太阳能光伏发电存在的问题及促进措施

太阳能光伏发电存在的问题及促进措施庾晋（桂林541001）摘要阐述了太阳能光伏发电行业广阔的发展前景，系统总结了太阳能光伏发电行业存在的问题。

最后提出了几点措施。

关键词太阳能光伏发电存在问题促进措施在化石能源顶峰的大背景以及减排等问题约束之下，人们对新能源大肆追求，最热的领域当属太阳能。

太阳照射地球一个小时产生的能源，足够目前世界全年的能源需求。

正因此，使用太阳能被看作是我们摆脱对石油依赖的终极途径。

如果能够以节约资源的方式利用太阳能，获得能源净利润，便真正称得上是拥有了取之不尽、用之不竭的能源。

太阳能光伏行业发展存在的问题(1)产能相对过剩为了引导多晶硅产业健康发展，避免产业过度竞争，促进节能减排，国家将多晶硅产业列为产能过剩的行业，通过采用经济、行政等手段，坚决抑制多晶硅产能过剩和重复建设的势头。

当前，全国许多省区市都出现新能源发展热潮，100多个城市提出建设新能源基地。

2008年我国多晶硅产能2万吨，产量4000吨左右，在建产能高达约8万吨，产能明显过剩。

在短短2年间,一个原本高投入、高回报、进入门槛高的朝阳行业转眼间变成产能过剩行业,这再次显示了在目前中国大工业时代各产业领域发展的一个共性——供不应求—大小项目一起上—产能过剩—淘汰落后产能。

