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(zhǎng)而遭到放棄。
Solarbe(索比)光伏太陽能網(wǎng)訊:太陽電池發(fā)展藍(lán)圖中,薄膜電池一開始以低成本成為眾人關(guān)注的亮點(diǎn),目前國際上已經(jīng)能進(jìn)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(shì)受到不同企業(yè)的追捧,同時(shí)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(zhǎng)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(duì)比
對(duì)于眾多公司關(guān)閉薄膜業(yè)務(wù)的舉動(dòng),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(cuò)了,選的都是硅基薄膜。在國內(nèi)和國際市場(chǎng)上,80%-90%硅基薄膜的企業(yè)都已經(jīng)關(guān)閉了,因?yàn)檫@個(gè)薄膜效率到10%就已經(jīng)封頂,這個(gè)效率是完全沒有競(jìng)爭(zhēng)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?cè)诔杀旧嫌袃?yōu)勢(shì),我們認(rèn)為這是一個(gè)新一代的光伏能源和技術(shù),因此在這個(gè)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(huì)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(huì),隆重介紹了其對(duì)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(gè)投資相對(duì)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(shí)期,薄膜電池的確具備低成本的優(yōu)勢(shì),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(gè)新低點(diǎn),而其光電轉(zhuǎn)換效率也獲得了一個(gè)跨越的提升,相比而言,薄膜電池尤其硅基薄膜的優(yōu)勢(shì)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(shí)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(duì)這些導(dǎo)電層進(jìn)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(jìn)行了進(jìn)一步降低。一般而言,年產(chǎn)量到達(dá)150MW可以實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)盈利,在當(dāng)前的市場(chǎng)環(huán)境中,晶硅電池技術(shù)需要投資千兆瓦級(jí)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(chǎng)上晶硅電池厚度普遍約200μm,CIGS吸收層的厚度不到2μm。
對(duì)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(shí)可以在1.8元左右。”
他補(bǔ)充到,成本其實(shí)還涉及到整個(gè)產(chǎn)業(yè)的規(guī)模問題。如果15年前買一個(gè)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(gè)供應(yīng)鏈材料和工廠規(guī)模與現(xiàn)在的進(jìn)行對(duì)比,之間的差距可以說是天差地別。這是整個(gè)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(gè)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(gè)產(chǎn)業(yè)鏈一起去比,CIGS會(huì)更低。至于投資收益,由于投資效益和市場(chǎng)價(jià)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(dá)到24%以上,規(guī)模化單晶硅的最高效率,規(guī)?;a(chǎn)在20%以上,普通的多晶硅效率常規(guī)達(dá)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(duì)效率的對(duì)比,林峻生認(rèn)為需要澄清一下:“標(biāo)準(zhǔn)多晶硅制程的效率目前可達(dá)到20.4%。它有很多高效做法可達(dá)到您說的24%,但成本會(huì)更高。此外,大量生產(chǎn)時(shí)規(guī)?;瘑尉Ч枳罡咝试?0%以上,這個(gè)是電池并不是組件,Manz的CIGS直接就是組件的。如果以一個(gè)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(jì)算可以做到30%,Manz現(xiàn)在實(shí)現(xiàn)到20.8%,在實(shí)驗(yàn)室的部分還有很大提升空間。另外,從實(shí)驗(yàn)室到量產(chǎn)之間,也有6%、7%的差異。因此量產(chǎn)也有再進(jìn)步的空間。
隨著全球光伏電站裝機(jī)的逐年提升,業(yè)內(nèi)對(duì)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(bào)率是業(yè)主與投資方關(guān)注的焦點(diǎn),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(duì)于薄膜組件,其在BIPV方面及弱光環(huán)境下的優(yōu)勢(shì)比較明顯,但對(duì)于電站如何?
