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就地取材 CIGS直击光伏成本下行痛点

在新一轮光伏投资热潮下,追求高投资收益仍是不变的永恒主题,变化则交由脱颖而出的市场主角,精准出击,看花落谁家?

(记者 王莎莎)化石燃料的“末日演出”正在上演。参加联合国气候大会的G7国家承诺本世纪末结束使用化石燃料,实现经济全面脱碳。与之交叉上行的是更加清洁的可再生能源,成为投资市场的宠儿。中国2014年可再生能源项目投资金额突破890亿美元(约合人民币5514.5亿元),相比2013年增加31%。

其中,与人们生活更加贴近的光伏发电更是进入了全民投资时代,提高投资回报率成了翘首期待的重要环节。而在突破发电效率的难关下,降成本仍是提高投资收益的首先,那么成本下行的痛点在哪里呢?

成本痛点

众所周知,光伏发电系统是一个综合系统,包括光伏组件、并网逆变器、配电设施及电缆等。

光伏发电的原理本质,即利用太阳电池将太阳光能直接转化为电能,决定了系统前端的光伏组件才是成本的“大头”。据悉,10年前,光伏组件价格曾占光伏发电系统价格的70%~80%,2011年降至55%~60%,目前约占1/4。

光伏组件的年生产成本计算公式为:

可以看出,光伏组件的生产成本与多个因素相关。而据相关企业介绍,其中,材料成本几乎占了生产成本的60%左右,成为降低成本的首要痛点。

以CIGS薄膜组件为例,从下图可以清晰地看出制备组件的主要材料及成本比例。

不难发现,原材料和玻璃占据了将近40%,可谓对降低材料成本至关重要。这对于光伏发电的另一技术门派晶硅电池同样如此。在晶硅电池的核心部位硅片中,硅原料要占到成本的40%,“主力”地位无可厚非。

因此,在光伏成本下行过程中,降低材料成本至关重要,而首当其冲的理应选原材料。

降本潜力

晶硅、薄膜,光伏电池的两条技术路线纷争已久。目前,市场上占据主导地位的仍是经过吉瓦级装机量检验的晶硅电池,市场份额占据90%左右。但是以CIGS(铜铟镓硒)为代表的薄膜太阳能电池正在奋起直追,基本上每年都呈几何级数增长,市场比重从1%一直增长到10%~15%。

在原材料方面,CIGS薄膜电池制备所需要的铜、铟、镓等元素,在中国本土都有着丰富的蕴藏量,铜矿资源储量位居世界第7位,铟、镓储量居世界第一,原料无需进口,不会产生进口依赖。

而晶硅电池就不那么幸运了。硅原料多控制在德国、美国、日本等国家手中,价格容易受影响而波动异常,尤其是多晶硅。根据海关最新数据统计,2015年5月份我国多晶硅进口量为11085吨,在连续两月破万吨的基础上环比再度增加1.7%。1-5月份累计进口多晶硅高达49146吨,比去年同期大幅增长35.1%。但雪上加霜的是出现了另一个难题。

商务部于去年8月发布了“58号文”,旨在保护国内多晶硅行业的正常竞争秩序和平稳发展,并进一步封堵我国贸易救济措施的漏洞。根据政策,‘58号文’最晚可执行至2015年8月31日,此后进口多晶硅将不能通过加工贸易进口方式规避反倾销税。

据行业专家介绍,加工贸易如果改用一般贸易,企业将增加关税(包括4%的关税及反倾销及反补贴税)、增值税及上述资金占用成本,其中尤其让企业无法承受的是增值税,这些税务成本将会使企业采购成本至少上升18%以上,进而导致硅片成本增加8%以上,组件成本至少增加4%。

这样的行业环境让晶硅组件的处境更加困难,也让CIGS的能源独立性优势更加凸显。

CIGS薄膜电池的成本优势还体现在更低的能耗上。一方面,CIGS制造工艺始是在较为廉价的碱石灰玻璃、不锈钢箔或高分子聚酰亚胺衬底上沉积太阳电池各层薄膜,几层薄膜加在一起大约3~4微米,晶硅电池则需要150~200微米的光敏层来保证对太阳光的吸收,材料损耗对比显而易见。再则,晶硅电池在切片过程中还将损耗1/3的硅原料,这些原料由于含有金属元素后续也不能被提纯,造成事实浪费。

另一方面,硅原料需要在1400度的高温下完成铸锭,然后扩散做硅片需要900度,能耗相当大。而CIGS成产过程所需要的温度最高仅500~600度,能量回收周期短于一年。

从经营CIGS薄膜电池的企业表现也可窥视一二。以德国Manz集团为例,在保证最低材料成本的基础上,CIGS薄膜组件的生产成本可降至每瓦2.5元人民币,发电成本更是下降至0.05欧元(人民币0.35元),比传统火力发电还要便宜。这也让CIGS薄膜组件的内部投资收益提升至15%以上。

因此,无论是从能源独立性出发,还是材料损耗,CIGS薄膜电池都直击成本痛点,让成本下降更加可期、高投资收益更快实现。

结语

晶硅、薄膜争论不断,谁是未来市场的主角,还须从最根本的成本说起。


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林峻生
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