然而過去兩年,光伏薄膜組件發(fā)展一直處于低迷狀態(tài),狀態(tài)不是非常好,雪上加霜的是不少國內(nèi)外公司都先后關(guān)閉了薄膜業(yè)務(wù),從最早的歐瑞康到近期的杜邦,都因其無法帶來有效利潤增長而遭到放棄。
Solarbe(索比)光伏太陽能網(wǎng)訊:太陽電池發(fā)展藍圖中,薄膜電池一開始以低成本成為眾人關(guān)注的亮點,目前國際上已經(jīng)能進行產(chǎn)業(yè)化大規(guī)模生產(chǎn)的薄膜電池主要有3種:硅基薄膜太陽電池、銅銦鎵硒薄膜太陽電池(CIGS)、碲化鎘薄膜太陽電池(CdTe),其中,硅基薄膜電池與銅銦鎵硒(CIGS)薄膜電池以其各自的優(yōu)勢受到不同企業(yè)的追捧,同時也在暗自較勁。
然而過去兩年,光伏薄膜組件發(fā)展一直處于低迷狀態(tài),狀態(tài)不是非常好,雪上加霜的是不少國內(nèi)外公司都先后關(guān)閉了薄膜業(yè)務(wù),從最早的歐瑞康到近期的杜邦,都因其無法帶來有效利潤增長而遭到放棄。
在這樣的背景下,以Manz亞智系統(tǒng)科技為代表的設(shè)備制造商,以及以漢能為代表的薄膜電池組件制造商卻一力主張推廣其薄膜業(yè)務(wù)。
成本對比
對于眾多公司關(guān)閉薄膜業(yè)務(wù)的舉動,Manz亞智系統(tǒng)科技亞洲區(qū)副總經(jīng)理林峻生表示:“目前關(guān)閉的公司,大部分是技術(shù)路線選錯了,選的都是硅基薄膜。在國內(nèi)和國際市場上,80%-90%硅基薄膜的企業(yè)都已經(jīng)關(guān)閉了,因為這個薄膜效率到10%就已經(jīng)封頂,這個效率是完全沒有競爭力的。但是CIGS不同,Manz的CIGS可以做到15%以上轉(zhuǎn)換效率,接近晶硅的發(fā)電效率。此外,我們在成本上有優(yōu)勢,我們認為這是一個新一代的光伏能源和技術(shù),因此在這個階段我們同樣繼續(xù)薄膜業(yè)務(wù)的發(fā)展。”
在剛剛結(jié)束的2014SNEC展會上,Manz亞智科技全球高層共同出席了其薄膜業(yè)務(wù)推廣發(fā)布會,隆重介紹了其對外宣布的全球唯一CIGS交鑰匙生產(chǎn)解決方案,Manz首席執(zhí)行官Dieter Manz表示:“我們的CIGS fab解決方案為客戶提供了一個投資相對較低的活力途徑,就生產(chǎn)成本、發(fā)電量及利潤等方面而言,都是卓越的解決方案。”
談到成本,在早年光伏產(chǎn)業(yè)發(fā)展時期,薄膜電池的確具備低成本的優(yōu)勢,然而經(jīng)過多年發(fā)展,晶硅電池的生產(chǎn)成本已經(jīng)下降到了一個新低點,而其光電轉(zhuǎn)換效率也獲得了一個跨越的提升,相比而言,薄膜電池尤其硅基薄膜的優(yōu)勢受到遮擋,CIGS同樣面臨此問題。
