到2030年太陽能將成為最便宜的能源
光伏產(chǎn)業(yè)網(wǎng)訊
發(fā)布日期:2018-09-11
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到2030年太陽能將成為最便宜的能源
自1954年貝爾實驗室發(fā)明了第一塊光伏電池以來,這一清潔能源就一直伴隨著價格高昂的偏見,不過技術(shù)變化之快,可能會讓所有人大吃一驚。近日,彭博新能源財經(jīng)發(fā)布研究報告稱,未來10年內(nèi),風(fēng)能的成本將率先降至最低,而到2030年,太陽能將取而代之,超越其它新能源技術(shù),成為最便宜的能源。業(yè)內(nèi)人士認(rèn)為,太陽能發(fā)電成本的快速下降,將主要來自于薄膜太陽能領(lǐng)域的技術(shù)進(jìn)步。
就目前來看,已經(jīng)有不少國家的太陽能電力達(dá)到了平價水平,甚至低于化石燃料。其中,美國作為光伏裝機(jī)量增長最快的國家之一,其國內(nèi)的太陽能價格已經(jīng)相當(dāng)?shù)土?,而且還在持續(xù)下降,這主要得益于美國最大的太陽能公司First Solar在薄膜技術(shù)方面的提升。太陽能安裝公司可以大批量、低價購買First Solar生產(chǎn)的薄膜面板,其價格相比5年前下跌了一半。而在那些電價超過每千瓦時15美分(約0.93元)的地區(qū),如加利福利亞,太陽能發(fā)電的成本已經(jīng)和公共電網(wǎng)的電價差不多。
與美國相比,中國國內(nèi)的用電電價稍低,但15美分(0.93元)的太陽能電價即使放到中國,在工商業(yè)領(lǐng)域也具有相當(dāng)強(qiáng)的競爭力(工商業(yè)電價0.8-1.4元/千瓦時)。如果算上中國政府0.42元的度電補(bǔ)貼,以及各地方政府的補(bǔ)貼與優(yōu)惠,太陽能發(fā)電成本已與居民用電電價(約0.5元/千瓦時)基本持平。目前,有越來越多的企業(yè)主認(rèn)識到太陽能的成本優(yōu)勢:今年1月,漢能與廣汽本田合作的17MW分布式太陽能項目并網(wǎng)發(fā)電,該工程利用本田的工業(yè)廠房鋪設(shè)薄膜電池板,年平均發(fā)電1900萬度,可滿足工廠20%的生產(chǎn)用電需求,相當(dāng)于替代了6200噸標(biāo)準(zhǔn)煤(等價熱值)的發(fā)電量;在民用領(lǐng)域,安裝屋頂太陽能電站也開始成為中國人新的環(huán)保潮流。
而作為累計裝機(jī)容量第一的太陽能大國,德國早在2010年就進(jìn)入了全國"平價上網(wǎng)"時代。德國的光伏電價在2000年時還高達(dá)50歐分(3.37元),而到了2012年已經(jīng)降至13-19歐分(0.88-1.28元),大大低于25歐分的電網(wǎng)零售電價。值得注意的是,最近幾年,德國的太陽能行業(yè)開始新一輪洗牌,不少晶硅太陽能企業(yè)宣布破產(chǎn),博世和西門子也賣掉或停止了太陽能業(yè)務(wù),然而德國老牌設(shè)備制造商Manz卻另辟蹊徑,在薄膜太陽能領(lǐng)域(主要為銅銦鎵硒CIGS薄膜)取得突破,引起業(yè)界關(guān)注,未來數(shù)年,重振德國太陽能行業(yè)的關(guān)鍵將在于薄膜技術(shù)。
同時,隨著近年來全球太陽能的市場重心開始向亞洲轉(zhuǎn)移,中國市場的表現(xiàn)十分驚人,在薄膜太陽能領(lǐng)域,漢能的一系列技術(shù)并購,已被證明是中國企業(yè)掌握核心技術(shù)的成功手段。2012年3月,漢能控股集團(tuán)收購了德國Q.cells SE公司的子公司Solibro;接下來的兩年時間里,又先后將美國Miasole、Global Solar Energy和Alta Devices三家公司收至麾下。這四家海外公司的銅銦鎵硒(CIGS)薄膜,以及砷化鎵(GaAs)高效柔性薄膜均代表了世界頂尖水平,將成為漢能引領(lǐng)太陽能發(fā)展的加速器。
實際上,不少發(fā)達(dá)國家已經(jīng)把薄膜太陽能作為最有前景的能源方向加以扶持。今年5月,美國麻省理工學(xué)院發(fā)布了名為《太陽能未來》的研究報告,報告認(rèn)為,由玻璃封裝的笨重的晶硅片,不僅導(dǎo)致了電池組件剛性易碎、重量大等性質(zhì),也造成了制造成本居高不下。而薄膜技術(shù)是在玻璃、塑料或金屬等基底上沉積很薄的光伏材料,這種工藝可以減少系統(tǒng)的材料使用,降低制造支出。薄膜是太陽能實現(xiàn)成本大幅下降的最可能途徑,美國政府須大力扶持這種"面向未來"的技術(shù)。
當(dāng)然,就現(xiàn)階段市場來看,晶硅相比于薄膜仍具有一定份額優(yōu)勢。然而最近幾年,晶硅電池的技術(shù)進(jìn)展已經(jīng)達(dá)到瓶頸,晶硅企業(yè)的技術(shù)突破之路也越來越難走,很難繼續(xù)支撐太陽能發(fā)電成本的下降趨勢。與之相比,薄膜太陽能技術(shù)處于上升階段,其光電轉(zhuǎn)換效率以穩(wěn)定的速度提升,趕超晶硅電池只是時間問題。此外,憑借獨特的"輕柔薄"優(yōu)勢,薄膜太陽能在屋頂、建筑、農(nóng)業(yè)設(shè)施和移動能源等領(lǐng)域也極具競爭力,發(fā)展前景可觀。
"薄膜太陽能代表了光伏技術(shù)的發(fā)展方向。"清華大學(xué)材料學(xué)院常務(wù)副院長莊大明此前接受媒體采訪時曾表示,銅銦鎵硒(CIGS)薄膜的效率提升與成本下降潛力巨大,而且使用壽命長,在同樣功率下,發(fā)電能力也比晶硅強(qiáng),在生產(chǎn)過程中,能耗與污染方面也更具優(yōu)勢。莊大明的觀點代表了學(xué)界的普遍認(rèn)知,南開大學(xué)光電子薄膜器件與技術(shù)研究所的孫云教授認(rèn)為,到2020年,全球薄膜產(chǎn)業(yè)將會占據(jù)太陽能發(fā)電市場的40%以上,將成為分布式發(fā)電的最重要形式。
科技進(jìn)步總是給人們帶來驚喜,憑借質(zhì)優(yōu)價廉的薄膜面板,美國太陽能供電系統(tǒng)正在不斷普及,太陽能正從小眾需求,變成了足以引發(fā)電力產(chǎn)業(yè)變革的重要力量。而中國作為太陽能資源豐富的國家,加之擁有漢能等技術(shù)實力領(lǐng)先的企業(yè),薄膜太陽能必將擔(dān)當(dāng)起能源轉(zhuǎn)型的火車頭。未來,太陽能大規(guī)模替代化石能源、平價使用清潔能源的時代正在開啟。