能技術(shù)以其光吸收能力強(qiáng)、發(fā)電性能穩(wěn)定、光電轉(zhuǎn)換效率高、生產(chǎn)制造成本低、能源回收周期短等特點(diǎn),已經(jīng)成為薄膜太陽能研究的“寵兒”。
據(jù)OFweek太陽能光伏網(wǎng)了解,德國高科技設(shè)備制造商Manz公司攜手德國巴登-符騰堡邦太陽能暨氫能研究中心(ZSW)使用共蒸發(fā)的生產(chǎn)制備工藝共同開發(fā)的CIGS薄膜太陽能電池新技術(shù)的轉(zhuǎn)換效率高達(dá)20.8%,再次創(chuàng)造新紀(jì)錄。并且已正式由德國Frauenhofer太陽能中心(ISE)認(rèn)證,同時(shí)也打破多晶硅太陽能電池實(shí)驗(yàn)效率。新一代CIGS技術(shù)能有效降低生產(chǎn)成本,迅速實(shí)現(xiàn)批量生產(chǎn),提高該公司在太陽能市場上的競爭力。與現(xiàn)有歐洲、美國和日本的主要CIGS薄膜太陽能電池企業(yè)13%的產(chǎn)品轉(zhuǎn)換效率相比,Manz公司量產(chǎn)的CIGS光伏組件的轉(zhuǎn)換效率逼近15%,其產(chǎn)品競爭力優(yōu)勢更為明顯。
就中國國內(nèi)市場而言,發(fā)展CIGS薄膜太陽能電池有著得天獨(dú)厚的天然優(yōu)勢。針對(duì)其主要原材料銅、銦、鎵、硒而言,有別于晶硅電池原材料受制于歐美日等國家地區(qū),中國豐富的稀土資源,為CIGS薄膜太陽能電池在中國國內(nèi)的發(fā)展奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。
在太陽能電池領(lǐng)域,CIGS薄膜太陽能電池也被譽(yù)為“太陽能能源的未來”。并且逐步開展大規(guī)模廣泛的應(yīng)用。作為CIGS在中國國內(nèi)應(yīng)用的典型案例,筆者以北京桑林藍(lán)天自控技術(shù)有限公司開發(fā)的云南石林1兆瓦級(jí)薄膜太陽能并網(wǎng)電站為例,該電站是中國國內(nèi)最大CIGS并網(wǎng)光伏電站,其發(fā)電效率高于臨近的單晶硅太陽能組件約10%,也是全國首例最大的商業(yè)化光伏電站。該項(xiàng)目填補(bǔ)了中國國內(nèi)沒有CIGS裝備電站的空白,開創(chuàng)了中國建設(shè)CIGS發(fā)電裝備示范的先河。
【展望未來】
不可否認(rèn),國家政策一直是光伏行業(yè)發(fā)展的主推手。今年初,國家能源局確定2014年國內(nèi)光伏電站新增裝機(jī)14GW。其中分布式光伏占比60%,約為8GW,地面光伏電站約6GW。可見,中國光伏行業(yè)發(fā)展將再次迎來機(jī)遇期。
事實(shí)上,CIGS薄膜太陽能電池憑借其光吸收能力強(qiáng)、發(fā)電性能穩(wěn)定、光電轉(zhuǎn)換效率高、生產(chǎn)制造成本低、能源回收周期短,以及輕柔便攜、透光性好、適用性強(qiáng)等特點(diǎn)上的優(yōu)勢,可廣泛適用于偏遠(yuǎn)地區(qū)獨(dú)立電站、小型民用屋頂光伏電站、大型商用屋頂光伏電站、建筑一體化、分布式光伏電站、光伏系統(tǒng)解決方案等多個(gè)領(lǐng)域,而其中BIPV和光伏電站勢必成為行業(yè)競爭的主戰(zhàn)場。可想而知,CIGS的前景是十分光明的。
展望未來,隨著薄膜太陽能電池技術(shù)的不斷發(fā)展,薄膜光伏市場份額將不斷擴(kuò)大,CIGS必將成為光伏歷史舞臺(tái)中的主角。換言之,正處在技術(shù)革新中的CIGS薄膜太陽能電池,即將開創(chuàng)一個(gè)嶄新的“薄膜時(shí)代”。