據(jù)了解,目前Manz薄膜組件的初期量產(chǎn)時可以做到0.4美元(即2.5元人民幣),其制造工藝基于玻璃基板,然后對這些導(dǎo)電層進行電氣連接,這一工藝相比晶硅電池的制造工藝要節(jié)省許多步驟,將硅等高成本材料的用量進行了進一步降低。一般而言,年產(chǎn)量到達150MW可以實現(xiàn)生產(chǎn)盈利,在當(dāng)前的市場環(huán)境中,晶硅電池技術(shù)需要投資千兆瓦級別才可保證同樣獲利。
另一方面,CIGS技術(shù)的耗材量比較低,目前市場上晶硅電池厚度普遍約200μm,CIGS吸收層的厚度不到2μm。
對于成本的降低,林峻生表示:“我們還有部分材料在德國采購,設(shè)備有一些也是在德國制造。接下來,我們的材料部分可以繼續(xù)本土化,設(shè)備可以更多在國內(nèi)生產(chǎn),所以成本還有空間再往下降的,希望在2020年時可以在1.8元左右。”
他補充到,成本其實還涉及到整個產(chǎn)業(yè)的規(guī)模問題。如果15年前買一個TLD電視, 27寸的話要1萬塊美金,現(xiàn)在才多少錢?為什么晶硅可以降到那么便宜?如果將十年前的整個供應(yīng)鏈材料和工廠規(guī)模與現(xiàn)在的進行對比,之間的差距可以說是天差地別。這是整個產(chǎn)業(yè)規(guī)模的影響。只是目前產(chǎn)業(yè)的規(guī)模還不夠大。未來如果產(chǎn)業(yè)規(guī)模足夠大的話,這個技術(shù)是最有潛力的。
關(guān)于成本,如果只跟電池比,電池成本比較低。但如果把整個產(chǎn)業(yè)鏈一起去比,CIGS會更低。至于投資收益,由于投資效益和市場價格、投資的利息成本等都有關(guān)系,不太好直接比較。
效率與發(fā)電量
晶硅電池的效率一直在提升,晶硅效率最高目前為止應(yīng)該達到24%以上,規(guī)?;瘑尉Ч璧淖罡咝剩?guī)?;a(chǎn)在20%以上,普通的多晶硅效率常規(guī)達到17.2%、17.4%,高效的是18.3%,而銅銦鎵硒效率是14.6%,這其中的差距顯而易見。
對效率的對比,林峻生認為需要澄清一下:“標(biāo)準(zhǔn)多晶硅制程的效率目前可達到20.4%。它有很多高效做法可達到您說的24%,但成本會更高。此外,大量生產(chǎn)時規(guī)?;瘑尉Ч枳罡咝试?0%以上,這個是電池并不是組件,Manz的CIGS直接就是組件的。如果以一個組件來比較的話,國內(nèi)目前主流多晶硅的平均效率是在15.5%、15.6%左右。”
那么,CIGS效率提升是否有極限值,技術(shù)發(fā)展路線圖的情況如何?
根據(jù)林峻生的回答,目前CIGS的理論值計算可以做到30%,Manz現(xiàn)在實現(xiàn)到20.8%,在實驗室的部分還有很大提升空間。另外,從實驗室到量產(chǎn)之間,也有6%、7%的差異。因此量產(chǎn)也有再進步的空間。
隨著全球光伏電站裝機的逐年提升,業(yè)內(nèi)對電池組件轉(zhuǎn)換效率的注意力逐漸延伸到終端電站的收益率上,不論是地面電站還是分布式電站,投資回報率是業(yè)主與投資方關(guān)注的焦點,為此,組件的選擇也顯得尤為重要。
晶硅組件的案例比比皆是,其帶來的收益也有目共睹,對于薄膜組件,其在BIPV方面及弱光環(huán)境下的優(yōu)勢比較明顯,但對于電站如何?
