編者按：太陽能光伏發電，曾被認為是最好的取之不盡、用之不竭的清潔能源，太陽能有兩大產業：太陽能熱利用產業和太陽能光伏產業。太陽電池的生產是光伏產業鏈中最關鍵的一環。目前世界上應用最廣泛的太陽電池是晶體硅太陽電池，但相當一部分專家認為：太陽能光伏發電產業鏈的上游產品――多晶硅屬于高耗能、高污染的產品因此是不可持續的，中國多數多晶硅企業環保不完全達標。多晶硅是典型的高耗能產業，項目選址必須兼顧硅、煤炭和氯堿資源。年產1000噸多晶硅項目需要投資10億元，年耗電10萬千瓦時。目前生產多晶硅的企業一般都采用改良西門子法。使用該方法，1千瓦的太陽能電池約需10公斤的多晶硅，需要消耗電能5800～6000度，耗電量十分巨大。即使電池能夠穩定使用20年，太陽能電池的電能再生比也不到8，水平較低。這導致多晶硅太陽能的發電成本大約是生物質發電的7～12倍，風能發電的6～10倍，更是傳統煤電方式的11～18倍。同時有人認為，太陽能發電系統的電能再生比太低。另外，一些專家還認為，如果說現在有一些新技術，比如太陽能薄膜電池，是不是能夠抓住這種有突破性進展根據我們的條件推動它，那么光伏產業還能夠繼續。是繼續多晶硅生產還是大范圍推廣太陽能薄膜電池？太陽能發展在我國仍然面臨著技術路線的抉擇。

概述：我國光伏產業問題分析與探究

目前，我國光伏產能僅次于日本和德國，居全球第三，但90%以上的光伏電池組件和系統銷往國外，共中德國安裝的太陽能光伏發電設備，90%為中國制造。我國的光伏產業己出現了典型的產業與市場倒掛現象，而我國目前的光伏發電僅限于邊遠無電地區和大城市里的一些示范工程，究其原因，一是目前光伏發電成本高昂，為傳統能源的5-8倍，尚不具備大幅應用的條件，二是國內缺少對于光伏產業強有力的政策支持。我國光伏產業的發展面臨的問題也是相當嚴峻的，盡管許多的多晶硅項目上馬，但是我們對此持謹慎樂觀態度，因為多晶硅項目存在巨大的風險，一是技術復雜，工藝參數多，許多項目不能達產；二是環保風險，因為多晶硅是高污染的項目，中國多數企業環保不達標,有被政府強制關停的風險；三是如果多晶硅市場供大于求，價格有大幅下跌風險。四是投資巨大且項目建設及回收周期長。五是部分多晶硅廠商由于沒有掌握尾氣回收處理技術而對周圍環境造成了巨大的污染。

1、我國光伏產業現狀

太陽能光伏發電技術作為太陽能利用中最具意義的技術，成為世界各國競相研究應用的熱點。最近10年以每年平均30%的速度遞增，最近3年更是以每年50%以上的速度高速增長。太陽能光伏發電已經成為可再生能源領域中繼風力發電之后產業化發展最快、最大的產業。目前，光伏發電中的太陽能電池仍然是以晶體硅太陽電池為主，一枝獨秀、市場份額達90%，大面積商品化太陽電池效率可達到18-19%。其次是非晶硅薄膜太陽電池發展迅速，市場份額占到6-7%。其他的如CIGS、砷化鎵等處于產業化的初期，市場份額較小（參見下表）。

目前的光伏產業主要是指晶體硅太陽能電池產業。太陽能光伏發電的整個生產及應用產業鏈分為五個層次，即從硅材料到硅片，再到太陽電池片，然后到太陽電池組件，最后到光伏發電系統應用（如下圖所示）。硅元素在地球上的儲量非常豐富，硅材料的來源—石英石在全球的分布也十分廣泛。中國是硅礦的主要產地，優質石英硅礦很多，儲量豐富。但是，要從石英石中提煉出制造太陽能電池所必備的高純度硅材料面臨很大的技術難度和資金投入。因此存在很強的技術壁壘和資金限制。