(2)市场和原料在国外我国光伏发电市场发展缓慢，目前太阳能光伏产业两头在外,即上游的多晶硅材料和最下游的应用都在国外。

国内生产的太阳能电池98%用于出口，相当于大量输出国内紧缺的能源。

原料在国外这块，全球有四个国家，美国、日本、德国、俄罗斯能生产比较好的多晶硅，这四个国家都是生产半导体的。

我们国家也能生产，但产业程度不一样、技术含量也不一样。

我们现在真正具有知识产权的也没有，或者说很少吧，至于环保各方面，能耗，距离国外先进水平还差的很远，应该说我们国家没有什么特别成熟的企业。

由于光伏是典型的“两头在外”产业，这意味着在中国消耗了大量能源，造成了大量污染，却在国内生产出了清洁能源，这也是人们质疑光伏产业的重要原因。

(3)成本相对较高在世界范围内，太阳能取得了突飞猛进的发展，・42・但是太阳能的使用比重远不及全球总能耗的1%。

高成本是造成太阳能没有受到广泛应用的重要原因。

由于阳光只在白天照射，而且白天还不一定有阳光。

如果要完全依赖太阳能，必须找到储存太阳能的方法。

迄今为止，我们还没有找到经济合算的方法储存太阳能。

目前研制的两种方法——压缩空气及电池储存都非常昂贵。

目前世界大厂生产多晶硅的成本在25~30美元/kg 左右，国内一般在70美元/kg左右，且国际七大厂质量比国内大部分产品更为优质。

在这种情况下，下游的企业当然愿意进口。

这种70美元/kg的价格,相比国际七大多晶硅厂商25~30美元/kg的生产成本,利润也足够丰厚。

迄今为止，最为成功的光电薄膜技术是碲化镉。

但薄膜技术需要依靠碲，而碲是世界最稀有的金属之一，应用于内存芯片、光盘，并且被用做铅和铜的强化剂。

2000~2006年，碲价上涨了7倍多，上涨速度超过了其他所有商品。

目前，以碲为原料的太阳能电池提供的能源仅占世界能源需求的1%。

只要薄膜技术得到显著提高，碲需求必定节节攀升。

有些地质学家认为，即使在现有使用情况下，到2020年，碲也会变得十分紧缺。

显而易见，只要薄膜太阳能电池的生产扩大，必然会导致碲的短缺。

多数碲都来自铜的精炼，但能源价格上涨，铜的开采成本变得高昂。

这样，碲价也愈加面临着上涨的压力。

(4)综合能耗较大光伏发电是环保产业，但光伏电池所用的多晶硅在提炼过程中，耗电量却比素有“电老虎”之称的电解铝还要高。

目前国外领先企业使用改良西门子法生产多晶硅，综合电耗在150kw・h/kg以下；而我国部分企业由于工艺水平相对落后，综合电耗达到200~300kw・h/kg。

制造多晶硅要消耗这么大的电量，而太阳能电池的其他制造环节对电力的需求也较高。

(5)质量存在差距在全球多晶硅行业要站稳脚跟，首先是产品质量要好，其次要有成本效应，这就需要实现一体化的生产。

众所周知，目前制约国内多晶硅产业发展的最大瓶颈在于，核心技术的缺失导致企业的成本过高，产品的质量也无法保障，因此很难与国际巨头进行竞争。

国内生产线多为1000吨左右，多是落后技术，提纯的多晶硅含的硼、磷、铜等杂质较多。

(6)单线产能低下多晶硅项目是一个高能耗的产业,没有达到3000~5000吨单生产线规模优势时,对环境的污染和规模不经济带来的高成本,不可避免。

目前国内及国际主流配置为新上产能为单线5000吨以上，且有共用设备，技术工艺更为高端，成本大幅减低，未来企业的竞争将是以万吨级的产能作为标准。

(7)污染问题突出虽然太阳能是绿色能源,但太阳能上游的组件和硅原料却是一个高污染行业。

产品的制造过程中，会排出四氯化硅、氯化氢、氢气等尾气。

特别是四氯化硅，如果不做处理，就会溶解变为盐酸等物质，将污染土壤。

与很多高耗能、高污染行业一样,欧洲国家无法承受其在本国生产的负面影响,中国得以成为太阳能世界制造中心也基于此。

目前普遍采用的是碳还原法，生成的物质既有硅，同时还伴随着大量的二氧化碳。

在耗费大量电能之外，二氧化碳的生成直接带来了温室气体的排放，这与目前国家所提倡的低碳经济发展宗旨明显相悖。

根据我们测算，每生产1kg工业硅需要2kg的碳，相应生成2kg的二氧化碳。

以前用西门子法生产多晶硅，副产物四氯化硅这一剧毒物质没有得到有效处理，要么生成后被就地掩埋，要么卖给下游企业作为生产原料。

近几年国内企业开始大量引进国外通用的改良西门子法，开始对四氯化硅进行工业处理。

一般是采用热氢化技术和氯氢化技术生成三氯氢硅，进行循环利用再次生产多晶硅。

但无论是热氢化还是氯氢化，四氯化硅单次循环生成三氯氢硅的转化率只能达到20%—30%之间。

按照目前的生产水平，制成一吨的多晶硅要伴随10至15吨的四氯化硅副产物的生成，副产物要比主要产品多的多。

有一种说法可以进行多次循环，最终达到100%的处理效果。

单次循环过程要耗费10度电，这占整个多晶硅过程能耗的近1/10。

(8)行业组织松散由于产品长期出口,中国光伏行业内的企业往往各自为战、组织松散,在需要一致对外的时候难以统一。

光伏企业以前并没有注重行业内的合作,在遭遇反倾销的危机,产业协调一致非常必要。

但实际上,中国光伏行业里却并没有一个公认的行业组织和协调机制,来协调大厂之间、大厂与小厂之间错综复杂的利益关系,仅有的几个省级光伏产业协会能够起到的作用也非常有限。