為了佐證薄膜組件對電站發(fā)電量的貢獻,2013年Manz在中國的云南石林鎮(zhèn)太陽能園區(qū)建設(shè)了一座電站,電站采用其德國本土研發(fā)生產(chǎn)線制造的CIGS組件,現(xiàn)在可為中國電網(wǎng)貢獻1MW電量,根據(jù)他們積累的數(shù)據(jù)統(tǒng)計,與之前在園區(qū)建設(shè)的晶硅組件相比,其發(fā)電量高出10%。
“無論是分布式屋頂電站或是較大面積的地面電站,對CIGS都是適合的。當(dāng)然,CIGS在組件一體化部分是相對更有優(yōu)勢的,而且它沒有光致衰減效應(yīng)。”林峻生表示,我們看到CIGS的未來,其市場占有率絕對是會往上提升的。
CIGS的發(fā)展空間
在光伏薄膜業(yè)務(wù)處于比較低迷的狀態(tài)下力推CIGS解決方案,Manz背后還有一股推動力-來自政府的支持。德國政府扶持該國太陽能產(chǎn)業(yè)的政策,使得德國本土一些太陽能制造商開始采用CIGS技術(shù)來制造薄膜電池,借此提高效率降低成本。
在日本,CIGS有做到產(chǎn)業(yè)化的經(jīng)驗。日本的薄膜發(fā)展也有自己的特點,代表公司是日本昭和殼牌,也是目前世界CIGS生產(chǎn)領(lǐng)域的最大公司。
在中國有一家代表企業(yè)-漢能,一直在推崇薄膜電池組件的發(fā)展,近期尤其加大了對CIGS的動作。
2014年6月,漢能太陽能集團全資子公司漢能全球光伏應(yīng)用集團亞太有限公司與日本最大綜合商社之一雙日株式會社全資子公司雙日機械株式會社在漢能控股集團總部簽署了一份戰(zhàn)略框架合作意向書。
根據(jù)意向書,雙方將在日本及世界范圍內(nèi)太陽能薄膜發(fā)電應(yīng)用領(lǐng)域建立長期戰(zhàn)略合作伙伴關(guān)系,并將在世界范圍內(nèi)的薄膜發(fā)電電站項目、薄膜發(fā)電應(yīng)用產(chǎn)品貿(mào)易等領(lǐng)域展開合作。雙方計劃在2014年內(nèi)在日本國內(nèi)開工建設(shè)采用漢能生產(chǎn)的CIGS組件的兆瓦級太陽能電站。
同時,雙方共同開發(fā)的10MW以上日本薄膜發(fā)電電站項目,爭取在2015年3月前開工建設(shè)。
漢能光伏應(yīng)用集團董事長兼首席執(zhí)行官劉民說:“日本一直是一個節(jié)能環(huán)保的國家,在光伏應(yīng)用領(lǐng)域取得了顯著的成效。漢能作為全球最大的太陽能薄膜發(fā)電企業(yè),在薄膜發(fā)電領(lǐng)域一直走在世界前列,先后通過三次海外技術(shù)并購和自主創(chuàng)新,使其CIGS薄膜太陽能電池轉(zhuǎn)化率突破性地達到20.5%。”
關(guān)于漢能,業(yè)內(nèi)一直存在爭議,在薄膜領(lǐng)域普遍處于低迷的時期,他高調(diào)收購兼并擴產(chǎn),與外界展開合作。從產(chǎn)業(yè)競爭角度看,漢能避開已經(jīng)白熱化的晶硅組件戰(zhàn)場,選擇薄膜,即便成為一個異類也為其爭取到了發(fā)展的機會與時間。
從長遠來看,因薄膜組件優(yōu)良弱光性、柔性、效率可提升性、成本可降、應(yīng)用范圍廣等特點,他的發(fā)展不會消失,相反,其對未來光伏應(yīng)用產(chǎn)品的開發(fā)設(shè)計存在很大潛力空間,這將為其占據(jù)市場份額埋下基礎(chǔ)。
據(jù)南開大學(xué)光電子薄膜器件與技術(shù)研究所預(yù)測,2020年全球光伏太陽電池總產(chǎn)量將達到34GW,其中薄膜太陽電池占到7.5GW,占總市場比例的22%;對比現(xiàn)在的薄膜電池產(chǎn)量,未來薄膜的發(fā)展空間可以預(yù)見。