光伏發電的成本也隨著光伏產業的技術水平、規模、應用市場與需求的發展在不斷變化。太陽能光伏制造業在我國的長三角和珠三角地區迅速崛起，其產品大多出口到歐美等發達國家。目前我國的太陽能光伏制造業已躋身世界前列。統計顯示，2005年全世界一共生產了1818MW太陽能電池，而排名前10位的廠商就生產了1666MW。排名前十位的中國的電池廠商(包括臺灣茂迪)的產量共142MW，占全世界的7.8%。中國兩家公司的增長卻非常迅速，臺灣茂迪增長速度是71.4%，而尚德達到了134.3%，這兩家公司是我國排名前十的生產商中產量增長最快的企業。近年來，南京中電、蘇州阿特斯、常州天和、江蘇林洋等一批具有很強發展后勁的太陽能電池企業在長三角地區迅速成長起來，如果國家政策引導得當他們的快速發展將使我國成為繼日、德之后世界第三大光伏產業大國。

目前產業鏈概況： 

硅料、硅片、電池，越往下游壓力越大。原材料短缺引發的連鎖效應，2007 年國內太陽能行業競爭格局與2006 年基本類似，但形勢相對更嚴峻，從產業鏈來看，硅料供應仍緊張，不能自給，主要是進口；硅片環節原料基本可以保證，下游需求穩定，有盈利；電池環節產能過剩，企業普遍開工率低于50%；單一組件封裝企業壓力很大，貨源緊張；光伏應用技術研發也是重點（如并網逆變技術、光伏建筑一體化、大規模的光伏并網電站等），但國內應用市場仍然較小，產量相對過剩，組件價格回落（15-20%）。

硅片：在原料供應緊張的情況下，硅片切割環節能夠獲得相對較高的盈利，隨著全球硅原料供應的逐漸緩解，硅片環節的盈利能力逐漸下降；從進入門檻看，制約行業進入的因素逐漸削弱，而生產過程的技術水平和訣竅要求相對電池要低，其超額利潤的唯一原因在于供需緊張；2007 年2 月新光硅業試產，其他國際大廠硅料也將逐步投產，雖不致于導致硅料供應過剩，但將大大緩解，目前行業競爭首先是原料供應，然后是切割厚度和鑄錠消耗。

電池：產能過剩導致開工率不足、技術和質量競爭將加劇。截至2006 年底國內電池產能在1200MW 以上，而國內目前可以獲得的硅原料（包括頭尾廢料）折合硅片的量在500MW 以下，這意味著行業整體開工率在40%左右；行業主要公司，如無錫尚德、南京中電等仍可以從獲得比其他企業更穩定的硅片供應而實現高于平均水平的開工率；從德國市場的情況看，隨著供應的緩解，用戶開始對太陽能電池的質量提出更高的要求，無序環境下任何產品都能銷售的情況開始改變，質量穩定的企業將更容易獲得穩定訂單；另外，更高的穩定轉化率、更小的方差意味著同等成本下更高的平均價格；而穩定的原料供應和更低的合約價格也保證了大廠的利潤；我們認為2007 年電池領域的整合逐漸開始，具有資金優勢、技術優勢或者渠道優勢的企業將逐漸擴大自己的優勢。 

組件及應用：從2007年的情況看，國內應用市場仍然還是以西部偏遠山區、農村電氣化，經濟發達地區的太陽能建筑示范工程、奧運工程項目、以及太陽能電子產品（包括太陽能燈具）為主。2007年的凈安裝容量為15MW左右，太陽能電子產品消耗10MW左右，其他主要是組件封裝，國內大大小小的封裝企業上百家（170家左右），其產品90%以上是出口。

2、我國光伏發電市場

中國光伏發電產業于20世紀70年代起步，90年代中期進入穩步發展時期。太陽電池及組件產量逐年穩步增加。到2005年底，中國光伏電池總產量超過250 MW，光伏組件總產量超過400 MW。中國光伏發電市場的發展為：90年代初期，光伏發電主要應用在通信和工業領域，包括微波中繼站、衛星通信地面站、程控電話交換機、水閘和石油管道的陰極保護系統等。從1995年開始主要應用在特殊應用領域和邊遠地區，逐步建立了較大型的光伏發電應用系統，建成各種規模的縣、鄉、村級光伏電站40多座，推廣應用家用光伏電源系統約15萬套。2000年以后，中國的光伏技術已步入大規模并網發電階段，開始建造幾十千瓦、百千瓦級、兆瓦級的光伏并網示范系統。從2002年以來，國家發改委啟動了“西部省區無電鄉光明工程”，通過光伏和小型風力發電的方式，最終解決西部七省區即西藏、新疆、青海、甘肅、內蒙、陜西和四川近800個無電鄉的用電問題。根據2006年1月份的統計，目前全國還有大約270萬戶，1200萬無電人口，其中大約100萬戶，400萬無電人口的用電問題計劃通過光伏發電和小型風力發電來解決，按照每戶200瓦的脫貧標準（年用電量200kWh），總裝機容量20萬千瓦，總投資約160億元。如果每戶每年用電水平達到1000kWh，每戶裝機1000Wp，則市場潛力將為100萬千瓦，總投資約為800億元。