為了佐證薄膜組件對(duì)電站發(fā)電量的貢獻(xiàn),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(xiàn)1MW電量,根據(jù)他們積累的數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì),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(duì)CIGS都是適合的。當(dāng)然,CIGS在組件一體化部分是相對(duì)更有優(yōu)勢(shì)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(chǎng)占有率絕對(duì)是會(huì)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(dòng)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(yàn)。日本的薄膜發(fā)展也有自己的特點(diǎn),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(duì)CIGS的動(dòng)作。
2014年6月,漢能太陽能集團(tuán)全資子公司漢能全球光伏應(yīng)用集團(tuán)亞太有限公司與日本最大綜合商社之一雙日株式會(huì)社全資子公司雙日機(jī)械株式會(huì)社在漢能控股集團(tuán)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(zhǎng)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(xiàng)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(jì)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(jí)太陽能電站。
同時(shí),雙方共同開發(fā)的10MW以上日本薄膜發(fā)電電站項(xiàng)目,爭(zhēng)取在2015年3月前開工建設(shè)。
漢能光伏應(yīng)用集團(tuán)董事長(zhǎng)兼首席執(zhí)行官劉民說:“日本一直是一個(gè)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(dá)到20.5%。”
關(guān)于漢能,業(yè)內(nèi)一直存在爭(zhēng)議,在薄膜領(lǐng)域普遍處于低迷的時(shí)期,他高調(diào)收購兼并擴(kuò)產(chǎn),與外界展開合作。從產(chǎn)業(yè)競(jìng)爭(zhēng)角度看,漢能避開已經(jīng)白熱化的晶硅組件戰(zhàn)場(chǎng),選擇薄膜,即便成為一個(gè)異類也為其爭(zhēng)取到了發(fā)展的機(jī)會(huì)與時(shí)間。
從長(zhǎng)遠(yuǎn)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(diǎn),他的發(fā)展不會(huì)消失,相反,其對(duì)未來光伏應(yīng)用產(chǎn)品的開發(fā)設(shè)計(jì)存在很大潛力空間,這將為其占據(jù)市場(chǎng)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(cè),2020年全球光伏太陽電池總產(chǎn)量將達(dá)到34GW,其中薄膜太陽電池占到7.5GW,占總市場(chǎng)比例的22%;對(duì)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(zhǎng)遠(yuǎn)角度來看,我們認(rèn)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(chǎng)的技術(shù)或產(chǎn)能擴(kuò)充帶來阻礙,因?yàn)榫Ч杼阋肆?。但是我們認(rèn)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(huì)逐漸浮現(xiàn)出薄膜太陽電池的需求,而且會(huì)成為未來另外一個(gè)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(gè)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(duì)的時(shí)間點(diǎn)。”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(dòng)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(yàn)。日本的薄膜發(fā)展也有自己的特點(diǎn),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(duì)CIGS的動(dòng)作。
2014年6月,漢能太陽能集團(tuán)全資子公司漢能全球光伏應(yīng)用集團(tuán)亞太有限公司與日本最大綜合商社之一雙日株式會(huì)社全資子公司雙日機(jī)械株式會(huì)社在漢能控股集團(tuán)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(zhǎng)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(xiàng)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(jì)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(jí)太陽能電站。
同時(shí),雙方共同開發(fā)的10MW以上日本薄膜發(fā)電電站項(xiàng)目,爭(zhēng)取在2015年3月前開工建設(shè)。
漢能光伏應(yīng)用集團(tuán)董事長(zhǎng)兼首席執(zhí)行官劉民說:“日本一直是一個(gè)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(dá)到20.5%。”
關(guān)于漢能,業(yè)內(nèi)一直存在爭(zhēng)議,在薄膜領(lǐng)域普遍處于低迷的時(shí)期,他高調(diào)收購兼并擴(kuò)產(chǎn),與外界展開合作。從產(chǎn)業(yè)競(jìng)爭(zhēng)角度看,漢能避開已經(jīng)白熱化的晶硅組件戰(zhàn)場(chǎng),選擇薄膜,即便成為一個(gè)異類也為其爭(zhēng)取到了發(fā)展的機(jī)會(huì)與時(shí)間。
從長(zhǎng)遠(yuǎn)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(diǎn),他的發(fā)展不會(huì)消失,相反,其對(duì)未來光伏應(yīng)用產(chǎn)品的開發(fā)設(shè)計(jì)存在很大潛力空間,這將為其占據(jù)市場(chǎng)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(cè),2020年全球光伏太陽電池總產(chǎn)量將達(dá)到34GW,其中薄膜太陽電池占到7.5GW,占總市場(chǎng)比例的22%;對(duì)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(zhǎng)遠(yuǎn)角度來看,我們認(rèn)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(chǎng)的技術(shù)或產(chǎn)能擴(kuò)充帶來阻礙,因?yàn)榫Ч杼阋肆?。但是我們認(rèn)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(huì)逐漸浮現(xiàn)出薄膜太陽電池的需求,而且會(huì)成為未來另外一個(gè)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(gè)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(duì)的時(shí)間點(diǎn)。”林峻生如是說。