“從長遠角度來看,我們認為薄膜和晶硅兩者是并行的。中國近些年忽然在投資晶硅方面大熱,給薄膜市場的技術(shù)或產(chǎn)能擴充帶來阻礙,因為晶硅太便宜了。但是我們認為,在未來五年之內(nèi),等薄膜產(chǎn)業(yè)規(guī)模跟上了、晶硅行業(yè)內(nèi)經(jīng)過一輪優(yōu)勝劣汰的洗牌,會逐漸浮現(xiàn)出薄膜太陽電池的需求,而且會成為未來另外一個主流。 所以Manz是晶硅和薄膜兩邊都在做。世界這么大,需要的能源這么多,每一個地方或區(qū)域有不同的應(yīng)用,電廠在不同區(qū)域也有不同考慮。關(guān)鍵在于對的時間點。”林峻生如是說。
CIGS的發(fā)展空間
在光伏薄膜業(yè)務(wù)處于比較低迷的狀態(tài)下力推CIGS解決方案,Manz背后還有一股推動力-來自政府的支持。德國政府扶持該國太陽能產(chǎn)業(yè)的政策,使得德國本土一些太陽能制造商開始采用CIGS技術(shù)來制造薄膜電池,借此提高效率降低成本。
在日本,CIGS有做到產(chǎn)業(yè)化的經(jīng)驗。日本的薄膜發(fā)展也有自己的特點,代表公司是日本昭和殼牌,也是目前世界CIGS生產(chǎn)領(lǐng)域的最大公司。
在中國有一家代表企業(yè)-漢能,一直在推崇薄膜電池組件的發(fā)展,近期尤其加大了對CIGS的動作。
2014年6月,漢能太陽能集團全資子公司漢能全球光伏應(yīng)用集團亞太有限公司與日本最大綜合商社之一雙日株式會社全資子公司雙日機械株式會社在漢能控股集團總部簽署了一份戰(zhàn)略框架合作意向書。
根據(jù)意向書,雙方將在日本及世界范圍內(nèi)太陽能薄膜發(fā)電應(yīng)用領(lǐng)域建立長期戰(zhàn)略合作伙伴關(guān)系,并將在世界范圍內(nèi)的薄膜發(fā)電電站項目、薄膜發(fā)電應(yīng)用產(chǎn)品貿(mào)易等領(lǐng)域展開合作。雙方計劃在2014年內(nèi)在日本國內(nèi)開工建設(shè)采用漢能生產(chǎn)的CIGS組件的兆瓦級太陽能電站。
同時,雙方共同開發(fā)的10MW以上日本薄膜發(fā)電電站項目,爭取在2015年3月前開工建設(shè)。
漢能光伏應(yīng)用集團董事長兼首席執(zhí)行官劉民說:“日本一直是一個節(jié)能環(huán)保的國家,在光伏應(yīng)用領(lǐng)域取得了顯著的成效。漢能作為全球最大的太陽能薄膜發(fā)電企業(yè),在薄膜發(fā)電領(lǐng)域一直走在世界前列,先后通過三次海外技術(shù)并購和自主創(chuàng)新,使其CIGS薄膜太陽能電池轉(zhuǎn)化率突破性地達到20.5%。”
關(guān)于漢能,業(yè)內(nèi)一直存在爭議,在薄膜領(lǐng)域普遍處于低迷的時期,他高調(diào)收購兼并擴產(chǎn),與外界展開合作。從產(chǎn)業(yè)競爭角度看,漢能避開已經(jīng)白熱化的晶硅組件戰(zhàn)場,選擇薄膜,即便成為一個異類也為其爭取到了發(fā)展的機會與時間。
從長遠來看,因薄膜組件優(yōu)良弱光性、柔性、效率可提升性、成本可降、應(yīng)用范圍廣等特點,他的發(fā)展不會消失,相反,其對未來光伏應(yīng)用產(chǎn)品的開發(fā)設(shè)計存在很大潛力空間,這將為其占據(jù)市場份額埋下基礎(chǔ)。
據(jù)南開大學(xué)光電子薄膜器件與技術(shù)研究所預(yù)測,2020年全球光伏太陽電池總產(chǎn)量將達到34GW,其中薄膜太陽電池占到7.5GW,占總市場比例的22%;對比現(xiàn)在的薄膜電池產(chǎn)量,未來薄膜的發(fā)展空間可以預(yù)見。
“從長遠角度來看,我們認為薄膜和晶硅兩者是并行的。中國近些年忽然在投資晶硅方面大熱,給薄膜市場的技術(shù)或產(chǎn)能擴充帶來阻礙,因為晶硅太便宜了。但是我們認為,在未來五年之內(nèi),等薄膜產(chǎn)業(yè)規(guī)模跟上了、晶硅行業(yè)內(nèi)經(jīng)過一輪優(yōu)勝劣汰的洗牌,會逐漸浮現(xiàn)出薄膜太陽電池的需求,而且會成為未來另外一個主流。 所以Manz是晶硅和薄膜兩邊都在做。世界這么大,需要的能源這么多,每一個地方或區(qū)域有不同的應(yīng)用,電廠在不同區(qū)域也有不同考慮。關(guān)鍵在于對的時間點。”林峻生如是說。