・43・・44・完成项目建设,等待经济复苏;对无技术保障、无人才和资金优势的企业,宜借此机会,调整发展方向,尽可能减少损失,有能力的企业可以兼并重组。

(1)促进产业升级对于众多能源企业来说，迅速适应新的形势、加快结构优化、提高经营水平、避免投资过热等是迫在眉睫的大事。

例如国家着手限制耗电较高的多晶硅项目，但对耗电量较低的多晶硅项目还是比较鼓励的。

新建多晶硅项目规模必须大于3000吨/年，到2011年前淘汰综合电耗大于200kw ・h/kg 的多晶硅产能。

(2)淘汰高污染企业多晶硅并不是一个高污染行业,只有做不好才会造成污染。

污染有两种原因:一是资金不投入,二是技术达不到水平。

为此,国家应该加强规范,把高能耗和高污染的企业淘汰出局。

未来政府应该提高企业进入的环保门槛。

环保不达标的企业规模再大都不能进入这一行业。

国家制定针对多晶硅产业健康发展的引导政策，更多应该从提高环保门槛的角度入手。

这也将会成为未来的政策发展方向。

(3)促进能耗下降在改良西门子法中，将副产物四氯化硅氢化为三氯氢硅是有效利用资源、降低多晶硅生产成本的一个关键步骤。

传统的热氢化方法是在高温(1250℃)和高压(0.5MPa )下进行的，其缺点是高能耗和高成本；而冷氢化工艺在500℃的温度下即可完成反应，这种技术不仅能降低生产过程中的能耗，而且还可以减少80%的占地面积，经测算，每生产1kg 多晶硅，利用冷氢化技术将比热氢化技术减少10美元成本。

从全球范围来看，改良西门子法采用热化学气相反应路线，这是其能耗高、生产成本高的根本原因，我们应该着重发展低成本多晶硅新技术产业，用等离子体增强化学气相反应与流化床结合的技术逐步取代改良西门子法。

（4)促进行业联合政府和企业必须进一步联合推动,制定相关政策,建立产业联盟,提高多晶硅产业的进入门槛,产学研用联合促进我国多晶硅行业迈上一个新台阶。

国内太阳能产业链上下游企业科研联合攻关是提高我国光伏产业竞争力行之有效的措施。

建议国家应该牵头搞一个千吨级的企业,国家支持一部分资金,由参与的企业进行投资,把工程技术人员及专家集中起来,共同开发,技术对参与企业开放,这样可以避免各个企业的低水平重复开发,减少资源浪费,推动行业整体技术水平的提高。

太阳能光伏产业链很长,政府应该搭建一个好的平台,让每个环节上的优秀企业参与进来,走联合研发和市场化运作的道路。

对企业来讲,最核心的就是降低成本,提高质量。

多晶硅企业要适当开放,每个企业在技术、工艺、质量管理、经营理念等方面都有自己的长处,应该成果共享,整合资源。

(5)应作为战略产业考虑虽然新能源前景广阔，但现在只是刚刚见到一丝曙光。

我们在大力发展新能源的同时，也要保持清醒的头脑——新能源还远没有到“唱主角”的时候。

新能源是未来的希望，但不是今天的支柱。

发展光伏发电，目前对中国来说是一个比较奢侈的东西。

目前还不到大规模放开发的时候。

回顾世界能源发展的历史，每一次能源转型，都要经历艰巨、长期的发展过程。

尽管石油和煤炭等化石能源是导致全球气候变暖的原因之一，但世界对化石能源的依赖将长期存在，未来数十年新能源都难以占据主流地位。

我们需要几十年的努力，才能把新能源产业真正打造出来。

据此可以计算频率和时间参数。

根据(2)式可以计算振荡器初始频率start=2.5×13.68×30btm利用（5）式计算：ｓｔａｒｔ＝０．４１０８ｋＨｚ≈43kHz(7)预热频率btm的2.09倍，即ｂｔｍ＝２．０９４３ｋＨｚ≈90kHz(8)灯丝预热时间ph =10030≈0.67s (9)灯管点灯时间利用（4）式计算：１６１６０．６７ｓ＝０．６３ｓ（１０）ｋｓｎＦｎＦｋ。