2006年國家提出建設社會主義新農村，農村電氣化便成為光伏發電應用的主要市場入口，截止到2006年底，我國太陽能電池的累計裝機已經達到80MW。我國目前有上百家的太陽能光伏企業，其中生產的太陽能電池組件90%以上出口到國外，國內市場僅占到小部分。

國內太陽能電池產業發展的主要動力是國內國際光伏發電市場的需求，光伏市場用戶群的構成主要包括以下幾個方面：

(a)常規能源難以覆蓋地區居住的家庭個人出資購買光伏系統用于生活和生產用電（個人出資，不排除其中部分用戶得到了政府或機構少量的補貼）。

(b)國家為農村電力建設實現通電目標而進行的基礎設施建設項目（國家投入、政府采購，如送電到鄉項目）。

(c)集團購買（如油田、鐵路、通訊、氣象、交通、海事、軍事等供電或備用電源）。

(d)公共設施和市政建設（有電地區特殊用途和科研、科普示范項目，如路燈、警示燈、景觀燈、殺蟲燈、指示牌供電和并網發電項目等）。

我國目前光伏發電需要重點研究示范的領域：

與其他能源互補獨立分布式發電系統--以解決偏遠山區、哨所等人口相對集中地的用電問題；

并網光伏建筑（光伏屋頂系統、光伏發電與遮陽系統集成、光伏幕墻系統）--示范為主；

大規模的光伏電站(5MW、10MW）；

風光互補發電分布式能源系統；

值得關注的是：2008年的北京奧運會項目和2010年上海的世博會項目大量采用太陽能并網光伏建筑，這是政府支持的大型光伏項目，具有示范帶動意義。

中國并網光伏發電的潛在市場

1） 2010年以前，實施10000屋頂計劃，累計裝機50MW；2020年以前，再安裝20萬套，累計裝機700MW。中國現有大約400億平方米建筑面積，屋頂面積40億平方米，加上南立面大約50億平方米可利用面積。20％安裝太陽電池，可以裝100GWp！

2）我國有著大片的沙漠、沙漠化土地和潛在沙漠化土地，總計約105萬平方公里。1平方公里土地可以安裝100MWp太陽電池，1％的荒漠即可安裝1000GW！是我國當前電力裝機的2倍！2020年我國荒漠光伏電站累計裝機將達到200MW，太陽能熱發電累計裝機也將達到200MW。

3、國內太陽電池研究現狀

光伏技術的發展，近期將以高效晶體硅電池為主，然后逐步過渡到薄膜太陽能電池和各種新型太陽電池的發展。如前所述，晶體硅太陽電池具有轉換效率高、性能穩定、商業化程度高等優點，但也存在硅材料緊缺、制造成本高等問題。而薄膜太陽能電池以及各種新硅太陽能電池都具有生產材料廉價、生產成本低等特點，隨著研發投入的加大，必將促使其中一、二種獲得突破，正如專家斷言，只要有一、二種新型電池取得突破，就會使光電池局面得到極大的改善。提高轉換效率和降低成本是太陽能電池制備中考慮的兩個主要因素，對于目前的硅系太陽能電池，要想再進一步提高轉換效率是比較困難的。因此，今后研究的重點除繼續開發新的電池材料外應集中在如何降低成本上來，現有的高轉換效率的太陽能電池是在高質量的硅片上制成的，這是制造硅太陽能電池最費錢的部分。因此，在如何保證轉換效率仍較高的情況下來降低襯底的成本就顯得尤為重要，也是今后太陽能電池發展急需解決的問題。

我國的太陽能電池研究比國外晚了20年，盡管最近10年國家在這方面逐年加大了投入，但投入仍然不夠，與國外差距還是很大。國內的研究機構主要集中高校和中科院等單位，其研究領域主要在薄膜電池、燃料敏化、碲化鎘、CIS電池方面。其效率還不高，離產業化更遠。

4、可再生能源和光伏中長期發展規劃

按照國家發改委編制的《可再生能源中長期發展規劃》，到2010年太陽能光伏發電總容量30萬KW，其中偏遠農牧區應用20萬KW，建筑物和公共設施應用8-10萬KW，大型并網光伏電站2萬KW，其他商用應用3萬KW。2020年光伏發電總容量180萬KW，其中偏遠農牧區應用50萬KW，建筑物和公共設施應用100萬KW，大型并網光伏電站20萬KW，其他商用應用10萬KW，到2020年我國光伏發電總容量220萬KW。并建設重點如下： 

(1)采用戶用光伏發電系統或建設小型光伏電站，解決偏遠地區無電村和無電戶的供電問題，重點地區是西藏、青海、內蒙古、新疆、寧夏、甘肅、云南等省(區、市)。建設太陽能光伏發電約10萬千瓦，解決約100萬戶偏遠地區農牧民生活用電問題。到2010年，偏遠農村地區光伏發電總容量達到15萬千瓦，到2020年達到30萬千瓦。 

(2)在經濟較發達、現代化水平較高的大中城市，建設與建筑物一體化的屋頂太陽能并網光伏發電設施，首先在公益性建筑物上應用，然后逐漸推廣到其它建筑物，同時在道路、公園、車站等公共設施照明中推廣使用光伏電源。“十一五”時期，重點在北京、上海、江蘇、廣東、山東等地區開展城市建筑屋頂光伏發電試點。到2010年，全國建成1000個屋頂光伏發電項目，總容量5萬千瓦。到2020年，全國建成2萬個屋頂光伏發電項目，總容量100萬千瓦。 

(3)建設較大規模的太陽能光伏電站和太陽能熱發電電站。“十一五”時期，在甘肅敦煌和西藏拉薩(或阿里)建設大型并網型太陽能光伏電站示范項目；在內蒙古、甘肅、新疆等地選擇荒漠、戈壁、荒灘等空閑土地，建設太陽能熱發電示范項目。到2010年，建成大型并網光伏電站總容量2萬千瓦、太陽能熱發電總容量5萬千瓦。到2020年，全國太陽能光伏電站總容量達到20萬千瓦，太陽能熱發電總容量達到20萬千瓦。 

另外，光伏發電在通訊、氣象、長距離管線、鐵路、公路等領域也達到了廣泛應用。預計，國內在未來3-5年后將迎來光伏發電的應用熱潮。

5、存在障礙與建議

盡管我國光伏產業的發展目前處于歷史發展的良好時機，但依然存在著制約產業迅速發展的不利因素和障礙，具體表現在：

1. 高純硅材料嚴重短缺（95％進口）。

2. 主要市場目前在國外（95％以上出口）。

3. 國內太陽電池生產能力迅速膨脹，2007年全國太陽電池生產能力達到 2.0 GW。

4. 成本仍然偏高（獨立發電系統初投資 8-10萬元/KW，并網發電系統投資 6-8萬元/KW，發電成本3.5-5元/KWh），商業化市場的發展受到限制。

5. 光伏發電的配套技術還不成熟。如：并網逆變/控制產品還沒有實現自主研發商業化生產，產品可靠性低、主要依賴進口；獨立系統中的蓄電池技術還不過關，壽命低。

6. 國內光伏市場急需擴大。

7. 目標偏低。中國制定的光伏發電發展目標偏低。

8. 盡管鼓勵光伏發展的相關政策已經出臺，但無具體的可操作性，如：無并網電價。

針對以上障礙和問題，我們提出對發展我國光伏產業的以下建議：

1）、將太陽能光電利用提高到戰略地位考慮；

2）、增加太陽能電池的研發投入，積極培養研發和產業人才；

3）、集中力量，引進消化吸收。從太陽能級硅材料入手，建立硅材原料供應基地，解決原材料短缺問題；

4）、繼續實施西部無電地區和缺電地區光伏發電計劃，以2002年10MW計，每年以5-10%的速率遞增；

5）、在城市實施并網發電計劃，制訂太陽能光伏發電的配額利用計劃，以延緩化石能源枯竭的期限；

6）、對光伏企業實施政策傾斜，鼓勵產業發展。